CN111681861A - 一种双电压星角转换的低压线圈结构及其分裂变压器 - Google Patents

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范建明
马玎
杜迎辉
张成飞
李发永
胥建文
刘永
秦源
余伟芬
葛宝金
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Abstract

本发明涉及一种双电压星角转换的低压线圈结构，包括：第一低压线圈、第二低压线圈，所述的第一低压线圈包括：第一低压线圈主线圈、第一低压线圈副线圈；所述的第二低压线圈包括：第二低压线圈主线圈、第二低压线圈副线圈；将第一低压主线圈与第一低压副线圈、将第二低压线圈主线圈与第二低压线圈副线圈分别通过低压铜排用引线连接方式，来实现星接法/角接法的转换。本发明提出的一种双电压星角转换的低压线圈结构及其分裂变压器，可以用一台变压器代替多台变压器，适用更多应用工况，降低电厂投资；同时分裂变压器具有较高变压器短路阻抗，提高抗短路能力。

Description

一种双电压星角转换的低压线圈结构及其分裂变压器
技术领域
本发明属于电力变压器生产制造技术领域，具体涉及一种双电压星角转换的低压线圈结构及其分裂变压器。
背景技术
分裂变压器是多绕组变压器中的一种特殊形式，和普通多绕组变压器不同点在于：它的低压线圈中有一个或几个线圈分裂成额定容量相等的几个支路，这几个支路没有电气上的联系，而仅有较弱的磁的联系。低压线圈分裂后，可以大大地增加高压线圈与低压线圈各分裂部分之间、以及低压线圈分裂后的各部分之间的短路阻抗值，这对限制电网的短路电流、节省建设投资与占地面积有着一定的实际经济意义，因而分裂变压器正在被广泛采用。
随着用户对变电设备应用多样性的要求越来越高，急需一种能够实现多电压接入、可实现星角转换的分裂变压器。此种分裂变压器具有相同的短路阻抗，相当于多台变压器组合到一台变压器，可以大幅度减少设备投入成本，适用范围广。
发明内容
为完成此种分裂变压器的特殊功能，本发明重点考虑将分裂变压器的第一低压线圈和第二低压线圈分别分成两部分，即：低压主线圈和低压副线圈。每台变压器各需要2个低压主线圈和2个低压副线圈。本发明所采用的技术方案如下：
一种双电压星角转换的低压线圈结构，包括：第一低压线圈、第二低压线圈，所述的第一低压线圈包括：第一低压线圈主线圈、第一低压线圈副线圈；所述的第二低压线圈包括：第二低压线圈主线圈、第二低压线圈副线圈；将第一低压主线圈与第一低压副线圈、将第二低压线圈主线圈与第二低压线圈副线圈分别通过低压铜排用引线连接方式，来实现星接法/角接法的转换。
当选择星接法时，第一低压线圈主线圈的三相首头接套管引出，第一低压线圈主线圈的尾头连接到一起引至中性点套管引出；此时由于是星接法，副线圈的匝数无须接入，副线圈是开路的。当选择角接法时，第一低压线圈主线圈的尾头与第一低压线圈副线圈的首头连接，同时第一低压线圈主线圈的a相首头接第一低压线圈副线圈的b相尾头、第一低压线圈主线圈的b相首头接第一低压线圈副线圈的c相尾头、第一低压线圈主线圈的c相首头接第一低压线圈副线圈的a相尾头，从而形成三角形连接。上述连接时，星接法和角接法引入的线圈匝数不同从而实现输出两种电压值。同理，第二低压线圈也可按上述连接方式，任意选择星接法/角接法连接和各自的电压值。
一种双电压星角转换的分裂变压器，所述的分裂变压器采用上述的双电压星角转换的低压线圈结构。
本发明的有益效果：
本发明提出了一种双电压星角转换的低压线圈结构及其分裂变压器，可通过低压铜排选择在一台变压器上实现如下6种运行方式，分别是：YN/yn0-yn0；YN/d11-d11；YN/yn0-d11；YN/d11-yn0；YN/yn0；YN/d11。Y即是前面提到的星接法的代表符号，N是指有中性点引出，d即是前面提到的角接法的代表符号，0和11代表着高压和低压之间的相位偏转角度。
