CN209266161U - 变压器及其高阻抗变压器绕组排列结构 - Google Patents
变压器及其高阻抗变压器绕组排列结构 Download PDFInfo
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Abstract
本申请涉及一种变压器及其高阻抗变压器绕组排列结构，包括调压绕组、有载分接开关、高压绕组、中压绕组和低压绕组，调压绕组沿辐向绕制在变压器的铁芯的外侧，调压绕组的抽头通过有载分接开关串联连接高压绕组的末端，高压绕组沿辐向绕制在调压绕组的外侧，中压绕组沿辐向绕制在高压绕组的外侧，低压绕组沿辐向绕制在中压绕组的外侧。有载分接开关进行档位的切换来达到调压的目的，根据变压器阻抗计算原理，通过调整等值漏磁面积来达到改变短路阻抗的目的，将调压绕组布置在高压绕组和铁芯之间，这样可以保证最正分接阻抗值最大，最负分接阻抗值最小，整个调压范围内，阻抗变化范围不大，完全符合电站变压器并联运行的要求。
Description
技术领域
本申请涉及变压器制造技术领域，特别是涉及一种变压器及其高阻抗变压器绕组排列结构。
背景技术
提高变压器抗短路能力是保证电网可靠运行的关键措施，高阻抗变压器因其抗短路能力较强而日益受到电力用户的青睐。随着城市人口的增加，电力负荷也随之增加，为了增加抗短路能力，一些变电站在变压器低压侧线路上增加限流电抗器。城市负荷中心电站面临着扩建的需求，并要求扩建工程的变压器与老变压器并联运行，根据电站变压器并联运行条件：两个变压器的短路阻抗要相等可允许有一定偏差，允许偏差一般不超过±3％，这样对扩建工程的变压器提出了更高的要求，亟需一种可满足上述要求的高阻抗变压器绕组排列结构。
实用新型内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种可满足电站变压器并联运行条件的变压器及其高阻抗变压器绕组排列结构。
一种高阻抗变压器绕组排列结构，包括调压绕组、有载分接开关、高压绕组、中压绕组和低压绕组，所述调压绕组沿辐向绕制在变压器的铁芯的外侧，所述调压绕组的抽头通过所述有载分接开关串联连接所述高压绕组的末端，所述高压绕组沿辐向绕制在所述调压绕组的外侧，所述中压绕组沿辐向绕制在所述高压绕组的外侧，所述低压绕组沿辐向绕制在所述中压绕组的外侧。
一种变压器，包括铁芯和上述任一项所述的高阻抗变压器绕组排列结构。
上述变压器及其高阻抗变压器绕组排列结构，绕组排列顺序为：铁芯-调压绕组-高压绕组-中压绕组-低压绕组，有载分接开关进行档位的切换来达到调压的目的，根据变压器阻抗计算原理，通过调整等值漏磁面积来达到改变短路阻抗的目的，将调压绕组布置在高压绕组和铁芯之间，这样可以保证高-中、高-低额定分接阻抗值与最正分接、最负分接阻抗值满足以下规律：最正分接阻抗值最大，最负分接阻抗值最小，整个调压范围内，阻抗变化范围不大，允许偏差在规定范围内，完全符合电站变压器并联运行的要求，有效提高电网的稳定性。
附图说明
图1为一个实施例中高阻抗变压器绕组排列结构示意图；
图2为一个实施例中电站内现有提高变压器短路能力措施绕组排列方式；
图3为一个实施例中等值漏磁面积计算示意图。
具体实施方式
在一个实施例中，如图1所示，一种高阻抗变压器绕组排列结构，包括调压绕组、有载分接开关、高压绕组、中压绕组和低压绕组，调压绕组沿辐向绕制在变压器的铁芯的外侧，调压绕组的抽头通过有载分接开关串联连接高压绕组的末端，高压绕组沿辐向绕制在调压绕组的外侧，中压绕组沿辐向绕制在高压绕组的外侧，低压绕组沿辐向绕制在中压绕组的外侧。
上述高阻抗变压器绕组排列结构，绕组排列顺序为：调压绕组-高压绕组-中压绕组-低压绕组，有载分接开关进行档位的切换来达到调压的目的，根据变压器阻抗计算原理，通过调整等值漏磁面积来达到改变短路阻抗的目的，将调压绕组布置在高压绕组和铁芯之间，这样可以保证高-中、高-低额定分接阻抗值与最正分接、最负分接阻抗值满足以下规律：最正分接阻抗值最大，最负分接阻抗值最小，整个调压范围内，阻抗变化范围不大，允许偏差在规定范围内。
