CN110556242B - 一种有载调压变压器以及调压方法 - Google Patents

一种有载调压变压器以及调压方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有载调压变压器，包含一主变压器和一调压变压器，所述的主变压器的原边与电网AX相连接，所述的主变压器的副边与所述的调压变压器的副边头尾串联，所述的调压变压器上有N个分接头。由于采用小型调压变压器，只需通过一个选择电路，将调压变压器的原边与主变压器的原边实施相对应的连接，就能实行所需的有载调压。对于一些容量较小的变压器来说，会更简单、经济、可靠、体积更小。

Description

一种有载调压变压器以及调压方法
技术领域
本发明涉及一种变压器，更确切地说，是一种变压器有载调压方法和装置。
背景技术
变压器在带负载运行时，一方面由于变压器自身存在阻抗，会在变压器本体及线路上产生压降，另一方面系统电压也有上下波动，这样会导致变压器二次侧的副边电压达不到要求值。为了不断电对负载进行电压调节，保证输出的副边电压在规定的范围内，用户会选择有载调压变压器，进行变压器电压的有载调压，使输出电压达到稳定值。
常规有载调压变压器的原理，如图1所示，是在变压器1的高压线圈侧设置调压线圈或分接抽头，即根据对应的电压波动值设置相对应的匝数，通过有载调压分接开关2选择高压线圈上对应匝数，从而改变输出电压，达到输出电压稳定的目的。目前国内外的有载调压分接开关仅用于高电压(6KV及以上)和小电流(1000A以下)，对于原副边都是低电压(1KV以下)，大电流(1000A以上)的变压器来说，由于电流大，有载调压分接开关制造存在很大难度，工艺很难实现。
另外，常规的变压器有载调压必须通过有载调压分接开关才能实现，有载调压分接开关包含有电机、驱动机构、调压电路、选择电路和过渡电路等，结构也较为复杂，在调压时还会有电弧产生。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，从而提供一种变压器有载调压方法和装置。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种有载调压变压器，包含一主变压器和一调压变压器，所述的主变压器的原边与电网AX相连接，所述的主变压器的副边与所述的调压变压器的副边头尾串联，其中，
当所述的调压变压器和主变压器的原边的同名端同向并联到电网AX上时，所述的有载调压变压器的输出电压U＝U1+U2；
当所述的调压变压器和主变压器的原边的同名端反向并联到电网AX上时，所述的有载调压变压器的输出电压U＝U1-U2；
当所述的调压变压器的原边悬空，所述的有载调压变压器的输出电压U＝U1；
其中，U1为所述的主变压器的副边电压，U2为所述的调压变压器的副边电压。
一种有载调压变压器，包含一主变压器和一调压变压器，所述的主变压器的原边与电网AX相连接，所述的主变压器的副边与所述的调压变压器的副边头尾串联，所述的调压变压器上有N个分接头，其中，
当所述的调压变压器和主变压器的原边的同名端同向并联到电网AX上时，所述的有载调压变压器的输出电压U＝U1+U2/K，其中K＝1,2，……，N；
当所述的调压变压器和主变压器的原边的同名端反向并联到电网AX上时，所述的有载调压变压器的输出电压U＝U1-U2/K，其中K＝1,2，……，N；
当所述的调压变压器的原边悬空，所述的有载调压变压器的输出电压U＝U1；
其中，U1为所述的主变压器的副边电压，U2为所述的调压变压器的其中一个抽头所对应的副边电压。
一种有载调压变压器的调压方法，所述的有载调压变压器包含一主变压器和一调压变压器，所述的主变压器的原边与电网AX相连接，所述的主变压器的副边与所述的调压变压器的副边头尾串联，所述的调压变压器上有N个分接头，所述的调压方法包含步骤：
S1、将所述的调压变压器和主变压器的原边的同名端同向并联到电网AX上时，所述的有载调压变压器的输出电压U＝U1+U2/K，其中K＝1,2，……，N；
