手動調感變頻串聯諧振裝置的高壓電抗器的製作方法

2023-06-01 06:03:41 2

專利名稱：手動調感變頻串聯諧振裝置的高壓電抗器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及耐壓試驗裝置，具體地指一種手動調感變頻串聯諧振裝置的高壓電抗器。
背景技術：
各種大型電力變壓器、電力電纜、汽輪及水輪發電機及其它容性設備的交流耐壓試驗都必須嚴格按試驗規程定期進行。在工頻條件下，由於被試品電容量較大，或者試驗電壓要求較高，對試驗裝置的電源容量相應的也有較高的要求，傳統的工頻耐壓裝置往往單件體積大，重量重，不便於現場搬運，而且不便於任意組合，靈活性較差。變頻串聯諧振試驗裝置是運用串聯諧振原理，利用勵磁變壓器激發串聯諧振迴路，調節變頻控制器的輸出頻率，諧振頻率可以在30 300Hz範圍內，使迴路電感L和試品C串聯諧振，諧振電壓即為加到試品上電壓完成多種電力設備的交流耐壓試驗。變頻諧振試驗裝置廣泛用於電力、冶金、石油、化工等行業，適用於大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。目前國內的串聯諧振試驗裝置採用的是調頻技術，但是對於被試品電容量比較大的負載，特別是對電纜和發電機的耐壓試驗，如果只用調頻技術難以找到諧振點，這就給現場試驗帶來諸多不便。
發明內容本實用新型的目的就是要克服現有技術所存在的不足，提供一種手動調感變頻串聯諧振裝置的高壓電抗器。為實現上述目的，本實用新型所設計的手動調感變頻串聯諧振裝置的高壓電抗器，包括前蓋板、定鐵芯連接件、定鐵芯、線圈、套在線圈外的外殼、動鐵芯、動鐵芯連接件、後蓋板、搖把、與勵磁變壓器連接的進線端子和與諧振電容器連接的出線端子，所述定鐵芯通過定鐵芯連接件固定安裝在所述前蓋板上，所述動鐵芯的一端套接在所述定鐵芯外，所述動鐵芯的另一端通過動鐵芯連接件活動安裝在所述後蓋板上，所述搖把與所述後蓋板活動連接，所述線圈上的兩根引線分別與進線端子、出線端子連接，所述進線端子、出線端子分別安裝在前蓋板上相應的安裝孔內，所述前蓋板和後蓋板分別固定套接在外殼的兩端。上述方案中，所述前蓋板中間設置有用於安裝定鐵芯連接件的固定孔，所述前蓋板上還分別設置有用於安裝所述進線端子、出線端子的進線端安裝孔、出線端安裝孔。上述方案中，所述定鐵芯連接件的一端為圓形平面，所述定鐵芯連接件的另一端設置有與所述定鐵芯過盈配合的圓形孔，所述定鐵芯連接件的中間設置有與所述前蓋板內側面緊貼的圓環。上述方案中，所述線圈的內部為一環氧筒，所述環氧筒的外壁上繞制有線圈繞組，所述線圈繞組上的兩根引線分別與進線端子、出線端子連接。這樣，環氧筒和線圈繞組形成電感線圈。[0010]上述方案中，所述定鐵芯為圓柱體結構，所述動鐵芯為與所述定鐵芯滑動配合的空心圓柱結構。上述方案中，所述動鐵芯連接件的一端設置有與動鐵芯過盈配合的連接孔，所述動鐵芯連接件的另一端為設置有外螺紋的圓柱形結構，且在此端的圓面上中間設置有用於搖把安裝的定位孔。這樣，動鐵芯連接件可以使動鐵芯與定鐵芯無縫連接，也方便搖把調節電感量。上述方案中，所述後蓋板上設置有與所述動鐵芯連接件的外螺紋相配合的內螺紋孔。這樣，既可以用於支撐動鐵芯，還可使動鐵芯通過動鐵芯連接件能夠旋入和旋出。上述方案中，所述搖把包括搖杆及設置在搖杆兩端的定位塊和手柄，所述定位塊插在所述動鐵芯連接件的定位孔中。這樣，通過搖把調節電感量的大小。上述方案中，所述搖把優選為Z形結構，中間的搖杆為用圓鋼折彎成L形結構。