CN102364637A - 一种单相四柱铁心结构的电力变压器的补偿绕组体系 - Google Patents

一种单相四柱铁心结构的电力变压器的补偿绕组体系 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种单相四柱铁心结构的电力变压器的补偿绕组体系，包括缠绕在左右两侧旁柱上的左补偿绕组和右补偿绕组以及缠绕在铁轭上的左补偿绕组和右补偿绕组，所述缠绕在左侧旁柱上的左补偿绕组的出口端与缠绕在铁轭上的左补偿绕组的出口端相连，所述缠绕在右侧旁柱上的右补偿绕组的出口端与缠绕在铁轭上的右补偿绕组的出口端相连。采用本发明的补偿绕组体系后，根据法拉第电磁感应定律，铁心中会产生由绕组产生的主磁通、由穿窗电流产生的附加磁通和由补偿绕组产生的感应磁通，感应磁通与附加磁通在铁心中方向一直相反，有效达到了抑制穿窗电流产生的附加磁通的目的。

Description

一种单相四柱铁心结构的电力变压器的补偿绕组体系
技术领域
本发明涉及一种电力变压器，特别是一种单相四柱铁心结构电力变压器的补偿绕组体系。
背景技术
随着我国电力事业的高速发展，电力变压器的电压等级和容量日益提高，电力变压器的运输尺寸也相应加大。为满足运输界限要求，单相电力变压器可采用高压首端与中性点端分别在铁心两侧出线的出线方式，这样可以最大限度的减小电力变压器长度方向尺寸和重量、降低材料消耗率。但采用这种出线方式会使电力变压器铁心框中存在穿窗电流，穿窗电流会使铁心励磁，产生额外的磁通(简称附加磁通)，使电力变压器的负载损耗增加。若能采取措施抑制穿窗电流的影响，避免铁心被额外励磁，则电力变压器的负载损耗将不受影响。
鉴于以上问题，实有必要提供一种单相四柱铁心结构的电力变压器的补偿绕组体系以解决以上技术问题。
发明内容
本发明提供了一种单相四柱铁心结构的电力变压器的补偿绕组体系，抑制电力变压器穿窗电流产生的影响。
本发明所采用的技术方案是：一种抑制变压器穿窗电流的影响的装置，包括缠绕在左右两侧旁柱上的左补偿绕组和右补偿绕组以及缠绕在铁轭上的左补偿绕组和右补偿绕组，所述缠绕在左侧旁柱上的左补偿绕组的出口端与缠绕在铁轭上的左补偿绕组的出口端相连，所述缠绕在右侧旁柱上的右补偿绕组的出口端与缠绕在铁轭上的右补偿绕组的出口端相连。
作为本发明的优选实施例，所述缠绕在左右两侧旁柱上的左补偿绕组和右补偿绕组以及缠绕在铁轭上的左补偿绕组和右补偿绕组中任一个绕组的构成方式为：由整根导线绕制成带匝数的绕组；
作为本发明的优选实施例，所述缠绕在左右两侧旁柱上的左补偿绕组和右补偿绕组以及缠绕在铁轭上的左补偿绕组和右补偿绕组中任一个绕组的构成方式为：由多根较短导线在铁心外侧连接成带匝数的绕组；
作为本发明的优选实施例，所述缠绕在左右两侧旁柱上的左补偿绕组和右补偿绕组以及缠绕在铁轭上的左补偿绕组和右补偿绕组中任一个绕组的构成方式为：在工装模具上由整根导线绕制成整体带匝数的绕组，浇注成型，在装配时直接套装在铁心上；
作为本发明的优选实施例，所述缠绕在左右两侧旁柱上的左补偿绕组和右补偿绕组以及缠绕在铁轭上的左补偿绕组和右补偿绕组中任一个绕组的构成方式为：由多根较短导线分为两部分分别绕制在模具上，浇注成型，将一部分预先放于铁心内侧，待铁心叠装完成后，另一部分与其对插，通过预浇注的连接头连为带匝数的绕组；
作为本发明的优选实施例，所述两侧旁柱上的左补偿绕组和右补偿绕组设置于旁柱铁心与旁柱围屏之间，所述旁柱围屏围设在旁柱铁心周围。
作为本发明的优选实施例，所述铁轭上的左补偿绕组和右补偿绕组设置于上铁轭与铁心夹件之间，所述铁心夹件围设在上铁轭周围。
