一种电力系统用高压无功补偿电抗器

技术领域

本申请涉及电抗器技术领域，尤其涉及一种电力系统用高压无功补偿电抗器。

背景技术

电抗器是一种广泛运用于电力系统中的电气元件，并通过电抗器阻止电力系统中因电磁感应现象而产生的电流变化，其中，并联在电力系统中的电抗器常用于无功补偿，包括补偿统线路的电容性充电电流，并限制电力系统中的电压升高或操作过电压，进而到达改善电力系统运行状况的目的；

其中，油侵式电抗器是市面上使用较多的电抗器之一，通过在电抗器箱体中所填充的绝缘油，既可有效阻止电气设备之间的直接接触和电弧的产生，同时，利用油质的高比热容性及高传热系数，又可稳定该电抗器内部的温度，使其保持在正常的工作范围内；

但现有油侵式电抗器中所产生的大量热量都是存储在绝缘油中的，并通过绝缘油而散发出去，进而导致绝缘油的温度会始终处在一个较高的温度状态，加速了绝缘油的消耗，同时，因电抗器内部的其它零部件完全处于绝缘油的覆盖之下，而高温度状态下的绝缘油将热量传递过去加速了该零部件的老化、性能下降，进而极大地影响了该油侵式电抗器的使用寿命，稳定性及可靠性较差。

故亟需一种用于无功补偿的油侵式电抗器，以解决上述现有的油侵式电抗器在实际使用过程中所存在的缺陷。

发明内容

本申请提出了一种电力系统用高压无功补偿电抗器，具备可对高温状态下的绝缘油进行替换，进而有效控制该油侵式电抗器内部线圈及其上所填充的绝缘油的温度，使得该油侵式电抗器使用寿命较长的优点，用以解决现有油侵式电抗器中所产生的大量热量都是存储在绝缘油中的，并通过绝缘油而散发出去，进而导致绝缘油的温度会始终处在一个较高的温度状态，加速了绝缘油的消耗，同时，因电抗器内部的其它零部件完全处于绝缘油的覆盖之下，而高温度状态下的绝缘油将热量传递过去加速了该零部件的老化、性能下降的问题。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种电力系统用高压无功补偿电抗器，包括底座，所述底座的顶端固定安装有外壳体，并在外壳体的内部设有内线圈，且在外壳体的顶端固定安装有与内线圈电连接的接线端，所述外壳体的内部分为第一腔室、第二腔室以及第三腔室三个腔室，其中，内线圈设置在第一腔室的内部，并在内线圈的内部填充有绝缘油，所述第二腔室和第三腔室之间通过位于外壳体内部底端的第一通孔相互连通，而第二腔室和第三腔室之间通过位于外壳体内部底端的第二通孔相互连通，同时，在外壳体的内部且位于第一腔室与第三腔室之间设有纵向布置的且与第一腔室相连通的直槽，所述第二腔室内壁的顶部设有电磁线圈，而在第二腔室的内腔中活动套接有活塞杆件，而活塞杆件的顶端贯穿并延伸至外壳体的顶部，所述直槽的内部固定套接有中部采用记忆金属合金材质所制作而成的活动杆件，且在活动杆件的上下两端分别设有一组呈横向布置的贯通孔，同时，在直槽内腔的上下两侧均设有一组与电磁线圈之间形成反馈电连接的导电压块。

进一步，所述外壳体内部的顶端设有第三通孔以连通第一腔室和第三腔室，当温度较低的绝缘油被挤压输送至第一腔室的内腔中时，其内腔底部温度较高的绝缘油受到中和而温度降低，致使活动杆件遇冷收缩而恢复到初始的状态，同时，因第二腔室、第三腔室中的绝缘油被挤压输送至第一腔室的内腔中，使其内部绝缘油的液位升高，并在活动杆件上的上贯穿孔与第三通孔相连通时，将第一腔室内腔上方温度较高的绝缘油流通至第三腔室以及第二腔室的内腔中进行自然冷却处理。

