CN212907375U

CN212907375U - 变压器分接开关调压电路

Info

Publication number: CN212907375U
Application number: CN202021399029.9U
Authority: CN
Inventors: 李传东; 赵兴永; 魏书浩; 朱炜; 朱根; 王凤娟; 周莉; 陈晓霞
Original assignee: Shandong Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Shandong Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2020-07-15
Filing date: 2020-07-15
Publication date: 2021-04-06
Anticipated expiration: 2030-07-15

Abstract

本实用新型公开了一种变压器分接开关调压电路，包括主绕组、极性转换开关、调压绕组、额定电压支路和若干条调压支路。主绕组输入端抽头接调压电路的输入端，主绕组输出端抽头连接极性转换开关的公共触头；调压绕组由同向绕制的N段调压线圈首尾依次连接组成，调压绕组包括两个端部抽头和N‑1个中间抽头；极性转换开关的正反极性静触头分别连接调压绕组的两个端部抽头。各个调压支路的一端连接到调压绕组的两端部抽头及各中间抽头上，另一端连接中性点接线端子抽头上。额定电压支路的输入端与主绕组输出端抽头和极性转换开关的公共触头的公共端连接，额定电压支路的输出端作为一个接线端子连接至中性点接线端子抽头上。线路结构简单、调压范围大。

Description

变压器分接开关调压电路

技术领域

本实用新型涉及变压器技术领域，尤其涉及一种变压器分接开关调压电路。

背景技术

电力网的电压，是随电网供电运行方式和负载的大小变化而变化的。电压过高和过低，都会影响变压器和供电设备的安全可靠运行。变压器的调压，无论是有载调压还是无载调压，根据电磁感应原理，大多数情况下，都是通过改变变压器一次绕组的匝数，来改变输出电压，从而满足用户对电压质量的要求。因此，为了实现变压器负荷侧电压的调整，有必要提供一种变压器分接开关调压电路。

实用新型内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种变压器分接开关调压电路。具体技术方案如下：

一种变压器分接开关调压电路，其特征在于，包括：主绕组、极性转换开关、调压绕组、额定电压支路和若干条调压支路；

所述主绕组输入端抽头接调压电路的输入端，所述主绕组输出端抽头连接所述极性转换开关的公共触头；所述调压绕组由同向绕制的N段调压线圈首尾依次连接组成，调压绕组包括两个端部抽头和N-1个中间抽头；所述极性转换开关的正反极性静触头分别连接所述调压绕组的两个端部抽头；

各个所述调压支路的一端连接到所述调压绕组的两端部抽头及各中间抽头上，另一端连接中性点接线端子抽头上；

所述额定电压支路的输入端与所述主绕组输出端抽头和所述极性转换开关的公共触头的公共端连接，所述额定电压支路的输出端作为一个接线端子可连接至中性点接线端子抽头上。

在一种可能的设计中，所述调压绕组的两个端部抽头分别为上端抽头和下端抽头，所述调压绕组的上端抽头和所述主绕组的输入端为同极性端。

在一种可能的设计中，所述极性转换开关的正反极性静触头Ak+和Ak-分别连接所述调压绕组的上端抽头和下端抽头。

在一种可能的设计中，所述调压绕组中调压线圈的数目根据调压档位确定

本实用新型技术方案的主要优点如下：

本实用新型的变压器分接开关调压电路，在有载分接开关上，安装了一个极性转换开关，通过极性转换开关，既可以改变调压绕组的匝数，使一条调压支路正常工作状态切换为另一条与之相邻的调压支路正常工作状态；还可以通过改变调压绕组的绕向，在相同条件下，其调压范围可为线性调压的一倍，即每一条调压支路可调整出两种不同的电压。具有线路结构简单、输出电压质量高、同档位调压绕组数目减半，调压范围大、可实现带负载不停电调压等优点。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一实施例提供的变压器分接开关调压电路的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

以下结合附图，详细说明本实用新型实施例提供的技术方案。

本实用新型实施例提供了一种变压器分接开关调压电路，如附图1所示，包括：主绕组、极性转换开关、调压绕组、额定电压支路和若干条调压支路。主绕组输入端抽头为调压电路的输入端，主绕组输出端抽头连接极性转换开关的公共触头；调压绕组由同向绕制的N段调压线圈首尾依次连接组成，调压绕组包括两个端部抽头和N-1个中间抽头；极性转换开关的正反极性静触头分别连接调压绕组的两个端部抽头。各个调压支路的一端连接到调压绕组的两端部抽头及各中间抽头上，另一端连接中性点接线端子抽头上。额定电压支路的输入端与主绕组输出端抽头和极性转换开关的公共触头的公共端连接，额定电压支路的输出端作为一个接线端子可连接至中性点接线端子抽头上。

