Yy接線平衡變壓器的製作方法

2023-10-04 05:31:04 3

專利名稱：Yy接線平衡變壓器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電壓和相位變換的變電裝置，尤其是能將工業三相電力系統變換成平衡的二相電力系統的變壓器；添加移相電抗器和電容器後，能將工業三相電力系統變換成平衡的單相電力系統的變壓器。
背景技術：
目前，公知的YNA接線平衡變壓器，其次邊線圈有10個，原邊線圈有3個，共13個線圈，接線複雜，製造麻煩；輸出的二相電壓還不能分別獨立調整電壓。目前，還沒有配置移相電抗器和電容器後，能將工業三相電力系統變換成平衡的單相電力系統變壓器的功能。

發明內容
為了克服現有YNA平衡變壓器接線複雜，輸出的二個單相電壓不能分別獨立調整的不足，添加移相電抗器和電容器後，也不能將工業三相電力系統變換成平衡的單相電力系統的問題，本發明提供一種YY接線平衡變壓器，該平衡變壓器原邊與次邊線圈共6個，輸出的二相可以分別獨立的調整電壓。添加移相電抗器和電容器後，能將工業三相電力系統變換成平衡的單相電力系統的變壓器。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是YY接線平衡變壓器採用三柱式鐵心，原邊線圈A1、B1、C1連接成星形(Y)，由首端子A、B、C接入電力系統。次邊線圈a2的尾端、次邊線圈b2的尾端和次邊線圈c2的尾端相連接成星形(Y)；次邊線圈c2的首端子c、次邊線圈b2的首端子b、與次邊線圈a2的首端子a，電壓向量形成「V」形，引出接入二相負荷。
次邊線圈b2與次邊線圈c2電壓之比等於次邊線圈b2與次邊線圈a2電壓之比，等於 次邊線圈b2中的電流是次邊線圈a2與次邊線圈c2中電流的向量和。原邊線圈A1、B1、C1尾端設置調壓開關，調壓後的變比與額定分接時相同。當輸出的二相負荷相同時，原邊線圈A1、B1、C1中電流相等，相位差為120度電角度，無負序電流，無零序電流。YY接線平衡變壓器將原邊的三相電力系統平衡的變換為二相電力系統。
YY接線平衡變壓器的次邊線圈b2是公用線圈，次邊線圈b2可以分裂為次邊線圈b41、b42、b61、b62，次邊線圈b41的首端和次邊線圈a2的首端相連，次邊線圈b42的尾端引出端子i；次邊線圈b61的首端和次邊線圈c2的首端相連，次邊線圈b62的尾端引出端子g；次邊線圈a2的尾端和次邊線圈c2的尾端相連，引出端子h；端子g、h、i間電壓向量形成「V」形，引出接入二相負荷。
次邊線圈b41+b42與次邊線圈a2電壓之比等於次邊線圈b61+b62與次邊線圈c2電壓之比，等於 仍是YY接線平衡變壓器，能將原邊的三相電力系統平衡的變換為二相電力系統。
YY接線平衡變壓器供電的二相系統容量可以不同，原邊線圈A1、次邊線圈a2組成的A相線圈，和原邊線圈C1、次邊線圈c2組成的C相線圈容量可以不相等，例如C相線圈容量是A相線圈容量的90％、80％、70％等；在原邊線圈A1、B1、C1尾端設兩臺調壓開關，分別調整原邊線圈A1、B1、C1的電壓；鐵心截面積也可以根據線圈容量相應調整。以適應不同負荷情況的需求，並節省材料和電氣容量。
YY接線平衡變壓器的兩組次邊線圈連接成YX接線平衡變壓器，次邊線圈水平排列，縱向分裂，交叉連接，近鐵心布置。
端子a連接次邊線圈a21的首端，依次連接次邊線圈a22的首端、連接次邊線圈b22的尾端、連接次邊線圈b21尾端、次邊線圈b21的首端連接端子b；端子b連接次邊線圈b32的尾端、依次連接次邊線圈b31的尾端、連接次邊線圈a31的首端、次邊線圈a32的首端，次邊線圈a32的尾端連接端子d。