S2、将所述的调压变压器和主变压器的原边的同名端反向并联到电网AX上时，所述的有载调压变压器的输出电压U＝U1-U2/K，其中K＝1,2，……，N；
S3、将所述的调压变压器的原边悬空，所述的有载调压变压器的输出电压U＝U1；
其中，U1为所述的主变压器的副边电压，U2为所述的调压变压器的其中一个抽头所对应的副边电压。
本发明的变压器有载调压方法和装置具有以下优点：由于采用小型调压变压器，只需通过一个选择电路，将调压变压器T2的原边与主变压器T1的原边实施相对应的连接，就能实行所需的有载调压，相对于传统的有载调压变压器来说，会更简单、经济、可靠、体积更小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有的变压器的调压示意图；
图2为本发明的变压器的结构示意图；
图3为本发明的变压器的调压连接示意图；
图4为本发明的变压器的调压示意图，此时，输出电压为主变压器和调压变压器的副边电压之和；
图5为本发明的变压器的调压示意图，此时，输出电压为主变压器和调压变压器的副边电压之差；
图6为本发明的变压器的调压示意图，此时，输出电压为主变压器的副边电压；
图7为本发明的变压器的另一种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图2和图3所示，该有载调压变压器包含一主变压器T1和一调压变压器T2，该主变压器T1的原边与电网AX相连接，该主变压器T1的副边与该调压变压器T2的副边头尾串联，其中，
如图4所示，当该调压变压器T2和主变压器T1的原边的同名端同向并联到电网AX上时，该有载调压变压器的输出电压U＝U1+U2；
如图5所示，当该调压变压器T2和主变压器T1的原边的同名端反向并联到电网AX上时，该有载调压变压器的输出电压U＝U1-U2；
如图6所示，当该调压变压器T2的原边悬空，该有载调压变压器的输出电压U＝U1。
其中，U1为该主变压器T1的副边电压，U2为该调压变压器T2的副边电压。
由于调压变压器T2和主变压器T1的副边是一直串联着，主变压器T1的原边也是一直连在电网上，所以主变压器T1的副边电压U1一直存在。当调变压器T2通过不同的方式进行连接时，才会改变该调压变压器T2的副边电压U2，电压U随U2的变化而变化，从而实现了不断电而进行变压器调压的功能，达到有载调压的目的。
如图7所示，与前一种实施方式不同的时，在调压变压器T2上有N个分接头，其中，
当该调压变压器T2和主变压器T1的原边的同名端同向并联到电网AX上时，该有载调压变压器的输出电压U＝U1+U2/K，其中K＝1,2，……，N；
当该调压变压器T2和主变压器T1的原边的同名端反向并联到电网AX上时，该有载调压变压器的输出电压U＝U1-U2/K，其中K＝1,2，……，N；
当该调压变压器T2的原边悬空，该有载调压变压器的输出电压U＝U1。
其中，U1为主变压器的副边电压，U2为调压变压器的其中一个抽头所对应的副边电压。
通过连接不同的分接头位置，则有多个电压输出，可达到精细调压的功能。该调压变压器T2有N个分接头，变压器电压输出U就有2N+1个电压值。其中N个电压大于U1，N个电压小于U1，一个电压等于U1。
由于调压变压器T2的副边和主变压器T1的副边是串联，所以主变压器T1和调压变压器T2的副边流过的电流I1,I2相同，而调压变压器T2的副边电压值U2就是主变压器的所需的最大分接值电压。
如果主变压器T1所需的调节范围最大是M％，U2＝U1*M％,调压变压器容量S2＝U2*I2，可以看出，调压变压器的容量为主变压器容量的M％。所以，调压变压器的容量按主变压器的调压最大分接百分比选取。正常情况下主变压器的调压最大范围为±10％，调压变压器的容量取为主变压器容量的10％，调压变压器T2的铁芯直径远小于主变压器铁芯(约为主变压器铁芯的50－60％)，现传统的调压分接线圈由主变压器移至调压变压器T2上，所以，相对于原来传统的有载调压变压器，体积更小，材料更省，更方便，调压变压器的成本约为直接绕主绕变压器上的成本10－18％左右。
