CN204204606U - 一种电力自耦变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力自耦变压器，其包括主变压器，主变压器包括第一铁心柱、串联绕组、公共绕组和低压绕组，还包括调压单元，调压单元包括分接开关、以及与主变压器串接的增压变压器，增压变压器包括第二铁心柱、增压绕组及激磁绕组，增压绕组与串联绕组串接；分接开关的各个分接触头分别与低压绕组的各档分接出头相连；激磁绕组的首端和尾端分别与分接开关的动、静触头相连，通过改变分接开关的档位，能给第二铁心上的激磁绕组加上不同的电压，第二铁心上的增压绕组的电压也随之相应改变，从而实现对该电力自耦变压器的高压调压。采用该电力自耦变压器进行高压调压时，可大大降低调压开关和调压分接引线的电压等级，并降低成本。

Description

一种电力自耦变压器

技术领域

本实用新型属于变压器技术领域，涉及一种电力自耦变压器。

背景技术

对于中压侧电压等级等于或高于400kV级的超高压自耦变压器来说，由于其中压侧的电压等级太高，在进行高压调压时如果采用常规的调压方式，将没有可供调压的开关可选；与此同时，因为中压侧的电压等级太高，调压引线的设计和制造难度也会非常大。

目前的超高压自耦变压器常采用在中性点调节(即中性点带调压绕组)的变磁通调压方式，其相对调压容量大，调压开关的级容量也超大，造成调压开关不好选，开关采购成本也大大提高；另外，采用上述这种变磁通调压方式，会造成低压绕组的电压大幅波动。如果此种变压器的低压绕组带无功补偿装置或者带负荷，则还需要增设补偿线圈，以稳定低压绕组的电压，这样就进一步增加了制造成本和制造难度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种电力自耦变压器，采用本实用新型这种自耦变压器，在对变压器进行高压调压时，可以根据设计需要自行确定调压开关的级电压和电流，从而有效降低了变压器的成本。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是该电力自耦变压器包括主变压器，所述主变压器包括第一铁心柱以及绕制在第一铁心柱上的串联绕组、公共绕组和低压绕组，该电力自耦变压器还包括调压单元，所述调压单元包括分接开关、以及与主变压器串接的增压变压器，

所述增压变压器包括第二铁心柱和绕制在第二铁心柱上的增压绕组及激磁绕组，增压绕组与串联绕组串接；

所述分接开关的各个分接触头分别与低压绕组的各档分接出头相连；所述激磁绕组的首端和尾端分别与分接开关的动、静触头相连，通过改变分接开关的档位，能给第二铁心上的激磁绕组加上不同的电压，第二铁心上的增压绕组的电压也随之相应改变，从而实现对该电力自耦变压器的高压调压。

优选的是，在主变压器中，低压绕组、公共绕组和串联绕组按照由内到外的顺序依次绕制在第一铁心柱上。

其中，在增压变压器中，激磁绕组绕制在第二铁心柱上，增压绕组绕制在激磁绕组的外侧；或者，增压绕组绕制在第二铁心柱上，激磁绕组绕制在增压绕组的外侧。

或者，该电力自耦变压器，包括主变压器，所述主变压器包括第一铁心柱以及绕制在第一铁心柱上的串联绕组、公共绕组和低压绕组，其中，该电力自耦变压器还包括调压单元，所述调压单元包括调压绕组、分接开关、以及与主变压器串接的增压变压器，

所述增压变压器包括第二铁心柱和绕制在第二铁心柱上的增压绕组及激磁绕组，增压绕组与串联绕组串接；

调压绕组绕制在主变压器的第一铁心柱上，

所述分接开关的各个分接触头分别与调压绕组的各档分接出头相连；所述激磁绕组的首端和尾端分别与分接开关的动、静触头相连，通过改变分接开关的档位，能给第二铁心柱上的激磁绕组加上不同的电压，第二铁心柱上的增压绕组的电压也随之相应改变，从而实现对该电力自耦变压器的高压调压。

优选的是，在主变压器中，低压绕组、调压绕组、公共绕组和串联绕组按照由内到外的顺序依次绕制在第一铁心柱上；或者，调压绕组、低压绕组、公共绕组和串联绕组按照由内到外的顺序依次绕制在第一铁心柱上。

