CN100423142C - 一种超大容量自耦有载调压变压器的绕组接线结构 - Google Patents

Abstract

一种超大容量自耦有载调压变压器的绕组接线结构，同时设置了恒磁通器身和变磁通器身；在前者铁心柱上套装了公共绕组、激磁绕组I和调压绕组；在后者铁心柱上套装了激磁绕组II和串联绕组；在电路上将公共绕组与串联绕组串联，激磁绕组I、激磁绕组II和调压绕组串联在一起；公共绕组及串联绕组与激磁绕组I、II及调压绕组之间无电路连接；调压绕组可设置9、17个分接点，由通过“+”、“-”双头开关和调压开关9、17个分接头与激磁绕组I和II相接，激磁绕组II匝数W_JV和串联绕组匝数W_HV的比值W_JV/W_HV=0.8～2.0；通过改变有载调压开关来调整了绕组工作匝数和磁场方向，实现大容量自耦变压器的有载调压，提高了其抗御雷电冲击波产生的高振荡电位的能力。

Description

一种超大容量自耦有载调压变压器的绕组接线结构

技术领域

依据国际专利分类表，本发明属于自耦变压器绕组接线结构技术领域，特别涉及到一种超大容量自耦有载调压变压器的绕组接线结构。

背景技术

现有技术的自耦有载调压变压器一部分为串联绕组有载调压，经常是将调压绕组串接于串联绕组的末端，再与公共绕组串联。各个绕组的每匝电势是恒定的，通过改变调压绕组的匝数来实现调压。自耦有载调压变压器自耦运行的串联调压绕组和公共绕组输出电压差值大，串联绕组的匝数一般与公共绕组的匝数接近，当对公共绕组的首端施加雷电冲击波时，调压绕组将产生的高于正常值的振荡电位是可以被控制的。但对于自耦运行两绕组电压十分接近的，功率大于750MVA的超大容量自耦有载调压变压器如还采用这种结构，串联绕组的匝数很少，当受到雷电冲击波作用时，其调压绕组的振荡电位就会异常高，绕组的主绝缘和纵绝缘的问题都很难解决。

发明内容

针对上述技术问题，本发明设计了一种双器身结构的超大容量自耦有载调压变压器，即在变压器的油箱中同时设置了一组三柱式恒磁通器身和一组三柱式变磁通器身。

(1)具体结构：

在恒磁通器身的三个铁心柱上，每个柱上都套装了公共绕组、激磁绕组I和调压绕组。而在变磁通器身的三个铁心柱上都套装了串联绕组和激磁绕组II。在电路上公共绕组与串联绕组相串联，形成自耦连接。激磁绕组I的末端可以通过有载调压开关的“+”、“-”双头开关与调压绕组的首端相连，也可以直接与调压绕组的首端相连，以实现正负双向调压或仅为单向调压。激磁绕组II的末端通过有载调压开关的滑动触头与调压绕组分接点相接。激磁绕组I的首端与激磁绕组II的首端相连。

(2)工作原理和技术效果

公共绕组电压恒定，在恒磁通器身上通过公共绕组给激磁绕组I及调压绕组励磁。然后激磁绕组I和调压绕组给激磁绕组II供电，在变磁通器身上通过激磁绕组II给串联绕组励磁。在恒磁通器身上的调压绕组上的每匝线圈的电势是恒定的。如果是安装了+”、“-”双头开关，当打到了“+”向相接时，滑动有载调压开关的触头，分别与调压绕组的不同分接点相连时，可以使线圈匝数增加，激磁绕组II上的电压增加，感应电动势相应增加，通过变磁通器身上的铁心柱使相对应的串联绕组上的电压在原有中间值上等比例地升高。而当有载调压的双关开关打到“-”向时，使调压绕组上电流换向，滑动有载调压开关的触头时，分别与调压绕组上的不同分接点相连，使线圈的匝数减少时。就会改变了激磁绕组II上的电压，使激磁绕组II上的感应电动势通过变磁通器身上的铁心柱，使相对应的串联绕组的电压在原有中间值上等比例值的下降。实现在中间值基础上正、负多级调压。依据调压绕组分接点的数量变化而改变调压级数，可有±8、±10多种级数的调压。如果激磁绕组I只是直接与相对应的调压绕组相接，那只能使串联绕组单独从一个值上升压或降压，这样依据调压绕组分接点的数量变化而改变调压的级数只能是8、10的调压级数，从而实现了有载调压。公共绕组及串联绕组与激磁绕组I、激磁绕组II及调压绕组之间无电气连接，只有磁路关系。在设计中要合理选取激磁绕组II的匝数W_JV与串联绕组的匝数W_HV的比值 $\frac{W_{\mathrm{JV}}}{W_{\mathrm{HV}}}=0.8~2.0,$ 达到控制调压绕组的振荡电位，减少有载调压开关上额定电流的目的，使调压开关上的额定电流＜2000A。再依据雷电冲击波现有规定的常规强度及现有雷电冲击波过程的计算方法，计算并设计出可安全运行的激磁绕组I、激磁绕组II和调压绕组的主纵绝缘。它们的基本绝缘水平为≤525Kv。

