一種減少有界不確定性的三相飽和電抗器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)送變電技術領域，特別涉及一種減少有界不確定性的三相飽和電抗器。
【背景技術】
[0002]電抗器在電力系統(tǒng)中的應用非常廣泛。串聯(lián)電抗器可限制短路電流；并聯(lián)電抗器可限制過電壓；電抗器與電容聯(lián)合可構成濾波電路。在一些應用領域，電抗器的電抗值是固定不變的；在一些應用領域，電抗器的電抗值應隨著電力系統(tǒng)運行方式的變化而不斷調節(jié)。電抗值可以連續(xù)調節(jié)的可控飽和電抗器(也稱為:飽和電抗器，磁控電抗器)是重要研究課題。
[0003]飽和電抗器是利用飽和電抗器閉環(huán)鐵芯的飽和特性來改變電抗器的電抗值。已經(jīng)有許多飽和電抗器被提出來，中國水利水電出版社2008年出版蔡宣三，高越農(nóng)著《可控飽和電抗器原理、設計與應用》一書對飽和電抗器作了總結。中國高等學校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第31屆學術年會論文《幾種磁控電抗器的仿真分析與性能比較》指出，磁控電抗器存在有界不確定性。(I)不論經(jīng)歷多長時間，磁控電抗器電路中電流波形的峰值都不會穩(wěn)定在一確定值；總是在某一范圍內無規(guī)則地變動。即這種非線性電路存在響應的不確定性。
(2)磁控電抗器電路中電流波形峰值隨時間變化的各個極大值與各個極小值的差值不會超過某一確定值。即這種非線性電路存在響應的有界性?？梢杂糜薪缧缘拇笮?，來評價有界不確定現(xiàn)象的大小。減小有界不確定現(xiàn)象可提高飽和電抗器性能。
[0004]CN201510240176.9提出一種縮短暫態(tài)響應時間的飽和電抗器，對飽和電抗器的暫態(tài)響應時間作了改進。但是，該飽和電抗器的有界不確定性還比較大。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為解決上述問題，提供一種減少有界不確定性的三相飽和電抗器。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下方式:
[0007]—種減少有界不確定性的三相飽和電抗器，包括:
[0008]單相的結構相同的A相飽和電抗器，B相飽和電抗器，C相飽和電抗器；
[0009]A、B、C相飽和電抗器各自的第一交流端子Al，端子BI，端子Cl分別連接電力系統(tǒng)的A、B、C相電壓；
[0010]A、B、C相飽和電抗器各自的第二交流端子A5，端子B5，端子C5連接在一起，并經(jīng)電阻Rl連接三相飽和電抗器的中性點端子N ；
[0011]A、B、C相飽和電抗器各自的第三直流端子A6，端子B6，端子C6連接在一起，并經(jīng)電阻R2連接三相飽和電抗器的中性點端子N ；
[0012]中性線中的工頻電流為零，流經(jīng)電阻R1，電阻R2的電流為諧波電流，電阻提供阻尼作用，實現(xiàn)減少有界不確定性。
[0013]所述的各單相飽和電抗器包括:
[0014]飽和電抗器閉環(huán)鐵芯；
[0015]閉環(huán)鐵芯有至少兩個鐵芯柱；
[0016]每個所述鐵芯柱上有三個線圈，三個線圈的匝數(shù)不同，但兩鐵芯柱上處于相同位置的線圈匝數(shù)則相同；
[0017]兩鐵芯柱上第一位置的線圈同名端連接端子I作為第一交流端子Al ;
[0018]—個鐵芯柱上第一位置的線圈異名端與另一鐵芯柱上第二位置上的線圈的同名端連接；
[0019]兩鐵芯柱上第二位置的線圈異名端連接端子III作為第二交流端子A5 ;
[0020]一個鐵芯柱上第三位置的線圈的同名端與本鐵芯柱第二位置的線圈的同名端連接;
[0021]各鐵芯柱上第三位置的線圈的異名端分別與一個晶閘管連接，兩晶閘管的另一端連接端子IV作為第三直流端子A6 ;
[0022]晶閘管的控制端與控制電路連接，控制電路控制晶閘管觸發(fā)角的大小，實現(xiàn)連續(xù)調節(jié)晶閘管整流量的大小。
[0023]所述一個鐵芯柱上第一位置線圈的異名端和第二位置線圈的同名端間連接二極管。
[0024]所述晶閘管全截止時，飽和電抗器有最大電抗值，晶閘管兩端有交流電壓；
