一種雙高壓低壓有載調壓變壓器的製作方法

2024-02-21 08:13:15

專利名稱：一種雙高壓低壓有載調壓變壓器的製作方法
技術領域：
本發明屬於變壓器製造技術領域，涉及一種雙高壓低壓有載調壓變壓器。
背景技術：
一般的電力變壓器是由低壓線圈和一個高壓線圈組成的，隨著社會經濟的發展， 人們對用電方式和供電線路提出了一些特殊要求，希望進線電壓可以在不同的時間段由不同電壓等級的線路供電，以往的電力變壓器只能處理一種電壓等級的線路，如果要輸入兩種電壓等級的線路就需要兩種電力變壓器來實現，這使得人們使用起來很不方便且成本也高，而且北美電力用戶不同於國內電力用戶的要求，他們習慣於在電力變壓器的低壓側採用有載調壓方式來調節線路電壓的波動，由於低壓電流一般都比較大，在開關額定電流能滿足要求的情況下，可以考慮按常規變壓器直接加調壓線圈的方式，但一般情況下，開關電流與低壓額定電流難以匹配，所以需特殊考慮調壓方式。在國外的通常設計方法是採用MR 公司生產的大電流電抗開關、內置電抗器和串聯調壓變壓器的方式加以實現低壓有載調壓，這種方式的缺點就是MR電抗開關昂貴，而且需為開關設計專用的電抗器。為了在不同時間段可以使用不同等級的電壓，中國專利文獻公開了一種雙電源變壓器[專利號ZL200920040275. 2]，其特徵在於變壓器的油箱箱體內裝有鐵芯，鐵芯外圍繞制有低壓線圈和高壓線圈；油箱箱體上面裝有低壓套管、高壓套管、分接開關和串並聯轉換開關；其高壓線圈由上IOKV線圈和下IOKV線圈構成，上IOKV線圈中有上IOKV線圈分接線的引出端線7、6、5、4、3、2引出，下IOKV線圈中有下IOKV線圈分接線的引出端線V、 6，、5，、4，、3，、2，引出；上IOKV線圈和下IOKV線圈引出的各分接線均與分接開關相連接， 上IOKV線圈的頭端引出線A、B、C和下IOKV線圈的尾端引出線A』、B』、C』均與串並聯轉換開關相連接，上IOKV線圈的分接線的引出端線7和下IOKV線圈的分接線的引出端線7』也與串並聯轉換開關相連接。同時，由於低壓側的匝數相對較少，為了滿足調壓時電壓的精度，調壓線圈的設計比較困難。中國專利文獻公開了低壓側有載調壓變壓器[申請號CN200810022105. 1]，它是一種能降低變壓器調壓線圈的絕緣水平、減少通過電抗式開關的電流及比較容易地設置滿足電壓精度的分接匝數。它由高壓線圈和低壓線圈組成的主變壓器、調壓線圈、電抗式開關、電抗器和由並聯線圈及串聯線圈組成的調壓變壓器構成；在主變壓器低壓線圈與鐵芯之間設置一隻調壓線圈，該調壓線圈套裝在主變壓器的鐵芯上；調壓線圈按兩檔分接設置分級段；調壓線圈設置有10個分接抽頭，該10個分接抽頭均分別與電抗式開關的觸頭相連接；調壓變壓器的一次側並聯線圈與主變壓器的調壓線圈並聯連接；調壓變壓器的二次側串聯線圈與主變壓器的低壓線圈串接連接，但是該系統結構複雜且成本較高。上述這兩種變壓器是一種配電變壓器，其低壓有載調壓變壓器由於其開關電流與低壓額定電流難以匹配，在設計上需要大電流電抗開關、內置電抗器和串聯調壓變壓器的方式來實現，這樣使得所需的成本會比較高，並且其雙高壓變壓器使用的電壓等級不適於北美市場72KV和138KV的應用。

發明內容
