CN1200585A - 三相互不相扰配电变压器、开关组合装置 - Google Patents

三相互不相扰配电变压器、开关组合装置 Download PDF

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Zhang Xujun
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Abstract

三相互不相扰配电变压器、开关组合装置,它具有三相五柱磁路结构的变压器铁芯,中间的三个芯柱上分别绕有三相高压线圈和低压线圈,其中低压线圈的接线为Y0方式,在每相高压线圈上串接有高压熔断器分别与三相高压线圈构成三相‘高压相臂’,高压侧的接线方式是以‘高压相臂’为单元,接成△形。可在中点不接地的系统中,或中点经消弧线圈或小电阻接地的系统,以及中点直捷接地系统中通用,都能做到故障相不干扰其它相正常供电。体积小,占地少,易维护。

Description

三相互不相扰配电变压器、开关组合装置
本发明属电力设备领域。
目前，我国配电柜多使用三相三柱△/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变压器密封外壳的里边，体积小得多，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，其缺点是不能在中点不接地的系统中使用。因为，在中点不接地的系统中，无论变压器是按Y/Y0接线，还是按△/Y0接线时，当一相高压熔断器熔断时，均会使另两相处于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低电压下运行而遭受损伤。目前，在我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。
本发明的目的，是提出一种配电变压器、开关的接线方案，使其配电变压器无论使用在中点接地还是中点不接地的电力系统中，都能在一相或两相发生故障高压熔断器熔断时，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。
本发明的优点是：可在中点不接地的系统中，或中点经消弧线圈或小电阻接地的系统，以及中点直捷接地系统中通用，都能做到故障相不干扰其它相正常供电的“互不相扰”要求；体积小、占地少、易维护。
本发明的设计方案是：在一个具有引出线套管(1)的蜜封外壳(2)中，装有铁芯(3)，线圈(W)，高压熔断器主体(R)，高压负荷开关主体(K1)，调压开关主体(K2)以及填充绝缘(4)。其操作机构(5)和监测、控制机构以及低压开关都装在壳体外的同一块面板上。其变压器的铁芯(3)是五柱磁路结构，在中间的三个芯柱上，分别绕有A、B、C三相的高压线圈WA1、WB1、WC1和低压线圈WA2、WB2、WC2，其中低压线圈的接线方式为Y0接线，即低压线圈的三个非极性端x、y、z短接并引出中性点n，由a，b，c，n四个端点输出，成为Y0接线方式，本设计方案的特征在于：在每相高压线圈上串接高压熔断器RA，RB，RC，分别与三相高压线圈WA1，WB1，WC1构成三相
‘高压相臂’A′X臂、B′Y臂、C′Z臂，高压侧的接线方式是以‘高压相臂’为单元，接成△形方式，由A’，B’，C’三个端点作高电压输入端。
在我国现行配电网多为中点不接地系统，一般使用配电变压器为△/Y0接线方式，即高压线圈接线方式为三角形(△)接法，而△/Y0接法有多种，例如△/Y0-11，△/Y0-1，△/Y0-5，△/Y0-7等。目前，我国最常优选△/Y0-11接线方式，其连接次序如下：A’连接Z；B’连接X；C’连接Y，由A’、B’、C’三个端点作高电压输入端。
为了改善高压熔断器的遮断能力和安秒特性，将每个‘高压相臂’中的高压熔断器用两个不同特性的高压熔断器串联，其中一个是遮断电流熔断器，另一个是过负荷电流熔断器。
附图说明：
图1，用于中点不接地系统的三相互不相扰配电变压器、开关组合装置原理结构示意图；
图2，‘高压相臂’中串有两个高压熔断器的原理接线图，
a.串接在高压线圈的一端；
b.分别串接在高压线圈的两端；
图中：
(1)---引出线套管
(2)---密封外壳
(3)---铁芯
(4)---填充绝缘
(5)---消弧线圈接线端
WA1，WB1，WC1---三相高压线圈
WA2，WB2，WC2---三相低压线圈
RA，RB，RC---高压熔断器
RA1，AB1，RC1---遮断电流熔断器
RA2，RB2，RC2---过负荷熔断器
K1---三相高压负荷开关
K2---调压开关
用以下实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：是用于中点不接地系统的相互不相扰配电变压器、开关组合装置，如图1所示，它有一个具有高、低压引出线套管(1)的密封外壳(2)，它的变压器铁芯(3)是三相五柱磁路结构，其低压线圈WA2，WB2，WC2的对应端为xa，yb，zc，将x，y，z短接并引出n端为接地端，即接线为y0方式，由a，b，c，n四端经低压引出套管(1)输出；高压线圈的接线如图2a所示，在WA1的进线一端串接两个高压熔断器，一个是体积较大的遮断电流熔断器RA1，另一个是具有较好反时限安秒特性的过负荷熔断器RA2构成A相‘高压相臂’A′X。同样，在WB1和WC1的进线一端也串接两个高压熔断器RB1，RB2和RC1，RC2构成B相C相‘高压相臂’B′Y和C′Z，将三个‘高压相臂’作如下次序的连接：A′接Z；B′接X；C′接Y，由A′、B′、C′作为高电压进线端，经高压负荷开关K1接至高压的引出线套管(1)处的A、B、C高电压接线端，再接至10KV高压输电线。该变压器的接线方式为最常优选的△/Y0-11的接线方式，低压为三相四线220V相电压经引出线套管(1)的a、b、c、n四端输出。
在实施例1中，先考核单相故障情况。设高压A相熔断器RA1熔断，此时高压线圈WA1失去励磁电流，而健全相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成回路，由于A相的低压线圈WA2接有负荷阻抗，所以Φb、Φc合成的磁通难于从A相磁柱回流，所以WA2上的感应电压很小。由此可见，在RA熔断器熔断的情况下，低压三相四线输出的电压，Ua0近于零，Ub0、Uc0完全在额定电压220v下供电。再考核两相故障的情况，设高压A相B相熔断器RA、RB熔断，此时高压线圈WA1和WB1失去励磁电流，而健全相高压线圈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B相的低压线圈WA1、WA2接有负荷阻抗，所以Φc的磁通难于从A相B相磁柱回流，所以WA2、WB2上的感应电压都很小。由此可见，在RA、RB熔断的情况下，低压三相四线输出的电压，Ua0、Ub0都接近零，Uc0完全在正常额定电压220v下供电。
实施例2：图2b是两个高压熔断器RA1、RA2；RB1、RB2；RC1、RC2，分别接在高压线圈WA1、WB1、WC1的两端。其中RA1，RB1，RC1是遮断电流熔断器，RA2，RB2，RC2是过负荷熔断器，其它结构及故障不相扰情况与实施例1完全相同。