经试验表明，高-中最正分接阻抗值约为额定分接阻抗值的103％，高-中最负分接阻抗值约为额定分接阻抗值的98％；高-低最正分接阻抗值约为额定分接阻抗值的102％，高-低最负分接阻抗值约为额定分接阻抗值的98.5％，偏差在规定的±3％内，完全符合常规阻抗变压器+外置限流电抗器的阻抗变化规律，适用于扩建工程应用，满足现场并联运行条件。
在一个实施例中，调压绕组与铁芯之间的绝缘距离大于或等于45mm。在一个实施例中，高压绕组与调压绕组之间的绝缘距离大于或等于50mm。在一个实施例中，中压绕组与高压绕组之间的绝缘距离大于或等于50mm。在一个实施例中，低压绕组与中压绕组之间的绝缘距离大于或等于28mm。
具体地，运行过程中各个线圈(绕组)带不同等级的电压，考虑到电气绝缘安全可靠性，各个绕组之间绝缘距离如下：调压绕组到变压器的铁芯之间的绝缘距离≥45mm；高压绕组到调压绕组之间的绝缘距离≥50mm；中压绕组到高压绕组之间的绝缘距离≥50mm；低压绕组到中压绕组之间的绝缘距离≥28mm，进一步地，随着阻抗要求值越大，中低绕组之间的绝缘距离可以调整，往往达到100mm以上。
如图2所示，为了增加抗短路能力，一些变电站在变压器低压侧线路上增加限流电抗器，本申请与现有技术相比具有成本优势。
在对高阻抗变压器绕组排列结构确定之前，有试验过几种方案的排列顺序，其中一种排列顺序为铁芯-高压绕组-中压绕组-调压绕组-低压绕组，经试验表明，此方案高-低、高-中绕组最正分接阻抗值最小，最负分接阻抗值最大，整个调压范围内，阻抗变化范围较大，不能满足常规阻抗变压器+外置限流电抗器的阻抗变化规律，不能与此种变压器并联运行；另外一种方案的排列顺序为铁芯-低压绕组-中压绕组1-高压绕组-调压绕组-中压绕组2，此方案高-低、高-中绕组最正分接阻抗值最大，最负分接阻抗值最小，但整个调压范围内，阻抗变化范围较大，且不具有成本优势。
在一个实施例中，以下结合一台SSZ11-180000/220示例作详细描述。变压器高、中、低电压参数：220±8*1.25％/121/10.5。高压侧调压方式为正反调，调压绕组串联在高压绕组末端，通过有载分接开关进行档位的切换来达到调压的目的。其最正分接、额定分接、最负分接电压分别为242kV、220kV、198kV。如图2所示，调压绕组布置在紧靠近高压绕组一侧，且调压绕组布置在高-低、高-中绕组之外。根据变压器阻抗计算公式：
Uk＝49.6f I WΣDρ/(et Hk 107)
其中，Uk为阻抗电压百分数；f为额定频率，国内的频率值为50HZ；IW为额定安匝，和变压器容量有关；ΣD为等值漏磁面积，短路阻抗的重要因素；ρ为洛氏系数，短路阻抗的修正系数；et为匝电压，线圈每匝的电压；Hk为绕组电抗高度，和线圈的高度有关。
从上式中可以看出，变压器的短路阻抗与几个参数有关，排列顺序一经确定，只有通过调整ΣD和Hk来改变短路阻抗数值。对于高电压变压器来说，考虑到波过程的影响，Hk取值不能太小，否则有引起绝缘击穿的危险。只有通过调整等值漏磁面积ΣD来达到改变短路阻抗的目的，本申请中高-中绕组之间(高-低绕组规律一致)等值漏磁面积ΣD的计算见图3。
从图3中明显可以看出，最正分接、额定分接、最负分接之间的等值漏磁面积有以下关系：最正＞额定＞最负；即三个分接阻抗有以下关系：最正＞额定＞最负。因调压绕组调节范围为±8*1.25％(也即±10％)，其最正分接、额定分接、最负分接的阻抗值偏差值也不大。
