[实用新型]一种新型超导可控电抗器

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型超导可控电抗器，属于输电线路动态无功补偿技术领域。

背景技术

随着国民经济的迅速发展，电力工业也在迅速发展，人们对电能的需求日益增长，同时对供电的可靠性以及供电质量的要求也越来越高。由于负荷不断增加，以及发电厂大幅增加，不但改变了电力系统的网络结构，也改变了系统的电源分布，造成系统无功分布不尽合理。甚至可能造成局部地区无功严重不足、电压水平普遍较低的情况。电力系统无功分布不合理，不仅关系到电力系统向电力用户提供电能质量优劣，而且还直接影响电网自身运行的安全性和经济性。合理的无功补偿能够有效地维持系统的电压水平，提高系统的电压稳定性，避免大量无功远距离传输，从而降低有功网损，减小发电费用。

目前，电力系统用得比较多的无功补偿方法都是基于传统的可控电抗器的SVC技术，但是，该方法存在以下问题：

①由于晶闸管阀制造水平的限制，传统的可控电抗器不能直接用应在35kV以上的系统中，通常通过降压变压器接在高电压等级的电网中；

②传统的可控电抗器带来大量的谐波，需要附加的滤波装置；

③晶闸管阀需要准确的控制和复杂的保护装置；

④晶闸管被用来提供全电压补偿，高压晶闸管是非常昂贵的。

新型超导可控电抗器的作用与传统的可控电抗器相似，但是，新型超导可控电抗器在实现无功补偿功能上更加安全可靠、成本较低以及安装维护简单，而且，长期运行时新型超导可控电抗器的超导励磁绕组上几乎没有电功率损耗。特别在35kV及其以上高电压等级的电网中，它的优势比传统的可控电抗器更加突出，符合当前国家向高电压等级电网发展的方向。

发明内容

本发明的目的是动态补偿电网无功功率，减小线路损耗，提高电网供电质量。

为达上述目的，本发明提供一种新型超导可控电抗器，该装置通过由超导励磁绕组1、短路绕组2、交流绕组3、铁心4、励磁直流电源5和检测控制环节6组成对电网无功功率进行动态补偿，其中：

铁心4由硅钢片裁剪叠合而成的十二个铁柱和十二个铁轭组成，其中六个铁柱对称地分布在圆周上，六个铁柱在中心部位，中心部位的六个铁柱和六个分布在圆周上的铁柱之间由铁轭连接而成；铁心4的硅钢片的厚度为0.25-0.35mm；硅钢片是冷轧，也可以是热轧的；硅钢片可以是有向也可以是无向；中心部位的六个铁柱截面积之和可以是等于六个对称地分布在圆周上的铁柱截面积之和，也可以大于或者小于六个对称地分布在圆周上的铁柱截面积之和。

超导励磁绕组1由超导材料绕制在铁心4中心部位的六个铁柱上；超导励磁绕组1的超导材料是高温超导材料，也可以是低温超导材料；超导材料可以是带材，也可以是线材或者是块材；缠绕方式有可以是连续的双饼结构也可以是单饼结构或螺旋圆桶结构。

交流绕组3分别绕制在铁心4对称地分布在圆周上的铁柱上，每相两个交流绕组的同名端相连；交流绕组3采用导电材料可以是箔绕也可以是线绕；缠绕方式可以是连续缠绕也可以是非连续缠绕。

短路绕组2与超导励磁绕组1同轴，绕制在铁心4中心部位的六个铁柱上；短路绕组2可以全部绕制在超导励磁绕组1的内层，也可以全部绕制在超导励磁绕组1的外层，可以部分绕在超导励磁绕组1的内层，部分绕在超导励磁绕组1的外层。

检测控制环节6连接在超导励磁绕组1的两端；检测超导励磁绕组1的两端电压和回路电流，并控制超导励磁绕组1的回路电流。

励磁直流电源5连接在检测控制环节6的电源两端并采用可控恒流源设计。

本发明的有益效果在于：该装置能够根据电网上的负荷大小，及时调整超导可控电抗器的电感值，动态补偿电网中无功功率，达到降低电网运行损耗、提高系统供电质量的目的。装置主体由铁心电抗器、超导励磁绕组和励磁直流电源组成，因此，结构简单、技术成熟，易于工业化生产。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为新型超导可控电抗器俯视示意图；

图2为新型超导可控电抗器的单相结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的具体实施方法。

图1为新型超导可控电抗器俯视示意图，图2为新型超导可控电抗器的单相结构示意图。为了便于说明和作图，此二附图只表示新型超导可控电抗器外结构和单相结构。