可以理解的是，如附图1所示，调压电路指的是从A到0之间的电路。A就是作为调压电路的输入端的接线端子来与外部电源进行连接的。在本图中，三相电源的调压电路实际只画了其中一相的调压电路。

以下对本实用新型实施例提供的变压器分接开关调压电路的工作原理进行详细阐述：

其中，调压绕组的两个端部抽头分别为上端抽头和下端抽头，调压绕组的上端抽头和主绕组的输入端为同极性端，在附图1中同极性端用“*”进行表示。

极性转换开关的正反极性静触头Ak+和Ak-分别连接调压绕组的上端抽头和下端抽头。

具体地，调压绕组中调压线圈的数目根据调压档位确定。如17档的调压电路，调压绕组由8个调压线圈组成；9档的调压电路，调压绕组由4个调压线圈组成。

调压绕组的上端抽头和下端抽头，加上各相邻的调压线圈端间共有的一个中间抽头组成了调压绕组的调压数目。即，组成调压绕组的调压线圈数目加一即为调压绕组抽头数目。从整个调压绕组的下端到上端，依次定义各调压线圈抽头编号为X1、X2到Xn。编号X1抽头与编号Xn抽头即为调压绕组下端抽头和上端抽头。

调压支路的条数与调压绕组抽头的数目一致，各调压支路的一端与一个对应的调压绕组的抽头相连。例如，可以定义与1号抽头连接的调压支路为1号支路，定于与2号抽头连接的调压支路为2号支路，以此类推，直到n号支路。

极性转换开关处于上端接通状态(即接通Ak+)，接入电路的调压绕组极性与主绕组极性相同，电路可以进行正极调压；极性转换开关处于下端接通状态(即接通Ak-)，接入电路的调压绕组极性与主绕组极性相反，电路可以进行反极调压。

在正极调压或者反极调压过程中，通过选择调压触头，就可以调节接入电路的调压绕组，并对应不同的档位。调压绕组的每一中间抽头所在的调压电路可调整出两种不同的电压。

如附图1所示的电路，当Ak打至“+”端子，且分接开关的调压绕组接线端子由X1接出至中性点端子时，为最大分接；当Ak打至“+”端子，且分接开关的调压绕组接线端子由X9接线至中性点端子，或者当Ak打至“-”端子，其分接开关的调压绕组接线端子由X1接线至中性点端子时，或者分接开关的调压绕组接线端子由Ak接线连接时，这三种情况均为额定分接状态；当Ak打至“-”端子，其分接开关的调压绕组接线端子由X9接出至中性点端子时，为最小分接。

具体地，当极性转换开关Ak接于“+”位置时，主绕组与调压绕组的绕向相同，产生的感应磁通方向也相同，感应电势相加，并假设分接选择开关从抽头X1开始调整，在抽头X1时，调压绕组匝数最多，总绕组匝数为主绕组的匝数和调压绕组的匝数之和，此时对应的高压侧电压最高，相应变压器的直流电阻值最大。当分接选择开关向抽头X2方向调节时，调压绕组匝数逐级减少，对应高压侧电压也逐渐降低，直至抽头X9时(此时，抽头X9与额定电压支路的输出端抽头Ak为同电位连接)，调压绕组匝数为零，高压绕组全部为主绕组，此时对应的电压通常为额定电压，相应变压器的直流电阻值也最小。

当再继续进行档位调整时，极性转换开关Ak由“+”切换到“-”，抽头Ak向抽头X1调整，(此时，抽头X1与额定电压支路的输出端抽头Ak也为同电位连接)，高压绕组仍为主绕组，对应的电压仍为额定电压，当从抽头X1调到抽头X2开始，调压绕组与主绕组的绕向相反，感应磁通方向也相反，感应电势相减，绕组线圈在数目上虽然仍是主绕组线圈加上调压绕组线圈，但绕组线圈实际有效匝数却是主绕组线圈匝数减去调压绕组线圈匝数，即绕组实际总匝数逐级减少，对应高压侧的电压则逐渐降低，直至抽头X9时，对应高压侧的电压降至最低，此时变压器的直流电阻值与极性转换开关Ak在“+”位置、分接选择开关在抽头X1时的值相同，同样达到最大值。当继续电压调节时，只能反向调节。当分接选择开关从抽头Ak调回到X9时，极性转换开关Ak则由“-”切换到“+”。

