專利名稱：一種交流有級可控單相/三相并聯(lián)電抗器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電力輸電線路中的電抗器，具體的說是一種交流有級可控單 相/三相并聯(lián)電抗器。
背景技術(shù)：
隨著超高壓和特高壓電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展，對于較長的輸電線路，為了限制工頻和操 作過電壓、需要在線路上配置高壓并聯(lián)電抗器，但常規(guī)的高壓并聯(lián)電抗器不可調(diào)節(jié)的固有 特性，容易造成輸變電系統(tǒng)電壓降低，影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平和電能質(zhì)量，限制了線路輸送 能力。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的常規(guī)高壓并聯(lián)電抗器不可調(diào)節(jié)，影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平和 電能質(zhì)量的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)柔性交流輸電技術(shù)的 交流有級可控單相/三相并聯(lián)電抗器。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是本發(fā)明一種交流有級可控單相并聯(lián)電抗器具有主電抗器、分級電抗器、檢測單元 以及中央控制器，其中主電抗器為單相形式，其一次線圈直接接到電力網(wǎng)絡(luò)中，二次線圈并 聯(lián)一個(gè)或多個(gè)分級電抗器，每個(gè)分級電抗器分別具有控制其投入、切斷的控制部分；檢測單 元的輸入端接有電力網(wǎng)路及主電抗器的相關(guān)參數(shù)信息，輸出端與中央控制器相連；中央控 制器的控制端連接各分級電抗器的控制部分。所述每個(gè)分級電抗器的控制部分包括斷路器、晶閘管組件以及隔離開關(guān)，其中隔 離開關(guān)和晶閘管組件串聯(lián)后與斷路器并聯(lián)，再接入該分級電抗器所在的并聯(lián)支路中；斷路 器、隔離開關(guān)以及晶閘管組件的控制端分別與中央控制器的輸出端相連。當(dāng)主電抗器的短路阻抗小于100%，在主電抗器二次線圈與各分級電抗器的并聯(lián) 節(jié)點(diǎn)之間還設(shè)有附加電抗器。本發(fā)明交流有級可控三相并聯(lián)電抗器，具有主電抗器、分級電抗器、檢測單元以及 中央控制器，其中主電抗器為三相形式，其三相一次線圈為“Y”接，直接接到電力網(wǎng)絡(luò)中，中 性點(diǎn)短接后直接接地，三相二次線圈分別并聯(lián)一個(gè)或多個(gè)分級電抗器，每個(gè)分級電抗器分 別與控制其投入、切斷的控制部分相連；二次側(cè)各相閉合連接，末端直接接地。所述每個(gè)分級電抗器的控制回路包括斷路器、晶閘管組件以及隔離開關(guān)，其中隔 離開關(guān)和晶閘管組件串聯(lián)后與斷路器并聯(lián)，再接入該分級電抗器的并聯(lián)支路中；斷路器、隔 離開關(guān)以及晶閘管組件的控制端分別與中央控制器的輸出端相連。當(dāng)主電抗器的短路阻抗小于100%，在每相的主電抗器二次線圈與各分級電抗器 的并聯(lián)節(jié)點(diǎn)之間還設(shè)有附加電抗器。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，無論是在單相并聯(lián)電抗器還是三相并聯(lián)電抗器，電網(wǎng)中 采用本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