进一步，在初始状态下，活动杆件未受热膨胀时，其上的上贯通孔与第三通孔相互连通，而下贯通孔位于第二通孔的上方，而当活动杆件受热膨胀时，其上的上贯通孔与第三通孔相互错开，而下贯通孔与第二通孔的相互连通。

进一步，所述活动杆件中部的记忆金属合金材质的形变温度值小于第一腔室中所填充的绝缘油的温度极值，进而确保在第一腔室所填充的绝缘油在温度达到极限之前，触发活动杆件并将其中一部分温度较高的绝缘油替换出来。

进一步，所述第一腔室内腔中所填充的绝缘油在流通至第三腔室以及第二腔室的内腔后其液面高度与第三通孔平齐，而在第一腔室内腔的上方还存留有一定的容纳空间。

进一步，所述活塞杆件在电磁线圈的作用下单次向下移动所挤压输送的绝缘油量与第一腔室内腔上方容纳空间的体积相同。

进一步，所述外壳体的外表面上设有散热鳍片，并在外壳体的内部设有环绕一圈的与第三腔室相连通的环槽。

本发明申请具备如下技术效果：

本申请提供的一种电力系统用高压无功补偿电抗器，对于外壳体及其上结构的设置，通过温度较低的绝缘油将第一腔室内腔中的一部分温度较高的绝缘油替换出来，进而将第一腔室中绝缘油的温度控制在一定的范围内，同时，利用活动杆件及其上结构的设置，可自动触发对于第一腔室中绝缘油的替换作业，结构简单且可控性较高，而纯机械化结构的设置，有效提高了该油侵式电抗器的使用寿命，稳定性及可靠性较高。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本申请公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本申请公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本申请，其中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明外壳体的结构示意图；

图3为本发明结构的正视图；

图4为本发明结构的正面剖视图。

图中：1、底座；2、外壳体；3、内线圈；4、接线端；5、第一腔室；6、第二腔室；7、第三腔室；8、第一通孔；9、直槽；10、第二通孔；11、导电压块；12、活动杆件；13、活塞杆件；14、电磁线圈；15、第三通孔。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，一种电力系统用高压无功补偿电抗器，包括通过螺栓固定安装在电路系统特定位置上的底座1，底座1的顶端固定安装有外壳体2，并在外壳体2的内部设有内线圈3，且在外壳体2的顶端固定安装有与内线圈3电连接的接线端4，进而通过接线端4将内线圈3与电力系统并联，并在内线圈3的作用下实现对于电力系统中线路的无功补偿作业，如图2所示，外壳体2的内部分为第一腔室5、第二腔室6以及第三腔室7三个腔室，其中，内线圈3设置在第一腔室5的内部，并在内线圈3的内部填充有绝缘油，进而既可有效阻止电气设备之间的直接接触和电弧的产生，同时，利用油质的高比热容性及高传热系数，又可稳定内线圈3的温度，第二腔室6和第三腔室7之间通过位于外壳体2内部底端的第一通孔8相互连通，而第二腔室6和第三腔室7之间通过位于外壳体2内部底端的第二通孔10相互连通，进而在第二通孔10和第一通孔8的作用下，使得第一腔室5中所填充的绝缘油流通至第三腔室7以及第二腔室6的内腔中，同时，在外壳体2的内部且位于第一腔室5与第三腔室7之间设有纵向布置的且与第一腔室5相连通的直槽9，如图3所示，第二腔室6内壁的顶部设有电磁线圈14，而在第二腔室6的内腔中活动套接有活塞杆件13，而活塞杆件13的顶端贯穿并延伸至外壳体2的顶部，如图4所示，直槽9的内部固定套接有中部采用记忆金属合金材质所制作而成的活动杆件12，进而在直槽9的结构作用下，使得活动杆件12的中部可直接与第一腔室5内腔中的绝缘油之间发生接触，并将热量传递到活动杆件12中使其发生形变，且在活动杆件12的上下两端分别设有一组呈横向布置的贯通孔，并在与第二通孔10以及第三通孔15之间相互配合的过程中，用于控制第一腔室5中绝缘油的流通状态，同时，在直槽9内腔的上下两侧均设有一组与电磁线圈14之间形成反馈电连接的导电压块11；