本发明单相四柱铁心结构的电力变压器的补偿绕组体系至少具有以下优点：向绕组出头在铁心两侧的单相电力变压器施加电源后，电力变压器内部会产生穿窗电流，为抑制该穿窗电流的影响，采用本发明补偿绕组体系后，根据法拉第电磁感应定律，铁心中会产生由绕组产生的主磁通、由穿窗电流产生的附加磁通和由补偿绕组产生的感应磁通，感应磁通与附加磁通在铁心中方向一直相反，有效达到了抑制穿窗电流产生的附加磁通的目的。
附图说明
图1是本发明补偿绕组体系的整体布置图。
图2是由整根导线绕制而成或在模具上绕制完成后浇注成型的补偿绕组结构示意图；
图3是由多根较短导线绕制而成或将导线分为两部分绕制完成后分别浇注成型，然后通过预浇注的连接头连接而成的补偿绕组结构示意图；
图4是更大容量电力变压器补偿绕组体系的整体布置图。
其中，1、高压绕组；2、低压绕组；3、左侧旁柱上的补偿绕组；4、右侧旁柱上的补偿绕组；5、铁心；6、穿窗电流；7、铁心中的主磁通；8、穿窗电流产生的附加磁通；9、补偿绕组的感应磁通；10、铁轭上左侧补偿绕组；11、铁轭上右侧补偿绕组；12、旁柱围屏；13、连接头；14、上铁轭；15、铁心夹件；①左侧铁心框；②中间铁心框；③右侧铁心框
具体实施方式
下面结合附图对本发明单相四柱铁心结构的电力变压器的补偿绕组体系做详细描述：
请参阅图1至图4所示，本发明单相四柱铁心结构的电力变压器的补偿绕组体系包括左右两侧旁柱的左补偿绕组3和右补偿绕组4和铁轭上的左补偿绕组10和右补偿绕组11，共四个，该四个补偿绕组两两组合，具体为：两侧旁柱的左补偿绕组3的出口端与铁轭上的左补偿绕组10的出口端相连，形成一组，两侧旁柱的右补偿绕组4的出口端与铁轭上的右补偿绕组11的出口端相连，形成另一组，通过相应的标号检定正确接线后，可以抑制变压器中穿窗电流的影响，所述相应的标号检定正确接线是指两侧旁柱的左补偿绕组3的出口端必须与铁轭上的左补偿绕组10的出口端相连，两侧旁柱的右补偿绕组4的出口端必须与铁轭上的右补偿绕组11的出口端相连，在实际操作过程中，将上述四个补偿绕组接线完成之后，可以通过分别检测旁柱左侧的补偿绕组和铁轭左侧的补偿绕组之间的磁通以及旁柱右侧的补偿绕组和铁轭右侧的补偿绕组之间的磁通，以确定连接关系是否正确。
上述方案中，所述的两侧旁柱上的左补偿绕组3和右补偿绕组4设置于旁柱铁心5与旁柱围屏12之间，所述旁柱围屏12围设在旁柱铁心5周围，旁柱围屏12预留位置以便补偿绕组的绕制和紧固；所述的铁轭上的左补偿绕组10和右补偿绕组11设置于上铁轭14与铁心夹件15之间，所述铁心夹件15围设在上铁轭14周围，上述的左补偿绕组3、10和右补偿绕组4、11可由以下4种方式制作而成：1)由整根导线绕制成带匝数的绕组；2)由多根较短导线在铁心外侧连接成带匝数的绕组；3)在工装模具上由整根导线绕制成整体带匝数的绕组，浇注成型，在装配时直接套装在铁心上；4)由多根较短导线分为两部分分别绕制在模具上，浇注成型，将一部分预先放于铁心内侧，待铁心叠装完成后，另一部分与其对插，通过预浇注的连接头连为带匝数的绕组。左右两侧旁柱的左补偿绕组3和右补偿绕组4分别缠绕在相应的旁柱上，旁柱围屏12为左右两侧旁柱的左补偿绕组3和右补偿绕组4预留绕制位置；铁轭上的左补偿绕组10和右补偿绕组11分别缠绕在上铁轭14上，铁心夹件15为铁轭上的左补偿绕组10和右补偿绕组11预留绕制位置。
