一種新型接線結構的單器身變壓器的製作方法
2023-12-02 07:30:11
專利名稱：一種新型接線結構的單器身變壓器的製作方法
技術領域：
本發明涉及變壓器領域，特別是一種新型接線結構的單器身變壓器。
背景技術：
應用在電化學領域的整流變壓器和冶金行業的電爐變壓器，由於工藝的需要，常常要求有較大的調壓範圍，且每兩檔電壓間的差距不宜過大，為此，變壓器需要帶有調壓線圈或者附有調壓變壓器，僅帶有調壓線圈的變壓器稱之為單器身變壓器。在單器身變壓器調壓時，如果要求調壓檔位較多時，常常採用多級粗細調的方式來實現(見附圖纊10)。在這種調壓方式下，如果變壓器運行在高電壓檔位，調壓線圈的部分粗調線圈並沒有連入電路中，而僅僅是為了滿足變壓器的調壓範圍而設置的，且尾部有較高的感應電壓，有一定的安全隱患。而大多數情況下變壓器經常運行在額定檔位或額定檔位附近的檔位，這就使得調壓線圈的部分粗調線圈經常是閒置的，造成調壓線圈的材料利用率不高。
發明內容
本發明的目的在於針對單器身調壓變壓器採用多級粗細調時線圈利用率不高的情況，提供一種新型接線結構的單器身變壓器，以有效提高變壓器材料的利用率及變壓器的效率和產品的性能，達到節能降耗的效果，克服上述已有技術存在的不足。本發明採取的技術方案是一種新型接線結構的單器身變壓器，其每相調壓線圈結構相同，包括粗調線圈和細調線圈，所述每相中的粗調線圈包括串接或並接的η檔粗調線圈，η檔粗調線圈中的相鄰兩檔通過與串並聯轉換開關連接後與其餘串接的各檔粗調線圈串接；上述η的數值為2 10的任意整數。其進一步的技術方案是所述η檔粗調線圈中位於前端的兩檔通過與串並聯轉換開關連接後與位於其後端的各檔粗調線圈串接，即第一檔粗調線圈與第二檔粗調線圈通過與串並聯轉換開關連接後與串接的第三檔至第η檔粗調線圈串接。所述η檔粗調線圈中位於中鋒的相鄰兩檔通過與串並聯轉換開關連接後分別與位於其前端和後端串接的各檔粗調線圈串接。所述η檔粗調線圈中位於後端的兩檔通過與串並聯轉換開關連接後與位於其前端的各檔粗調線圈串接，S卩第η檔粗調線圈與第η-1檔粗調線圈通過與串並聯轉換開關連接後與串接的第一檔至第η-2檔粗調線圈串接。其更進一步的技術方案是所述與串並聯轉換開關連接的相鄰兩檔粗調線圈匝數相等，在器身中上下均勻交替布置。所述串並聯轉換開關為三相或單相同步轉換開關，可在狀態1和狀態2之間轉換， 即當串並聯轉換開關處於狀態1時，與串並聯轉換開關連接相鄰兩檔粗調線圈處於並聯狀態，當串並聯轉換開關處於狀態2時，與串並聯轉換開關連接相鄰兩檔粗調線圈處於串聯狀態。由於採取上述技術方案，本發明之一種新型接線結構的單器身變壓器具有如下有益效果
1.本發明之一種新型接線結構的單器身變壓器將調壓線圈的相鄰兩檔粗調線圈設計成匝數相等的兩部分，並通過一個串、並聯轉換開關連入電路，串、並聯轉換開關串聯時， 滿足變壓器對調壓範圍的需要，在並聯的常用檔位時充分利用閒置線圈增加線圈的導流截面，使器身繞組的等效折算電阻變小、電阻損耗減少、變壓器的效率提高。2.採用本發明之新型接線結構可以降低粗調線圈尾部的感應電壓，降低尾部絕緣水平，提高安全係數，進一步提高變壓器安全運行的可靠性。3.由於本發明之一種新型接線結構的單器身變壓器串並聯組合的相鄰兩檔粗調線圈匝數相等，在器身中上下均勻交替布置，因而可保證兩個線圈的電抗及電阻壓降完全一致，避免兩個線圈並聯時由於壓降不一致帶來環流。下面結合附圖和實施例對本發明之一種新型接線結構的單器身變壓器的技術特徵作進一步的說明
圖1 本發明實施例一之單器身變壓器調壓線圈的接線結構示意圖(前端兩檔與K連
接)；
圖2 實施例一之單器身變壓器調壓線圈處於狀態1時的等效電路示意圖(其中A相)； 圖3 實施例一之單器身變壓器調壓線圈處於狀態2時的等效電路示意圖(其中A相)； 圖4:本發明實施例二之單器身變壓器調壓線圈的接線結構示意圖(中鋒兩檔與K連
