[发明专利]卷绕式铁芯及铁芯电抗器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电抗器，具体是一种卷绕式铁芯及铁芯电抗器。

背景技术

电抗器是送变电系统主要电气设备之一，随着电力系统向高电压、大容量和远距离传输发展，电抗器在系统中使用越来越多。

按照电抗器铁芯结构不同，工业上常用的有：空心电抗器和铁芯电抗器，其中，铁芯电抗器又分为干式铁芯电抗器和油浸式铁芯电抗器，铁芯电抗器的铁芯包括一个带气隙的芯柱，芯柱外面套绕组。现有技术中，芯柱是由拼叠的多个硅钢片构成，硅钢片之间具有气隙。其不足之处是：1)铁芯的硅钢片在交变磁场的作用下，发生磁致伸缩，使得铁芯随励磁频率的变化做周期性振动，从而产生噪声。2)损耗大；3)传统芯柱为三柱式结构，三相磁路不独立，相互干扰。

发明内容

本发明提供一种卷绕式铁芯电抗器，其采用硅钢带卷绕式铁芯结构，解决了现有技术中存在的问题。

本发明的另一个目的是提供了一种电抗器用卷绕式铁芯。

本发明具体采用的技术方案是：

一种卷绕式电抗器用铁芯，其特征是，所述铁芯包括由硅钢带卷绕成的环状结构，硅钢带层间固定，在铁芯上设有一个或多个气隙。

所述铁芯水平截面为多边梯形结构，其短边向外，两个斜边的夹角为120°。本发明的铁芯竖直使用(卷绕纵向)，三相铁芯组装时，斜边相互贴合，刚好凑成360°柱形。

优选的，所述硅钢带用焊接、铆接或捆扎方式层间固定，例如采用点焊、缝焊方式固定，应当这样认为，层间固定的作用是让本发明的铁芯结构更加牢固，适合层间固定的所有现有技术的方式都在本发明的保护范围之内。

所述气隙数量为一个或多个，气隙设置在卷绕垂直方向上，气隙的大小、数量由电感值设计决定，可以按照现有技术的公式计算，气隙可以在两个芯柱上均匀或不均匀排列。气隙采用现有技术的材料，例如绝缘的环氧材料。

一种卷绕式铁芯电抗器，包括三相铁芯、绕组，其特征是，每个铁芯包括由硅钢带卷绕成的环状结构，硅钢带层间固定，在铁芯上设有一个或多个气隙，所述铁芯水平截面为多边梯形结构，其短边向外，两个斜边的夹角为120°；三相铁芯斜边相互贴合，中间形成芯柱。

本发明绕组的设置有如下两种方案：

方案一：所述绕组是缠绕在每个铁芯外周的导线圈，这种方案需要导线圈和铁芯进行良好的绝缘。

方案二：所述绕组为筒形绕组，三个绕组分别设置在铁芯的远端。

上述方案称为星形结构，本发明还包括与三相铁芯形状相匹配的上、下两个固定部件，用以固定三相铁芯。

本发明还可以设置为三角形结构，具体方案是：

一种卷绕式铁芯电抗器，包括三相铁芯、绕组，其特征是，每个铁芯由硅钢带卷绕成环状结构，硅钢带层间固定，在铁芯上设有一个或多个气隙；三相铁芯排列为三角形，在三角形的每个顶点设置筒形绕组。

上述方案中，所述硅钢带用焊接、铆接或捆扎方式层间固定，例如采用点焊、缝焊方式固定。

所述气隙数量为一个或多个，气隙设置在卷绕垂直方向上，气隙的大小、数量由电感值设计决定，可以按照现有技术的公式计算，气隙可以在两个芯柱上均匀或不均匀排列。气隙采用现有技术的材料，例如绝缘的环氧材料。

本发明可根据现有技术设计为干式铁芯电抗器或油浸式铁芯电抗器。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1)铁芯几乎不发生震动，且能避免轴向的电动力，大大降低了电抗器的噪声；

2)据申请人试验验证，本发明空载损耗能降低30％以上；

3)本发明的三相磁路独立，避免了相互干扰。

附图说明

图1是一相铁芯的结构示意图；

图2是图1的A向视图；

图3是三相铁芯星形连接结构示意图；

图4是干式卷绕式铁芯电抗器俯视结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，铁芯1包括由硅钢带2卷绕成的环状结构，硅钢带2层间点焊3固定，在铁芯1上对称设有六个气隙4。

如图2所示，铁芯1水平截面为多边梯形结构，其短边向外，两个斜边的夹角为120°。

如图3所示，三相铁芯1斜边相互贴合，中间形成芯柱6，三个筒形绕组5分别设置在铁芯1的远端。

如图4所示，干式卷绕式铁芯电抗器，还包括与三相铁芯1形状相匹配的固定部件7，用以固定三相铁芯。