1.本發(fā)明將分級電抗器設(shè)計(jì)成并聯(lián)方式，調(diào)節(jié)容量范圍可以多組合，調(diào)節(jié)方便，響 應(yīng)速度快；2.本發(fā)明具有普通電抗器的所有功能和特性，無諧波產(chǎn)生，噪聲低、振動低，安全 可靠性高；3.本發(fā)明將更多的諧波隔離，減少對電網(wǎng)的影響；4.本體短路阻抗可以設(shè)計(jì)成小于100%。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2為本發(fā)明交流有級可控單相并聯(lián)電抗器電氣原理圖；圖3為本發(fā)明交流有級可控三相并聯(lián)電抗器電氣原理圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1本發(fā)明包括交流有級可控單相并聯(lián)電抗器和交流有級可控三相并聯(lián)電抗器兩種 形式，其中交流有級可控單相并聯(lián)電抗器具有主電抗器和分級電抗器，其中主電抗器為單 相形式，其一次線圈直接接到電力網(wǎng)絡(luò)中，二次線圈并聯(lián)一個(gè)或多個(gè)分級電抗器，每個(gè)分級 電抗器分別具有控制其投入、切斷的控制部分。所述每個(gè)分級電抗器的控制部分包括斷路器、晶閘管組件以及隔離開關(guān)，其中隔 離開關(guān)和晶閘管組件串聯(lián)后與斷路器并連，再接入該分級電抗器所在的并聯(lián)支路中，斷路 器、隔離開關(guān)以及晶閘管組件的控制端分別與中央控制器4的輸出端相連。上述高阻抗單相變壓器型主電抗器與二次側(cè)并接的一個(gè)或多個(gè)分級電抗器，可以 共裝在一個(gè)油箱內(nèi)構(gòu)成可控電抗器的本體，也可以設(shè)計(jì)成主電抗器與分級電抗器分別放 置。如圖1所示，本發(fā)明快速響應(yīng)的交流有級可控電抗器的主體部分1浸漬于油箱內(nèi)， 主體部分1由三個(gè)單相的高阻抗式變壓器5組成，每個(gè)單相高阻抗式變壓器5至少含有兩 個(gè)線圈，其中一次線圈直接接在網(wǎng)路上，二次繞組連接到輔助電抗器單元2，該輔助電抗器 單元2具有分級電抗器、斷路器、晶間管組件部分，檢測單元3通過采集網(wǎng)路及主體的相關(guān) 參數(shù)信息傳送到中央控制器4，中央控制器4根據(jù)內(nèi)部指令發(fā)出控制調(diào)節(jié)輔助電抗器單元 的隔離開關(guān)、斷路器的開合等相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)分級電抗器在不同容量狀態(tài)下的投切，即實(shí)現(xiàn) 可控電抗器主體分級電抗或容量的自動控制動態(tài)調(diào)節(jié)特性。電抗器容量的調(diào)節(jié)是根據(jù)系統(tǒng)補(bǔ)償容量的需求情況以及系統(tǒng)的運(yùn)行工況等因素 來調(diào)節(jié)電抗器的容量；自動控制是由中央控制器根據(jù)系統(tǒng)需要作出決策并向晶閘管控制裝 置及斷路器發(fā)出指令，控制裝置按設(shè)定好的邏輯控制進(jìn)行自動控制，實(shí)現(xiàn)電抗器容量的自 動調(diào)節(jié)。具有上述結(jié)構(gòu)的交流有級可控單相并聯(lián)電抗器阻抗可以設(shè)計(jì)成接近100%。若主 電抗器的短路阻抗設(shè)計(jì)成小于100%，可以在主電抗器二次線圈與各分級電抗器的并聯(lián)節(jié) 點(diǎn)a之間增加附加電抗器L，解決本體短路阻抗小問題。本實(shí)施例的電氣結(jié)構(gòu)如圖2所示，每相交流有級可控并聯(lián)電抗器具有一個(gè)高阻抗
4單相變壓器型主電抗器和三個(gè)分級電抗器，高阻抗單相變壓器型主電抗器的一次線圈A-X 直接接在電力網(wǎng)絡(luò)中，二次線圈a-x并接有多個(gè)分級電抗器，本實(shí)施例為三個(gè)，即第1 3 分級電抗器XK1、XK2、XK3，其中第1(2、3)分級電抗器XKl (ΧΚ2、ΧΚ3)串聯(lián)有第1(2、3)斷路 器 D1(D2、D3)；第 1(2、3)晶閘管組件 TKl (TK2、TK3)、第 1 (2、3)隔離開關(guān) Kl (Κ2、Κ3)串聯(lián)， 第1(2、3)晶閘管組件ΤΚ1(ΤΚ2、ΤΚ3)與第1(2、3)隔離開關(guān)Kl (Κ2、Κ3)串聯(lián)后與第1(2、3) 斷路器D1(D2、D3)并聯(lián)，節(jié)點(diǎn)為al(a2、a3)，節(jié)點(diǎn)為al(a2、a3)與χ之間即為并聯(lián)連接的第 1(2,3)斷路器 D1(D2、D3)和第 1(2,3)晶閘管組件 TKl (TK2、TK3)，而 al (a2、a3)點(diǎn)與 a 點(diǎn) 之間則為第1((2、3)分級電抗器XK1(XK2、XK3)。同時(shí)晶閘管組件ΤΚ、隔離開關(guān)K串聯(lián)后與 斷路器D并聯(lián)、接入a點(diǎn)與χ點(diǎn)之間。