CN102360849B - 一种双高压低压有载调压变压器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双高压低压有载调压变压器，属于变压器制造技术领域。它解决了现有技术中电压等级不适于北美市场72KV和138KV的应用。该系统包括油箱、设置在油箱内的主变压器和调压变压器，主变压器包括主变铁芯，在主变铁芯上从外到里依次设置主变高压线圈、主变低压线圈和低压调压线圈，主变高压线圈分为两个支路线圈并通过高压串并转换开关连接，调压变压器包括调变铁芯，在调变铁芯上从外到里依次设置调变并联线圈和低压串联线圈，调压变压器的低压串联线圈与主变低压线圈串联，调压变压器的调变并联线圈与低压调压线圈之间通过低压有载调压开关并联连接。该系统能够适用两种不同的电压等级，也能够简化现有结构并降低成本。

Description

一种双高压低压有载调压变压器

技术领域

本发明属于变压器制造技术领域，涉及一种双高压低压有载调压变压器。

背景技术

一般的电力变压器是由低压线圈和一个高压线圈组成的，随着社会经济的发展，人们对用电方式和供电线路提出了一些特殊要求，希望进线电压可以在不同的时间段由不同电压等级的线路供电，以往的电力变压器只能处理一种电压等级的线路，如果要输入两种电压等级的线路就需要两种电力变压器来实现，这使得人们使用起来很不方便且成本也高，而且北美电力用户不同于国内电力用户的要求，他们习惯于在电力变压器的低压侧采用有载调压方式来调节线路电压的波动，由于低压电流一般都比较大，在开关额定电流能满足要求的情况下，可以考虑按常规变压器直接加调压线圈的方式，但一般情况下，开关电流与低压额定电流难以匹配，所以需特殊考虑调压方式。在国外的通常设计方法是采用MR公司生产的大电流电抗开关、内置电抗器和串联调压变压器的方式加以实现低压有载调压，这种方式的缺点就是MR电抗开关昂贵，而且需为开关设计专用的电抗器。

为了在不同时间段可以使用不同等级的电压，中国专利文献公开了一种双电源变压器[专利号：ZL200920040275.2],其特征在于：变压器的油箱箱体内装有铁芯，铁芯外围绕制有低压线圈和高压线圈；油箱箱体上面装有低压套管、高压套管、分接开关和串并联转换开关；其高压线圈由上10KV线圈和下10KV线圈构成，上10KV线圈中有上10KV线圈分接线的引出端线7、6、5、4、3、2引出，下10KV线圈中有下10KV线圈分接线的引出端线7’、6’、5’、4’、3’、2’引出；上10KV线圈和下10KV线圈引出的各分接线均与分接开关相连接，上10KV线圈的头端引出线A、B、C和下10KV线圈的尾端引出线A’、B’、C’均与串并联转换开关相连接，上10KV线圈的分接线的引出端线7和下10KV线圈的分接线的引出端线7’也与串并联转换开关相连接。

同时，由于低压侧的匝数相对较少，为了满足调压时电压的精度，调压线圈的设计比较困难。中国专利文献公开了低压侧有载调压变压器[申请号：CN200810022105.1]，它是一种能降低变压器调压线圈的绝缘水平、减少通过电抗式开关的电流及比较容易地设置满足电压精度的分接匝数。它由高压线圈和低压线圈组成的主变压器、调压线圈、电抗式开关、电抗器和由并联线圈及串联线圈组成的调压变压器构成；在主变压器低压线圈与铁芯之间设置一只调压线圈，该调压线圈套装在主变压器的铁芯上；调压线圈按两档分接设置分级段；调压线圈设置有10个分接抽头，该10个分接抽头均分别与电抗式开关的触头相连接；调压变压器的一次侧并联线圈与主变压器的调压线圈并联连接；调压变压器的二次侧串联线圈与主变压器的低压线圈串接连接，但是该系统结构复杂且成本较高。

上述这两种变压器是一种配电变压器，其低压有载调压变压器由于其开关电流与低压额定电流难以匹配，在设计上需要大电流电抗开关、内置电抗器和串联调压变压器的方式来实现，这样使得所需的成本会比较高，并且其双高压变压器使用的电压等级不适于北美市场72KV和138KV的应用。