端子c連接次邊線圈c21的首端，依次連接次邊線圈c22的首端、連接次邊線圈b22的尾端、連接次邊線圈b21尾端、次邊線圈b21的首端連接端子b；端子b連接次邊線圈b32的尾端，依次連接次邊線圈b31的尾端、次邊線圈c31的首端、次邊線圈c32的首端、次邊線圈c32的尾端連接端子f；端子a、b、d為一組輸出，端子c、b、f為另一組輸出，端子b為中點。供出2倍YY接線平衡變壓器的輸出電壓，應用在供電距離長，負荷大的二相系統。
YY接線平衡變壓器在次邊線圈a2首端a，和次邊線圈c2的首端c之間接入移相電抗器DK，在次邊線圈b2的兩端連接移相電容器DR，由次邊線圈端子a、b間引出單相負荷。
移相電抗器DK的容量為單相負荷容量的 移相電容器DR的容量為單相負荷容量的 當輸出的單相負荷達到額定負荷，功率因數為1時，原邊線圈A1、B1、C1中電流相等，相位差為120度電角度，無負序電流，無零序電流。YY接線平衡變壓器將原邊的三相電力系統平衡的變換為單相電力系統。
YY接線平衡變壓器，增加低電壓的次邊線圈u2、v2、w2；次邊線圈u2引出端u，與次邊線圈w2引出端w間接入移相電抗器DK，次邊線圈v2兩端之間接入移相電容器DR。其目的是便於開關設備的頻繁投入和切除移相電抗器和移相電容器。維持移相電抗器DK的容量為單相負荷容量的 移相電容器DR的容量為單相負荷容量的 左右。在次邊線圈a2的端子a與次邊線圈b2的端子b之間引出單相負荷。
YY接線平衡變壓器可以由兩組次邊線圈(缺1個c相)連接成平衡變壓器，端子a連接次邊線圈a21的首端，依次連接次邊線圈a22的首端、連接次邊線圈b22的尾端、連接次邊線圈b21尾端、次邊線圈b21的首端連接端子b；端子b連接次邊線圈b32的尾端、依次連接次邊線圈b31的尾端、連接次邊線圈a31的首端、次邊線圈a32的首端，次邊線圈a32的尾端連接端子d。
端子c連接次邊線圈c2的首端，依次連接次邊線圈b22的尾端、連接次邊線圈b21尾端、次邊線圈b21的首端連接端子b；次邊線圈c2的尾端連接次邊線圈a22的尾端。
在次邊線圈a2的端子a與次邊線圈c2的端子c之間接入移相電抗器DK，在次邊線圈b2的兩端連接移相電容器DR。
由次邊線圈端子a、b、d間引出2倍單相負荷的電壓，供給長距離大功率的單相負荷。
YY接線平衡變壓器增加次邊線圈a31、a32、b31、b32，並將次邊線圈a2、b2分裂為a21、a22、b21、b22。端子a連接次邊線圈a21的首端，依次連接次邊線圈a22的首端、連接次邊線圈b22的尾端、連接次邊線圈b21尾端、次邊線圈b21的首端連接端子b；端子b連接次邊線圈b32的尾端、依次連接次邊線圈b31的尾端、連接次邊線圈a31的首端、次邊線圈a32的首端，次邊線圈a32的尾端連接端子d；由次邊線圈端子a、b、d間引出2倍單相負荷的電壓，供給負荷。
低電壓的次邊線圈u2、v2、w2；次邊線圈u2引出端u，與次邊線圈w2引出端w間接入移相電抗器DK，次邊線圈v2兩端之間接入移相電容器DR。其目的是便於開關設備的頻繁投入和切除移相電抗器和移相電容器。
本發明的有益效果是，可以方便的將工業三相電源變換為二相平衡電源，同時實現了分別獨立調整電壓，簡化了接線，方便製造，節約成本，是一種節電產品。添加移相電抗器和電容器後，能將工業三相電力系統變換成平衡的單相電力系統的變壓器。
