CN104882259A - 移相绕组调压整流变压器及其调压方法 - Google Patents
移相绕组调压整流变压器及其调压方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于变压器技术领域，公开了一种移相绕组调压整流变压器及其调压方法，该变压器箱体内包括A、B、C三相铁芯柱，分别缠绕有共两组A、B、C三相绕组。每组三相绕组中高压侧的基本绕组为长边的同名端与相邻相移相绕组为短边的同名端串联，高压侧长边的末端分接抽头经分接开关与反向相邻相短边的末端串联，形成闭合的移相回路；各绕组末端分接抽头经分接开关串联切换调压；低压侧的星形联接绕组和角形联接绕组，向整流器输出移相角一定电压高低可调的多脉波电能。本发明移相角度确定，调压幅度与绕组分接匝数匹配性好。产品结构紧凑工艺性好，降低了变压器制造成本和运行损耗。
Description
技术领域
本发明属于变压器技术领域，涉及整流变压器,具体涉及整流变压器高压侧移相调压技术。
背景技术
直流供电系统在高能耗、电化学行业应用广泛。为了抑制谐波污染,提高功率因数,整流变压器容量越大要求脉波数越多，为了获得变多脉波数，一般是采用两台甚至更多台12路输出的变压器组合在一起，通过变压器移相使两台或多台变压器输出的各路电信号相位角错开。这里有两个方面问题：移相与调压的协调问题和多器身组合的问题。变压器移相方法有多种，但是和调压结合在一起则不容易实现。一般变压器低压绕组匝数少，移相都放在高压侧实现，高压侧的基本绕组串接相邻相的移相绕组产生相应的移相角。当直流负荷电压变化需要对整流变压器进行调压时。只改变基本绕组匝数满足电压要求，不能保证移相角恒定。如果移相角变化则会影响抑制谐波及各相负荷平衡。多器身简单组合的变压器往往体积偏大，材料成本高。
发明内容
本发明的目的在于：基于移相调整流变压器的上述技术现状，提供一种既能满足调压要求又能有效地保证移相角恒定，且结构紧凑存局合理的移相调压整流变压器解决方案。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种移相调压整流变压器，包括变压器箱体，其特征在于，箱体内包括竖向并行设置的A、B、C三相铁芯柱，A、B、C三相铁芯柱的上端由横向设置的上铁轭连接，下端由横向设置的下铁轭连接，A相铁芯柱与B相铁芯柱的中部连接有第一中铁轭，B相铁芯柱与C相铁芯柱中部连接有第二中铁轭。
A、B、C三相铁芯柱的上半部分分别缠绕有第一组A、B、C三相绕组，A、B、C三相铁芯柱的下半部分分别缠绕有第二组A、B、C三相绕组；每相绕组包括高压基本绕组、高压移相绕组、第一低压绕组、第二低压绕组。
每组A、B、C三相绕组的第一低压绕组星形联接，第二低压绕组角形联接。
第一A、B、C三相绕组中，A相高压基本绕组同名端与C相高压移相绕组同名端串联，B相高压基本绕组同名端与A相高压移相绕组同名端串联，C相高压基本绕组同名端与B相高压移相绕组同名端串联；A相高压基本绕组末端分接抽头与B相高压移相绕组末端分接抽头通过分接开关串联，B相高压基本绕组末端分接抽头与C相高压移相绕组末端分接抽头通过分接开关串联，C相高压基本绕组末端分接抽头与A相高压移相绕组末端分接抽头通过分接开关串联。
第二A、B、C三相绕组中，A相高压基本绕组同名端与B相高压移相绕组同名端串联，B相高压基本绕组同名端与C相高压移相绕组同名端串联，C相高压基本绕组同名端与A相高压移相绕组同名端串联；A相高压基本绕组末端分接抽头与C相高压移相绕组末端分接抽头通过分接开关串联，B相高压基本绕组末端分接抽头与A相高压移相绕组末端分接抽头通过分接开关串联，C相高压基本绕组末端分接抽头与B相高压移相绕组末端分接抽头通过分接开关串联。