[0025]所述晶閘管全導通時，飽和電抗器有最小電抗值，晶閘管構成半波整流電路。
[0026]所述兩鐵芯柱截面積相等，各自至少有能形成一條不經(jīng)過對方鐵芯柱的磁通閉環(huán)。
[0027]所述端子N接地。
[0028]所述流過電阻R1，電阻R2的電流是3次、6次、9次及以上的諧波電流。
[0029]本發(fā)明的有益效果是:在三相飽和電抗器的中性線中加入電阻，可減小三相飽和電抗器的有界不確定性；不論三相飽和電抗器的工作電流如何變化，三相飽和電抗器的中性線中的工頻電流始終等于零，電阻不會消耗工頻電流的能量。電阻只需消耗較小的高次諧波能量，即可減小飽和電抗器的有界不確定性，效率高。電阻還有減小三相飽和電抗器暫態(tài)響應時間的作用。
【附圖說明】
[0030]圖1表示一種典型的單相飽和電抗器；
[0031]圖2表示一種有界不確定性比較小的三相飽和電抗器；
[0032]其中，1.端子I，2.端子II，3.閉環(huán)鐵芯，4.控制電路，5.端子III，6.端子IV，7.A相飽和電抗器，8.B相飽和電抗器，9.C相飽和電抗器。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖與實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0034]實施例:
[0035]一種典型的單相飽和電抗器如圖1所示。包括端子I 1，端子112，端子1115，端子IV6，飽和電抗器閉環(huán)鐵芯3，控制電路4。飽和電抗器閉環(huán)鐵芯3至少有兩根截面積相等、均有線圈的鐵芯柱；這兩根鐵芯柱各自至少有能形成一條不經(jīng)過對方鐵芯柱的磁通閉環(huán)。
[0036]閉環(huán)鐵芯3可以是相互沒有通路的兩個閉環(huán)鐵芯，例如1:兩個口字形鐵芯。也可以是一體的，相互有通路的閉環(huán)鐵芯；例如2:三根鐵芯柱，鐵芯柱兩端有磁軛連通三根鐵芯柱，任何兩根鐵芯柱都能夠相互構成磁通閉環(huán)，但至少有兩根能各自形成不經(jīng)過對方鐵芯柱的閉環(huán)。例如3:四根鐵芯柱，鐵芯柱兩端有磁軛連通四根鐵芯柱，任何兩根鐵芯柱都能夠相互構成磁通閉環(huán)，但至少有兩根能各自形成不經(jīng)過對方鐵芯柱的閉環(huán)，如圖1所示。
[0037]在閉環(huán)鐵芯3兩根截面積相等的鐵芯柱中，其中一根鐵芯柱上有線圈L1、線圈L3、線圈L5 ;另一根鐵芯柱上有線圈L2、線圈L4、線圈L6 ;線圈L1、線圈L2的匝數(shù)相等；線圈L3、線圈L4的匝數(shù)相等；線圈L5、線圈L6的匝數(shù)相等；線圈L1、線圈L5的匝數(shù)不相等；線圈L3、線圈L5的匝數(shù)不相等。線圈L1、線圈L2的同名端連接端子I 1，線圈LI的異名端連接線圈L4的同名端，線圈L2的異名端連接線圈L3的同名端，線圈L3、線圈L4的異名端連接端子1115，端子III5再連接端子112，線圈L5的同名端連接線圈L3的同名端，線圈L6的同名端連接線圈L4的同名端，線圈L5、線圈L6的異名端分別經(jīng)正向晶閘管D1、反向晶閘管D2連接端子IV6，端子IV6再連接端子112 ;晶閘管Dl、晶閘管D2的控制端子分別連接控制電路4。
[0038]控制電路4控制晶閘管Dl和晶閘管D2觸發(fā)角的大小，實現(xiàn)連續(xù)調節(jié)晶閘管Dl和晶閘管D2整流量的大小。
[0039]設一種單相飽和電抗器額定電壓為UL.一種單相飽和電抗器端子I I與端子112接入額定電壓為Ul的電力系統(tǒng)，當控制電路4控制晶閘管Dl和晶閘管D2全截止時，晶閘管Dl和晶閘管D2整流電路不工作，線圈L1、線圈L2、線圈L3、線圈L4流過的是很小的勵磁電流。單相飽和電抗器有最大電抗值Zmax。
[0040]線圈L1、線圈L2、線圈L3、線圈L4有勵磁電流，會在線圈L1、線圈L2、線圈L3、線圈L4、線圈L5、線圈L6產(chǎn)生感應電壓。由于線圈L1、線圈L2的匝數(shù)相等，線圈L3、線圈L4的匝數(shù)相等，線圈L5、線圈L6的匝數(shù)相等，線圈L3、線圈L5的匝數(shù)不相等；晶閘管Dl和晶閘管D2兩端會有交流電壓，為晶閘管Dl和晶閘管D2整流電路提供交流電源。
[0041]當控制電路4控制晶閘管Dl和晶閘管D2全導通時，晶閘管Dl和晶閘管D2就變?yōu)槎?