CN105655105A - 大功率油浸式高压变频变压器绕组结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种大功率油浸式高压变频变压器绕组结构，包括三个网侧绕组和六个阀侧绕组构成,三个网侧绕组容量、电压相等，呈轴向分裂布置，六个阀侧绕组容量、输出电压相等，每两个阀侧绕组为一组，三组阀侧绕组小组呈轴向分裂布置，每个阀侧绕组小组对应一个网侧绕组，并且和对应的网侧绕组呈辐向分裂布置。本发明的有益效果是：解决了功率单元因故障旁路引起的变压器绕组单元内安匝不平衡问题，避免了因安匝不平衡引起的轴向电动力及附加涡流损耗，保证变压器三相输出功率相同；同时降低了变压器重心高度，使变频调速装置在较宽的调速范围内长期安全、可靠运行，降低运行能耗，且运输、安装维护方便。

Description

大功率油浸式高压变频变压器绕组结构
技术领域
本发明涉及一种大功率油浸式高压变频变压器绕组结构。
背景技术
中国专利文献号CN203423055U公开了一种大功率高压变频用油浸式整流变压器，由两个18脉波整流变压器器身组成，即每个器身中的网侧分成容量相等的三个绕组，轴向布置；阀侧设6个容量相等、轴向布置的阀侧绕组，一个网侧绕组与两个移相角相同的阀侧绕组相对应，构成一个绕组小组。
该专利文献的技术方案的特点在于：当变频装置正常运行时，该绕组布置方式具有不同网侧、阀侧绕组间阻抗匹配性好、容易满足系统对短路阻抗偏差的要求、三相输出电压不平衡度小、损耗低等特点。
该专利文献的技术方案的不足之处在于：1)当某一功率单元因故障经旁路退出运行后，为该功率单元供电的变压器二次绕组将呈开路状态。此时，该二次绕组所处的小组中，一个网侧绕组将对其中另一组阀侧绕组运行，在这种运行状态下，由于网、阀侧绕组之间存在严重的安匝不平衡，将产生较大的辐向漏磁分量，与绕组中的电流相互作用，将在网、阀侧绕组上产生较大轴向力，在与整流元件换相产生的短路力的共同作用下，容易使绕组绝缘受损，影响产品长期安全运行；2)与呈开路运行的阀侧绕组对应的网侧绕组相应部位将产生较大涡流损耗，引发局部过热，加速绕组绝缘老化，同样影响产品长期安全运行；3)当阀侧绕组采用轴向布置方式时，整机高度方向的安装尺寸较大，重心较高，不方便运输及现场安装、维护。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种大功率油浸式高压变频变压器绕组结构，消除部分功率单元因故障旁路退出运行所带来的安匝不平衡增大及其不良影响，保证变频调速系统在较宽的调速范围内可靠、安全运行。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大功率油浸式高压变频变压器绕组结构，包括三个网侧绕组和六个阀侧绕组构成,三个网侧绕组容量、电压相等，呈轴向分裂布置，并联连接，六个阀侧绕组容量、输出电压相等，每两个阀侧绕组为一组，共三组，三组阀侧绕组小组呈轴向分裂布置，每个阀侧绕组小组对应一个网侧绕组，并且阀侧绕组小组内的两个阀侧绕组和对应的网侧绕组呈辐向分裂布置，阀侧绕组小组内的两个阀侧绕组位于对应的网侧绕组的两侧，每个阀侧绕组小组内的两个阀侧绕组间移相角度差为30°。
进一步限定，每台变压器器身的三个网侧绕组采用Y接或D接方式，每台变压器器身的六个阀侧绕组分别采用六边形、Y接和D接方式进行移相。
进一步限定,网侧绕组和阀侧绕组之间设置有接地屏蔽装置，接地屏蔽装置的引出线在变压器油箱内并联后通过安装在变压器油箱盖上的接地套管引出接地。
本发明的有益效果是：通过采用网侧绕组轴向分裂、阀侧绕组轴向和辐向组合分裂布置结构，解决了现有技术中存在的变频调速系统运行过程中功率单元因故障旁路引起的变压器绕组单元内安匝不平衡问题，避免了因安匝不平衡引起的轴向电动力及附加涡流损耗，保证变压器三相输出功率相同；同时降低了变压器重心高度，使变频调速装置在较宽的调速范围内长期安全、可靠运行，降低运行能耗，且运输、安装维护方便。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；
图1为本发明的绕组结构示意图；
图2为本发明的正常情况下阀侧绕组小组的漏磁分布图；
图3为本发明的功率单元故障情况下阀侧绕组小组的漏磁分布图；
图4是采用本发明的绕组结构的高压变频变压器的接线原理图；
图中，1.网侧绕组，2.阀侧绕组，3.功率单元。
具体实施方式
如图1所示，一种大功率油浸式高压变频变压器绕组结构，包括三个网侧绕组1和六个阀侧绕组2构成,网侧绕组1与阀侧绕组2之间绝缘，三个网侧绕组1容量、电压相等，呈轴向分裂布置，并联连接，六个阀侧绕组2容量、输出电压相等，每两个阀侧绕组2为一组，共三组，三组阀侧绕组小组呈轴向分裂布置，每个阀侧绕组小组对应一个网侧绕组1，并且阀侧绕组小组内的两个阀侧绕组2和对应的网侧绕组1呈辐向分裂布置，阀侧绕组小组内的两个阀侧绕组2位于对应的网侧绕组1的两侧，每个阀侧绕组小组内的两个阀侧绕组2间移相角度差为30°。
每台变压器器身的三个网侧绕组1采用Y接或D接方式，每台变压器器身的六个阀侧绕组2分别采用六边形、Y接和D接方式进行移相，移相角误差在±0.5°内，有利于减小阀侧绕组2输出电压偏差。
采用该变压器绕组结构的变压器阀侧绕组与功率单元3连接形成36脉波整流方式。
采用六边形接线方式进行移相的阀侧绕组2中的移相绕组和基本绕组间的相对位置可根据阀侧绕组小组内的两个阀侧绕组2对高压绕组之间的短路阻抗匹配情况进行互换；轴向分裂布置的绕组间绝缘采用由撑条链及复合垫块构成的绝缘结构。
变压器器身的网侧绕组1和阀侧绕组2之间设置有接地屏蔽装置，接地屏蔽装置的引出线在变压器油箱内并联后通过安装在变压器油箱盖上的接地套管引出接地。
如图1和4所示：
两台相同的36脉波整流变压器器身构成大功率36脉波油浸式高压变频变压器，单台36脉波整流变压器器身的绕组结构如上所述，六个阀侧绕组2分别与对应的功率单元3的输入侧连接，单台变压器器身的六个阀侧绕组2分别与对应的功率单元的输入侧连接，阀侧绕组小组内的两个阀侧绕组2连接的功率单元为一个功率单元小组，三个功率单元小组分别构成－50°和－20°、－40°和－10°及－30°和0°移相角，功率单元小组内的两个功率单元在输出侧相互串联，并分别与另一变压器器身内的构成－30°和0°、－50°和－20°及－40°和－10°移相角的功率单元小组依次对应并串联为功率单元大组，功率单元大组之间在输出侧星形连接，构成高压电机的三相进线。
如图2和3所示：通过采用网侧绕组轴向分裂、阀侧绕组轴向和辐向组合分裂布置结构，解决了现有技术中存在的变频调速系统运行过程中功率单元因故障旁路引起的变压器绕组单元内安匝不平衡问题，避免了因安匝不平衡引起的轴向电动力及附加涡流损耗，保证变压器三相输出功率相同；同时降低了变压器重心高度，使变频调速装置在较宽的调速范围内长期安全、可靠运行，降低运行能耗，且运输、安装维护方便。