其中，在增压变压器中，激磁绕组绕制在第二铁心柱上，增压绕组绕制在激磁绕组的外侧；或者，增压绕组绕制在第二铁心柱上，激磁绕组绕制在增压绕组的外侧。

优选的是，该电力自耦变压器还包括一个铁心，所述增压变压器与主变压器共用该铁心，所述第一铁心柱和第二铁心柱为所述铁心上的两个不同铁心柱；或者，

主变压器还包括主铁心，第一铁心柱为所述主铁心中的铁心柱，增压变压器还包括调压铁心，第二铁心柱为调压铁心中的铁心柱。

优选的是，所述主变压器为单相变压器，相应地，增压变压器也为单相变压器。

或者，所述主变压器为三相变压器，相应地，增压变压器也为三相变压器。

采用本实用新型电力自耦变压器进行高压调压时，由于主变压器的铁心主磁通基本恒定，因此低压绕组的电压几乎不会因为调压而产生波动。通过采用这种调压方式，大大降低了调压开关(即分接开关)和调压分接引线(连接分接开关的调压出头的引线)的电压等级，因此选用现有的调压开关就可实现对超高压自耦变压器的高压进行调压。并且采用本实用新型电力自耦变压器能够有效降低生产成本。

本实用新型电力自耦变压器是一种高压或超高压电力自耦变压器，特别为一种中压侧电压大于等于400kV的超高压电力自耦变压器。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中电力自耦变压器的接线原理图；

图2为本实用新型实施例2中电力自耦变压器的接线原理图；

图3为本实用新型电力自耦变压器应用于单相变压器中的一种形式的铁心结构示意图；

图4为本实用新型电力自耦变压器应用于单相变压器中的另一种形式的铁心结构示意图。

图中：1-串联绕组；2-公共绕组；3-低压绕组；4-激磁绕组；5-增压绕组；6-调压绕组；7-铁心；8-第一铁心柱；9-第二铁心柱；10-主铁心；11-调压铁心。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的电力自耦变压器通过引入调压单元，调压单元具体可以包括一个增压(Boost)变压器，该增压变压器可以为一个单相变压器)，也可以是一个三相变压器(三相一体式变压器)，由主变压器引出一个带调压功能的绕组，对所述增压变压器的激磁绕组进行加压，并将该变压器的增压绕组串接在主变压器的串联绕组的尾端。通过改变激磁电压的方式，达到对主变压器的串联绕组进行增压，以实现对高压端的调压。其中，该增压变压器可以与主变压器共用一个铁心，也可以独立于主变压器而单独设置铁心，即在主变压器外另外单独设立一个铁心，作为增压变压器的铁心。

本实用新型电力自耦变压器，包括主变压器，所述主变压器包括第一铁心柱以及绕制在第一铁心柱上的串联绕组、公共绕组和低压绕组，其中，该电力自耦变压器还包括调压单元，所述调压单元包括分接开关、以及与主变压器串接的增压变压器，

所述增压变压器包括第二铁心柱和绕制在第二铁心柱上的增压绕组及激磁绕组，增压绕组与串联绕组串接；

所述分接开关的各个分接触头分别与低压绕组的各档分接出头相连；所述激磁绕组的首端和尾端能够分别与分接开关的动、静触头相连。通过改变分接开关的档位，能给第二铁心柱上的激磁绕组加上不同的电压，第二铁心柱上的增压绕组的电压也随之相应改变，即能够实现对该电力自耦变压器的高压调压。

或者，该电力自耦变压器包括主变压器，所述主变压器包括第一铁心柱以及绕制在第一铁心柱上的串联绕组、公共绕组和低压绕组，其中，该电力自耦变压器还包括调压单元，所述调压单元包括调压绕组、分接开关、以及与主变压器串接的增压变压器，

所述增压变压器包括第二铁心柱和绕制在第二铁心柱上的增压绕组及激磁绕组，增压绕组与串联绕组串接；

调压绕组绕制在主变压器的第一铁心柱上，

所述分接开关的各个分接触头分别与调压绕组的各档分接出头相连；所述激磁绕组的首端和尾端分别与分接开关的动、静触头相连，通过改变分接开关的档位，能给第二铁心柱上的激磁绕组加上不同的电压，第二铁心柱上的增压绕组的电压也随之相应改变，从而实现对该电力自耦变压器的高压调压。

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例中的电力自耦变压器是一种超高压电力自耦变压器，其中，该电力自耦变压器的中压侧电压为400kV、高压侧电压为750kV。

如图1所示，该电力自耦变压器包括主变压器，所述主变压器包括第一铁心柱(图中未示出)以及绕制在第一铁心柱上的串联绕组1、公共绕组2和低压绕组3。

其中，公共绕组2构成该电力自耦变压器的中压绕组，串联绕组1与公共绕组2串联连接后共同构成该电力自耦变压器的高压绕组。高压绕组接电源。低压绕组3与公共绕组2的位置可以互换。串联绕组1为中部出线。