当活动杆件12未受热膨胀时，导电压块11因没有受到活动杆件12的挤压，而不会对电磁线圈14形成反馈信号，进而使其保持正向触发状态，并对活塞杆件13产生向上的磁场，使得活塞杆件13保持在上方位置；

而当活动杆件12受热膨胀并触发导电压块11时，可反向触发电磁线圈14，并对活塞杆件13产生向下的磁场，迫使其向下发生移动，进而将第二腔室6以及第三腔室7的绝缘油挤压输送至第一腔室5的内腔中。

如图2所示，在本技术方案中，外壳体2内部的顶端设有第三通孔15以连通第一腔室5和第三腔室7，当温度较低的绝缘油被挤压输送至第一腔室5的内腔中时，其内腔底部温度较高的绝缘油受到中和而温度降低，致使活动杆件12遇冷收缩而恢复到初始的状态，同时，因第二腔室6、第三腔室7中的绝缘油被挤压输送至第一腔室5的内腔中，使其内部绝缘油的液位升高，并在活动杆件12上的上贯穿孔与第三通孔15相连通时，将第一腔室5内腔上方温度较高的绝缘油流通至第三腔室7以及第二腔室6的内腔中进行自然冷却处理，以将第一腔室5内腔中温度较高的一部分绝缘油由温度较低的绝缘油替换出来，进而使得第一腔室5内腔中的内线圈3可保持在一定较为稳定的范围内。

如图2、图4所示，在本技术方案中，在初始状态下，活动杆件12未受热膨胀时，其上的上贯通孔与第三通孔15相互连通，而下贯通孔位于第二通孔10的上方，而当活动杆件12受热膨胀时，其上的上贯通孔与第三通孔15相互错开，而下贯通孔与第二通孔10的相互连通，同时，在电磁线圈14的作用下触发活塞杆件13向下移动，而将第二腔室6、第三腔室7中温度较低的绝缘油挤压输送至第一腔室5的内腔中。

在本技术方案中，活动杆件12中部的记忆金属合金材质的形变温度值小于第一腔室5中所填充的绝缘油的温度极值，进而确保在第一腔室5所填充的绝缘油在温度达到极限之前，触发活动杆件12并将其中一部分温度较高的绝缘油替换出来，以将第一腔室5内腔中的温度控制在一定的范围内，使得其中的内线圈3及其上的电器元件不会出现过热的现象，同时，避免了第一腔室5内腔中的绝缘油因温度过高而产生质变的现象。

在本技术方案中，第一腔室5内腔中所填充的绝缘油在流通至第三腔室7以及第二腔室6的内腔后其液面高度与第三通孔15平齐，而在第一腔室5内腔的上方还存留有一定的容纳空间，进而在将第二腔室6以及第三腔室7内腔中温度较低的绝缘油挤压输送至第一腔室5的内腔中时，有一定的空间暂存绝缘油，不会出现第一腔室5内腔中压力过大的情况。

在本技术方案中，活塞杆件13在电磁线圈14的作用下单次向下移动所挤压输送的绝缘油量与第一腔室5内腔上方容纳空间的体积相同，进而在绝缘油一次交换的过程中，可在最大程度上将第一腔室5内腔中温度较高的绝缘油替换出来。

如图1所示，在本技术方案中，外壳体2的外表面上设有散热鳍片，并在外壳体2的内部设有环绕一圈的与第三腔室7相连通的环槽，进而可有效增加第三腔室7中绝缘油与散热鳍片之间的有效接触面积，并通过热辐射的方式进行辅助散热，有效提高了其对于第二腔室6以及第三腔室7中绝缘油的散热效果。