CN103824689A - 一种采用串联绕组的整流变压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涉及一种变压器，特别涉及一种采用串联绕组的整流变压器。该种采用串联绕组的整流变压器，包括两个变压器，每个变压器的高压侧都串联线圈和二次线圈，两个串联线圈串联，每个二次线圈连接一个换流器，每个变压器的铁心柱上套装有平衡线匝，平衡线匝的一端两两连接在一起，另一端分别接成星点后再通过接地线接地。该发明解决了整流变压器在运行过程中所带负荷不平衡、二次电压偏差过大、承受的直流偏磁不一致、谐波含量不同等问题。

Description

一种采用串联绕组的整流变压器

（一）      技术领域

    本发明涉及一种变压器，特别涉及一种采用串联绕组的整流变压器。

（二）      背景技术

    现阶段，对电源种类需求也越来越多元化，尤其是在冶金、电解、电镀、静电除尘等领域，这也决定了整流变压器的多样性。要想确保整流变压器安全可靠地运行，对于变压器制造厂而言需要解决两大难题，一是整流变压器自身结构设计问题；二是整流变压器在运行工况条件下所承受的外加干扰因素；二者在某些方面又有一定的联系。

    对于问题一，在过去进行十二脉波较大容量整流变压器设计时，常常设计成两台变压器，其中一台的联结组标号为Yd11，另一台的联结组标号为Yy0;经过多年的实践表明，随着整流变压器的容量增大，其二次侧电压的差值有增大的趋势，有时甚至在设计阶段中就无法满足协议和标准要求，更甚之，变比误差的试验实测值比设计计算值有更大的变比误差，这显然对整流变压器的运行是极其不利的，将导致触发角不平衡、负荷不平衡、谐波含量增加幅度明显、直流偏磁电流增大等一系列问题。为了解决这一问题，经过多年的探索与实践，得出，两台整流变压器铁心在叠装、绑扎、夹紧等方面的偏差而导致的两台磁路磁阻不完全相等，是造成变比误差试验实测值偏大的主要原因。至于大容量整流变压器二次侧“y”、“d”接匝数选取不恰当所造成的变比误差过大，除了在电磁设计阶段需进行多种方案的对比外，还可以通过将单台大容量产品分成两台小容量产品的手段，来满足用户要求。

    对于问题二，运行在十二脉波整流系统中的两整流变压器受触发角不同、负荷不等、环流问题、谐波电流含量不同问题、直流偏磁电流流过中性点接地的绕组时大小不一样等问题的影响，一直是整流变压器设计人员的研究课题之一。

（三）      发明内容

    本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种结构合理、实用性强、能有效地解决两整流变压器变比误差过大及工况差异的整流变压器。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种采用串联绕组的整流变压器，其特征是：包括第一变压器和第二变压器，在第一变压器的高压侧设有第一串联线圈和第一二次线圈，在第一变压器的三个铁心柱上套装有第一平衡线匝，在第二变压器的高压侧设有第二串联线圈和第二二次线圈，在第二变压器的三个铁心柱上套装有第二平衡线匝，其中第一串联线圈和第二串联线圈串联连接并组成Y形绕组，第一二次线圈为y接绕组，其与第一换流器连接，第二二次线圈为d接绕组，其与第二换流器连接，所述第一平衡线匝和第二平衡线匝的一端通过短接线两两连接在一起，另一端分别接成星点后通过短接线连接后再经过接地线进行接地连接；所述第一换流器和第二换流器的输出端连接在一起。

所述第一平衡线匝和第二平衡线匝的匝数均为5匝。

本发明的有益效果是：

一是由于该整流变压器的两网侧绕组为串联结构，所以其流过的电流数值大小相等，即所承担的负荷大小相等，二是为了减少这两台整流变压器铁心在制造过程中的工艺偏差而导致的二次电压偏差过大，在这两台整流变压器器身下部、紧靠铁心柱位置设计了平衡线匝A和B且为并联连接，基于磁势平衡原理，确保了两整流变压器铁心主柱流过相同的主磁通,从而解决了整流变压器在运行过程中所带负荷不平衡、二次电压偏差过大、承受的直流偏磁不一致、谐波含量不同等问题；该设计主要应用于6kV～35kV级、由两台整流变压器组成的大容量整流电路系统。