附图说明

下面结合附图，对本发明作进一步说明：

图1为超大容量自耦有载调压变压器绕组接线的电路结构示意图；

图中：1为恒磁通器身，2为变磁通器，TV1-3调压绕组的T₁、T₂、T₃线圈，GV1-3激磁绕组I的G₁、G₂、G₃线圈，MV1-3公共绕组的M₁、M₂、M₃线圈，HV1-3串联绕组的H₁、H₂、H₃线圈，JV1-3激磁绕组II的J₁、J₂、J₃线圈，K1-3有载调压的双头开关K₁、K₂、K₃。

具体实施方式

根据本发明的超大容量自耦有载变压器的绕组结构设计了一台900MVA的自耦有载调压变压器，其绕组电路结构如附图1所示。公共绕组MV1-3的M₁、M₂、M₃三个线圈、激磁绕组I的GV1-3的G₁、G₂、G₃三个线圈和调压绕组TV1-3的T₁、T₂、T₃三个线圈，分别依次套装在恒磁通器身的三个铁心柱上，组成了恒磁通器身。而串联绕组HV1-3的H₁、H₂、H₃三个线圈与激磁绕组II JV1-3的J₁、J₂、J₃三个线圈分别依次套装在变磁通器身的三个铁心柱上，组成了变磁通器身。二个器身一起安装在变压器油箱中。

各绕组的电路关系为：公共绕组MV1-3的三个线圈M₁、M₂、M₃分别依次与串联绕组HV1-3的三个线圈H₁、H₂、H₃串联，形成自耦连接；其相应出线为变压器的O、X、Y、Z和U、V、W输出端子。激磁绕组I的三个线圈G₁、G₂、G₃的末端通过“+”、“-”双头开关依次分别与调压绕组TV1-3的三个线圈T₁、T₂、T₃相连，激磁绕组I的GV1-3的三个线圈G₁、G₂、G₃的首端分别依次与激磁绕组II的JV1-3的三个线圈J₁、J₂、J₃的首端相连。激磁绕组II的JV1-3的三个线圈J₁、J₂、J₃的末端，通过有载开关的滑动触头与调压绕组中的TV1-3的三个线圈T₁、T₂、T₃中的分接点连线中间抽头相连。根据发明内容所述的作用原理，即由励磁供电、再励磁的转换，在调压绕组TV1-3与公共绕组MV1-3、串联绕组HV1-3之间没有电气连接，通过调整调压绕组的匝数来调整串联绕组的每匝电势，达到调压目的。在900MVA自耦有载调压变压器的调压绕组上设了16组分绕组，有17个分接点，并安装了“+”、“-”双头开关，串联绕组HV1-3出线端的电压在(235±16×0.375％)Kv间变化，即249.1～220.9Kv之间分±16级调压，级差为0.88Kv。这时公共绕组MV1-3三个线圈M₁、M₂、M₃的三个出线端X、Y、Z的电压恒定在225Kv，达到了有载调压的目的。由于设计中选配了激磁绕组II的JV1-3的匝数W_JV与串联绕组HV1-3的匝数W_HV的比值W_JV∶W_HV＝1.1～1.5，使得与调压绕组TV1-3相连的调压开关的额定电流减小到2000A以下。而激磁绕组I的GV1-3的三个线圈G₁、G₂、G₃、激磁绕组II的三个线圈J₁、J₂、J₃和调压绕组TV1-3的三个线圈T₁、T₂、T₃的基本绝缘水平为475～525Kv。

Claims (3)

1. 一种超大容量自耦有载调压变压器的绕组接线结构，其特征在于设计了双器身结构，即在变压器油箱中同时设置了一组三柱式恒磁通器身和一组三柱式变磁通器身；在恒磁通器身的三个铁心柱上每个柱上套装了公共绕组、激磁绕组I和调压绕组；而在变磁通器身上的三个铁心柱上每个柱上套装了串联绕组和激磁绕组II；在电路上将公共绕组和串联绕组串联，形成自耦连接；激磁绕组I末端可以通过双头开关与调压绕组首端相接，也可以直接与调压绕组的首端相接，激磁绕组I的首端与激磁绕组II的首端相接，激磁绕组II的末端通过有载开关的滑动触头与调压绕组的分接点相接；公共绕组、串联绕组与激磁绕组I、激磁绕组II和调压绕组之间没有电气连接，只有磁路关系。

2. 根据权利要求1所述的一种超大容量自耦有载调压变压器的绕组接线结构，其调压绕组的特征在于可以设9、17个分接点，其线圈每匝电势恒定，用以进行±8级、±16级调压选择。

3. 根据权利要求1所述的一种超大容量自耦有载调压变压器的绕组接线结构，其特征在于激磁绕组II的匝数W_JV与串联绕组的匝数W_HV的比值 $\frac{W_{\mathrm{JV}}}{W_{\mathrm{HV}}}=0.8~2.0.$

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