分級電抗器的投切是通過控制器控制各部分的斷路器和晶閘管組件的投入或斷 開組合來實(shí)現(xiàn)。隔離開關(guān)K和第1 3隔離開關(guān)Kl、K2、K3在正常運(yùn)行時(shí)一直處于合閘狀態(tài)，同 時(shí)，通過晶閘管組件TK和第1 3晶閘管組件TK1、TK2、TK3之間的不同組合切換可以實(shí)現(xiàn) 可控并聯(lián)電抗器更多容量的分級調(diào)節(jié)，以調(diào)節(jié)范圍25-100%為例，其控制過程如下交流有級可控單相并聯(lián)電抗器調(diào)節(jié)容量控制表舉例
權(quán)利要求
1.一種交流有級可控單相并聯(lián)電抗器，其特征在于具有主電抗器(1)、分級電抗器 O)、檢測單元(3)以及中央控制器G)，其中主電抗器(1)為單相形式，其一次線圈直接接 到電力網(wǎng)絡(luò)中，二次線圈并聯(lián)一個(gè)或多個(gè)分級電抗器，每個(gè)分級電抗器分別具有控制其投 入、切斷的控制部分；檢測單元(3)的輸入端接有電力網(wǎng)路及主電抗器(1)的相關(guān)參數(shù)信 息，輸出端與中央控制器⑷相連；中央控制器⑷的控制端連接各分級電抗器⑵的控制 部分。
2.按權(quán)利要求1所述的交流有級可控單相并聯(lián)電抗器，其特征在于所述每個(gè)分級電抗器的控制部分包括斷路器、晶閘管組件以及隔離開關(guān)，其中隔離開 關(guān)和晶閘管組件串聯(lián)后與斷路器并聯(lián)，再接入該分級電抗器所在的并聯(lián)支路中；斷路器、隔 離開關(guān)以及晶閘管組件的控制端分別與中央控制器⑷的輸出端相連。
3.按權(quán)利要求1所述的交流有級可控單相并聯(lián)電抗器，其特征在于當(dāng)主電抗器(1)的短路阻抗小于100%，在主電抗器二次線圈與各分級電抗器的并聯(lián) 節(jié)點(diǎn)之間還設(shè)有附加電抗器。
4.一種交流有級可控三相并聯(lián)電抗器，其特征在于具有主電抗器(1)、分級電抗器 O)、檢測單元(3)以及中央控制器G)，其中主電抗器(1)為三相形式，其三相一次線圈 為“Y”接，直接接到電力網(wǎng)絡(luò)中，中性點(diǎn)短接后直接接地，三相二次線圈分別并聯(lián)一個(gè)或多 個(gè)分級電抗器，每個(gè)分級電抗器分別具有控制其投入、切斷的控制部分；二次側(cè)各相閉合連 接，末端直接接地。
5.按權(quán)利要求4所述的交流有級可控三相并聯(lián)電抗器，其特征在于所述每個(gè)分級電抗器的控制回路包括斷路器、晶閘管組件以及隔離開關(guān)，其中隔離開 關(guān)和晶閘管組件串聯(lián)后與斷路器并聯(lián)，再接入該分級電抗器的并聯(lián)支路中；斷路器、隔離開 關(guān)以及晶閘管組件的控制端分別與中央控制器的輸出端相連。
6.按權(quán)利要求4所述的交流有級可控三相并聯(lián)電抗器，其特征在于當(dāng)主電抗器(1)的短路阻抗小于100%，在每相的主電抗器二次線圈與各分級電抗器 的并聯(lián)節(jié)點(diǎn)之間還設(shè)有附加電抗器。全文摘要
本發(fā)明涉及一種交流有級可控單相/三相并聯(lián)電抗器，具有主電抗器、分級電抗器、檢測單元以及中央控制器，其中主電抗器為單相或三相形式，其一次線圈直接接到電力網(wǎng)絡(luò)中，二次線圈并聯(lián)一個(gè)或多個(gè)分級電抗器，每個(gè)分級電抗器分別具有控制其投入、切斷的控制部分；檢測單元的輸入端接有電力網(wǎng)路及主電抗器的相關(guān)參數(shù)信息，輸出端與中央控制器相連；中央控制器的控制端連接各分級電抗器的控制部分。本發(fā)明將分級電抗器設(shè)計(jì)成與主電抗器二次線圈并聯(lián)方式，調(diào)節(jié)容量范圍可以多組合，調(diào)節(jié)方便，響應(yīng)速度快；具有普通電抗器的所有功能和特性，將更多的諧波隔離，減少對電網(wǎng)的影響；主電抗器的短路阻抗可以設(shè)計(jì)成小于100％。
文檔編號H02J3/18GK102104359SQ20091024857
公開日2011年6月22日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者安振, 章海庭, 鐘俊濤 申請人:特變電工沈陽變壓器集團(tuán)有限公司