（四）      附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的工作原理示意图；

图2为本发明的线圈组装示意图。

图中，10第一变压器，11第一串联线圈，12第一二次线圈，13第一平衡线匝，14第一换流器，20第二变压器，21第二串联线圈，22第二二次线圈，23第二平衡线匝，24第二换流器，3短接线，4接地线，5铁心柱。

（五）      具体实施方式

附图为本发明的具体实施例。如图1、图2所示，该种采用串联绕组的整流变压器，包括第一变压器10和第二变压器20，在第一变压器10的高压侧设有第一串联线圈11和第一二次线圈12，在第一变压器10的三个铁心柱5上套装有第一平衡线匝13，在第二变压器20的高压侧设有第二串联线圈21和第二二次线圈22，在第二变压器20的三个铁心柱5上套装有第二平衡线匝23，其中第一串联线圈11和第二串联线圈21串联连接并组成Y形绕组，第一平衡线匝13和第二平衡线匝23的匝数均为5匝，第一二次线圈12为y接绕组，其与第一换流器14连接，第二二次线圈22为d接绕组，其与第二换流器24连接，第一平衡线匝13和第二平衡线匝23的一端通过短接线3两两连接在一起，另一端分别接成星点后通过短接线3连接后再经过接地线4通过夹件进行接地连接，夹件是用来固定接地线4的；第一换流器和第二换流器的输出端连接在一起，从而构成了“十二脉波”整流电路，实现了将直流转换为交流的目的。

对于串联连接的两个网侧绕组：第一串联线圈11和第二串联线圈21，每一台整流变压器的网侧绕组的额定电压按供电网络额定电压的二分之一选取，电流按照这两台整流变压器的总容量和供电网络的额定电压进行计算得到；这两台整流变压器的器身在条件允许的情况下，最好放置在一个油箱里面，将两台整流变压器的网侧绕组在油箱内部通过引线连接成“Y”后，仅仅引出三个高压线端和一个中性点端子即可，大大简化了油箱外部的结构，降低了外部可能发生的故障率。对于平衡线匝，首先根据以往两台整流变压器二次电压的最大差值，换算出平衡这一差值所需的磁通，进而推算出平衡磁势的大小                                               ,根据磁势平衡原理,确定平衡线匝中流过的电流和平衡线匝的匝数

(式中:

-流过平衡线匝的电流,

-平衡线匝的匝数(可根据变压器的容量和工厂的工艺水平选择,推荐取5匝),这样根据变压器的结构就很容易确定平衡线匝的匝数及线规尺寸。本发明利用磁势动平衡的原理确保了两台变压器铁心柱5中流过的磁通大小相等，从而有效解决了变比误差在试验时比设计时有更大偏差的技术难题，实现了误差可控的目的。  

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。

Claims (2)

1.一种采用串联绕组的整流变压器，其特征是：包括第一变压器（10）和第二变压器（20），在第一变压器（10）的高压侧设有第一串联线圈（11）和第一二次线圈（12），在第一变压器（10）的三个铁心柱（5）上套装有第一平衡线匝（13），在第二变压器（20）的高压侧设有第二串联线圈（21）和第二二次线圈（22），在第二变压器（20）的三个铁心柱（5）上套装有第二平衡线匝（23），其中第一串联线圈（11）和第二串联线圈（12）串联连接并组成Y形绕组，第一二次线圈（12）为y接绕组，其与第一换流器（14）连接，第二二次线圈（22）为d接绕组，其与第二换流器（24）连接，所述第一平衡线匝（13）和第二平衡线匝（23）的一端通过短接线（3）两两连接在一起，另一端分别接成星点后通过短接线（3）连接后再经过接地线（4）进行接地连接；所述第一换流器（14）和第二换流器（24）的输出端连接在一起。

2.根据权利要求1所述的采用串联绕组的整流变压器，其特征是，所述第一平衡线匝（13）和第二平衡线匝（23）的匝数均为5匝。

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