CN1141721C - 一种配电变压器、开关组合装置 - Google Patents

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Abstract

一种配电变压器、开关组合装置，它具有三相五柱配电变压器，其中低压绕组的接线为Y0方式，在每相高压绕组上串接有高压熔断器，分别与三相高压绕组构成三相高压相臂，高压侧的接线方式是以高压相臂为单元，接成Δ形。其可用在中性点不接地的系统中，或中性点经消弧线圈或小电阻接地的系统，以及中性点直接地的系统中，能做到故障相不干扰其它相正常供电。

Description

一种配电变压器、开关组合装置
技术领域
本发明涉及一种配电设备，更具体地说，涉及一种配电变压器、开关组合装置。
背景技术
目前，在中国，配电柜多使用三相三柱Δ/Y0接线方式的配电变压器，高压负荷开关、调压开关、高压熔断器(或断路器)等都装在变压器密封外壳的外边，体积大，占地多，维护工作量也大。而美国则普遍使用三相五柱Y0/Y0接线方式配电变压器的集成式配电柜，是把上述的高压负荷开关、调压开关、高压熔断器等器件的主体都放在密封外壳的里边，体积小，占地少，维护工作量小。但它的接线方式，是把高压熔断器接在高压线圈的外边，其缺点是不能在中性点不接地的系统中使用。因为，在中性点不接地的系统中，无论变压器是按Y/Y0接线，或是按Δ/Y0接线时，当一相高压熔断器熔断时，均会使另两相处于远高于或远低于额定电压向外供电，这不仅影响供电质量，还可能造成用户电气设备因在过高或过低电压下运行而遭受损伤。目前，在中国，解决的办法是一相有故障，人为使三相同时跳断。这显然是不尽合理的办法。
发明内容
本发明的目的是提供一种配电变压器、开关组合装置，使其配电变压器无论使用在中性点接地还是中性点不接地的电力系统中，都能在一相或两相发生故障使高压熔断器熔断时，保证不影响其它各相的正常供电，只有故障相处于完全断电状态，即成为一种三相互不相扰的配电变压器、开关组合装置。
为此，本发明提供一种配电变压器、开关组合装置，包括一个具有低压套管和高压套管的外壳，其中安装有三相五柱配电变压器，其低压绕组按Y0方式连接，经所述低压套管引出低压输出端；所述三相五柱配电变压器的所述高压绕组与至少一组高压熔断器串联连接，从而构成三相高压相臂，并以所述高压相臂为单元，按Δ方式连接，经所述高压套管引出高压输入端。
为了改善高压熔断器的遮断能力和安秒特性，每个高压相臂中可串接两组不同特性的或相同特性的高压熔断器。
附图概述
图1是根据本发明的配电变压器、开关组合装置的原理结构图；
图2a和2b表示根据本发明的配电变压器、开关组合装置的高压相臂中串有两组高压熔断器的原理接线图。
本发明的最佳实施方式
图1是根据本发明的配电变压器、开关组合装置的原理结构图。如图1所示，本发明的配电变压器、开关组合装置包括具有低压套管10和高压套管20的外壳2，在该外壳2内设置一个三相五柱配电变压器3，其低压绕组WA2，WB2，WC2的端点分别为x，a；y，b；z，c，其中端点x，y，z短接在一起，并由此短接点引出端点n，作为接地端，从而形成Y0接线方式。从端点a，b，c，n经低压套管10引出低压输出端。该三相五柱配电变压器3的高压绕组WA1，WB1，WC1的进线端分别与一组调压开关K2A，K2B和K2C的一端相连，而高压开关K2A，K2B，K2C的另一端分别与一组高压熔断器RA、RB、RC的一端相连，高压熔断器RA，RB和RC的另一端点A′，B′，C′分别与高压绕组WC1，WA1和WB1的出线端Z、X和Y连接。此外，端点A′，B′和C′还分别连至高压负荷开关K1A，K1B和K1C的一端，高压负荷开关K1A，K1B和K1C的另一端A，B和C经高压套管20引出外壳2之外，作为高压输入端。上述接线方式即为所谓的Δ/Y0接线方式，其优选的接线方式为Δ/Y0-11。其中，以由高压绕组WA1，WB1，WC1分别与调压开关K2A，K2B，K2C和高压熔断器RA，RB，RC构成三相高压相臂A′X，B′Y，C′Z。该三相五柱配电变压器3的高压侧的接线方式是以高压相臂A′X，B′Y，C′Z为单元，使其接成Δ形。此外，还在外壳2之内充有绝缘介质4，以保持外壳2内有足够的绝缘强度。
本发明的配电变压器、开关组合装置的熔断器RA、RB、RC优选地采用过负荷熔断器。
此外，调压开关K2A，K2B，K2C和高压负荷开关K1A，K1B，K1C的手动操作机构以及高压熔断器RA，RB，RC的熔断元件5设置在配电变压器、开关组合装置的外壳2之外，以便于操作及维修。
下面讨论当出现故障时，本发明的配电变压器、开关组合装置的工作情况。首先讨论单相故障情况。设三相五柱配电变压器3的高压绕组WA1发生单相接地故障，则高压A相熔断器RA熔断，此时高压绕组WA1失去励磁电流，而健全相高压绕组WB1、WC1仍从三相电源获得正常额定电压，其相应的磁通φb、φc分别从两个边柱磁路形成回路，由于A相的低压绕组WA2接有负荷阻抗，所以磁通φb、φc的合成磁通难于从A相磁柱回流，所以低压绕组WA2上的感应电压很小。由此可见，在熔断器RA熔断的情况下，低压三相四线输出的A相对地电压Ua0近于零，而B、C两相完全在额定电压下供电。
下面再说明两相故障时的情况。该三相五柱配电变压器3的高压绕组WA1和WB1发生故障，则高压A相和B相熔断器RA、RB熔断，此时高压绕组WA1和WB1失去励磁电流，而健全相高压绕组WC1仍从三相电源获得正常额定电压，其相应的磁通φc从两个边柱磁路形成回路，由于A相和B相的低压绕组WA2、WB2接有负荷阻抗，所以磁通φc难于从A相和B相磁柱回流，所以故障相低压绕组WA2、WB2上的感应电压都很小。由此可见，在A相和B相熔断器RA、RB熔断的情况下，低压三相四线输出的故障相A相和B相的电压Ua0、Ub0都接近零，而健全相C相完全在正常额定电压下供电。
当然，根据实际运行需要，本发明的配电变压器、开关组合装置的高压相臂中也可以串接两组或更多组的高压熔断器。图2a和图2b示出了串接有两组高压熔断器的本发明的配电变压器、开关组合装置的三相高压相臂的连接示意图。其中，在图2a中，A相高压相臂中在高压绕组WA1的进线端串接有两个相邻连接的高压熔断器RA1、RA2，同样，在B相和C相高压相臂中的高压绕组WB1和WC1的进线端分别串接有两个相邻连接的高压熔断器RB1，RB2和RC1，RC2。各相高压相臂所串接的两个高压熔断器可以为相同种类的，也可以为不同种类的高压熔断器。优选地，高压熔断器RA1，RB1，RC1为遮断电流熔断器，而高压熔断器RA2，RB2，RC2为具有较好反时限安秒特性的过负荷熔断器。
图2b所示的本发明的配电变压器、开关组合装置的三相高压相臂的连接关系与图2a相似，所不同的是，其中的一组高压熔断器RA1，RB1，RC1分别串接在高压绕组WA1，WB1，WC1的进线端，而另一组高压熔断器RA2，RB2，RC2分别串接在高压绕组WC1，WA1，WB1的出线端。
利用图2a和图2b中所示的三相高压相臂的配电变压器、开关组合装置在故障时的工作情况与上述情况类似，在此不再赘述。
工业应用性
本发明的配电变压器、开关组合装置可用在中性点不接地系统中，或中性点经消弧线圈或小电阻接地的系统中，还可以用在中性点直接接地系统中。由于其所用的高压熔断器串接在以Δ方式连接的三相高压相臂中，能保证故障相不干扰健全相的正常供电，从而提高了供电可靠性。