上述方案中，所述進線端子和出線端子上設置有用於外部接線的接線孔以及用於固定進線端子和出線端子的螺帽。上述方案中，所述外殼優選為空心圓柱結構。這樣可以便於安裝和固定線圈。本實用新型的有益效果在於I、本實用新型將可調電抗器串接在勵磁變壓器和諧振電容器兩端，可調電抗器的電感量調節採用固定電感和可調電感量相配合，對不同電容量的被試品均有良好的諧振點，沒有諧振盲區；2、因為有定鐵芯的存在，能保證電抗器有一個固定的電感量，根據負載電容的大小還可以手動調節動鐵芯來改變電感量，再通過調頻技術能夠快速找到諧振點，從而提高了工作效率；3、本實用新型採用無縫調感技術，保證電感中的磁場能量與諧振電容中的電場能量相互補償，達到串聯諧振目的，使電源提供很小的勵磁電壓，試品上能得到很高的電壓；4、電感量調節範圍廣，調節範圍為20H-70H，通過搖把調節方便、可靠；5、採用先進的澆注工藝，電抗器為乾式結構，使用精加工的傳動機構，大大降低了電抗器運行的噪音；6、可調電抗器重量輕、體積小；7、本實用新型可配套針對IOkV系統運行設備耐壓試驗的串聯諧振裝置，對不同的被試品，能夠快速找到諧振點，減輕了試驗人員的勞動強度，節約了大量的試驗時間。

圖I為手動調感變頻串聯諧振裝置的高壓電抗器的整體結構示意圖。圖2為圖I中前蓋板的結構示意圖。圖3為圖I中定鐵芯連接件的結構示意圖。圖4為圖I中線圈的結構示意圖。圖5為圖I中動鐵芯連接件的結構示意圖。圖6為圖I中後蓋板的結構示意圖。圖7為圖I中搖把的結構示意圖。圖8為圖I中線端子和出線端子的結構示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細描述。圖I所示的手動調感變頻串聯諧振裝置的高壓電抗器，它包括前蓋板I、定鐵芯連接件2、定鐵芯3、線圈4、套在線圈4外的外殼5、動鐵芯6、動鐵芯連接件7、後蓋板8、搖把9、與勵磁變壓器連接的進線端子10和與諧振電容器連接的出線端子11。定鐵芯3通過定鐵芯連接件2固定安裝在前蓋板I上，動鐵芯6的一端套接在定鐵芯3外，動鐵芯6的另一端通過動鐵芯連接件7活動安裝在後蓋板8上，搖把9與後蓋板8活動連接，線圈4上的兩根引線4. 3,4. 4分別與進線端子10、出線端子11連接，進線端子10、出線端子11分別安裝在前蓋板I上相應的安裝孔內，前蓋板I和後蓋板8分別固定套接在外殼5的兩端。定鐵芯3為圓柱體結構，動鐵芯6為與定鐵芯3滑動配合的空心圓柱結構。外殼也為空心圓柱結構。圖1、2所示的前蓋板I中間設置有用於安裝定鐵芯連接件2的固定孔I. 2，前蓋板I上還分別設置有用於安裝進線端子10、出線端子11的進線端安裝孔I. I、出線端安裝孔 I. 3。圖1、3所示的定鐵芯連接件2由一種用高強度尼龍棒加工製成，定鐵芯連接件2的一端為圓形平面，定鐵芯連接件2的另一端設置有與定鐵芯3過盈配合的圓形孔2. 1，定鐵芯連接件2的中間設置有與前蓋板I內側面緊貼的圓環2. 2。圖1、4所示的線圈4的內部為一環氧筒4. 1，環氧筒4. I的外壁上繞制有線圈繞組4. 2，線圈繞組4. 2上的兩根引線4. 3,4. 4分別與進線端子10、出線端子11連接，形成電感線圈。圖1、5所示的動鐵芯連接件7的一端設置有與動鐵芯6過盈配合的連接孔7. 1，動鐵芯連接件7的另一端為設置有外螺紋7. 2的圓柱形結構，且在此端的圓面上中間設置有用於搖把9安裝的定位孔7. 3。圖1、6所示的後蓋板8上設置有與所述動鐵芯連接件7的外螺紋7. 