CN103440972A - 一种多绕组多级换挡调压节能变压器 - Google Patents

Abstract

一种多绕组多级换挡调压节能变压器，包括缠绕在变压器铁芯上的绕组本体，所述绕组本体由串联绕组和公共绕组串联组成，其特征在于：所述串联绕组由一次绕组和二次绕组串联构成，所述二次绕组的一部分稳定、补偿公共绕组，所述公共绕组由第一绕组、第二绕组、第三绕组和第四绕组组成，所述在二次绕组与公共绕组之间引出N个抽头，所述各个抽头处通过分载连接开关实现为二次绕组输出所需电压换挡调压，通过调整电压百分比执行电压换挡操作、确保用电不受电网电压浮动干扰，该变压器容量根据负载容量及抽头电压最大百分比计算；大大降低空载损耗（使用耗能）及材料成本，具有体积小，重量小和价格低、安装便捷的优势。

Description

一种多绕组多级换挡调压节能变压器

技术领域

本发明涉及一种变压器，具体来说是一种多绕组多级换挡调压节能变压器。

背景技术

随着生活水平不断的提高，对电力系统的需求区域常态化，尤其是在大型商场、路灯及大型工厂照片控制系统中，由于该类型的电力系统均处于长期工作状态且要求质量较高，传统的自藕变压器系列无法做到根据电网电压的波动选择电压档位，无法满足更加节能、高效、便捷的要求，因此，电力系统大多趋于长期工作状态对低能耗、高效率日益凸显；不仅对变电器产品要求体积小、质量轻、效率高、安装便捷外，更加要求耗能低，且市场需求量很大。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中自藕变压器所存在的缺陷，提供一种多绕组多级换挡调压节能变压器来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种多绕组多级换挡调压节能变压器，包括缠绕在变压器铁芯上的绕组本体，所述绕组本体由串联绕组和公共绕组串联组成，其特征在于：所述串联绕组由一次绕组和二次绕组串联构成，所述二次绕组的一部分稳定、补偿公共绕组，所述公共绕组由第一绕组、第二绕组、第三绕组和第四绕组组成，所述在二次绕组与公共绕组之间引出N个抽头，所述各个抽头处通过分载连接开关实现为二次绕组输出所需电压换挡调压。

上述的一种多绕组多级换挡调压节能变压器，其特征在于：所述一次绕组为一次侧，所述二次绕组补偿公共绕组部分与公共绕组之间形成二次侧。

上述的一种多绕组多级换挡调压节能变压器，其特征在于：所述抽头的数量为6～10个。

本发明的有益效果为：通过调整电压百分比执行电压换挡操作、确保用电不受电网电压浮动干扰，该变压器容量根据负载容量及抽头电压最大百分比计算；大大降低空载损耗（使用耗能）及材料成本，具有体积小，重量小和价格低、安装便捷的优势。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图10-铁芯、图20-串联绕组、图21-一次绕组、图22-二次绕组、图30-公共绕组、图31-第一绕组、图32-第二绕组、图33-第三绕组、图34-第四绕组、图40-抽头。

具体实施方式

参看图1，一种多绕组多级换挡调压节能变压器，包括缠绕在变压器铁芯10上的绕组本体，绕组本体由串联绕组20和公共绕组30串联组成，串联绕组20由一次绕组21和二次绕组22串联构成，二次绕组22的一部分稳定、补偿公共绕组30，公共绕组30由第一绕组31、第二绕组32、第三绕组33和第四绕34组组成，在二次绕组22与公共绕组30之间引出N个抽头40，各个抽头40处通过分载连接开关实现为二次绕组22输出所需电压换挡调压，一次绕组21为一次侧，二次绕组22补偿公共绕组30部分与公共绕组30之间形成二次侧，抽头40的数量为6～10个。