不同绕组末端分接抽头的数量及同级分接抽头的接入匝数比均相同。
一种移相调压整流变压器调压方法，高压侧的基本绕组为长边的同名端,与相邻相移相绕组为短边的同名端串联，高压侧长边的末端分接抽头,经分接开关与反向相邻相短边的末端串联，形成闭合的移相回路，移相角度由长短边比例决定；各绕组末端分接抽头经分接开关串联切换调压；低压侧的星形联接绕组和角形联接绕组，向整流器输出移相角一定电压高低可调的多脉波电能。
本发明的优点有：基本绕组和移相绕组相互独立，移相角度确定工作绕组匝数比例精确度高，调压幅度确定绕组分接匝数匹配性好。不需要增加其他绕组或者器身，产品结构紧凑工艺性好，降低了变压器制造成本和运行损耗。并且因为提供了三次谐波回路，可减轻电网抑制谐波装置的投入。
附图说明
图1是本发明移相调压整流变压器第一组三相绕组联接示意图。
图2是本发明移相调压整流变压器第二组三相绕组联接示意图。
具体实施方案
以下结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。
本发明移相调压整流变压器与由两台相互独立的移相变压器简单组合而成的24脉输出整流变压器不同，本发明采用单箱体结构，在一个箱体内，通过上下布局结构设置两组三相绕组，两组三相绕组共用一套铁芯。整套铁芯包括三个坚向并行等间距设置的铁芯柱，分别为A、B、C三相铁芯柱。A、B、C三相铁芯柱上端通过横向设置的上铁轭连接起来，而下端则通过横向设置的下铁轭连接起来。两组三相绕组的同相绕组共用同一根铁芯柱，以铁芯柱中部为界，分别缠绕在一根铁芯柱的上半部和下半部。A、B、C三相铁芯柱中部通过两个中铁轭连接起来。A、B、C三相铁芯柱的截面为圆形，上、下铁轭的截面为圆形，中铁轭的截面为椭圆形，椭圆形大半径与上、下铁轭的截面圆形半径相等。
参照图1、2，本实施例展示的是一种三级调压的整流变压器，高压侧长、短边绕组末端均设三级分接抽头，不同绕组中同级分接抽头接入的匝数比相同。分接开关采用两个笼形五档分接开关，其中第二档和第四档为空档。每组A、B、C三相绕组使用一个分接开关。每个分接开关包括上下间隔设置的A、B、C三组静触头和分别对应三组静触头设置的三个动触头，每组静触头包括六个静触头，每个静触头设一个接线端，一组中的六个接线端两两一对，分别对应三级分接抽头。每个分接开关中的三个动触头同轴同步转动。
在第一组三相绕组中， A相高压基本绕组同名端与C相高压移相绕组同名端串联，B相高压基本绕组同名端与A相高压移相绕组同名端串联，C相高压基本绕组同名端与B相高压移相绕组同名端串联；
A相高压基本绕组一级分接抽头A2接第一分接开关A组第一接线端，二级分接抽头A4接第一分接开关A组第三接线端，三级分接抽头A6接第一分接开关A组第五接线端；
A相高压移相绕组一级分接抽头A3接第一分接开关C组第二接线端，二级分接抽头A5接第一分接开关C组第四接线端，三级分接抽头A7接第一分接开关C组第六接线端；
B相高压基本绕组一级分接抽头B2接第一分接开关B组第一接线端，二级分接抽头B4接第一分接开关B组第三接线端，三级分接抽头B6接第一分接开关B组第五接线端；
B相高压移相绕组一级分接抽头B3接第一分接开关A组第二接线端，二级分接抽头B5接第一分接开关A组第四接线端，三级分接抽头B7接第一分接开关A组第六接线端；
C相高压基本绕组一级分接抽头C2接第一分接开关C组第一接线端，二级分接抽头C4接第一分接开关C组第三接线端，三级分接抽头C6接第一分接开关C组第五接线端；
