CN102647093A

CN102647093A - 一种新型双电源有载调压整流变压器

Info

Publication number: CN102647093A
Application number: CN2012101317058A
Authority: CN
Inventors: 范韦波
Original assignee: Guangxi Liuzhou Special Transformer Co Ltd
Current assignee: Guangxi Liuzhou Special Transformer Co Ltd
Priority date: 2012-05-02
Filing date: 2012-05-02
Publication date: 2012-08-22

Abstract

一种新型双电源有载调压整流变压器，调压变压器包括调压变高压线圏、调压变调压线圏和有载开关，整流变压器包括第一整流高压线圏、第二整流高压线圏、整流低压线圏和无载开关，第一整流高压线圏与第二整流高压线圏通过无载开关的转换实现串或并联的组合，调压变高压线圏通过有载开关正反级端子和输出端子的选择实现正反多级调压的组合，向整流变输出不同的高压值，再经过整流变变压后，输出不同的低压电压；调压变压器与整流变压器为共轭铁芯。该调压整流变压器调压范围宽，低压输出电压成等级差输出，低压输出电压和调压范围相同，可在20kV和10kV不同电压等级下运行，设备利用率高，损耗低，占地小，可提高生产效率，降低制造和运行成本。

Description

一种新型双电源有载调压整流变压器

技术领域

本发明涉及特种变压器领域，特别是一种新型双电源有载调压整流变压器。

背景技术

双电源有载调压整流变压器(高压输入20KV或者10KV)目前通常采用如下方式：

1．调压整流变压器不带调变调压，采用单器身结构（即单铁芯结构），调压整流变压器采用变磁通调压；

2．采用单器身结构（即单铁芯结构）两台变压器来实现，1台20KV的变压器，1台10KV的变压器，当网侧电压为20KV时，用20KV电压的变压器，当网侧电压为10KV时，用10KV电压的变压器。

以上两种方式存在的共同问题是：

1．调压范围窄（即低压输出电压范围小）；

2．调压级档数少（即低压输出电压的数值少）；

3．非等级差调压（即低压每档输出电压的数值不是等差输出）。

另外方案一还存在如下不足：

1．容易受高压网侧电压波动影响，低压输出不稳定，不利于把交流整流成直流电源，整流成直流后直流电压波动大，不利于负载的运行；

2．采用变磁通调压的变压器受网侧电压波动影响，容易过励磁运行，变压器的铁芯温升和变压器噪音大；

3．相对于等级差调压的变压器来说，非等极差调压的变压器应用范围要小。

方案二还存在如下不足：

1．相对于等级差调压的变压器来说，非等极差调压的变压器应用范围较小，不能满足电解工艺的需求；

2．采用俩台变压器成本太高，占地面积大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型双电源有载调压整流变压器，以克服上述已有技术存在的不足。

本发明采取的技术方案是：一种新型双电源有载调压整流变压器，包括调压变压器和整流变压器，所述调压变压器和整流变压器各相结构相同，调压变压器包括调压变高压线圏、调压变调压线圏和有载开关，整流变压器包括整流变高压线圏、整流变低压线圈和无载开关；

所述调压变高压线圏通过端部自藕接线与有载开关的正反级端子的公共端连接，调压变调压线圏的正反端分别与正反级端子的两个活动接点连接，调压变调压线圏抽头与有载开关的输出端子对应连接，并通过正反级端子和输出端子的选择实现正反多级恒磁通调压的组合，从而向整流变压器的整流变高压线圏输出不同的高压值；

所述整流变高压线圏由第一整流高压线圏、第二整流高压线圏组成，第一整流高压线圏和第二整流高压线圏分别与无载开关连接，并通过无载开关的转换实现串联或并联的组合、从而选择高压网侧20KV或者10KV不同电压的接入；经过整流变高低压线圏之间的变磁通变压后，从整流变低压线圈L2输出低压电压值。

