CN102420046A

CN102420046A - 双电压变压器

Info

Publication number: CN102420046A
Application number: CN2011103408926A
Authority: CN
Inventors: 刘军; 张安红
Original assignee: Hangzhou Qiantang River Electric Group Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Qiantang River Electric Group Co Ltd
Priority date: 2011-11-02
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2012-04-18

Abstract

本发明公开了一种双电压变压器，旨在提供一种结构简单、可靠性高的双电压变压器。它包括铁芯、至少一组高压线圈和至少一组低压线圈，低压线圈和高压线圈都套装在铁芯上，每组低压线圈都包括第一线圈和第二线圈，第一线圈和第二线圈的端口都与切换开关连接，切换开关调到高压模式时，第一线圈接地，第二线圈接入变压器的低压端回路中；切换开关调到低压模式时，第一线圈和第二线圈串联以后接入低压端回路中。每组高压线圈都至少包括一个高压线圈和包括或不包括一个调压线圈。高压线圈即可以是一次侧也可以是二次侧。通过改变低压侧的线圈匝数来改变匝电压。这样可以简化高压侧的结构，且降低了高压双电压变换开关的绝缘等级。本发明适用于所有变压器，尤其是高电压变压器。

Description

双电压变压器

技术领域

本发明涉及一种变压设备，尤其是涉及一种双电压变压器。

背景技术

在现有的变压器产品中，通常一台变压器的电压等级和匝电压是恒定的，变压器的调压范围通常在±15%以内，通过调节变压器线圈的分接位置，进而改变变压比来实现电压的调节。该分接位置的调节一般是在变压器的高压侧实现。但是在有些时候会需要变压器高压侧能在两个电压等级下的电压调节，且每一个电压等级下运行时其电压亦可调节，以适应不同的输入或者输出的要去。如国外某电站高压侧前期电压为154±2*2.5%，后期为230±2*2.5%，要求变压器能够在不同时期输出不同电压等级的电压。

中华人民共和国国家知识产权局于2005年1月26日公开了公开号为CN 1571082A的专利文献，名称是双电压变压器。此方案中采用若干段高压绕组，通过改变接入电路中的高压绕组的匝数来实现电压转换的目的。此方案结构复杂，特别是对于高电压变压器，在高压侧采用串并联调压结构，为了解决好线圈冲击分布和电场问题，会使线圈结构较为复杂且安全可靠性相对有所降低。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的串并联调压结构在高压侧带来的结构复杂、可靠性不高的技术问题，提供一种结构简单、可靠性高的双电压变压器。

本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种双电压变压器，包括铁芯、至少一组高压线圈和至少一组低压线圈，低压线圈和高压线圈都套装在铁芯上，每组低压线圈都包括第一线圈和第二线圈，第一线圈和第二线圈的端子都与切换开关连接，切换开关调到高压模式时，第一线圈接地，第二线圈接入变压器的低压端回路中；切换开关调到低压模式时，第一线圈和第二线圈串联以后接入低压端回路中。所述每组高压线圈都至少包括一个高压线圈和包括或不包括一个调压线圈。高压线圈即可以是一次侧也可以是二次侧，也就是说本发明即可以适用于升压变压器也可以适用于降压变压器。通过上述的串入或甩开第一线圈的结构，可以改变低压侧的线圈匝数进而来改变磁芯中的磁通量，从而使得匝电压发生变化。该双电压变换的开关接于变压器的低压线圈侧，其电压等级较低。这样可以简化高压侧的结构，消除了高压侧既要实现双电压变换又要实现每一电压下电压调节的复杂的结构，且降低了双电压变换开关的绝缘等级。如果是高压侧使用串并联调压结构，出于安全性的要求，会需要有比较大的绝缘距离，当高压侧电压为220kV时，绝缘距离需要有50mm以上。而将双电压调压结构设置在低压侧，绝缘距离只需要有18mm左右，减小了整个变压器的体积，对硅钢片、导线等材料的使用量也相应减少，重量变轻，成本变小。

作为优选，高压线圈接有分接开关和分接线匝。通过分接开关可以接入或者切除部分分接线匝，达到匝数增减目的，实现高压电压的微调。如果用现有技术的串并联结构在高压侧的方案，使用分接开关微调高压电压时，每级电压百分比会因为双电压的两种模式不同而不同。即假设高压侧运行在HV1时对应的每级电压百分数为k，则高压侧运行在HV2时每级电压百分数为k×HV1/HV2。而采用该技术，可以使每级电压百分比为恒定值，不管接入低压侧的线圈如何变化，K都保持不变。

作为优选，各线圈与铁芯的距离由近到远依次为第一线圈、第二线圈、高压线圈。

作为优选，各线圈与铁芯的距离由近到远依次为第二线圈、第一线圈、高压线圈。

作为优选，各线圈与铁芯的距离由近到远依次为第二线圈、高压线圈、第一线圈。不同的结构可以使变压器的短路阻抗参数不同，适应不同的使用环境。

作为优选，低压线圈和高压线圈都为一组。此为单相变压器的结构。

作为优选，低压线圈和高压线圈都为三组。此为三相变压器的结构。

本发明带来的实质性效果是，可以实现两种电压等级的切换，简化高压侧的结构，减小了变压器体积和重量，降低制作成本，微调时有恒定的每级电压百分比，根据用户要求参数不同，通过变换线圈布置实现变压器不同阻抗的需求。