发明内容

本发明对现有的技术存在上述问题，提出了一种双高压低压有载调压变压器，该双高压低压有载调压变压器能够适用两种不同的电压等级，也能够简化现有结构并降低成本。

本发明通过下列技术方案来实现：一种双高压低压有载调压变压器，其特征在于，包括油箱、设置在油箱内的主变压器和调压变压器，主变压器包括主变铁芯，在主变铁芯上从外到里依次设置主变高压线圈、主变低压线圈和低压调压线圈，所述的主变高压线圈分为两个支路线圈并通过高压串并转换开关连接，所述的调压变压器包括调变铁芯，在调变铁芯上从外到里依次设置调变并联线圈和低压串联线圈，上述的调压变压器的低压串联线圈与上述的主变低压线圈串联，上述调压变压器的调变并联线圈与上述低压调压线圈之间通过低压有载调压开关并联连接。

由于主变压器和调压变压器共用一个油箱，使变压器占用的空间比较小且也减少了成本。该高压串并转换开关用来实现主变高压线圈的两个支路线圈电压之间的转换，当高压串并转换开关并联连接时，主变高压线圈的两个支路线圈为并联连接，满足一种电压等级的供电线路；当高压串并转换开关串联连接时，主变高压线圈的两个支路线圈为串联连接，满足另一种电压等级的供电线路，实现了利用一个变压器来完成不同时间段不同电压等级的输入。该调压变压器的调变并联线圈通过与主变压器的调压线圈并联连接，产生一个与低压调压线圈同步变化的励磁电压，主变调压线圈电压变化，调压变压器的调变并联线圈变化，使调变变压器的调变低压串联线圈的电压也就跟着发生变化，这样，低压的输出电压也就实现了有载调压的目的。

在上述的双高压低压有载调压变压器中，所述的主变高压线圈上分别引出若干个分接头，主变高压线圈之间的若干分接头通过高压无励磁跨接开关相连接。所述的高压无励磁跨接开关是调整电力变压器线圈电压的装置，它用于变换一次或二次绕组的分接，改变其有效匝数，进行分级调压。

在上述的双高压低压有载调压变压器中，所述的两个支路线圈的匝数相等。每支主变高压线圈的匝数由低电压等级计算确定，每支主变高压线圈的电流由高电压等级计算确定。

在上述的双高压低压有载调压变压器中，所述主变高压线圈的两个支路线圈为上下布置而非中部对称布置。所述的主变高压线圈设计成对称的两个支路线圈，是考虑到高压为D接，同时需高压串并转换开关。

在上述的双高压低压有载调压变压器中，所述的低压调压线圈按两挡分接设置分级段，该两挡分级段为升压挡“+”和降压挡“-”。所述的低压调压线圈设置有若干个分接抽头，所述的若干个分接抽头分别与低压有载调压开关的触头相连接。

在上述的双高压低压有载调压变压器中，所述的低压有载调压开关为M型开关。所述的M型开关是普通的国产开关，价格比较便宜，可以节省变压器制造的成本。

在上述的双高压低压有载调压变压器中，所述双高压低压有载调压变压器额定容量为9200KVA，额定电压为138/69KV或者72/36KV，联接组标号为Dyn11，冷却方式为片散自然冷却/片散吹风冷却。

现有技术相比，本双高压低压有载调压变压器具有以下优点：

1、本发明由于主变压器的主变高压线圈部分只采用一个高绕组，一套高压出线装置及高压串并转换开关来实现，使得该系统在设计上成本会比较低。

2、本发明在低压部分采用有载调压的方式，采用了主变加串联调变的方式，只要采用国产M型开关即可，其中省略了电抗器，节省了成本。

附图说明

图1是本发明的俯视结构示意图。

图2是本发明的线圈布置示意图。

图3是本发明的主变高压线圈的电路示意图。

图4是本发明的主变低压线圈与调压变压器的电路示意图。

图中，1、油箱；2、主变压器；3、调压变压器；4、低压有载调压开关；5、高压串并转换开关；6、高压无励磁跨接开关；7、主变高压线圈；8、主变低压线圈；9、低压调压线圈；10、调变并联线圈；11、低压串联线圈；12、分接头；13、抽头；14、调变铁芯；15、主变铁芯。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、2、3、4所示，本双高压低压有载调压变压器包括油箱1、设置在油箱1内的主变压器2和调压变压器3，其中主变压器2和调压变压器3共用一个油箱1，在油箱1内还设置有低压有载调压开关4、高压串并转换开关5、高压无励磁分接开关6。主变压器2包括主变铁芯，在主变铁芯上从外到里依次设置主变高压线圈7、主变低压线圈8和低压调压线圈9，调压变压器3包括调变铁芯，在调变铁芯上从外到里依次设置调变并联线圈10和低压串联线圈11，其中主变高压线圈7设计成匝数相等且对称的两个支路线圈，其两个支路线圈设计为D接的方式并通过高压串并转换开关5连接，在高压串并转换开关5上设置有A1，A2,X1，X2，B1，B2,Y1，Y2，C1，C2,Z1，Z2的连接点，主变高压线圈7上也有对应的连接点，主变高压线圈7与高压串并转换开关5通过这些连接点对应连接起来，并且两个支路线圈设置为上下布置而非中部对称布置，实现了两个高压额定电压的转换。当高压串并转换开关5设置在并联的位置时，即A1-A2,X1-X2;B1-B2,Y1-Y2;C1-C2,Z1-Z2导通，其高压电压为69kV,当高压串并转换开关5设置在串联的位置时，即A2-X1;B2-Y1;C2-Z1导通，其高压电压为138kV。此外，在主变高压线圈7上分别引出8个分接头12，主变高压线圈7之间的8个分接头12通过高压无励磁跨接开关6相连接，通过高压无励磁跨接开关6来调整高压变压器线圈电压，以改变其有效匝数，进行分级调压。

