[发明专利]具有中心接头的可磁性调节的扼流圈

说明书

本发明涉及一种用于在具有至少一个相导体(16，18，19)的高压电网(17)中进行无功功率补偿的装置(1)。根据本发明的装置(1)针对每个相导体具有高压接头(8)。针对每个高压接头(8)设置有：第一和第二铁芯部段(3，4)，它们是闭合磁路的一部分；第一高压绕组(5)，其包围第一铁芯部段；第二高压绕组，其包围第二铁芯部段并且与第一高压绕组并联连接；至少一个饱和开关支路(10，11)，其被设计为用于使至少一个铁芯部段(3，4)饱和并且具有可控的功率半导体开关(20，21，22，23)；以及控制单元(26)，其用于控制功率半导体开关(20，21，22，23)。为了避免漏磁场损耗，至少一个高压绕组装备有中心接头并且在其绕组端部与饱和开关支路连接。而中心接头(50)与高压接头(8)连接。

技术领域

本发明涉及一种用于在具有至少一个相导体的高压电网中进行无功功率补偿的装置。该装置针对每个相导体都具有高压接头。针对每个高压接头又设置有作为闭合磁路的一部分的第一和第二铁芯部段；包围第一铁芯部段的第一高压绕组；包围第二铁芯部段并且与第一高压绕组并联连接的第二高压绕组；至少一个饱和开关支路，该饱和开关支路被设计为用于使至少一个铁芯部段饱和并且具有可控的功率半导体开关；以及用于控制功率半导体开关的控制单元。

背景技术

这种装置从EP 3 168 708 A1中已知。在那里公开了所谓的“全可变分流电抗器”(FVSR)。以前已知的装置每个相都具有两个相互并联连接的高压绕组，高压绕组分别包围封闭铁芯的铁芯芯柱，并且在其高压端连接到高压电网的相导体。高压绕组的低压侧可以借助晶体管开关与合适地极化的变流器连接，或者直接与接地接头连接。变流器被设计为用于在与其连接的高压绕组中产生直流电流。在此，直流电流被设计为，使得被绕组包围的铁芯芯柱在期望的饱和状态下运行。在这种饱和状态下，铁芯材料例如具有非常低的磁导率，由此绕组的磁阻增加，并且其电感减小。所述铁芯部段的饱和取决于极化，从而流过绕组的交流电流根据其极化基本上仅流过两个高压绕组中的一个。因此例如，正的交流电流流经第一高压绕组到达接地，而负的交流电流流经第二高压绕组到达接地。如果电流仅经由高压绕组驱动，则可以向交流电流目前没有流过的相应的另一个绕组施加直流电流，以便使被该绕组所包围的铁芯芯柱以期望的程度进行饱和。

此外，磁控扼流圈从DE 20 2013 004 706 U1和DE 10 2012 110 969中已知。

以前已知的装置的缺点在于，在运行期间处于高压电位的高压绕组必须具有距处于接地电位的铁芯很大的距离，以便提供要求的介电强度。这种大的距离导致，由高压绕组产生的漏磁场变得更强并且穿过有源装置的部件，例如压框、套管、罐体或引出线，从而形成不期望的损耗并且将所述部件加热。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种开头提到类型的装置，其具有较低的漏磁场损耗。

本发明通过以下来解决上述技术问题，即，至少一个高压绕组具有中心接头，并且在高压绕组的绕组端部与饱和开关支路连接，并且经由中心接头与高压接头连接。

根据本发明的装置具有至少一个带有中心接头的高压绕组。该中心接头与分别相关联的高压接头连接。优选地，与相同的高压接头关联的两个高压绕组配备有一个中心接头，并且经由该中心接头与高压接头连接。因此，根据本发明的装置的所有高压绕组都经由其中心接头与高压接头连接。而绕组端部与饱和开关支路连接。因此，相比于根据现有技术的类似装置，面向铁芯的上磁轭或下磁轭的绕组端部处于较低的电位。因此，可以减小高压绕组或每个高压绕组的端部到上磁轭或下磁轭的距离Xo和Xu。这减小了漏磁场，并且由此减小了漏磁场损耗。

此外，根据本发明的装置也很紧凑，并且因此比以前已知的针对相同的功率和运行电压而设计的装置更轻。