通过调整电压百分比执行电压换挡操作、确保用电不受电网电压浮动干扰，该变压器容量根据负载容量及抽头电压最大百分比计算，提供一个实施例的计算方式来解决上述问题，以100kva自藕变压器为例，三相容量100kva自藕变压器并抽头时选择输出电压为420/7%or10%or13%or15%即为420V/390.6V or378V or365.4V or357V的连接方法，计算容量Pj按照隔离变压器额定容量(Ps)的K倍：即Pj=K*Ps，当一次侧电压U1大于二次侧电压U2时,为降压的自藕变压器，即K=（U1-U2）/U1,当一次侧电压U1小于二次侧电压U2时，为升压自藕变压器，即K=（U2-U1）/U2，由上式可得7%档电压为：420-420*7%=420-29.4=390.6V，

即K=(420-390.6)/420=7%,

得10%档电压为：420-420*10%=420-42=378V，

即K=（420-42）/420=10%,

得13%档电压为：420-420*13%=420-54.6=365.4V，

即K=（420-54.6）/420=13%,

得15%档电压为：420-420*15%=420-63=357V，

即K=（420-63）/420=15%,

自藕变压器容量设计P_j=K*P_s=15%*100=15KVA即该节能自藕变压器制作按照正常15KVA隔离变压器设计，因加工原材标准化管理与实际截面选用相结合，通过计算420V时匝数N=120匝，计算15%时压降为63V时次级匝数

N_1次=（120/420）*357=102（匝），

则由连接点到输出端抽头公用绕组102匝即由输出端抽头到输入抽头串联绕组的匝数为120-102=18匝，计算13%时压降为0.13*420=54.6V时，次级匝数

N_2次=18/54.6*365.4=120匝，

计算10%时压降为0.10*420=42V时，次级匝数

N_3次=18/42*378=162匝，

计算7%时压降为0.7*420=29.4V时，次级匝数

N_4次=18/29.4*390.6=239匝；

绕组电流计算：每相容量P_相=100/3=33.33kva，

相电压：初级U_相=420/√3=242.48V，

次级15%U_1相=357/√3=206.11V，

次级13%U_2相=365.4/√3=210.96V，

次级10%U_3相=378/√3=218.24V,

次级7%U_4相=390.6/√3=225.5V,

相电流：初级I=33.333/242.48*1000=137.5A,

次级15%I_1相=33.333/206.11*1000=161.7A,

次级13%I_1相=33.333/210.96*1000=158A,

次级10%I_1相=33.333/218.24*1000=152.7A,

次级7%I_1相=33.333/225.51*1000=147.8A,

线径选择：导体电流密度取≤2.5A/mm²,由连接点到输出端公用绕组的导线截面,15%抽头处电流=161.7－137.5=24.2A,

13%抽头处电流=158－137.5=20.5A,

10%抽头处电流=152.7－137.5=15.2A,

7%抽头处电流=147.8－137.5=10.3A,

由于输出端到输入端串联部分绕组的导线截面按照137.5A选用3×10mm铜扁线2根叠绕制13%与15%抽头时电流分别为24.2A、20.5A用2*5mm铜线一根10%抽头时、电流15.2A用Φ2.8mm铜线7%抽头时、电流10.3A用Φ2.36mm铜线，综上所述变压器在使用过程中电网电压经过变压器输入端通过电磁转换由输出端将设备需求的电压传输给设备。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (3)

1.一种多绕组多级换挡调压节能变压器，包括缠绕在变压器铁芯上的绕组本体，所述绕组本体由串联绕组和公共绕组串联组成，其特征在于：所述串联绕组由一次绕组和二次绕组串联构成，所述二次绕组的一部分稳定、补偿公共绕组，所述公共绕组由第一绕组、第二绕组、第三绕组和第四绕组组成，所述在二次绕组与公共绕组之间引出N个抽头，所述各个抽头处通过分载连接开关实现为二次绕组输出所需电压换挡调压。

2.根据权利要求1所述的一种多绕组多级换挡调压节能变压器，其特征在于：所述一次绕组为一次侧，所述二次绕组补偿公共绕组部分与公共绕组之间形成二次侧。

3.根据权利要求1所述的一种多绕组多级换挡调压节能变压器，其特征在于：所述抽头的数量为6～10个。

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