本發明尤其實用於電氣化鐵路的牽引變壓器，原邊線圈A1、B1、C1由首端子A、B、C接入三相220千伏或110千伏電力系統，次邊線圈a2、b2、c2為牽引線圈，由端子a、b、c供給二相27.5千伏牽引負荷。
添加移相電抗器和電容器後，由端子a、b供給單相27.5千伏牽引負荷，實現單相供電。
YY接線平衡變壓器，可以替代現行的任何一種接線的牽引變壓器，並且能達到提高效率、節省電能、減少運用費用的目的。
YY接線平衡變壓器，可以實現照明用電獨立供電，而不會發生照明、動力混用電。當低壓端子a、b和b、c電壓為220伏時，端子a、c間電壓為270伏，使用照明不行，使用動力也不行，可以保障用戶按核定申請用電，方便計量核算。


下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
附圖1-1是本發明的電壓向量原理圖。
附圖1-2是本發明的線圈連接圖。
附圖2-1是YY接線平衡變壓器第二個實施例電壓向量原理圖。
附圖2-2是YY接線平衡變壓器第二個實施例線圈連接圖。
附圖3-1是YY接線平衡變壓器第三個實施例電壓向量原理圖。
附圖3-2是YY接線平衡變壓器第三個實施例線圈連接圖。
附圖4-1是YY接線平衡變壓器第四個實施例電壓向量原理圖。
附圖4-2是YY接線平衡變壓器第四個實施例次邊線圈連接圖。
附圖5-1是YY接線平衡變壓器第五個實施例電壓向量原理圖。
附圖5-2是YY接線平衡變壓器第五個實施例線圈連接圖。
附圖6-1是YY接線平衡變壓器第六個實施例電壓向量原理圖。
附圖6-2是YY接線平衡變壓器第六個實施例線圈連接圖。
附圖7-1是YY接線平衡變壓器第七個實施例電壓向量原理圖。
附圖7-2是YY接線平衡變壓器第七個實施例次邊線圈連接圖。
附圖8-1是YY接線平衡變壓器第八個實施例電壓向量原理圖。
附圖8-2是YY接線平衡變壓器第八個實施例次邊線圈連接圖。
附圖中大寫字母A1、B1、C1是YY接線平衡變壓器原邊線圈，A、B、C是原邊線圈的接線端子。
小寫字母a2、a21、a22、a31、a32、b2、b21、b22、b31、b32、b41、b42、b61、b62、c2、c21、c22、c31、c32、u2、v2、w2是YY接線平衡變壓器次邊線圈，a、b、c、d、g、h、i、f、u、v、w是次邊線圈的接線端子。
DK是移相電抗器；DR是移相電容器具體實施方式
在附圖1-1、附圖1-2中，採用三柱式鐵心的YY接線平衡變壓器，原邊線圈(A1、B1、C1)連接成星形(Y)，由首端子(A、B、C)接入電力系統。次邊線圈(a2)的尾端連接次邊線圈(b2)的尾端和次邊線圈(c2)的尾端連接成星形(Y)。次邊線圈(b2)的首端子(b)、與次邊線圈(a2)的首端子(a)、次邊線圈(c2)的首端子(c)，電壓向量形成「V」形，接入二相負荷。次邊線圈(b2)與次邊線圈(c2)電壓之比等於次邊線圈(b2)與次邊線圈(a2)電壓之比，等於 原邊線圈(A1、B1、C1)尾端設置的調壓開關，調壓後的變比與額定分接時相同。當輸出的二相負荷相同時，原邊線圈(A1、B1、C1)中電流相等，相位差為120度電角度，無負序電流，無零序電流。YY接線平衡變壓器將原邊的三相電力系統平衡的變換為二相電力系統。
次邊線圈(b2)中的電流是次邊線圈(a2)與次邊線圈(c2)中電流的向量和，選擇導線截面時應計算。