上述结构绕组排列顺序依次为(从铁芯开始，由内向外)：调压绕组-高压绕组-中压绕组-低压绕组，有载分接开关进行档位的切换来达到调压的目的，根据变压器阻抗计算原理，通过调整等值漏磁面积来达到改变短路阻抗的目的，调压绕组布置在高压绕组和铁芯之间，这样可以保证高-中、高-低额定分接阻抗值与最正分接、最负分接阻抗值满足以下规律：最正分接阻抗值最大，最负分接阻抗值最小，整个调压范围内，阻抗变化范围不大，且设置各绕组之间的绝缘距离，提高了变压器运行的抗短路能力，有效提高了电网的稳定性和安全性。
在一个实施例中，一种变压器，包括铁芯和上述高阻抗变压器绕组排列结构。
上述变压器，绕组排列顺序为：铁芯-调压绕组-高压绕组-中压绕组-低压绕组，有载分接开关进行档位的切换来达到调压的目的，根据变压器阻抗计算原理，通过调整等值漏磁面积来达到改变短路阻抗的目的，将调压绕组布置在高压绕组和铁芯之间，这样可以保证高-中、高-低额定分接阻抗值与最正分接、最负分接阻抗值满足以下规律：最正分接阻抗值最大，最负分接阻抗值最小，整个调压范围内，阻抗变化范围不大，允许偏差在规定范围内。经试验表明，高-中最正分接阻抗值约为额定分接阻抗值的103％，高-中最负分接阻抗值约为额定分接阻抗值的98％；高-低最正分接阻抗值约为额定分接阻抗值的102％，高-低最负分接阻抗值约为额定分接阻抗值的98.5％，偏差在规定的±3％内，完全符合常规阻抗变压器+外置限流电抗器的阻抗变化规律，适用于扩建工程应用，满足现场并联运行条件，有效提高电网的稳定性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种高阻抗变压器绕组排列结构，其特征在于，包括调压绕组、有载分接开关、高压绕组、中压绕组和低压绕组，所述调压绕组沿辐向绕制在变压器的铁芯的外侧，所述调压绕组的抽头通过所述有载分接开关串联连接所述高压绕组的末端，所述高压绕组沿辐向绕制在所述调压绕组的外侧，所述中压绕组沿辐向绕制在所述高压绕组的外侧，所述低压绕组沿辐向绕制在所述中压绕组的外侧。
2.根据权利要求1所述的高阻抗变压器绕组排列结构，其特征在于，所述调压绕组与所述变压器的铁芯之间的绝缘距离大于或等于45mm。
3.根据权利要求1所述的高阻抗变压器绕组排列结构，其特征在于，所述高压绕组与所述调压绕组之间的绝缘距离大于或等于50mm。
4.根据权利要求1所述的高阻抗变压器绕组排列结构，其特征在于，所述中压绕组与所述高压绕组之间的绝缘距离大于或等于50mm。
5.根据权利要求1所述的高阻抗变压器绕组排列结构，其特征在于，所述低压绕组与所述中压绕组之间的绝缘距离大于或等于28mm。
6.一种变压器，其特征在于，包括铁芯和如权利要求1至5任一项所述的高阻抗变压器绕组排列结构。
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| CN201821974967.XU CN209266161U (zh) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | 变压器及其高阻抗变压器绕组排列结构 |
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|---|---|---|---|---|
| CN110379610A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-10-25 | 辽宁易发式电气设备有限公司 | 单相双电压自耦移动变压器 |
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2018
- 2018-11-28 CN CN201821974967.XU patent/CN209266161U/zh active Active
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