Claims (3)

1.三相互不相扰配电变压器、开关组合装置，它是在一个具有引出线套管的密封外壳中，装有铁芯、线圈和高压熔断器、高压负荷开关、调压开关的主体以及填充绝缘，其操作、监测、控制机构与低压开关都装在壳体外的同一块面板上，它的铁芯是五柱的磁路结构，中间的三个芯柱上分别绕有A、B、C三相的高压线圈WA1、WB1、WC1和低压线圈WA2、WB2、WC2，线圈的接线方式有Y0/Y0方式，其特征在于：其中低压线圈的接线为Y0方式，由a，b，c，n四个端点输出，而在每相高压线圈上串接高压熔断器RA，RB，RC，分别与三相高压线圈WA1，WB1，WC1构成三相‘高压相臂’A′X臂、B′Y臂、C′Z臂，高压侧的接线方式是以‘高压相臂’为单元，接成△形，由A′，B′，C′三个端点作为高电压输入端。
2.如权利要求1所述的三相互不相扰配电变压器、开关组合装置，其特征在于：它的‘高压相臂’接线方式是三角形(△)接法，最优选择为△/Y0-11方式，其连接次序如下：A’连Z、B’连X、C’连Y，由A’、B’、C’三个端点作高电压输入端。
3.如权利要求1或2所述的三相互不相扰配电变压器、开关组合装置，其特征在于：每个‘高压相臂’中的高压熔断器，是两个串在其中的高压熔断器，其中一个是遮断电流熔断器，另一个是过负荷电流熔断器。
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