本发明双电压星角转换的分裂变压器，可以用一台变压器代替多台变压器，适用更多应用工况，降低电厂投资；同时分裂变压器具有较高变压器短路阻抗，提高抗短路能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的具体实施方式、或者现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些具体实施方式，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属于本申请保护范围之内的附图。
图1是本发明实施例的分裂变压器的俯视图；
图2是本发明第一实施例的主/副线圈辐向布置的结构示意图；
图3是本发明第二实施例的主/副线圈轴向布置的结构示意图；
图4是本发明实施例的第一低压线圈双电压星角转换的接线原理示意图；
图中，1-第一低压线圈三相套管，2-第一低压线圈星角切换无励磁开关，3-第一低压线圈星接时引出中性点套管，4-第二低压线圈三相套管，5-第二低压线圈星角切换无励磁开关，6-第二低压线圈星接时引出中性点套管，7-高压套管，8-有载开关，9-铁芯，10-第一绝缘纸板，11-第一低压线圈副线圈，12-第二绝缘纸板，13-第一低压线圈主线圈，14-第三绝缘纸板，15-高压线圈，16-第四绝缘纸板，17-第二低压线圈主线圈，18-第五绝缘纸板，19-第二低压线圈副线圈，20-第六绝缘纸板，21-第七绝缘纸板。
具体实施方式
下面结合附图，具体说明本发明的实施方式。
如图1，是本发明实施例的分裂变压器的俯视图。一种双电压星角转换分裂变压器，包括：高压套管7、有载开关8等常规部件，这些常规部件的设置方法均为现有技术，在此不再详细。
本发明的创新点在于，设置了第一低压线圈、第二低压线圈，并且将第一低压线圈、第二低压线圈分别分成低压主线圈和低压副线圈两部分，每台变压器各需要2个低压主线圈和2个低压副线圈，将低压主线圈和低压副线圈用引线连接方式来实现星角转换。图1中示出了一种星角转换的第一低压线圈、第二低压线圈在分裂变压器壳体上的对称结构的布置方式，包括依次排列的：第一低压线圈星接时引出中性点套管3、第一低压线圈三相套管1、第一低压线圈星角切换无励磁开关2、第二低压线圈星角切换无励磁开关5、第二低压线圈三相套管4、第二低压线圈星接时引出中性点套管6。
将第一低压线圈主线圈的尾头三相连接以后，连接至第一低压线圈星角切换无励磁开关2，以备切换星接法时使用；将第一低压线圈主线圈的首头和第一低压线圈副线圈的尾头，分别连接至第一低压线圈星角切换无励磁开关2，以备切换角接法时使用。从星角切换无励磁开关接中性点套管3，实现当星接法时引出中性点。同理，第二低压线圈星角切换无励磁开关5及第二低压线圈星接时引出中性点套管6也是按上述方式实现相同的接法。
如图2所示，是本发明第一实施例的主/副线圈辐向布置的结构示意图，将第一低压线圈、第二低压线圈的主/副线圈辐向对称布置在高压线圈的两侧。一种双电压星角转换的低压线圈结构，包括：高压线圈15，在所述的高压线圈15的两侧辐向对称布置：第三绝缘纸板14(位于第一低压线圈主线圈13与高压线圈15之间)、第四绝缘纸板16(位于第二低压线圈主线圈17与高压线圈15之间)，第一低压线圈主线圈13、第二低压线圈主线圈17，第二绝缘纸板12(位于第一低压线圈副线圈11与第一低压线圈主线圈13之间)、第五绝缘纸板18(位于第二低压线圈主线圈17与第二低压线圈副线圈19之间)，第一低压线圈副线圈11、第二低压线圈副线圈19；在铁芯9与第一低压线圈副线圈11之间设置第一绝缘纸板10。
如图3所示，是本发明第二实施例的主/副线圈轴向布置的结构示意图，将第一低压线圈、第二低压线圈的主/副线圈轴向上下垂直布置在高压线圈与铁芯之间。一种双电压星角转换的低压线圈结构，包括：铁芯9、高压线圈15，在铁芯9与高压线圈15之间依次设置：第一绝缘纸板10(位于铁芯9与第一低压线圈副线圈11之间)、第六绝缘纸板20(位于低压线圈副线圈与低压线圈主线圈之间)、第七绝缘纸板21(位于低压线圈主线圈与高压线圈之间)；在第一绝缘纸板10与第六绝缘纸板20之间设置有上下排列的第一低压线圈副线圈11、第二低压线圈副线圈19；在第六绝缘纸板20与第七绝缘纸板21之间设置有上下排列的第一低压线圈主线圈13、第二低压线圈主线圈17。