本發明對現有的技術存在上述問題，提出了一種雙高壓低壓有載調壓變壓器，該雙高壓低壓有載調壓變壓器能夠適用兩種不同的電壓等級，也能夠簡化現有結構並降低成本。本發明通過下列技術方案來實現一種雙高壓低壓有載調壓變壓器，其特徵在於， 包括油箱、設置在油箱內的主變壓器和調壓變壓器，主變壓器包括主變鐵芯，在主變鐵芯上從外到裡依次設置主變高壓線圈、主變低壓線圈和低壓調壓線圈，所述的主變高壓線圈分為兩個支路線圈並通過高壓串並轉換開關連接，所述的調壓變壓器包括調變鐵芯，在調變鐵芯上從外到裡依次設置調變並聯線圈和低壓串聯線圈，上述的調壓變壓器的低壓串聯線圈與上述的主變低壓線圈串聯，上述調壓變壓器的調變並聯線圈與上述低壓調壓線圈之間通過低壓有載調壓開關並聯連接。由於主變壓器和調壓變壓器共用一個油箱，使變壓器佔用的空間比較小且也減少了成本。該高壓串並轉換開關用來實現主變高壓線圈的兩個支路線圈電壓之間的轉換，當高壓串並轉換開關並聯連接時，主變高壓線圈的兩個支路線圈為並聯連接，滿足一種電壓等級的供電線路；當高壓串並轉換開關串聯連接時，主變高壓線圈的兩個支路線圈為串聯連接，滿足另一種電壓等級的供電線路，實現了利用一個變壓器來完成不同時間段不同電壓等級的輸入。該調壓變壓器的調變並聯線圈通過與主變壓器的調壓線圈並聯連接，產生一個與低壓調壓線圈同步變化的勵磁電壓，主變調壓線圈電壓變化，調壓變壓器的調變並聯線圈變化，使調變變壓器的調變低壓串聯線圈的電壓也就跟著發生變化，這樣，低壓的輸出電壓也就實現了有載調壓的目的。在上述的雙高壓低壓有載調壓變壓器中，所述的主變高壓線圈上分別引出若干個分接頭，主變高壓線圈之間的若干分接頭通過高壓無勵磁跨接開關相連接。所述的高壓無勵磁跨接開關是調整電力變壓器線圈電壓的裝置，它用於變換一次或二次繞組的分接，改變其有效匝數，進行分級調壓。在上述的雙高壓低壓有載調壓變壓器中，所述的兩個支路線圈的匝數相等。每支主變高壓線圈的匝數由低電壓等級計算確定，每支主變高壓線圈的電流由高電壓等級計算確定。在上述的雙高壓低壓有載調壓變壓器中，所述主變高壓線圈的兩個支路線圈為上下布置而非中部對稱布置。所述的主變高壓線圈設計成對稱的兩個支路線圈，是考慮到高壓為D接，同時需高壓串並轉換開關。在上述的雙高壓低壓有載調壓變壓器中，所述的低壓調壓線圈按兩擋分接設置分級段，該兩擋分級段為升壓擋「 + 」和降壓擋「_」。所述的低壓調壓線圈設置有若干個分接抽頭，所述的若干個分接抽頭分別與低壓有載調壓開關的觸頭相連接。在上述的雙高壓低壓有載調壓變壓器中，所述的低壓有載調壓開關為M型開關。 所述的M型開關是普通的國產開關，價格比較便宜，可以節省變壓器製造的成本。在上述的雙高壓低壓有載調壓變壓器中，所述雙高壓低壓有載調壓變壓器額定容量為9200KVA，額定電壓為138/69KV或者72/36KV，聯接組標號為Dynll，冷卻方式為ONAN/ ONAF。
現有技術相比，本雙高壓低壓有載調壓變壓器具有以下優點1、本發明由於主變壓器的主變高壓線圈部分只採用一個高繞組，一套高壓出線裝置及高壓串並轉換開關來實現，使得該系統在設計上成本會比較低。2、本發明在低壓部分採用有載調壓的方式，採用了主變加串聯調變的方式，只要採用國產M型開關即可，其中省略了電抗器，節省了成本。


圖1是本發明的俯視結構示意圖。圖2是本發明的線圈布置示意圖。圖3是本發明的主變高壓線圈的電路示意圖。圖4是本發明的主變低壓線圈與調壓變壓器的電路示意圖。圖中，1、油箱；2、主變壓器；3、調壓變壓器；4、低壓有載調壓開關；5、高壓串並轉換開關；6、高壓無勵磁跨接開關；7、主變高壓線圈；8、主變低壓線圈；9、低壓調壓線圈；10、 調變並聯線圈；11、低壓串聯線圈；12、分接頭；13、抽頭；14、調變鐵芯；15、主變鐵芯。
