CN206672767U - 一种交错式防雷变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油浸式防雷变压器领域，为解决现有的防雷变压器存在的问题，提供了一种电压偏差小，材料成本与制造成本低的交错式防雷变压器，包括铁芯、高压线圈和低压线圈，其中，低压线圈包括两组相同的线圈，分别为第一线圈和第二线圈，第一线圈和第二线圈分别采用Z型联接成双层且匝数相等的线圈绕组，第一线圈和第二线圈的首末两头均由同侧引出，第一线圈与第二线圈的末端反向串联，第一线圈与第二线圈的首端作为中性点连接在一起。

Description

一种交错式防雷变压器

技术领域

本实用新型涉及油浸式防雷变压器领域，具体为一种交错式防雷变压器。

背景技术

雷电是不可避免的自然灾害，冲击电流大，放电时间端，感应电压高。据有关统计资料表明，雷击事故一般占变电站变压器事故总数的30％以上，并且有逐年上升的趋势。因此，提高变压器的防雷可靠性迫在眉睫。

我国的配电系统中多采用Yyn0或Dyn11联结方式的变压器，而避雷器作为用于保护电器设备免受高瞬态电压危害并限制续流时间，也常限制续流幅值的一种电器，通常会同时安装在变电器的高压侧和低压侧。然而，目前国内生产的防雷变压器中低压线圈都采用传统的幅向排列结构，而该结构的低压线圈存在有下述问题：1.低压线圈的电阻值存在差异，因此使得输出电压具有一定的偏差；2.幅向排列的低压线圈会让铁芯的尺寸增大，变压器的成本随着增加；3.线圈各自独立，因此制造工艺复杂，增加了模具以及制造成本。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种电压偏差小、成本低的交错式防雷变压器。

本实用新型提供基础方案是：交错式防雷变压器，包括铁芯、高压线圈和低压线圈，其中，低压线圈包括两组相同的线圈，分别为第一线圈和第二线圈，第一线圈和第二线圈分别采用Z型联接成双层且匝数相等的线圈绕组，第一线圈和第二线圈的首末两头均由同侧引出，第一线圈与第二线圈的末端反向串联，第一线圈与第二线圈的首端作为中性点连接在一起。

进一步，第一线圈和第二线圈绕成的线圈绕组为偶数层排列结构，且绕向相同。第一线圈和第二线圈的绕向相同，进一步保证了低压线圈的输出电压偏差小。

进一步，中性点不接地。中性点采用不接地方式时，即使在发生单相接地时，系统电压还是会保持平衡，而且故障电流比较小，系统在单相接地时，仍可以运行1～2小时，不影响对供电，故可大大提高供电的可靠性。

进一步，中性点经消弧线圈接地，消弧线圈放在变压器油的油箱内。

进一步，高压线圈为圆筒式线圈。圆筒形式的绕组与冷却介质的接触面积最大，因此可以保证冷却条件良好。

进一步，高压线圈采用星形接法。说明：星形接法是三相交流电源与三相用电器的一种接线方法。把三相电源三个绕组的末端、X、Y、Z连接在一起，成为一公共点O，从始端A、B、C引出三条端线。是由频率相同、振幅相等而相位依次相差120°的三个正弦电源以一定方式连接向外供电的系统。

本方案的优势在于，1.采用相同的低压线圈，即第一线圈和第二线圈的电阻值一致，这样一来，低压线圈的输出电压偏差得到减小；2.低压线圈采用Z型联接结构取代了传统的幅向排列的结构，铁芯的尺寸无需增大设计，降低了变压器的成本；3.第一线圈和第二线圈的末端反向串联成一相，相较传统中各自独立的线圈，本实用新型中的线圈制作工艺简单，降低了模具成本。

附图说明

图1为本实用新型交错式防雷变压器的高压线圈电气原理图；

图2为低压线圈的电气原理图；

图3为图2中低压线圈的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：第一线圈的首端a0、第二线圈的首端a10、第一线圈的末端a01、第二线圈的末端a11。

如图1-2所示的交错式防雷变压器，包括铁芯、高压线圈和低压线圈，低压线圈包括两组相同的线圈，分别为a、b、c的第一线圈和a1、b1、c1的第二线圈，第一线圈和第二线圈分别采用Z型联接成双层且匝数相等的线圈绕组，第一线圈和第二线圈绕成的线圈绕组为偶数层排列结构，且绕向相同，如图3所示，第一线圈的首端a0、第二线圈的首端a10、第一线圈的末端a01、第二线圈的末端a11的末端位于同侧引出，第一线圈的末端a01和第二线圈的末端a11反向串联，第一线圈的首端a0和第二线圈的首端a10作为中性点连接在一起，中性点不引出油箱，中性点经消弧线圈接地，消弧线圈放在变压器油的油箱内；高压线圈为采用星形接法的圆筒式线圈。

本实施例中，结合SM10-50/21/0.42实例对本实用新型作进一步描述，其中额定容量50kVA,高压额定高压21kV，调压范围±2×2.5％，匝数3901，高、低压主空道距离为11mm。低压线圈每组采用两根4.6X4.6铜扁线并绕,每组匝数为43匝，双层绕制，首末联结成Z型,即：x-y1、y-z1、z-x1短接，a1、b1、c1引出o，a、b、c与a1、b1、c1为同名端。

本实用新型中阻抗的计算如下：

交错式防雷变压器漏磁包括纵向和横向两部分，纵向漏磁由两个低压部分和高压组成。

I_DW_D-I_DW_D＝0 (2)

基准磁势：

A′₁+A'₂＝A₁＝1 (4)

纵向等值漏磁面积：

纵向漏磁阻抗电压：

横向等值漏磁面积：

式(8)中m为低压半绕组导线并联数；b1为

单根导线宽度；δ为匝绝缘；

横向漏磁阻抗电压：

交错式防雷变压器总短路阻抗，即：

U_x＝U_x1+U_x2 (10)

经过公式(1)～(10),其中式(8)中导线并联根数m＝1,δ＝0.45，阻抗计算结果如表一。

表一

由表一可知，本实施例的计算数值与试验偏差0.5％，电压偏差为0.2％，由此可见本实用新型不仅解决了防雷变压器输出的偏差问题，而且提出的交错式防雷变压器阻抗计算新方法，提高阻抗计算精度，降低传统防雷变压器生产成本。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种交错式防雷变压器，包括铁芯、高压线圈和低压线圈，其特征在于：所述低压线圈包括两组相同的线圈，分别为第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和所述第二线圈分别采用Z型联接成双层且匝数相等的线圈绕组，所述第一线圈和第二线圈的首末两头均由同侧引出，所述第一线圈与所述第二线圈的末端反向串联，所述第一线圈与所述第二线圈的首端作为中性点连接在一起。

2.根据权利要求1所述的交错式防雷变压器，其特征在于：所述第一线圈和所述第二线圈绕成的线圈绕组为偶数层排列结构，且绕向相同。

3.根据权利要求1所述的交错式防雷变压器，其特征在于：所述中性点不接地。

4.根据权利要求3所述的交错式防雷变压器，其特征在于：所述中性点经消弧线圈接地，所述消弧线圈放在变压器油的油箱内。

5.根据权利要求1所述的交错式防雷变压器，其特征在于：所述高压线圈为圆筒式线圈。

6.根据权利要求5所述的交错式防雷变压器，其特征在于：所述高压线圈采用星形接法。