接)；
圖5 本發明實施例三之單器身變壓器調壓線圈的接線結構示意圖(後端兩檔與K連
接)；
圖6 圖8 應用於單相變壓器時的調壓線圈的接線結構示意圖 圖6—前端相鄰兩檔粗調線圈與K連接的接線結構示意圖； 圖7—中鋒相鄰兩檔粗調線圈與K連接的接線結構示意圖； 圖8—後端相鄰兩檔粗調線圈與K連接的接線結構示意圖； 圖9 現有普遍採用單器身多級粗細調三相變壓器調壓線圈的接線結構示意圖； 圖10 現有普遍採用單器身多級粗細調單相變壓器調壓線圈的接線結構示意圖。圖中
LO—細調線圈，L一粗調線圈，Li、L2、L3、……Ln—第一檔至第η檔粗調線圈，K一串並聯轉換開關。
具體實施方式
實施例一
一種新型接線結構的單器身變壓器，其每相調壓線圈結構相同，包括粗調線圈L和細調線圈L0，所述每相中的粗調線圈L包括串接或並接的4檔粗調線圈L1、L2、L3和L4，4檔粗調線圈中位於前端的兩檔通過與串並聯轉換開關K連接後與位於其後端的各檔粗調線圈串接，即第三檔粗調線圈L3與第四檔粗調線圈L4串接，第一檔粗調線圈Ll與第二檔粗調線圈L2通過與串並聯轉換開關K連接後與第三檔粗調線圈L3串接(參見附圖1)。所述第一檔粗調線圈Ll與第二檔粗調線圈L2的匝數相等，第一檔粗調線圈Ll與第二檔粗調線圈L2在器身中上下均勻交替布置。所述每相中的串並聯轉換開關K為三相同步轉換開關，可在狀態1和狀態2之間轉換，當串並聯轉換開關K處於狀態1時，與串並聯轉換開關K連接相鄰兩檔粗調線圈處於並聯狀態(參見附圖2)，當串並聯轉換開關K處於狀態2時，與串並聯轉換開關K連接相鄰兩檔粗調線圈處於串聯狀態(參見附圖3)。實施例二
一種新型接線結構的單器身變壓器，其每相調壓線圈結構相同，包括粗調線圈L和細調線圈L0，所述每相中的粗調線圈L包括串接或並接的4檔粗調線圈L1、L2、L3和L4，4檔粗調線圈中位於中鋒的兩檔通過與串並聯轉換開關K連接後與位於其前端和後端的各檔粗調線圈串接，即第二檔粗調線圈L2與第三檔粗調線圈L3通過與串並聯轉換開關K連接後與第一檔粗調線圈Ll和第四檔粗調線圈L2串接(參見附圖4)。所述第二檔粗調線圈L2與第三檔粗調線圈L3的匝數相等，第二檔粗調線圈L2與第三檔粗調線圈L3在器身中上下均勻交替布置。所述每相中的串並聯轉換開關K為三相同步轉換開關，可在狀態1和狀態2之間轉換，當串並聯轉換開關K處於狀態1時，與串並聯轉換開關K連接相鄰兩檔粗調線圈處於並聯狀態，當串並聯轉換開關K處於狀態2時，與串並聯轉換開關K連接相鄰兩檔粗調線圈處於串聯狀態(附圖4為狀態1的連線結構)。實施例三
一種新型接線結構的單器身變壓器，其每相調壓線圈結構相同，包括粗調線圈L和細調線圈L0，所述每相中的粗調線圈L包括串接或並接的4檔粗調線圈L1、L2、L3和L4，4檔粗調線圈中位於後端的兩檔通過與串並聯轉換開關K連接後與位於其前端的各檔粗調線圈串接，即第一檔粗調線圈Ll與第二檔粗調線圈L2串接，第三檔粗調線圈L3與第四檔粗調線圈L4通過與串並聯轉換開關K連接後與第二檔粗調線圈L2串接(參見附圖5)。所述第三檔粗調線圈L3與第四檔粗調線圈L4的匝數相等，第三檔粗調線圈L3與第四檔粗調線圈L4在器身中上下均勻交替布置。所述每相中的串並聯轉換開關K為三相同步轉換開關，可在狀態1和狀態2之間轉換，當串並聯轉換開關K處於狀態1時，與串並聯轉換開關K連接相鄰兩檔粗調線圈處於並聯狀態，當串並聯轉換開關K處於狀態2時，與串並聯轉換開關K連接相鄰兩檔粗調線圈處於串聯狀態(附圖5為狀態1的連線結構)。為了方便說明本發明的技術方案，在上述實施例一 實施例三中，僅列舉了 4檔粗調線圈串並聯的實施方案，但本發明的技術方案並不僅僅限於上述實施例。