当选择星接法时，产生一种电压值；当选择角接法时，产生另一种电压值。因为两种电压值的匝数不同，根据两种低压电压值分别计算出各自需要的匝数。将匝数较少的一个低压值作为低压主线圈的匝数，两个匝数的差值作为低压副线圈的匝数，这样可以实现不同的电压匝数和接法。通过串接方式实现两种匝数的互换。每台变压器各需要2个低压主线圈和2个低压副线圈。低压副线圈的尺寸较小，因此可以做到，当低压电压和星接法/角接法接线方式变化时高低压短路阻抗不变。
如图4所示，是本发明实施例的第一低压线圈双电压星角转换的接线原理示意图。图4中，当x1、y1、z1与o相连时实现星形连接(即星接法)；当x2与c连接，y2与a连接，z2与b连接时实现三角形连接(即角接法)。同理，第二低压线圈双电压星角转换的接线原理与第一低压线圈相同。
最后需要说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此。本领域技术人员应该理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种双电压星角转换的低压线圈结构，其特征在于，包括：第一低压线圈、第二低压线圈，所述的第一低压线圈包括：第一低压线圈主线圈(13)、第一低压线圈副线圈(11)；所述的第二低压线圈包括：第二低压线圈主线圈(17)、第二低压线圈副线圈(19)；将第一低压主线圈(13)与第一低压副线圈(11)、将第二低压线圈主线圈(17)与第二低压线圈副线圈(19)分别通过低压铜排用引线连接，实现星接法/角接法的转换。
2.根据权利要求1所述的一种双电压星角转换的低压线圈结构，其特征在于，将第一低压线圈主线圈(13)、第一低压线圈副线圈(11)、第二低压线圈主线圈(17)、第二低压线圈副线圈(19)辐向对称布置在高压线圈(15)的两侧。
3.根据权利要求2所述的一种双电压星角转换的低压线圈结构，其特征在于，包括：高压线圈(15)，在所述的高压线圈15的两侧辐向依次对称布置：第三绝缘纸板(14)、第四绝缘纸板(16)，第一低压线圈主线圈(13)、第二低压线圈主线圈(17)，第二绝缘纸板(12)、第五绝缘纸板(18)，第一低压线圈副线圈(11)、第二低压线圈副线圈(19)；在铁芯(9)与第一低压线圈副线圈(11)之间设置第一绝缘纸板(10)。
4.根据权利要求1所述的一种双电压星角转换的低压线圈结构，其特征在于，第一低压线圈主线圈(13)、第一低压线圈副线圈(11)、第二低压线圈主线圈(17)、第二低压线圈副线圈(19)轴向上下垂直布置在高压线圈(15)与铁芯(9)之间。
5.根据权利要求4所述的一种双电压星角转换的低压线圈结构，其特征在于，在铁芯(9)与高压线圈(15)之间依次设置：第一绝缘纸板(10)、第六绝缘纸板(20)、第七绝缘纸板(21)；在第一绝缘纸板(10)与第六绝缘纸板(20)之间设置有上下排列的第一低压线圈副线圈(11)、第二低压线圈副线圈(19)；在第六绝缘纸板(20)与第七绝缘纸板(21)之间设置有上下排列的第一低压线圈主线圈(13)、第二低压线圈主线圈17。
6.一种双电压星角转换的分裂变压器，其特征在于，应用如权利要求1－5任一项所述的双电压星角转换的低压线圈结构。
7.根据权利要求6所述的一种双电压星角转换的分裂变压器，其特征在于，包括：高压套管(7)、有载开关(8)，在分裂变压器壳体上的对称布置：第一低压线圈星接时引出中性点套管(3)、第一低压线圈三相套管(1)、第一低压线圈星角切换无励磁开关(2)、第二低压线圈星角切换无励磁开关(5)、第二低压线圈三相套管(4)、第二低压线圈星接时引出中性点套管(6)。
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