具體實施例方式以下是本發明的具體實施例並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述， 但本發明並不限於這些實施例。如圖1、2、3、4所示，本雙高壓低壓有載調壓變壓器包括油箱1、設置在油箱1內的主變壓器2和調壓變壓器3，其中主變壓器2和調壓變壓器3共用一個油箱1，在油箱1內還設置有低壓有載調壓開關4、高壓串並轉換開關5、高壓無勵磁分接開關6。主變壓器2包括主變鐵芯，在主變鐵芯上從外到裡依次設置主變高壓線圈7、主變低壓線圈8和低壓調壓線圈9，調壓變壓器3包括調變鐵芯，在調變鐵芯上從外到裡依次設置調變並聯線圈10和低壓串聯線圈11，其中主變高壓線圈7設計成匝數相等且對稱的兩個支路線圈，其兩個支路線圈設計為D接的方式並通過高壓串並轉換開關5連接，在高壓串並轉換開關5上設置有 Al，A2，XI，X2，Bi，B2，Yl, Y2，Cl，C2，Zl, Z2的連接點，主變高壓線圈7上也有對應的連接點，主變高壓線圈7與高壓串並轉換開關5通過這些連接點對應連接起來，並且兩個支路線圈設置為上下布置而非中部對稱布置，實現了兩個高壓額定電壓的轉換。當高壓串並轉換開關5設置在並聯的位置時，即A1-A2，X1-X2 ；B1-B2, Y1-Y2 ；C1-C2, Z1-Z2導通，其高壓電壓為69kV，當高壓串並轉換開關5設置在串聯的位置時，即A2-X1 ；B2-Y1 ；C2-Z1導通，其高壓電壓為138kV。此外，在主變高壓線圈7上分別引出8個分接頭12，主變高壓線圈7之間的8個分接頭12通過高壓無勵磁跨接開關6相連接，通過高壓無勵磁跨接開關6來調整高壓變壓器線圈電壓，以改變其有效匝數，進行分級調壓。調壓變壓器3的低壓串聯線圈11與主變低壓線圈8串聯；低壓調壓線圈9按兩擋分接設置分級段，該兩擋分級段為升壓擋「 + 」和降壓擋「_」。低壓調壓線圈9設置有17個分接抽頭13，這17個分接抽頭13分別與低壓有載調壓開關4相連接，該低壓有載調壓開關4為M型開關。調壓變壓器3的調變並聯線圈10與低壓調壓線圈9之間通過M型開關的觸頭並聯連接，產生一個與低壓調壓線圈9同步變化的勵磁電壓，主變低壓調壓線圈9電壓變化，調壓變壓器3的調變並聯線圈10變化，使調變變壓器的調變低壓串聯線圈11的電壓也就跟著發生變化，這樣，低壓的輸出電壓也就實現了有載調壓的目的。每支主變高壓線圈7的匝數由低電壓等級計算確定，每支主變高壓線圈7的電流由高電壓等級計算確定。雙高壓低壓有載調壓變壓器額定容量為9200KVA，額定電壓為 138/69KV或者72/36KV，聯接組標號為Dynl 1，冷卻方式為0NAN/0NAF。本雙高壓低壓有載調壓變壓器當外部輸入69/36KV的電壓時，該變壓器的高壓串並轉換開關5轉至並聯連接，主變高壓線圈7的兩個支路線圈為並聯連接，再通過主變壓器 2和調壓變壓器3的調節輸出供客戶使用的電壓；當外部輸入138/72KV的電壓時，該變壓器的高壓串並轉換開關5轉至串聯連接，主變高壓線圈7的兩個支路線圈為串聯連接，再通過主變壓器2和調壓變壓器3的調節輸出供客戶使用的電壓。