Claims (3)

1.一种大功率油浸式高压变频变压器绕组结构，其特征是：包括三个网侧绕组(1)和六个阀侧绕组(2)构成,
三个网侧绕组(1)容量、电压相等，呈轴向分裂布置，并联连接，
六个阀侧绕组(2)容量、输出电压相等，每两个阀侧绕组(2)为一组，共三组，三组阀侧绕组小组呈轴向分裂布置，
每个阀侧绕组小组对应一个网侧绕组(1)，并且阀侧绕组小组内的两个阀侧绕组(2)和对应的网侧绕组(1)呈辐向分裂布置，阀侧绕组小组内的两个阀侧绕组(2)位于对应的网侧绕组(1)的两侧，
每个阀侧绕组小组内的两个阀侧绕组(2)间移相角度差为30°。
2.根据权利要求1所述的大功率油浸式高压变频变压器绕组结构，其特征是：所述的每台变压器器身的三个网侧绕组(1)采用Y接或D接方式，每台变压器器身的六个阀侧绕组(2)分别采用六边形、Y接和D接方式进行移相。
3.根据权利要求1所述的大功率油浸式高压变频变压器绕组结构，其特征是：网侧绕组(1)和阀侧绕组(2)之间设置有接地屏蔽装置，接地屏蔽装置的引出线在变压器油箱内并联后通过安装在变压器油箱盖上的接地套管引出接地。
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