附圖2-1、附圖2-2，是YY接線平衡變壓器第二個實施例，由YY接線平衡變壓器，次邊線圈(b2)是公用線圈，可將次邊線圈(b2)分裂為次邊線圈(b41、b42、b61、b62)，次邊線圈(b41)的首端和次邊線圈(a2)的首端相連，次邊線圈(b42)的尾端引出端子(i)。次邊線圈(b61)的首端和次邊線圈(c2)的首端相連，次邊線圈(b62)的尾端引出端子(g)。次邊線圈(a2)的尾端和次邊線圈(c2)的尾端相連，引出端子(h)。端子(g)、(h)、(i)間電壓向量形成「V」形，引出接入二相負荷。
次邊線圈(b41+b42)與次邊線圈(a2)電壓之比等於次邊線圈(b61+b62)與次邊線圈(c2)電壓之比，等於 仍是變形YY接線平衡變壓器，當輸出的二相負荷相同時，原邊線圈(A1、B1、C1)中電流相等，相位差為120度電角度，無負序電流，無零序電流。YY接線平衡變壓器將原邊的三相電力系統平衡的變換為二相電力系統。
附圖3-1、附圖3-2，是YY接線平衡變壓器第三個實施例，原邊線圈(A1)、次邊線圈(a2)組成的A相線圈，和原邊線圈(C1)、次邊線圈(a2)組成的C相線圈容量可以不相等，例如C相線圈容量是A相線圈容量的90％、80％、70％等；在原邊線圈(A1、B1、C1)尾端設兩組調壓開關，分別調整原邊線圈A1、B1、C1的電壓；鐵心截面積也可以相應調整。以適應二相牽引負荷不同的現場情況。
附圖4-1、附圖4-2，是YY接線平衡變壓器第四個實施例，由YY接線平衡變壓器的兩組次邊線圈連接成YX接線平衡變壓器。
次邊線圈水平排列，縱向分裂，交叉連接，近鐵心布置。
端子(a)連接次邊線圈(a21)的首端，依次連接次邊線圈(a22)的首端、連接次邊線圈(b22)的尾端、連接次邊線圈(b21)尾端、次邊線圈(b21)的首端連接端子(b).；端子(b)連接次邊線圈(b32)的尾端、依次連接次邊線圈(b31)的尾端、連接次邊線圈(a31)的首端、次邊線圈(a32)的首端，次邊線圈(a32)的尾端連接端子(d)。
端子c連接次邊線圈(c21)的首端，依次連接次邊線圈(c22)的首端、連接次邊線圈(b22)的尾端、連接次邊線圈(b21)尾端、次邊線圈(b21)的首端連接端子(b)；端子(b)連接次邊線圈(b32)的尾端，依次連接次邊線圈(b31)的尾端、次邊線圈(c31)的首端、次邊線圈(c32)的首端、次邊線圈(c32)的尾端連接端子(f)。端子(a)、(b)、(d)為一組輸出，端子(c)、(b)、(f)為另一組輸出，端子(b)為中點。
應用於2×25KV自耦變壓器(AT)供電方式，供應長距離大負荷的牽引負荷。
附圖5-1、附圖5-2，是YY接線平衡變壓器的第五個實施例，在次邊線圈(a2)首端(a)，和次邊線圈(c2)的首端(c)之間接入移相電抗器(DK)，在次邊線圈(b2)的兩端連接移相電容器(DR)，由次邊線圈端子(a)、(b)間接入單相負荷。
移相電抗器DK的容量為單相負荷容量的 移相電容器DR的容量為單相負荷容量的 當輸出的單相負荷達到額定負荷，功率因數為1時，原邊線圈(A1、B1、C1)中電流相等，相位差為120度電角度，無負序電流，無零序電流。YY接線平衡變壓器將原邊的三相電力系統平衡的變換為單相電力系統。用於單相供電。
附圖6-1、附圖6-2，是YY接線平衡變壓器第六個實施例，增加低電壓的次邊線圈(u2、v2、w2)。次邊線圈(u2)引出端(u)，與次邊線圈(w2)引出端(w)間接入移相電抗器(DK)，次邊線圈(v2)兩端之間接入移相電容器(DR)。其目的是便於開關設備的頻繁投入和切除移相電抗器和移相電容器。移相電抗器DK的容量為單相負荷容量的 移相電容器DR的容量為單相負荷容量的 在次邊線圈(a2)的端子(a)與次邊線圈(b2)的端子(b)之間接入單相負荷。