Claims (5)

1.一种配电变压器、开关组合装置，包括一个具有低压套管(10)和高压套管(20)的外壳(2)，其中安装有三相五柱配电变压器(3)，其低压绕组(WA2，WB2，WC2)按Y0方式连接，经所述低压套管(10)引出低压输出端；
其特征在于，所述三相五柱配电变压器(3)的所述高压绕组(WA1，WB1，WC1)与至少一组高压熔断器(RA，RA1，RA2；RB，RB1，RB2；RC，RC1，RC2)串联连接，从而构成三相高压相臂，并以所述高压相臂为单元，按Δ方式连接，经所述高压套管(20)引出高压输入端。
2.如权利要求1所述的配电变压器、开关组合装置，其特征在于，所述三相高压相臂中所串接的是一组过负荷熔断器。
3.如权利要求1所述的配电变压器、开关组合装置，其特征在于，所述三相高压相臂中所串接的是一组遮断电流熔断器。
4.如权利要求2所述的配电变压器、开关组合装置，其特征在于，在所述三相高压相臂中还串接有一组遮断电流熔断器。
5.如权利要求1至4中任何一项所述的配电变压器、开关组合装置，其特征在于：所述三相五柱配电变压器(3)的高压侧的以所述高压相臂为单元的接线方式选择为Δ/Y0-11方式。
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