如图1所示，采用本实施例提供的电力自耦变压器进行的高压调压方法，具体包括如下步骤：

在主变压器上串接增压变压器，所述增压变压器包括第二铁心柱(图中未示出)和绕制在第二铁心柱上的增压绕组5及激磁绕组4，其中，增压绕组5与串联绕组串接，即增压绕组5的首端与串联绕组1的尾端相连，增压绕组5的尾端与公共绕组2的首端相连；公共绕组2的首端也是该电力自耦变压器的中压Am，即公共绕组2的首端接中压出线套管，也就是说，公共绕组2的首端电压就是该电力自耦变压器的中压电压；

将调压绕组绕制在主变压器的第一铁心柱上，并将分接开关(比如采用型号为MI-600Y-72.5/C-10193W的分接开关)的各个分接触头分别与调压绕组的各档分接出头相连；

给主变压器加上电压，并使激磁绕组4的首端和尾端分别与分接开关的动、静触头相连，通过改变分接开关的档位，以给第二铁心上的激磁绕组加上不同的电压，根据电磁感应原理，第二铁心上的增压绕组的电压也随之相应改变，即可实现对该电力自耦变压器的高压进行调压。

其中，低压绕组3与调压绕组6之间无直接连接关系。

当给所述电力自耦变压器加上电压时，调压绕组6的每个分接出头之间就产生了相应的电压值，当分接开关(调压开关)的动触头改变不同的分接位置时，激磁绕组4会得到相应的不同的电压值，在激磁绕组4的电压改变的作用下，则增压变压器5的铁心会产生相应的磁通，这样，在电磁感应的作用下，增压绕组5按照与激磁绕组4的变比，也感应出相应的一个电压值。由于增压绕组5与串联绕组1的相位相同，增压绕组5感应出的电压与串联绕组1的电压就形成了叠加，从而能够达到调压的目的。

其中，本实施例中的高压调压方法，既适用于线性调方式，也适用于正反调方式。在采用线性调方式时，具体采用的分接开关是线性调开关，比如采用型号为MI-600Y-72.5/C-18180的线性调开关；在采用正反调方式时，具体采用的分接开关是正反调开关，比如采用型号为MI-600Y-72.5/C-10193W的正反调开关。

本实施例中的电力自耦变压器既可以是单相变压器，也可以是三相一体式变压器。具体来说，该电力自耦变压器采用单相变压器，即主变压器和增压变压器均是单相变压器，相应地，本实施例中，分接开关也采用单相分接开关。

本实施例中，如图3、4所示，为本实用新型电力自耦变压器应用于两种不同形式的单相变压器中时的铁心结构示意图。

在图3中，所述电力自耦变压器还包括一个铁心7，所述增压变压器与主变压器共用所述铁心7，第一铁心柱8和第二铁心柱9为铁心7上的两个不同铁心柱，即上述两个变压器共铁心。具体地，铁心7具体采用四柱式铁心。

或者，如图4所示，主变压器还包括主铁心10，第一铁心柱8为主铁心10中的铁心柱，增压变压器还包括调压铁心11，第二铁心柱9为调压铁心11中的铁心柱。具体地，主铁心10和调压铁心11均采用三柱式铁心。

本实施例中，对于主变压器而言，低压绕组3、调压绕组6、公共绕组2和串联绕组1按照由内到外的顺序依次绕制在第一铁心柱8上；或者，也可以是，调压绕组6、低压绕组3、公共绕组2和串联绕组1按照由内到外的顺序依次绕制在第一铁心柱8上。

实施例2：

本实施例中的电力自耦变压器是一种超高压电力自耦变压器，该电力自耦变压器的中压侧电压为400kV、高压侧电压为500kV。

本实施例中电力自耦变压器的高压调压方法与实施例1的区别在于：如图2所示，本实施例中，该电力自耦变压器中不单独配置调压绕组，而是由主变压器中的低压绕组兼作调压绕组。

因此，本实施例中，低压绕组包括有多档分接出头，分接开关的各个分接触头分别与低压绕组(同时也是调压绕组)的各档分接出头相连。

本实施例中的电力自耦变压器的高压调压方法的其他步骤均与实施例1中相同，这里不再赘述。

买施例3：

本实施例提供一种电力自耦变压器，该电力自耦变压器的中压侧电压为400kV、高压侧电压为500kV。

其中，公共绕组2构成该电力自耦变压器的中压绕组，串联绕组1加公共绕组2共同构成该电力自耦变压器的高压绕组。

如图2所示，该电力自耦变压器包括主变压器，所述主变压器包括第一铁心柱8以及绕制在第一铁心柱上的串联绕组1、公共绕组2和低压绕组3，该电力自耦变压器还包括调压单元，所述调压单元包括分接开关、以及与主变压器串接的增压变压器。