附圖7-1、附圖7-2，是YY接線平衡變壓器第七個實施例，可以由兩組次邊線圈(缺1個c相)連接成平衡變壓器，端子(a)連接次邊線圈(a21)的首端，依次連接次邊線圈(a22)的首端、連接次邊線圈(b22)的尾端、連接次邊線圈(b21)尾端、次邊線圈(b21)的首端連接端子(b)。端子(b)連接次邊線圈(b32)的尾端、依次連接次邊線圈(b31)的尾端、連接次邊線圈(a31)的首端、次邊線圈(a32)的首端，次邊線圈(a32)的尾端連接端子(d)。
端子(c)連接次邊線圈(c2)的首端，依次連接次邊線圈(b22)的尾端、連接次邊線圈(b21)尾端、次邊線圈(b21)的首端連接端子(b)。次邊線圈(c2)的尾端連接次邊線圈(a22)的尾端。
在次邊線圈(a2)的端子(a)與次邊線圈(c2)的端子(c)之間接入移相電抗器(DK)，在次邊線圈(b2)的兩端連接移相電容器(DR)。
由次邊線圈端子(a、b、d)間引出2倍單相負荷的電壓，供給大功率單相負荷。
附圖8-1、附圖8-2，是YY接線平衡變壓器第八個實施例，YY接線平衡變壓器增加次邊線圈(a31、a32、b31、b32)，並將次邊線圈(a2、b2)分裂為次邊線圈(a21、a22、b21、b22)。端子(a)連接次邊線圈(a21)的首端，依次連接次邊線圈(a22)的首端、連接次邊線圈(b22)的尾端、連接次邊線圈(b21)尾端、次邊線圈(b21)的首端連接端子(b)。端子(b)連接次邊線圈(b32)的尾端、依次連接次邊線圈(b31)的尾端、連接次邊線圈(a31)的首端、次邊線圈(a32)的首端，次邊線圈(a32)的尾端連接端子(d)。由次邊線圈端子(a、b、d)間引出2倍單相負荷的電壓，供給大功率單相負荷。
次邊線圈(u2)引出端(u)，與次邊線圈(w2)引出端(w)間接入移相電抗器(DK)，次邊線圈(v2)兩端之間接入移相電容器(DR)。低電壓的次邊線圈(u2、v2、w2)目的是便於開關設備的頻繁投入和切除移相電抗器和移相電容器。
權利要求
1.一種YY接線平衡變壓器，採用公知的三柱式鐵心；原邊線圈A1、B1、C1連接成星形(Y)，由首端子A、B、C接入電力系統，其特徵是次邊線圈a2的尾端、次邊線圈b2的尾端和次邊線圈c2的尾端連接成星形(Y)；次邊線圈c2的首端子c、次邊線圈b2的首端子b、與次邊線圈a2的首端子a，電壓向量形成「V」形，引出接入二相負荷；次邊線圈b2與次邊線圈c2電壓之比等於次邊線圈b2與次邊線圈a2電壓之比，等於 次邊線圈b2中的電流是次邊線圈a2與次邊線圈c2中電流的向量和；原邊線圈A1、B1、C1的尾端設調壓開關，調壓後的變比與額定分接時相同。
2.由權利要求1所述的YY接線平衡變壓器，其特徵是次邊線圈b2分裂為次邊線圈b41、b42、b61、b62，次邊線圈b41的首端和次邊線圈a2的首端相連，次邊線圈b42的尾端引出端子i；次邊線圈b61的首端和次邊線圈c2的首端相連，次邊線圈b62的尾端引出端子g；次邊線圈a2的尾端和次邊線圈c2的尾端相連，引出端子h；端子g、h、i間電壓向量形成「V」形，引出接入二相負荷；次邊線圈b41+b42與次邊線圈a2電壓之比等於次邊線圈b61+b62與次邊線圈c2電壓之比，等於
3.由權利要求1、2所述的YY接線平衡變壓器，其特徵是原邊線圈A1、次邊線圈a2組成的A相線圈，和原邊線圈C1、次邊線圈c2組成的C相線圈容量可以不相等，例如C相線圈容量是A相線圈容量的90％、80％、70％等；在原邊線圈A1、B1、C1尾端設兩臺調壓開關，分別調整原邊線圈A1、B1、C1的電壓；鐵心截面積也可以根據線圈容量相應調整。