在實際應用中， 根據不同的要求粗調線圈的檔數會有不同，即η的數目不同，一般η的數目為2 10之間的任意整數，當η=2時，2檔粗調線圈通過與串並聯轉換開關連接後與細調線圈串接。另外，本發明所公開的粗調線圈的連接結構也可用於單相變壓器，此時所用的串並聯轉換開關K為單相同步轉換開關。參見附圖6 附圖8，附圖6為前端相鄰兩檔通過與串並聯轉換開關K連接後與位於其後端的各檔粗調線圈串接的實例，附圖7為中鋒相鄰兩檔通過與串並聯轉換開關K連接後與位於其前端和後端的各檔粗調線圈串接的實例，附圖 8為後端相鄰兩檔通過與串並聯轉換開關K連接後與位於其前端的各檔粗調線圈串接的實例。
權利要求
1.一種新型接線結構的單器身變壓器，其每相調壓線圈結構相同，包括粗調線圈(L)和細調線圈(L0)，其特徵在於所述每相中的粗調線圈(L)包括串接或並接的η檔粗調線圈(L1、L2、L3、……Ln)，η檔粗調線圈中的相鄰兩檔通過與串並聯轉換開關(K)連接後與其餘串接的各檔粗調線圈串接；上述η的數值為2 10的任意整數。
2.根據權利要求1所述的一種新型接線結構的單器身變壓器，其特徵在於所述η檔粗調線圈中位於前端的兩檔通過與串並聯轉換開關(K)連接後與位於其後端的各檔粗調線圈串接，即第一檔粗調線圈(Li)與第二檔粗調線圈(L2)通過與串並聯轉換開關(K)連接後與串接的第三檔至第η檔粗調線圈(L3 Ln)串接。
3.根據權利要求1所述的一種新型接線結構的單器身變壓器，其特徵在於所述η檔粗調線圈中位於中鋒的相鄰兩檔通過與串並聯轉換開關(K)連接後分別與位於其前端和後端串接的各檔粗調線圈串接。
4.根據權利要求1所述的一種新型接線結構的單器身變壓器，其特徵在於所述η檔粗調線圈中位於後端的兩檔通過與串並聯轉換開關(K)連接後與位於其前端的各檔粗調線圈串接，即第η檔粗調線圈(Ln)與第η-1檔粗調線圈(Ln-I)通過與串並聯轉換開關(K)連接後與串接的第一檔至第η-2檔粗調線圈(LfLn-2)串接。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的一種新型接線結構的單器身變壓器，其特徵在於所述與串並聯轉換開關(K)連接的相鄰兩檔粗調線圈匝數相等，在器身中上下均勻交替布置。
6.根據權利要求5所述的一種新型接線結構的單器身變壓器，其特徵在於所述串並聯轉換開關(K)為三相或單相同步轉換開關，可在狀態1和狀態2之間轉換，即當串並聯轉換開關(K)處於狀態1時，與串並聯轉換開關(K)連接相鄰兩檔粗調線圈處於並聯狀態，當串並聯轉換開關(K)處於狀態2時，與串並聯轉換開關(K)連接相鄰兩檔粗調線圈處於串聯狀態。
全文摘要
一種新型接線結構的單器身變壓器，其每相調壓線圈結構相同，包括粗調線圈和細調線圈，所述每相中的粗調線圈包括串接或並接的n檔粗調線圈，n檔粗調線圈中的相鄰兩檔通過與串並聯轉換開關連接後與其餘串接的各檔粗調線圈串接；上述n的數值為2~10的任意整數。該單器身變壓器充分利用閒置線圈增加線圈的導流截面，使器身繞組的等效折算電阻變小、電阻損耗減少、變壓器的效率提高；同時可以降低粗調線圈尾部的感應電壓，降低尾部絕緣水平，提高安全係數。串並聯組合的粗調線圈，匝數相等，在器身中上下均勻交替布置，兩個線圈的電抗及電阻壓降完全一致，避免兩個線圈並聯時由於壓降不一致帶來環流。
文檔編號H01F27/40GK102568788SQ20121005153
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月1日 優先權日2012年3月1日
發明者王濤, 胡旭初, 阮勢偉, 陳天平 申請人:廣西柳州特種變壓器有限責任公司