[发明专利]一种超高压特高压用干式空心并联电抗器及其实现方法

说明书

本申请公开了一种超高压特高压用干式空心并联电抗器及其实现方法，涉及电感技术领域，用以解决现有技术通过多台电抗器叠堆串联得到的220KV及以上系统用的干式空心并联电抗器，存在体积巨大、占地巨大的问题，属于电感技术领域。干式空心并联电抗器包括多个饼式结构线圈和饼间支撑结构；多个饼式结构线圈间通过饼间支撑结构进行串联且是按照单元组合的特定方式进行串联的；各饼式结构线圈中包括的多个包封线圈间按照预定方式进行串联；包封线圈包括的多个包封的绕线包或绕线层间串联连接，绕线包或绕线层由超低损耗换位铝线构成，饼式结构线圈具有高度的可互换性，降低了设备故障的损失，操作更加便利。

技术领域

本申请涉及电感技术领域，尤其涉及一种超高压特高压用干式空心并联电抗器及其实现方法。

背景技术

并联电抗器是接在高压电网线路上的大容量电感线圈，主要作用是用来进行系统无功调节，解决电网无功功率过剩和电压偏高的问题，提高电力系统的稳定性。在国内外的220KV、500KV乃至750KV和1000KV高压、超高压、特高压系统中，主要采用的油浸式并联电抗器设备；在110KV及以下的中低压系统中，主要以干式空心式电抗器产品为主。

随着我国高压电网的不断完善，挂网运行的高压油浸式并联电抗器日益增多。电抗器故障分为内部故障和外部故障，内部故障主要是由电抗器本身的振动导致，表现为内部螺旋的松动、均压球的断裂等；外部故障主要表现为电抗器套管的沿面放电，器身的渗漏油等。一旦电抗器发生故障，如果处理不及时就会导致事故的扩大，危及电力系统安全运行。据公开文献统计，高压油浸式电抗器其故障数量明显高于同电压等级的变压器，如果不防患于未然，将会危及电力企业安全生产。

据了解，GE、西门子等国外公司已研发出230KV高压干式空心并联电抗器，其技术路线是采用传统低压电抗器的筒式结构，并通过多台电抗器叠堆串联实现，这种弱耦合结构电抗器需要串联的电抗器台数较多，体积巨大，占地也巨大。

干式电抗器作为可以免维护类电气设备的代表，以其运行稳定和免维护的独特优点，备受国家电网公司用户行业青睐，尤其是近十几年来我国进行的交直流特高压方面的创新，例如：1100KV/5455A特高压干式空心电抗器已经成功运行于国家首条1100KV特高压直流系统；500KV/5000A高压干式空心限流电抗器也已经被应用到交流超高压环网；500KV柔性直流输电用干式空心桥臂电抗器被广泛应用于柔性输电系统中；110KV干式空心并联电抗器也已经被大量用于交流特高压第三绕组侧进行无功补偿。

但是，220KV及以上系统用的并联电抗器相对于传统10～66KV低压并联电抗器，其最大的特点是电感大，电流小，所需爬电距离大，需要非常多的安匝数和沿面距离，现有技术通过多台电抗器叠堆串联实现的干式空心并联电抗器，存在体积巨大、占地巨大的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种超高压特高压用干式空心并联电抗器及其实现方法，用以解决现有技术通过多台电抗器叠堆串联得到的220KV及以上系统用的干式空心并联电抗器，存在体积巨大、占地巨大的技术问题。

一方面，本申请实施例提供了一种超高压特高压用干式空心并联电抗器，所述干式空心并联电抗器包括多个饼式结构线圈和饼间支撑结构；

所述多个饼式结构线圈之间通过所述饼间支撑结构进行串联，且所述多个饼式结构线圈是按照单元组合的特定方式进行串联的，以在固定空间内提高每个饼式结构线圈的电感量；

各所述饼式结构线圈中包括多个包封线圈，所述多个包封线圈之间按照预定方式进行串联，且通过包封线圈的自感以及包封线圈与包封线圈之间的互感，耦合形成饼式结构线圈的等值电感，以使每个包封线圈的电流值相等；

所述包封线圈中包括多个包封的绕线包或绕线层，所述多个包封的绕线包或绕线层之间串联连接，所述绕线包或绕线层由超低损耗换位铝线构成，所述超低损耗换位铝线采用高温自粘胶将多股单丝线连接成束，以降低多股单丝线之间的振动幅度，防止水汽进入多股单丝线之间的绝缘位置。