4.由權利要求1、2所述的YY接線平衡變壓器，其特徵是由YY接線平衡變壓器的兩組次邊線圈連接成YX接線平衡變壓器；端子a連接次邊線圈a21的首端，依次連接次邊線圈a22的首端、連接次邊線圈b22的尾端、連接次邊線圈b21尾端、次邊線圈b21的首端連接端子b；端子b連接次邊線圈b32的尾端、依次連接次邊線圈b31的尾端、連接次邊線圈a31的首端、次邊線圈a32的首端，次邊線圈a32的尾端連接端子d；端子c連接次邊線圈c21的首端，依次連接次邊線圈c22的首端、連接次邊線圈b22的尾端、連接次邊線圈b21尾端、次邊線圈b21的首端連接端子b；端子b連接次邊線圈b32的尾端，依次連接次邊線圈b31的尾端、次邊線圈c31的首端、次邊線圈c32的首端、次邊線圈c32的尾端連接端子f；端子a、b、d為一組輸出，端子c、b、f為另一組輸出，端子b為中點。
5.由權利要求1所述的YY接線平衡變壓器，其特徵是在次邊線圈a2的首端a，和次邊線圈c2的首端c之間接入移相電抗器DK，在次邊線圈b2的兩端連接移相電容器DR，由次邊線圈端子a、b間引出單相負荷；移相電抗器DK的容量為單相負荷容量的 移相電容器DR的容量為單相負荷容量的
6.由權利要求1所述的YY接線平衡變壓器，其特徵是增加次邊線圈u2、v2、w2；次邊線圈u2引出端u，與次邊線圈w2引出端w間接入移相電抗器DK，次邊線圈v2兩端之間接入移相電容器DR；移相電抗器DK的容量為單相負荷容量的 移相電容器DR的容量為單相負荷容量的(15-3)/8;]]>在次邊線圈a2的端子a與次邊線圈b2的b之間引出單相負荷。
7.由權利要求4所述的YY接線平衡變壓器，其特徵是在次邊線圈a2的端子a與次邊線圈c2的端子c之間接入移相電抗器DK，在次邊線圈b2的兩端連接移相電容器DR；取消次邊線圈c3；由次邊線圈端子a、b、d間引出2倍單相負荷的電壓，供給負荷。
8.由權利要求6所述的YY接線平衡變壓器，其特徵是增加次邊線圈a31、a32、b31、b32，並將次邊線圈a2、b2分裂為a21、a22、b21、b22；端子a連接次邊線圈a21的首端，依次連接次邊線圈a22的首端、連接次邊線圈b22的尾端、連接次邊線圈b21尾端、次邊線圈b21的首端連接端子b；端子b連接次邊線圈b32的尾端、依次連接次邊線圈b31的尾端、連接次邊線圈a31的首端、次邊線圈a32的首端，次邊線圈a32的尾端連接端子d；由次邊線圈端子a、b、d間引出2倍單相負荷的電壓，供給負荷。
全文摘要
YY接線平衡變壓器是一種電壓和相位變換的變電裝置，尤其是能將工業三相電力系統變換成平衡的二相或單相電力系統的變壓器。該平衡變壓器採用三柱式鐵心，原邊與次邊線圈共6個，輸出的二相可以分別獨立的調整電壓。原邊線圈A1、B1、C1連接成星形(Y)，由首端子A、B、C接入電力系統。次邊線圈a2的尾端、次邊線圈b2的尾端和次邊線圈c2的尾端相連；次邊線圈c2的首端子c、次邊線圈b2的首端子b、與次邊線圈a2的首端子a，電壓向量形成「V」形，引出接入二相負荷。在端子c、a間接入配值的移相電抗器，在次邊線圈b2兩端接入配值的移相電容器後，由端子a、b輸出單相負荷。
文檔編號H01F27/28GK101060030SQ20061007227
公開日2007年10月24日 申請日期2006年4月18日 優先權日2006年4月18日
發明者郭寶庫 申請人:郭寶庫