2相配合的內螺紋孔8. I。圖1、7所示的搖把9包括搖杆9. 2及設置在搖杆9. 2兩端的定位塊9. I和手柄9. 3，定位塊9. I插在動鐵芯連接件7的定位孔7. 3中。搖把9為Z形結構，中間的搖杆9. 2為用圓鋼折彎成L形結構。圖1、8所示的進線端子10和出線端子11上設置有用於外部接線的接線孔12以及用於固定進線端子10和出線端子11的螺帽13。本實用新型的工作原理是當LRC串聯迴路中的感抗與試品容抗相等時，電感中的磁場能量與試品電容中的電場能量相互補償，試品所需的無功功率全部由電抗器供給，電源只提供迴路的有功損耗。電源電壓與諧振迴路電流同相位，電感上的電壓降與電容上的壓降大小相等，相位相反。電路發生串聯諧振，電源提供很小的勵磁電壓，試品上就能得到很高的電壓，電源頻率為諧振頻率。利用串聯諧振原理在迴路中產生高電壓，一般頻率為30 300Hz。當電源頻率(f)、電感(L)及被試設備電容(C)滿足下式時迴路處於串聯諧振狀態此時f = 1/2 π V LC，迴路中電流為I = Ulx/R，被試設備電壓為Ucx = I/ω Cx輸出電壓與勵磁電壓之比為試驗迴路的品質因數Q = Ucx/Ulx = ( L)/R,由於試驗迴路中電阻R很小，故試驗迴路品質因數很大。一般正常時可達50以上，既輸出電壓是勵磁電壓50倍，因此用較低容量的試驗變壓器就能得到較高的試驗電壓。這樣就解決了一般的交流耐壓試驗中試驗變壓器容量不能滿足試驗要求的問題。此時電容量與電感的關係為CoL= l/coc，因為對試品而言，電容量是固有的，所以可以採用調頻和調感方式達到諧振狀態。當需要什麼頻率做試驗時，就將激勵源的頻率調整到需要的頻率，然後根據被試品的電容量調節電抗器的感抗，使系統諧振，產生高壓，在升壓過程中，如果諧振點偏離，可以通過微調頻率的方式準確找到諧振點，保證高Q值，從而最大程度的減小電源容量和試驗設備體積重量。本實用新型的工作過程線圈4與定鐵芯3、動鐵芯6組成電抗器，線圈4設置有分別與進線端子10、出線端子11連接的進線端和出線端，進線端子10接高壓勵磁變壓器，出線端子11接諧振電容器；使電抗器串接在高壓勵磁變壓器和諧振電容器之間，形成標準的串聯諧振迴路。當對負載進行耐壓試驗時，先對負載施加一個幾千伏的電壓，並進行調整系統工作頻率，然後通過搖動搖把9來控制動鐵芯6的旋進和旋出，因電抗器的定鐵芯3有一個固定的20H的電感量，再通過調節動鐵芯6使電抗器的電感量的調節範圍在20H 70H，所以很快就能找到諧振點，諧振點找到後，就可以將電壓值升至負載所需測試的電壓值。
權利要求1.ー種手動調感變頻串聯諧振裝置的高壓電抗器，包括前蓋板(I)、定鐵芯連接件(2)、定鐵芯(3)、線圈(4)、套在線圈(4)外的外殼(5)、動鐵芯(6)、動鐵芯連接件(7)、後蓋板(8)、搖把(9)、與勵磁變壓器連接的進線端子(10)和與諧振電容器連接的出線端子(11)，其特徵在幹 所述定鐵芯(3)通過定鐵芯連接件(2)固定安裝在所述前蓋板(I)上，所述動鐵芯(6)的一端套接在所述定鐵芯(3)タト，所述動鐵芯(6)的另一端通過動鐵芯連接件(7)活動安裝在所述後蓋板(8)上，所述搖把(9)與所述後蓋板(8)活動連接，所述線圈(4)上的兩根引線(4.3、4.4)分別與進線端子(10)、出線端子(11)連接，所述進線端子(10)、出線端子(11)分別安裝在前蓋板(I)上相應的安裝孔內，所述前蓋板(I)和後蓋板(8)分別固定套接在外殼(5)的兩端。