其进一步的技术方案是：所述调压变压器与整流变压器为共轭铁芯。

所述整流低压线圏为双反星带平衡电抗器整流电路或三相桥式整流电路。

由于采取上述技术方案，本发明之一种新型双电源有载调压整流变压器具有如下有益效果：

1．由于本发明之一种新型双电源有载调压整流变压器调变采用有载调压，整流变采用无载调压进行串并整变高压线圏，从而得到在20KV电压等级和在10KV电压等级的网侧电压下运行，低压可以输出相同电压，使变压器具有在不断电情况大范围调节低压输出电压和在不同电压等级电网下运行的能力，保证了在不同电压等级下，变压器的低压输出电压和调压范围相同，既提高了变压器设备利用率，简化变压器继电保护；又可减小占地面积、提高生产效率，降低制造成本和运行成本。

2．由于本发明之一种新型双电源有载调压整流变压器采用调变调压，整流变压器的调压档数可以做得比较多，调压范围可以做得比较大，即调压范围宽（低压输出电压为x,x的输出范围可为5%x~100%x，例如当用户要求低压额定输出电压x为160V时，侧低压电压的输出范围为8~160V) ，能满足一些特殊行业的用电需求。如电解铝工艺的需求就是要求变压器输出低压有较大的电压范围。

3．采用本发明之一种新型双电源有载调压整流变压器分调压变和整流变俩个部分，并采用调压变恒磁通调压，整流变变恒磁通调压，其低压输出电压成等级差输出。

4．由于整流变压器的调变和整变的铁芯结构可以做成共轭结构，使变压器的损耗和成本都降低，既节能又省材。

下面结合附图和实施例对本发明之一种新型双电源有载调压整流变压器的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：本发明之一种新型双电源有载调压整流变压器的接线原理及调压原理图（去掉整流变低压部分，无载开关KⅠ位于状态1，即：第一整流高压线圏与第二整流高压线圈为并联状态）；

图2：图1整流变高压线圈部分的等效接线原理图；

图3：无载开关KⅠ位于状态2时整流变高压线圈的接线原理图（第一整流高压线圏与第二整流高压线圈为串联状态）；

图4：图3之等效接线原理图；

图5：本发明之一种新型双电源有载调压整流变压器铁芯结构图；

图6~图7：本发明之一种新型双电源有载调压整流变压器器身结构示意图；

图6—整流变压器器身结构示意图（其中A相）；

图7—调压变压器器身结构示意图（其中A相）；

图8：实施例一之一种新型双电源有载调压整流变压器的接线原理及调压原理图；

图9：实施例二之一种新型双电源有载调压整流变压器的接线原理及调压原理图。

图中：

Ⅰ—铁芯，Ⅰ1—铁芯共轭部分，Ⅱ—整流变压器器身，Ⅲ—调压变压器器身；

KⅠ（KⅠa、KⅠb、KⅠc）—无载开关，KⅡ（KⅡa 、KⅡb、 KⅡc）—有载开关，KⅡ1（KⅡ1a、 KⅡ1b 、KⅡ1c）—正反级端子，KⅡ2（KⅡ2a、KⅡ2b、KⅡ2c）—输出端子；

L1（L1a、L1b、L1c）—整流变高压线圈， L11（L11a、 L11b、 L11c）—第一整流高压线圏，L12（L12a、 L12b 、L12c）—第二整流高压线圈，L2（L2a、L2b、L2c）—整流变低压线圈；

L3（L3a、L3b、L3c）—调压变高压线圏，L4（L4a 、L4b、 L4c）—调压变调压线圏。

具体实施方式

实施例一

一种新型双电源有载调压整流变压器，包括调压变压器和整流变压器，所述调压变压器和整流变压器各相结构相同，调压变压器包括调压变高压线圏L3、调压变调压线圏L4和有载开关KⅡ，整流变压器包括整流变高压线圏L1、整流变低压线圈L2和无载开关KⅠ；

调压变压器各相的调压变高压线圏 L3a、L3b、L3c通过端部自藕接线与有载开关KⅡ位于各相的正反级端子KⅡ1a、KⅡ1b、KⅡ1c的公共接点连接，各相的调压变调压线圏L4a 、L4b、 L4c的正反端分别与正反级端子KⅡ1a、KⅡ1b、KⅡ1c的两个活动接点连接，各相的调压变调压线圏L4a 、L4b、 L4c的抽头（1~9抽头）与有载开关KⅡ位于各相的输出端子KⅡ2a、KⅡ2b、KⅡ2c对应连接，并通过有载开关的正反级端子KⅡ1a、KⅡ1b、KⅡ1c和输出端子KⅡ2a、KⅡ2b、KⅡ2c的选择实现正反多级恒磁通调压的组合，从而向整流变压器的整流变高压线圏L1输出不同的高压值。