综上所述，本实用新型实施例提供的变压器分接开关调压电路，在有载分接开关上，安装了一个极性转换开关，通过极性转换开关，既可以改变调压绕组的匝数，使一条调压支路正常工作状态切换为另一条与之相邻的调压支路正常工作状态；还可以改变调压绕组的绕向，在相同条件下，其调压范围可为线性调压的一倍，即每一条调压支路可调整出两种不同的电压。具有线路结构简单、输出电压质量高、同档位调压绕组数目减半，调压范围大、可实现带负载不停电调压等优点。

以下结合具体示例对本实用新型的变压器分接开关调压电路进行进一步说明：

某三相三绕组油浸风冷有载调压电力变压器型号为SFZ9-80000/110；相关参数如下：有载分接开关型号为CMIII-500Y/63C—10193W，分接开关共有17档，8个升压档位，8个降压档位，9档为标准档位(9A、9B、9C为三个中间位置，且电位相等)；额定电压及调压范围：(110±8×1.25％)/35kV，表明每档可调电压为1375V。

通过分接开关，在不切断变压器负载电流的情况下，通过变换高压侧绕组分接头，来改变高压侧绕组匝数，可实现调整变压器35kV侧的输出电压。所对应的分接开关指示档位、极性开关位置、分接选择开关位置、高压分接电压(电流)、高压绕组匝数变化、低压电压变化之间的位置相互关系，如下表所示：

假设目前变压器分接开关档位为8档，如用户侧反映35kV系统电压偏高，需要降低35kV侧电压时，分接开关档位应从8档向7档调节(极性开关Ak在“+”位置)，此时110kV侧绕组匝数N1增加，根据公式U₂＝(N₂/N₁)U₁，因U₁为变压器110kV系统电源电压，排除随负荷的轻微波动，一般是不变的，35kV侧绕组匝数N₂固定不变，当110kV侧绕组匝数N₁增加时，35kV侧电压U₂自然就降低了。

如果用户侧反映35kV系统电压偏低，经计算，分接开关档位需从8档向10档调节，才能满足要求时，极性开关Ak在“+”位置时，分接开关档位先由8档向9档调节，当分接开关档位再由9档向10档调节时，极性开关K开始动作，由“+”切换到“-”。该调压过程中110kV侧绕组匝数N₁逐渐减少，根据公式U₂＝(N₂/N₁)U₁，因变压器110kV侧进线电源电压U₁不变，35kV侧绕组匝数N₂固定不变，当110kV侧绕组匝数N₁减少时，35kV侧电压U₂自然就升高了。

需说明的是，本示例中变压器的有载调压分接开关设置的“9A、9B、9C”档，是个极性转换点，9A为极性开关的Ak+所对应的调压绕组的上端抽头；9C为极性开关的Ak-所对应的调压绕组的下端抽头；9B是实际的9档，即额定电压支路的输出端抽头。在实际上，他们三个是连接在一起的，故称为9A、9B、9C，只是由于极性所处的位置，即档位不同而已。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种变压器分接开关调压电路，其特征在于，包括：主绕组、极性转换开关、调压绕组、额定电压支路和若干条调压支路；

所述主绕组输入端抽头为调压电路的输入端，所述主绕组输出端抽头连接所述极性转换开关的公共触头；所述调压绕组由同向绕制的N段调压线圈首尾依次连接组成，调压绕组包括两个端部抽头和N-1个中间抽头；所述极性转换开关的正反极性静触头分别连接所述调压绕组的两个端部抽头；

所述额定电压支路的输入端与所述主绕组输出端抽头和所述极性转换开关的公共触头的公共端连接，所述额定电压支路的输出端作为一个接线端子连接至中性点接线端子抽头上。

2.根据权利要求1所述的变压器分接开关调压电路，其特征在于，所述调压绕组的两个端部抽头分别为上端抽头和下端抽头，所述调压绕组的上端抽头和所述主绕组的输入端为同极性端。

3.根据权利要求2所述的变压器分接开关调压电路，其特征在于，所述极性转换开关的正反极性静触头Ak+和Ak-分别连接所述调压绕组的上端抽头和下端抽头。

4.根据权利要求3所述的变压器分接开关调压电路，其特征在于，所述调压绕组中调压线圈的数目根据调压档位确定。