其中，所述增压变压器包括第二铁心柱9和绕制在第二铁心柱9上的增压绕组5及激磁绕组4，其中增压绕组5的首端与串联绕组1的尾端相连，增压绕组5的尾端与公共绕组2的首端相连。

本实施例中，由于低压绕组3同时也作为调压绕组使用，因此低压绕组包括多档分接出头，分接开关的各个分接触头分别与低压绕组3的各档分接出头相连，所述激磁绕组4的首端和尾端能够分别与分接开关的动、静触头相连。

本实施例中，对于主变压器而言，低压绕组3、公共绕组3和串联绕组1按照由内到外的顺序依次绕制在第一铁心柱8上。在增压变压器中，激磁绕组4绕制在第二铁心柱9上，增压绕组5绕制在激磁绕组4的外侧；或者，也可以是，增压绕组5绕制在第二铁心柱9上，激磁绕组4绕制在增压绕组5的外侧。

其中，增压变压器与主变压器可以共用一个铁心，也可以各自使用不同的铁心。

如图3所示，当增压变压器和主变压器共用一个铁心时，该电力自耦变压器还包括铁心7，第一铁心柱8和第二铁心柱9为该共用铁心7上的两个不同铁心柱。

如图4所示，当增压变压器和主变压器分别具有不同的铁心时，则主变压器还包括主铁心10，第一铁心柱为主铁心10中的铁心柱，增压变压器还包括调压铁心11，第二铁心柱9为调压铁心11中的铁心柱。

本实施例中，该电力自耦变压器既可以是单相变压器，也可以是三相一体式变压器。即，所述主变压器为单相变压器，相应地，增压变压器也为单相变压器；或者，所述主变压器为三相变压器，相应地，增压变压器也为三相变压器。

给主变压器加上电压，并使激磁绕组4的首端和尾端分别与分接开关的动、静触头相连，通过改变分接开关的档位，从而给第二铁心柱上的激磁绕组加上不同的电压，第二铁心柱上的增压绕组的电压也随之改变，以实现对该电力自耦变压器的高压进行调压。

当给该电力自耦变压器加上电压时，低压绕组3的每个分接触头之间就产生了相应的电压值，当分接开关(调压开关)的动触头改变不同的分接位置时，激磁绕组4会得到相应的不同电压值，在激磁绕组4的电压改变的作用下，则增压变压器的铁心会产生相应的磁通，这样，在电磁感应的作用下，增压绕组5按照与激磁绕组的变比，也感应出相应的一个电压值。由于两者相位相同，增压绕组感应出的电压与串联绕组的电压就形成了叠加。从而能够达到高压调压的目的。

实施例4：

本实施例提供一种超高压电力自耦变压器，该超高压电力自耦变压器的中压侧电压为400kV、高压侧电压为750kV。

本实施例中的电力自耦变压器与实施例3中的电力自耦变压器的区别在于：如图1所示，本实施例中，所述调压单元除了包括分接开关以及与主变压器串接的增压变压器外，还包括调压绕组6，调压绕组6绕制在主变压器的第一铁心柱8上。

即本实施例中，包括有单独的调压绕组6，因此低压绕组3不作为调压绕组使用。

其中，在主变压器中，低压绕组3、调压绕组6、公共绕组2和串联绕组1按照由内到外的顺序依次绕制在第一铁心柱8上；或者，也可以是，调压绕组6、低压绕组3、公共绕组2和串联绕组1按照由内到外的顺序依次绕制在第一铁心柱8上。

所述增压变压器包括第二铁心柱9和绕制在第二铁心柱9上的增压绕组5及激磁绕组4，其中增压绕组5的首端与串联绕组1的尾端相连，增压绕组5的尾端与公共绕组2的首端相连。

在增压变压器中，激磁绕组4绕制在第二铁心柱9上，增压绕组5绕制在激磁绕组4的外侧；或者，也可以是，增压绕组5绕制在第二铁心柱9上，激磁绕组4绕制在增压绕组5的外侧。