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。儘管本文較多地使用了油箱1、主變壓器2、調壓變壓器3、低壓有載調壓開關4、高壓串並轉換開關5、高壓無勵磁跨接開關6、主變高壓線圈7、主變低壓線圈8、低壓調壓線圈 9、調變並聯線圈10、低壓串聯線圈11、分接頭12、抽頭13、調變鐵芯14、主變鐵芯11等術語，但並不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。
權利要求
1.一種雙高壓低壓有載調壓變壓器，其特徵在於，包括油箱(1)、設置在油箱(1)內的主變壓器⑵和調壓變壓器(3)，主變壓器⑵包括主變鐵芯(15)，在主變鐵芯(15)上從外到裡依次設置主變高壓線圈(7)、主變低壓線圈(8)和低壓調壓線圈(9)，所述的主變高壓線圈(7)分為兩個支路線圈並通過高壓串並轉換開關(5)連接，所述的調壓變壓器(3) 包括調變鐵芯(14)，在調變鐵芯(14)上從外到裡依次設置調變並聯線圈(10)和低壓串聯線圈(11)，上述的調壓變壓器(3)的低壓串聯線圈(11)與上述的主變低壓線圈(8)串聯， 上述調壓變壓器(3)的調變並聯線圈(10)與上述低壓調壓線圈(9)之間通過低壓有載調壓開關(4)並聯連接。
2.根據權利要求1所述的雙高壓低壓有載調壓變壓器，其特徵在於，所述的主變高壓線圈(7)上分別引出若干個分接頭(12)，主變高壓線圈(7)之間的若干分接頭(1 通過高壓無勵磁跨接開關(6)相連接。
3.根據權利要求1所述的雙高壓低壓有載調壓變壓器，其特徵在於，所述的兩個支路線圈的匝數相等。
4.根據權利要求1或2或3所述的雙高壓低壓有載調壓變壓器，其特徵在於，所述主變高壓線圈(7)的兩個支路線圈為上下布置而非中部對稱布置。
5.根據權利要求4所述的雙高壓低壓有載調壓變壓器，其特徵在於，所述的低壓調壓線圈(9)按兩擋分接設置分級段，該兩擋分級段為升壓擋「 + 」和降壓擋「_」。
6.根據權利要求5所述的雙高壓低壓有載調壓變壓器，其特徵在於，所述的低壓有載調壓開關(4)為M型開關。
7.根據權利要求6所述的雙高壓低壓有載調壓變壓器，其特徵在於，所述雙高壓低壓有載調壓變壓器額定容量為9200KVA，額定電壓為138/69KV或者72/36KV，聯接組標號為 Dynl 1，冷卻方式為 ONANfONAF。
全文摘要
本發明提供了一種雙高壓低壓有載調壓變壓器，屬於變壓器製造技術領域。它解決了現有技術中電壓等級不適於北美市場72KV和138KV的應用。該系統包括油箱、設置在油箱內的主變壓器和調壓變壓器，主變壓器包括主變鐵芯，在主變鐵芯上從外到裡依次設置主變高壓線圈、主變低壓線圈和低壓調壓線圈，主變高壓線圈分為兩個支路線圈並通過高壓串並轉換開關連接，調壓變壓器包括調變鐵芯，在調變鐵芯上從外到裡依次設置調變並聯線圈和低壓串聯線圈，調壓變壓器的低壓串聯線圈與主變低壓線圈串聯，調壓變壓器的調變並聯線圈與低壓調壓線圈之間通過低壓有載調壓開關並聯連接。該系統能夠適用兩種不同的電壓等級，也能夠簡化現有結構並降低成本。
文檔編號H01F29/04GK102360849SQ20111019452
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月12日 優先權日2011年7月12日
發明者徐秋元 申請人:三變科技股份有限公司