C相高压移相绕组一级分接抽头C3接第一分接开关B组第二接线端，二级分接抽头C5接第一分接开关B组第四接线端，三级分接抽头C7接第一分接开关B组第六接线端。
在第二A、B、C三相绕组中，A相高压基本绕组同名端与B相高压移相绕组同名端串联，B相高压基本绕组同名端与C相高压移相绕组同名端串联，C相高压基本绕组同名端与A相高压移相绕组同名端串联；
A相高压基本绕组一级分接抽头A2接第二分接开关A组第一接线端，二级分接抽头A4接第二分接开关A组第三接线端，三级分接抽头A6接第二分接开关A组第五接线端；
A相高压移相绕组一级分接抽头A3接第二分接开关B组第二接线端，二级分接抽头A5接第二分接开关B组第四接线端，三级分接抽头A7接第二分接开关B组第六接线端；
B相高压基本绕组一级分接抽头B2接第二分接开关B组第一接线端，二级分接抽头B4接第二分接开关B组第三接线端，三级分接抽头B6接第二分接开关B组第五接线端；
B相高压移相绕组一级分接抽头B3接第二分接开关C组第二接线端，二级分接抽头B5接第二分接开关C组第四接线端，三级分接抽头B7接第二分接开关C组第六接线端；
C相高压基本绕组一级分接抽头C2接第二分接开关C组第一接线端，二级分接抽头C4接第二分接开关C组第三接线端，三级分接抽头C6接第二分接开关C组第五接线端；
C相高压移相绕组一级分接抽头C3接第二分接开关A组第二接线端，二级分接抽头C5接第二分接开关A组第四接线端，三级分接抽头C7接第二分接开关A组第六接线端。
Claims (7)
1. 一种移相调压整流变压器，包括变压器箱体，其特征在于，箱体内包括竖向并行设置的A、B、C三相铁芯柱，A、B、C三相铁芯柱的上端由横向设置的上铁轭连接，下端由横向设置的下铁轭连接，A相铁芯柱与B相铁芯柱的中部连接有第一中铁轭，B相铁芯柱与C相铁芯柱中部连接有第二中铁轭；A、B、C三相铁芯柱的上半部分分别缠绕有第一组A、B、C三相绕组，A、B、C三相铁芯柱的下半部分分别缠绕有第二组A、B、C三相绕组；每相绕组包括高压基本绕组、高压移相绕组、第一低压绕组、第二低压绕组；每组A、B、C三相绕组的第一低压绕组星形联接，第二低压绕组角形联接；
第一组A、B、C三相绕组中，A相高压基本绕组同名端与C相高压移相绕组同名端串联，B相高压基本绕组同名端与A相高压移相绕组同名端串联，C相高压基本绕组同名端与B相高压移相绕组同名端串联；A相高压基本绕组末端分接抽头与B相高压移相绕组末端分接抽头通过分接开关串联，B相高压基本绕组末端分接抽头与C相高压移相绕组末端分接抽头通过分接开关串联，C相高压基本绕组末端分接抽头与A相高压移相绕组末端分接抽头通过分接开关串联；
第二组A、B、C三相绕组中，A相高压基本绕组同名端与B相高压移相绕组同名端串联，B相高压基本绕组同名端与C相高压移相绕组同名端串联，C相高压基本绕组同名端与A相高压移相绕组同名端串联；A相高压基本绕组末端分接抽头与C相高压移相绕组末端分接抽头通过分接开关串联，B相高压基本绕组末端分接抽头与A相高压移相绕组末端分接抽头通过分接开关串联，C相高压基本绕组末端分接抽头与B相高压移相绕组末端分接抽头通过分接开关串联。
2. 根据权利要求1所述的移相调压整流变压器，其特征在于，A、B、C三相铁芯柱的截面为圆形，上、下铁轭的截面为圆形，中铁轭的截面为椭圆形，椭圆形大半径与上、下铁轭的截面圆形半径相等。
3. 根据权利要求1所述的移相调压整流变压器，其特征在于，不同绕组末端分接抽头的数量及同级分接抽头的接入匝数比均相同。
