[发明专利]一种超导可控电抗器

说明书

技术领域

本发明涉及电抗器技术领域，特别是涉及一种超导可控电抗器。

背景技术

电抗器是一种重要的电气装置，在电力系统中广泛应用于限制工频过电压、消除发电机自励磁、限制操作过电压、限制短路电流以及平波等。随着电力系统的不断发展，对电抗器的性能要求越来越高，在许多场合希望电抗器的电抗值可实时调节或控制。

现有技术中，超导电抗器的线圈采用超导材料来绕制，并且在低温条件下运行。常用的超导可控电抗器在结构上主要包括一次常规工作绕组、若干二次超导绕组、铁芯和低温容器，一次常规工作绕组和二次超导绕组分别套接在铁芯柱外周，二次超导绕组放置于低温容器中，通过低温容器对二次超导绕组进行降温。

但是，二次超导绕组两端的线圈由于交流损耗产生的热量显著高于绕组其他位置线圈产生的热量，使得二次超导绕组两端温升较大，极易造成电抗器损毁。

发明内容

本发明实施例中提供了一种超导可控电抗器，以解决现有技术中二次超导绕组两端的线圈由于交流损耗产生的热量显著高于绕组其他位置线圈产生的热量，使得二次超导绕组两端温升较大，极易造成电抗器损毁的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

本发明公开了一种超导可控电抗器，包括：一次绕组、二次超导绕组、铁芯、低温冷却容器、冷却管、进液管、出液管和无磁支撑装置；

所述铁芯包括铁芯框和铁芯柱，所述铁芯柱垂直设置于所述铁芯框内部；

所述二次超导绕组包括第一超导绕组和第二超导绕组，所述低温冷却容器包裹所述第一超导绕组和第二超导绕组、且所述第一超导绕组位于所述第二超导绕组的内侧，所述一次绕组位于所述低温冷却容器的外周，且所述低温冷却容器套接于所述铁芯柱外周，所述第一超导绕组、第二超导绕组和一次绕组的中轴线与所述铁芯柱的中轴线为同一条直线；

所述冷却管包括上冷却管和下冷却管，所述进液管与所述下冷却管相连通，所述出液管与所述上冷却管相连通，所述进液管和出液管分别延伸出所述低温冷却容器；所述上冷却管设置于所述二次超导绕组的一端、且位于所述低温冷却容器的开口端，所述下冷却管设置于所述二次超导绕组的另一端，面向所述二次超导绕组一侧的所述上冷却管和下冷却管上开设有多个冷却孔；

所述无磁支撑装置的支撑面上分别设置定位所述二次超导绕组和冷却管的定位槽，所述无磁支撑装置对应设置于所述二次超导绕组的两端。

优选地，其特征在于，所述上冷却管包括第一上冷却管和第二上冷却管，所述下冷却管包括第一下冷却管和第二下冷却管；其中，

所述第一上冷却管和第二上冷却管分别设置于所述第一超导绕组和第二超导绕组上端的外侧，所述第一下冷却管和第二下冷却管分别设置于所述第一超导绕组和第二超导绕组下端的外侧，且所述冷却管上面向所述二次超导绕组一侧开有多个孔。

优选地，所述无磁支撑装置上还设置有流通槽，所述流通槽设置于所述无磁支撑装置的非支撑面上。

优选地，所述低温冷却容器设置为复合材料无磁杜瓦，所述杜瓦包括瓦身和瓦盖，二次超导绕组设置于所述瓦身内；

所述瓦盖包括盆体瓦盖和平板瓦盖，所述盆体瓦盖与所述低温冷却容器的开口匹配，所述平板瓦盖设置于所述盆体瓦盖上、用于覆盖盆体瓦盖；

所述进液管和出液管通过所述盆体瓦盖和平板瓦盖延伸出所述低温冷却容器。

优选地，所述铁芯框上设置有与所述进液管和出液管匹配的定位孔，所述定位孔贯穿所述铁芯框，所述进液管和出液管通过所述定位孔延伸出所述铁芯；

多个所述定位孔沿所述铁芯框边框水平面的长度方向排列；

多个所述定位孔的圆心位于同一条直线上；

所述铁芯框设置为高导磁率、高电阻率的非晶磁性合金薄片。

优选地，所述盆体瓦盖与所述平板瓦盖之间形成的空间内设置有环形磁铁，所述环形磁铁设置为多个相互绝缘的非晶磁性合金薄片叠加而成。

优选地，所述一次绕组内环面与所述低温冷却容器外环面之间设置有环形地屏。

优选地，所述二次超导绕组设置为多个饼式线圈串联结构。

优选地，所述铁芯框和铁芯柱由多个相互绝缘的非晶磁性合金薄片叠加而成。