附图说明

图1是本发明的一种三相变压器低压侧串联接入电路的结构示意图；

图2是本发明的一种三相变压器低压侧部分线圈接入电路的结构示意图；

图3是本发明的一种单相变压器低压侧串联接入电路的结构示意图；

图4是本发明的一种单相变压器低压侧部分线圈接入电路的结构示意图；

图5是本发明的一种绕组布置图；

图6是本发明的另一种绕组布置图；

图7是本发明的又一种绕组布置图；

图中：1、第一线圈，2、第二线圈，3、高压线圈，4、磁芯，5、分接开关。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本实施例的一种三相双电压变压器，包括三组低压线圈、三组高压线圈3、一个磁芯4和一个切换开关，每组低压线圈都包括第一线圈1和第二线圈2，第一线圈1和第二线圈2都与各自对应的切换开关连接。第一线圈1、第二线圈2和高压侧的高压线圈3都套装在各自对应的磁芯4上，绕组关系如图5所示，最内层为第一线圈1，中间层为第二线圈2，最外层为高压线圈3。高压线圈3和调压线圈5接到分接开关6（当不设置单独的调压线圈5时，分接变换直接在高压线圈3上实现，这种方案一般适用于调压范围较小的情况下，如±5%）。当高压侧需要较低电压时，将每组低压线圈的第一线圈1和第二线圈2串联后接入电路（如图1所示）；当高压侧需要较高电压时，将第一线圈1接地，将第二线圈接入电路中（如图2所示）。低压线圈通过切换开关来调整连接方式。通过分接开关6可以接入或者切除部分分接线匝，达到匝数增减目的，实现高压电压的微调。

实施例2：本实施例的一种三相电的双电压变压器，绕组关系如图6所示，最内层为第二线圈2，中间层为第一线圈1，最外层为高压线圈3，其余与实施例1相同。

实施例3：本实施例的一种三相电的双电压变压器，绕组关系如图7所示，最内层为第二线圈2，中间层为高压线圈3，最外层为第一线圈1，其余与实施例1相同。

实施例4：本实施例的一种单相双电压变压器，包括一组低压线圈、一组高压线圈3、一个磁芯4和一个切换开关，低压线圈包括第一线圈1和第二线圈2，第一线圈1和第二线圈2都与切换开关连接。第一线圈1、第二线圈2和高压侧的高压线圈3都绕在磁芯4上，绕组关系如图5所示，最内层为第一线圈1，中间层为第二线圈2，最外层为高压线圈3。高压线圈3和调压线圈5接到分接开关6（当不设置单独的调压线圈5时，分接变换直接在高压线圈3上实现，这种方案一般适用于调压范围较小的情况下，如±5%）。当高压侧需要较低电压时，将低压线圈的第一线圈1和第二线圈2串联后接入电路（如图3所示）；当高压侧需要较高电压时，将第一线圈1接地，将第二线圈接入电路中（如图4所示）。低压线圈通过切换开关来调整连接方式。通过分接开关5可以接入或者切除部分分接线匝，达到匝数增减目的，实现高压电压的微调。

实施例5：本实施例的一种单相电的双电压变压器，绕组关系如图6所示，最内层为第二线圈2，中间层为第一线圈1，最外层为高压线圈3，其余与实施例4相同。

实施例6：本实施例的一种单相电的双电压变压器，绕组关系如图7所示，最内层为第二线圈2，中间层为高压线圈3，最外层为第一线圈1，其余与实施例4相同。

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高压侧、线圈等术语，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

1.一种双电压变压器，包括铁芯、至少一组高压线圈和至少一组低压线圈，所述低压线圈和所述高压线圈都套装在所述铁芯上，其特征在于，所述每组低压线圈都包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈的端子都与切换开关连接，所述切换开关调到高压模式时，所述第一线圈接地，所述第二线圈接入变压器的低压端回路中；所述切换开关调到低压模式时，所述第一线圈和所述第二线圈串联以后接入低压端回路中；所述每组高压线圈都至少包括一个高压线圈和包括或不包括一个调压线圈。

2.根据权利要求1所述的双电压变压器，其特征在于，所述高压线圈接有分接开关和分接线匝。

3.根据权利要求2所述的双电压变压器，其特征在于，各线圈与铁芯的距离由近到远依次为第一线圈、第二线圈、高压线圈。

4.根据权利要求2所述的双电压变压器，其特征在于，各线圈与铁芯的距离由近到远依次为第二线圈、第一线圈、高压线圈。

5.根据权利要求2所述的双电压变压器，其特征在于，各线圈与铁芯的距离由近到远依次为第二线圈、高压线圈、第一线圈。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的双电压变压器，其特征在于，所述低压线圈和所述高压线圈都为一组，即为单相。

7.根据权利要求1至5中的任意一项所述的双电压变压器，其特征在于，所述低压线圈和所述高压线圈都为三组，即为三相。

8.根据权利要求1至5中的任意一项所述的双电压变压器，其特征在于，所述高压线圈可以带分接的抽头，此时不需要单独的调压线圈；所述高压线圈不带分接的抽头，此时需要单独的调压线圈。