[实用新型]阀串联用高性能非晶态饱和电抗器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高压晶闸管软启动装置的阀串联用高性能非晶态饱和电抗器。

背景技术

通常所用的电抗器的铁芯是采用超薄冷轧矽钢片叠层制成的闭合圆环，它的体积较大，重量也重，工作过程中发热量大而响应速度慢，并且噪音较大。更主要的是它由于其结构和铁芯的材料所限，不能有效地抑制dv/dt(每微秒电压上升的斜率，下同)和di/dt(每微秒电流上升的斜率，下同)这两个长期困扰本行业的技术因素，在晶闸管组件开通的瞬间仍然存在着电流密度太大、局部过热的不足；而在晶闸管组件断开时，对外部施加的雷电波及瞬态阶跃电压也没有真正起到有效地阻尼作用，很容易使设备受到损害。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是为克服现有技术中存在的不足，而提供一种体积小、重量轻、响应速度快、发热小，且能有效抑制dv/dt和di/dt的阀串联用高性能非晶态饱和电抗器。

实现上述目的的技术解决方案是：在铁芯上设有一个空气隙，线圈为多股软线，在线圈外设有套管。所说的铁芯为非晶态铁芯。

本实用新型所产生的积极效果是：

由于在非晶态铁芯上设计的空气隙产生了磁阻，它具有高矩形B-H磁化特性。

1、在晶闸管组件被触发开通的瞬间，因为施加在饱和电抗器两端的电压不能突变，晶闸管的开通电流仅仅是并联阻容回路的放电电流，随着饱和电抗器逐步进入饱和状态，流过晶闸管的主回路电流才随之上升。所以，该饱和电抗器能有效地抑制开通瞬间时的di/dt，避免了开通瞬时由于电流密度太大，局部过热而引起的di/dt应力过大的永久性损坏。因串入了性能优良的饱和电抗器，阀组件元件之间的开通电压分布呈线性态势，均匀性非常好。

2、在晶闸管断开时，饱和电抗器与并联在晶闸管侧的低电感、吸收电容及电阻相匹配，对外部施加的雷电波及瞬态阶跃电压有优良的阻尼效果，在瞬时能达到100％的阻止效果，并对雷电波及瞬态阶跃电压的波头前沿有效延迟6μs(微秒)，大大削弱波头前沿对晶闸管组件的dv/dt应力，对于1.2/50μs的雷电波的波头幅值有效削减25％左右，抑制了dv/dt。

3、在晶闸管组件从关断瞬时到成功建立100％反峰电压的过程中，由于有饱和电抗器的存在，晶闸管的反峰电压并不是马上从零电压上升到100％，而是经过一段时间(几微秒到几十微秒)然后再上升到100％的反峰电压值。对晶闸管组件来说是一个非常理想的关断过程，不但减轻了每个晶闸管元件关断时的反向电压应力，也使得串联元件之间反向电压的均压系数大大提高。

4、该饱和电抗器还具有体积小、重量轻、发热损耗小、响应速度快、工作噪音小的特点。在相同单位体积重量的条件下，该电抗器比传统冷轧矽钢片铁芯用于晶闸管组件抑制dv/dt、di/dt的能力提高2-3倍，磁路发热损耗为冷扎矽钢片的1/5。

5、采用该电抗器的高压串联阀(HVDC阀)不需要另外为防止重加dv/dt的幅值而设置补脉冲装置，因此，大大简化了控制和采样的复杂程度，减少控制环节，提高工作效率，也能大幅度减少成本费用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的仰视图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本电抗器由一个用非晶态材料制成的铁芯2和绕在铁芯2上的线圈3构成，其主要是在铁芯2上设有一个空气隙4。线圈3外面套有绝缘套管，线圈3端头连有接线端1。

所说的线圈3用多股铜芯软线，可保证与铁芯2很好的绕接。套管选用聚四氟乙烯绝缘材料制成。

所说铁芯2的直径和厚度以及线圈3截面的过电流面积应根据晶闸管功率大小实际需要来设定，以满足实际情况的需要。