补偿绕组设置完成后按图1所示标号一一对应在上铁轭14上方连接，向高压绕组1和低压绕组2施加图1所示电源，中间铁心框②中会产生图1所示穿窗电流6，根据法拉第电磁感应定律，铁心5中会产生由高压绕组1和低压绕组2产生的主磁通7、由穿窗电流6产生的附加磁通8和由补偿绕组3、4、10、11产生的感应磁通9，感应磁通9与附加磁通8在铁心5中方向一直相反，有效达到了抑制穿窗电流6产生的附加磁通8的目的。
本发明的优点是：
1、本发明可以大大降低穿窗电流对变压器造成的负载损耗增加的影响；
2、本发明中补偿绕组既可以在指定位置预先绕制，也可以通过工装模具浇注成型后套装在铁心上，操作简单方便；
3、本发明中补偿绕组的引线在铁轭外侧进行连接，远离高场强区和大电流区，避免了可能对变压器产生的局部放电和杂散损耗增加的影响；
4、对于更大容量的电力变压器，可同时在铁心上下两端各设一套补偿系统，两套补偿系统并联，降低了各个补偿系统中的电流，可大大降低补偿系统的整体尺寸，缩小了补偿绕组到主绕组的距离，提高了整体电力变压器的安全可靠性。
请参阅图4所示，为更大容量的电力变压器补偿绕组体系的整体布置图，与本发明布置图相似，故，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种单相四柱铁心结构的电力变压器的补偿绕组体系，其特征在于：包括缠绕在左右两侧旁柱上的左补偿绕组(3)和右补偿绕组(4)以及缠绕在铁轭上的左补偿绕组(10)和右补偿绕组(11)，所述缠绕在左侧旁柱上的左补偿绕组(3)的出口端与缠绕在铁轭上的左补偿绕组(10)的出口端相连，所述缠绕在右侧旁柱上的右补偿绕组(4)的出口端与缠绕在铁轭上的右补偿绕组(11)的出口端相连。
2.如权利要求1所述的单相四柱铁心结构的电力变压器的补偿绕组体系，其特征在于：所述缠绕在左右两侧旁柱上的左补偿绕组(3)和右补偿绕组(4)以及缠绕在铁轭上的左补偿绕组(10)和右补偿绕组(11)中任一个绕组的构成方式为：由整根导线绕制成带匝数的绕组。
3.如权利要求1所述的单相四柱铁心结构的电力变压器的补偿绕组体系，其特征在于：所述缠绕在左右两侧旁柱上的左补偿绕组(3)和右补偿绕组(4)以及缠绕在铁轭上的左补偿绕组(10)和右补偿绕组(11)中任一个绕组的构成方式为：由多根较短导线在铁心外侧连接成带匝数的绕组。
4.如权利要求1所述的单相四柱铁心结构的电力变压器的补偿绕组体系，其特征在于：所述缠绕在左右两侧旁柱上的左补偿绕组(3)和右补偿绕组(4)以及缠绕在铁轭上的左补偿绕组(10)和右补偿绕组(11)中任一个绕组的构成方式为：在工装模具上由整根导线绕制成整体带匝数的绕组，浇注成型，在装配时直接套装在铁心上。
5.如权利要求1所述的单相四柱铁心结构的电力变压器的补偿绕组体系，其特征在于：所述缠绕在左右两侧旁柱上的左补偿绕组(3)和右补偿绕组(4)以及缠绕在铁轭上的左补偿绕组(10)和右补偿绕组(11)中任一个绕组的构成方式为：由多根较短导线分为两部分分别绕制在模具上，浇注成型，将一部分预先放于铁心内侧，待铁心叠装完成后，另一部分与其对插，通过预浇注的连接头连为带匝数的绕组。
6.如权利要求1-5中任一项所述的单相四柱铁心结构的电力变压器的补偿绕组体系，其特征在于：所述两侧旁柱上的左补偿绕组(3)和右补偿绕组(4)设置于旁柱铁心(5)与旁柱围屏(12)之间，所述旁柱围屏(12)围设在旁柱铁心(5)周围。
7.如权利要求1-5中任一项所述的单相四柱铁心结构的电力变压器的补偿绕组体系，其特征在于：所述铁轭上的左补偿绕组(10)和右补偿绕组(11)设置于上铁轭(14)与铁心夹件(15)之间，所述铁心夹件(15)围设在上铁轭(14)周围。
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