本实施例中，分接开关的各个分接触头分别与调压绕组6的各档分接出头相连；激磁绕组4的首端和尾端能够分别与分接开关的动、静触头相连。

给主变压器加上电压，并使激磁绕组4的首端和尾端分别与分接开关的动、静触头相连，通过改变分接开关的档位，从而给第二铁心柱9上的激磁绕组加上不同的电压，第二铁心柱上的增压绕组的电压也随之改变，以实现对该电力自耦变压器的高压进行调压。

当给该电力自耦变压器加上电压时，调压绕组6的每档分接出头之间就产生了相应的电压值，当分接开关(调压开关)的动触头改变不同的分接位置时，激磁绕组4会得到相应的不同电压值，在激磁绕组4的电压改变的作用下，则增压变压器的铁心会产生相应的磁通，这样，在电磁感应的作用下，增压绕组5按照与激磁绕组4的变比，也感应出相应的一个电压值。由于增压绕组和串联绕组的相位相同，增压绕组5感应出的电压与串联绕组1的电压就形成了叠加，从而能够达到高压调压的目的。

本实施例中的电力自耦变压器的其他结构均与实施例3中相同，这里不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电力自耦变压器，包括主变压器，所述主变压器包括第一铁心柱以及绕制在第一铁心柱上的串联绕组、公共绕组和低压绕组，其特征在于，该电力自耦变压器还包括调压单元，所述调压单元包括分接开关、以及与主变压器串接的增压变压器，

所述增压变压器包括第二铁心柱和绕制在第二铁心柱上的增压绕组及激磁绕组，增压绕组与串联绕组串接；

所述分接开关的各个分接触头分别与低压绕组的各档分接出头相连；所述激磁绕组的首端和尾端分别与分接开关的动、静触头相连，通过改变分接开关的档位，能给第二铁心柱上的激磁绕组加上不同的电压，第二铁心柱上的增压绕组的电压也随之相应改变，从而实现对该电力自耦变压器的高压调压。

2.如权利要求1所述的电力自耦变压器，其特征在于，

在主变压器中，低压绕组、公共绕组和串联绕组按照由内到外的顺序依次绕制在第一铁心柱上。

3.如权利要求2所述的电力自耦变压器，其特征在于，在增压变压器中，激磁绕组绕制在第二铁心柱上，增压绕组绕制在激磁绕组的外侧；或者，增压绕组绕制在第二铁心柱上，激磁绕组绕制在增压绕组的外侧。

4.一种电力自耦变压器，包括主变压器，所述主变压器包括第一铁心柱以及绕制在第一铁心柱上的串联绕组、公共绕组和低压绕组，其特征在于，该电力自耦变压器还包括调压单元，所述调压单元包括调压绕组、分接开关、以及与主变压器串接的增压变压器，

所述增压变压器包括第二铁心柱和绕制在第二铁心柱上的增压绕组及激磁绕组，增压绕组与串联绕组串接；

调压绕组绕制在主变压器的第一铁心柱上，

所述分接开关的各个分接触头分别与调压绕组的各档分接出头相连；所述激磁绕组的首端和尾端分别与分接开关的动、静触头相连，通过改变分接开关的档位，能给第二铁心柱上的激磁绕组加上不同的电压，第二铁心柱上的增压绕组的电压也随之相应改变，从而实现对该电力自耦变压器的高压调压。

5.如权利要求4所述的电力自耦变压器，其特征在于，

在主变压器中，低压绕组、调压绕组、公共绕组和串联绕组按照由内到外的顺序依次绕制在第一铁心柱上；或者，

调压绕组、低压绕组、公共绕组和串联绕组按照由内到外的顺序依次绕制在第一铁心柱上。

6.如权利要求5所述的电力自耦变压器，其特征在于，在增压变压器中，激磁绕组绕制在第二铁心柱上，增压绕组绕制在激磁绕组的外侧；或者，增压绕组绕制在第二铁心柱上，激磁绕组绕制在增压绕组的外侧。

7.如权利要求1～6任一项所述的电力自耦变压器，其特征在于，该电力自耦变压器还包括一个铁心，所述增压变压器与主变压器共用该铁心，所述第一铁心柱和第二铁心柱为所述铁心上的两个不同铁心柱。

8.如权利要求1～6任一项所述的电力自耦变压器，其特征在于，主变压器还包括主铁心，第一铁心柱为所述主铁心中的铁心柱，增压变压器还包括调压铁心，第二铁心柱为调压铁心中的铁心柱。

9.如权利要求1～6任一项所述的电力自耦变压器，其特征在于，所述主变压器为单相变压器，相应地，增压变压器也为单相变压器。

10.如权利要求1～6任一项所述的电力自耦变压器，其特征在于，所述主变压器为三相变压器，相应地，增压变压器也为三相变压器。