调压变压器3的低压串联线圈11与主变低压线圈8串联；低压调压线圈9按两挡分接设置分级段，该两挡分级段为升压挡“+”和降压挡“-”。低压调压线圈9设置有17个分接抽头13，这17个分接抽头13分别与低压有载调压开关4相连接，该低压有载调压开关4为M型开关。调压变压器3的调变并联线圈10与低压调压线圈9之间通过M型开关的触头并联连接，产生一个与低压调压线圈9同步变化的励磁电压，主变低压调压线圈9电压变化，调压变压器3的调变并联线圈10变化，使调变变压器的调变低压串联线圈11的电压也就跟着发生变化，这样，低压的输出电压也就实现了有载调压的目的。

每支主变高压线圈7的匝数由低电压等级计算确定，每支主变高压线圈7的电流由高电压等级计算确定。双高压低压有载调压变压器额定容量为9200KVA，额定电压为138/69KV或者72/36KV，联接组标号为Dyn11，冷却方式为片散自然冷却/片散吹风冷却。

本双高压低压有载调压变压器当外部输入69/36KV的电压时，该变压器的高压串并转换开关5转至并联连接，主变高压线圈7的两个支路线圈为并联连接，再通过主变压器2和调压变压器3的调节输出供客户使用的电压；当外部输入138/72KV的电压时，该变压器的高压串并转换开关5转至串联连接，主变高压线圈7的两个支路线圈为串联连接，再通过主变压器2和调压变压器3的调节输出供客户使用的电压。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了油箱1、主变压器2、调压变压器3、低压有载调压开关4、高压串并转换开关5、高压无励磁跨接开关6、主变高压线圈7、主变低压线圈8、低压调压线圈9、调变并联线圈10、低压串联线圈11、分接头12、抽头13、调变铁芯14、主变铁芯15等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (7)

1.一种双高压低压有载调压变压器，其特征在于，包括油箱（1）、设置在油箱（1）内的主变压器（2）和调压变压器（3），主变压器（2）包括主变铁芯（15），在主变铁芯（15）上从外到里依次设置主变高压线圈（7）、主变低压线圈（8）和低压调压线圈（9），所述的主变高压线圈（7）分为两个支路线圈并通过高压串并转换开关（5）连接，所述的调压变压器（3）包括调变铁芯（14），在调变铁芯（14）上从外到里依次设置调变并联线圈（10）和低压串联线圈（11），上述的调压变压器（3）的低压串联线圈（11）与上述的主变低压线圈（8）串联，上述调压变压器（3）的调变并联线圈（10）与上述低压调压线圈（9）之间通过低压有载调压开关（4）并联连接。

2.根据权利要求1所述的双高压低压有载调压变压器，其特征在于，所述的主变高压线圈（7）上分别引出若干个分接头（12），主变高压线圈（7）的两个支路线圈之间的若干分接头（12）通过高压无励磁跨接开关（6）相连接。

3.根据权利要求1所述的双高压低压有载调压变压器，其特征在于，所述的两个支路线圈的匝数相等。

4.根据权利要求1或2或3所述的双高压低压有载调压变压器，其特征在于，所述主变高压线圈（7）的两个支路线圈为上下布置而非中部对称布置。

5.根据权利要求4所述的双高压低压有载调压变压器，其特征在于，所述的低压调压线圈（9）按两挡分接设置分级段，该两挡分级段为升压挡“+”和降压挡“-”。

6.根据权利要求5所述的双高压低压有载调压变压器，其特征在于，所述的低压有载调压开关（4）为M型开关。

7.根据权利要求6所述的双高压低压有载调压变压器，其特征在于，所述双高压低压有载调压变压器额定容量为9200KVA，额定电压为138/69KV或者72/36KV，联接组标号为Dyn11，冷却方式为片散自然冷却/片散吹风冷却。

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