所述整流变高压线圏L1由第一整流高压线圏L11、第二整流高压线圏L12组成，各相的第一整流高压线圏 L11a、L11b、L11c和各相的第二整流高压线圏 L12a、L12b、L12c分别与位于各相的无载开关KⅠa、KⅠb、KⅠc连接，各相的第一整流高压线圏 L11a、L11b、L11c和各相的第二整流高压线圏 L12a、L12b、L12c通过无载开关KⅠa、KⅠb、KⅠc的转换实现串联或并联的组合、从而选择高压网侧20KV或者10KV不同电压的接入，当网侧电压为10KV时无载开关打到并联位置（状态1）运行（参见附图1及附图2），当网侧电压为20KV时无载开关KⅠ打到串联位置（状态2）运行（参见附图3及附图4），再经过整流变高低压线圏之间的变磁通变压后，从整流变低压线圏输出低压电压值。

所述调压变压器与整流变压器为共轭铁芯；所述整流变低压线圏L2为双反星带平衡电抗器整流电路（参见附图8，图中无载开关位于状态1）。

上述有载开关KⅡ无载开关KⅠ为同步调节开关。

实施例二

一种新型双电源有载调压整流变压器，包括调压变压器和整流变压器，调压变压器和整流变压器各相结构与实施例一基本相同，所不同的是所述整流变低压线圏L2为三相桥式整流电路（参见附图9，图中无载开关位于状态1）。

工作原理

整流变压器之各相的第一整流高压线圏 L11a、L11b、L11c和各相的第二整流高压线圏 L12a、L12b、L12c分别与位于各相的无载开关KⅠa、KⅠb、KⅠc连接，各相的第一整流高压线圏 L11a、L11b、L11c和各相的第二整流高压线圏 L12a、L12b、L12c通过无载开关KⅠa、KⅠb、KⅠc的转换实现串联或并联的组合、从而选择高压网侧20KV或者10KV不同电压的接入，当网侧电压为10KV时无载开关打到并联位置（状态1）运行，当网侧电压为20KV时无载开关KⅠ打到串联位置（状态2）运行，经过整流变高低压线圏之间的变磁通变压后，从整流变低压线圏输出所需要的不同低压电压值。

Claims

1.一种新型双电源有载调压整流变压器，包括调压变压器和整流变压器，其特征在于：所述调压变压器和整流变压器各相结构相同，调压变压器包括调压变高压线圏（L3）、调压变调压线圏（L4）和有载开关（KⅡ），整流变压器包括整流变高压线圏（L1）、整流变低压线圈（L2）和无载开关（KⅠ）；

所述调压变高压线圏（L3）通过端部自藕接线与有载开关（KⅡ）的正反级端子（KⅡ1）的公共端连接，调压变调压线圏（L4）的正反端分别与正反级端子（KⅡ1）的两个活动接点连接，调压变调压线圏抽头与有载开关（KⅡ）的输出端子（KⅡ2）对应连接，并通过正反级端子（KⅡ1）和输出端子（KⅡ2）的选择实现正反多级恒磁通调压的组合，从而向整流变压器的整流变高压线圏（L1）输出不同的高压值；

所述整流变高压线圏（L1）由第一整流高压线圏（L11）、第二整流高压线圏（L12）组成，第一整流高压线圏（L11）和第二整流高压线圏（L12）分别与无载开关（KⅠ）连接，并通过无载开关（KⅠ）的转换实现串联或并联的组合、从而选择高压网侧20KV或者10KV不同电压的接入；经过整流变高低压线圏之间的变磁通变压后，从整流变低压线圈（L2）输出低压电压值。

2.根据权利要求1所述的一种新型双电源有载调压整流变压器，其特征在于：所述调压变压器与整流变压器为共轭铁芯。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型双电源有载调压整流变压器，其特征在于：所述整流变低压线圈为双反星带平衡电抗器整流电路或三相桥式整流电路。