4. 根据权利要求1所述的移相调压整流变压器，其特征在于，高压基本绕组和高压移项绕组末端均设三级分接抽头，不同绕组中同级分接抽头接入的匝数比相同；分接开关采用两个笼形五档分接开关，其中第二档和第四档为空档；每组A、B、C三相绕组使用一个分接开关；每个分接开关包括上下间隔设置的A、B、C三组静触头和分别对应三组静触头设置的三个动触头，每组静触头包括六个静触头，每个静触头设一个接线端，一组中的六个接线端两两一对，分别对应三级分接抽头；每个分接开关中的三个动触头同轴同步转动。
5. 根据权利要求4所述的移相调压整流变压器，其特征在于，第一组A、B、C三相绕组中，A相高压基本绕组一级分接抽头（A2）接第一分接开关A组第一接线端，二级分接抽头（A4）接第一分接开关A组第三接线端，三级分接抽头（A6）接第一分接开关A组第五接线端；A相高压移相绕组一级分接抽头（A3）接第一分接开关C组第二接线端，二级分接抽头（A5）接第一分接开关C组第四接线端，三级分接抽头（A7）接第一分接开关C组第六接线端；B相高压基本绕组一级分接抽头（B2）接第一分接开关B组第一接线端，二级分接抽头（B4）接第一分接开关B组第三接线端，三级分接抽头（B6）接第一分接开关B组第五接线端；B相高压移相绕组一级分接抽头（B3）接第一分接开关A组第二接线端，二级分接抽头（B5）接第一分接开关A组第四接线端，三级分接抽头（B7）接第一分接开关A组第六接线端；C相高压基本绕组一级分接抽头（C2）接第一分接开关C组第一接线端，二级分接抽头（C4）接第一分接开关C组第三接线端，三级分接抽头（C6）接第一分接开关C组第五接线端；C相高压移相绕组一级分接抽头（C3）接第一分接开关B组第二接线端，二级分接抽头（C5）接第一分接开关B组第四接线端，三级分接抽头（C7）接第一分接开关B组第六接线端。
6. 根据权利要求4所述的移相调压整流变压器，其特征在于，第二组A、B、C三相绕组中，A相高压基本绕组一级分接抽头（A2）接第二分接开关A组第一接线端，二级分接抽头（A4）接第二分接开关A组第三接线端，三级分接抽头（A6）接第二分接开关A组第五接线端；A相高压移相绕组一级分接抽头（A3）接第二分接开关B组第二接线端，二级分接抽头（A5）接第二分接开关B组第四接线端，三级分接抽头（A7）接第二分接开关B组第六接线端；B相高压基本绕组一级分接抽头（B2）接第二分接开关B组第一接线端，二级分接抽头（B4）接第二分接开关B组第三接线端，三级分接抽头（B6）接第二分接开关B组第五接线端；B相高压移相绕组一级分接抽头（B3）接第二分接开关C组第二接线端，二级分接抽头（B5）接第二分接开关C组第四接线端，三级分接抽头（B7）接第二分接开关C组第六接线端；C相高压基本绕组一级分接抽头（C2）接第二分接开关C组第一接线端，二级分接抽头（C4）接第二分接开关C组第三接线端，三级分接抽头（C6）接第二分接开关C组第五接线端；C相高压移相绕组一级分接抽头（C3）接第二分接开关A组第二接线端，二级分接抽头（C5）接第二分接开关A组第四接线端，三级分接抽头(C7)接第二分接开关A组第六接线端。
7. 一种移相调压整流变压器调压方法，高压侧的基本绕组为长边的同名端与相邻相移相绕组为短边的同名端串联，高压侧长边的末端分接抽头经分接开关与反向相邻相短边的末端串联，形成闭合的移相回路；各绕组末端分接抽头经分接开关串联切换调压；低压侧的星形联接绕组和角形联接绕组，向整流器输出移相角一定电压高低可调的多脉波电能。
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