由于采用小型调压变压器，只需通过一个选择电路，将调压变压器T2的原边与主变压器T1的原边实施相对应的连接，就能实行所需的有载调压。对于一些容量较小的变压器来说，会更简单、经济、可靠、体积更小。对比传统的有载调压方法，有载调压分接开关的价格远高于主变压器的价格，体积也大于主变压器的体积，特别是干式变压器。
本发明的有载调压变压器具有如下优点：
1、实现目前国内外低电压、大电流变压器无法有载调压这一功能；
2、主变压器无须再增加分接头引出，由小型调压变压器来实现，总体制造成本更低，更简单，体积小；
3、因为调压变压器头尾可正反连接，一个分数抽头可实现正负电压输出，相对于传统有载调压的分接级数，少了几乎50％的分接头引出；
4、无需专门有载调压分接开关，具有简单，经济，可靠，体积小，占地少等好处。
5、由于调压功能由小型调压变压器实现，因此，适用范围更广泛，不仅可用于新制造的变压器上，同样可用于运行中的变压器，旧变压器的升级改造，而原有变压器无需作任何内部改动。
6、既可以适用油浸式变压器，同样也适用于干式变压器及其它特种变压器。
不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种有载调压变压器，包含一主变压器(T1)和一调压变压器(T2)，所述的主变压器(T1)的原边与电网AX相连接，所述的主变压器(T1)的副边与所述的调压变压器(T2)的副边头尾串联，所述的调压变压器(T2)上有N个分接头，其中，
当所述的调压变压器(T2)和主变压器(T1)的原边的同名端同向并联到电网AX上时，所述的有载调压变压器的输出电压U＝U1+U2/K，其中
K＝1,2，……，N；
当所述的调压变压器(T2)和主变压器(T1)的原边的同名端反向并联到电网AX上时，所述的有载调压变压器的输出电压U＝U1-U2/K，其中
K＝1,2，……，N；
当所述的调压变压器(T2)的原边悬空，所述的有载调压变压器的输出电压U＝U1；
其中，U1为所述的主变压器(T1)的副边电压，U2为所述的调压变压器(T2)的其中一个抽头所对应的副边电压，
其中，所述的有载调压变压器的的调压方法包含步骤：
S1、将所述的调压变压器(T2)和主变压器(T1)的原边的同名端同向并联到电网AX上时，所述的有载调压变压器的输出电压U＝U1+U2/K，其中K＝1,2，……，N；
S2、将所述的调压变压器(T2)和主变压器(T1)的原边的同名端反向并联到电网AX上时，所述的有载调压变压器的输出电压U＝U1-U2/K，其中
K＝1,2，……，N；
S3、将所述的调压变压器(T2)的原边悬空，所述的有载调压变压器的输出电压U＝U1；
其中，U1为所述的主变压器(T1)的副边电压，U2为所述的调压变压器(T2)的其中一个抽头所对应的副边电压。
2.一种有载调压变压器的调压方法，所述的有载调压变压器包含一主变压器(T1)和一调压变压器(T2)，所述的主变压器(T1)的原边与电网AX相连接，所述的主变压器(T1)的副边与所述的调压变压器(T2)的副边头尾串联，所述的调压变压器(T2)上有N个分接头，所述的调压方法包含步骤：
S1、将所述的调压变压器(T2)和主变压器(T1)的原边的同名端同向并联到电网AX上时，所述的有载调压变压器的输出电压U＝U1+U2/K，其中K＝1,2，……，N；
S2、将所述的调压变压器(T2)和主变压器(T1)的原边的同名端反向并联到电网AX上时，所述的有载调压变压器的输出电压U＝U1-U2/K，其中K＝1,2，……，N；
S3、将所述的调压变压器(T2)的原边悬空，所述的有载调压变压器的输出电压U＝U1；
其中，U1为所述的主变压器(T1)的副边电压，U2为所述的调压变压器(T2)的其中一个抽头所对应的副边电压。
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