2.根據權利要求I所述的手動調感變頻串聯諧振裝置的高壓電抗器，其特徵在於所述前蓋板(I)中間設置有用於安裝定鐵芯連接件(2)的固定孔(I. 2)，所述前蓋板(I)上還分別設置有用於安裝所述進線端子(10)、出線端子(11)的進線端安裝孔(I. I)、出線端安裝孔(I. 3)。
3.根據權利要求I所述的手動調感變頻串聯諧振裝置的高壓電抗器，其特徵在於所述定鐵芯連接件(2)的一端為圓形平面，所述定鐵芯連接件(2)的另一端設置有與所述定鐵芯(3)過盈配合的圓形孔(2. I)，所述定鐵芯連接件(2)的中間設置有與所述前蓋板(I)內側面緊貼的圓環(2. 2)。
4.根據權利要求I所述的手動調感變頻串聯諧振裝置的高壓電抗器，其特徵在於所述線圈(4)的內部為ー環氧筒(4. I)，所述環氧筒(4. I)的外壁上繞制有線圈繞組(4.2)，所述線圈繞組(4. 2)上的兩根引線(4.3、4.4)分別與進線端子(10)、出線端子(11)連接。
5.根據權利要求I所述的手動調感變頻串聯諧振裝置的高壓電抗器，其特徵在於所述定鐵芯(3)為圓柱體結構，所述動鐵芯(6)為與所述定鐵芯(3)滑動配合的空心圓柱結構。
6.根據權利要求I所述的手動調感變頻串聯諧振裝置的高壓電抗器，其特徵在於所述動鐵芯連接件(7)的一端設置有與動鐵芯(6)過盈配合的連接孔(7. I)，所述動鐵芯連接件(7)的另一端為設置有外螺紋(7.2)的圓柱形結構，且在此端的圓面上中間設置有用於搖把(9)安裝的定位孔(7. 3)。
7.根據權利要求6所述的手動調感變頻串聯諧振裝置的高壓電抗器，其特徵在於所述後蓋板(8)上設置有與所述動鐵芯連接件(7)的外螺紋(7. 2)相配合的內螺紋孔(8. I)。
8.根據權利要求6所述的手動調感變頻串聯諧振裝置的高壓電抗器，其特徵在於所述搖把(9)包括搖杆(9. 2)及設置在搖杆(9. 2)兩端的定位塊(9. I)和手柄(9. 3)，所述定位塊(9. I)插在所述動鐵芯連接件(7)的定位孔(7. 3)中。
9.根據權利要求8所述的手動調感變頻串聯諧振裝置的高壓電抗器，其特徵在於所述搖把(9)為Z形結構，中間的搖杆(9. 2)為用圓鋼折彎成L形結構。
10.根據權利要求I所述的手動調感變頻串聯諧振裝置的高壓電抗器，其特徵在於所述進線端子(10)和出線端子(11)上設置有用於外部接線的接線孔(12)以及用於固定進線端子(10)和出線端子(11)的螺帽(13)。
專利摘要本實用新型公開了一種手動調感變頻串聯諧振裝置的高壓電抗器，包括前蓋板、定鐵芯連接件、定鐵芯、線圈、外殼、動鐵芯、動鐵芯連接件、後蓋板、搖把、與勵磁變壓器連接的進線端子和與諧振電容器連接的出線端子，定鐵芯通過定鐵芯連接件固定安裝在前蓋板上，動鐵芯的一端套接在所述定鐵芯外，另一端通過動鐵芯連接件活動安裝在所述後蓋板上，搖把與後蓋板活動連接，線圈上的兩根引線分別與進線端子、出線端子連接，進線端子、出線端子分別安裝在前蓋板上相應的安裝孔內，前蓋板和後蓋板分別固定套接在外殼的兩端。本實用新型對不同的被試品能夠快速找到諧振點，減輕了試驗人員的勞動強度，節約了大量的試驗時間。
文檔編號H01F27/24GK202585000SQ20122019185
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月28日 優先權日2012年4月28日
發明者鍾國平, 彭紹迪, 何海強, 趙闖, 董超, 聞新陽, 王培虎, 鍾丹 申請人:廣東威恆輸變電工程有限公司