三相互不相擾配電變壓器、開關組合裝置的製作方法
2023-09-12 15:33:35 2
專利名稱：三相互不相擾配電變壓器、開關組合裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬電力設備領域。
目前，我國配電櫃多使用三相三柱△/Y0接線方式的配電變壓器、高壓負荷開關、調壓開關、高壓熔斷器(或斷路器)等都裝在變壓器密封外殼的外邊，體積大，佔地多，維護工作量也大。而美國則普遍使用三相五柱Y0/Y0接線方式配電變壓器的集成式配電櫃，是把上述的高壓負荷開關、調壓開關、高壓熔斷器等器件的主體都放在變壓器密封外殼的裡邊，體積小得多，佔地少，維護工作量小。但它的接線方式，是把高壓熔斷器接在高壓線圈的外邊，其缺點是不能在中點不接地的系統中使用。因為，在中點不接地的系統中，無論變壓器是按Y/Y0接線，還是按△/Y0接線時，當一相高壓熔斷器熔斷時，均會使另兩相處於遠低於額定電壓向外供電，這不僅影響供電質量，還可能造成用戶電氣設備因在過低電壓下運行而遭受損傷。目前，在我國解決的辦法是一相有故障，人為使三相同時跳斷。這顯然是不盡合理的辦法。
本發明的目的，是提出一種配電變壓器、開關的接線方案，使其配電變壓器無論使用在中點接地還是中點不接地的電力系統中，都能在一相或兩相發生故障高壓熔斷器熔斷時，保證不影響其它各相的正常供電，只有故障相處於完全斷電狀態，即成為一種三相互不相擾的配電變壓器、開關組合裝置。
本發明的優點是可在中點不接地的系統中，或中點經消弧線圈或小電阻接地的系統，以及中點直捷接地系統中通用，都能做到故障相不幹擾其它相正常供電的「互不相擾」要求；體積小、佔地少、易維護。
本發明的設計方案是在一個具有引出線套管(1)的蜜封外殼(2)中，裝有鐵芯(3)，線圈(W)，高壓熔斷器主體(R)，高壓負荷開關主體(K1)，調壓開關主體(K2)以及填充絕緣(4)。其操作機構(5)和監測、控制機構以及低壓開關都裝在殼體外的同一塊面板上。其變壓器的鐵芯(3)是五柱磁路結構，在中間的三個芯柱上，分別繞有A、B、C三相的高壓線圈WA1、WB1、WC1和低壓線圈WA2、WB2、WC2，其中低壓線圈的接線方式為Y0接線，即低壓線圈的三個非極性端x、y、z短接並引出中性點n，由a，b，c，n四個端點輸出，成為Y0接線方式，本設計方案的特徵在於在每相高壓線圈上串接高壓熔斷器RA，RB，RC，分別與三相高壓線圈WA1，WB1，WC1構成三相
『高壓相臂』A′X臂、B′Y臂、C′Z臂，高壓側的接線方式是以『高壓相臂』為單元，接成△形方式，由A』，B』，C』三個端點作高電壓輸入端。
在我國現行配電網多為中點不接地系統，一般使用配電變壓器為△/Y0接線方式，即高壓線圈接線方式為三角形(△)接法，而△/Y0接法有多種，例如△/Y0-11，△/Y0-1，△/Y0-5，△/Y0-7等。目前，我國最常優選△/Y0-11接線方式，其連接次序如下A』連接Z；B』連接X；C』連接Y，由A』、B』、C』三個端點作高電壓輸入端。
為了改善高壓熔斷器的遮斷能力和安秒特性，將每個『高壓相臂』中的高壓熔斷器用兩個不同特性的高壓熔斷器串聯，其中一個是遮斷電流熔斷器，另一個是過負荷電流熔斷器。
圖1，用於中點不接地系統的三相互不相擾配電變壓器、開關組合裝置原理結構示意圖；圖2，『高壓相臂』中串有兩個高壓熔斷器的原理接線圖，a.串接在高壓線圈的一端；b.分別串接在高壓線圈的兩端；圖中(1)---引出線套管(2)---密封外殼(3)---鐵芯(4)---填充絕緣(5)---消弧線圈接線端WA1，WB1，WC1---三相高壓線圈WA2，WB2，WC2---三相低壓線圈RA，RB，RC---高壓熔斷器RA1，AB1，RC1---遮斷電流熔斷器RA2，RB2，RC2---過負荷熔斷器K1---三相高壓負荷開關K2---調壓開關用以下實施例對本發明作進一步說明。
實施例1是用於中點不接地系統的相互不相擾配電變壓器、開關組合裝置，如圖1所示，它有一個具有高、低壓引出線套管(1)的密封外殼(2)，它的變壓器鐵芯(3)是三相五柱磁路結構，其低壓線圈WA2，WB2，WC2的對應端為xa，yb，zc，將x，y，z短接並引出n端為接地端，即接線為y0方式，由a，b，c，n四端經低壓引出套管(1)輸出；高壓線圈的接線如圖2a所示，在WA1的進線一端串接兩個高壓熔斷器，一個是體積較大的遮斷電流熔斷器RA1，另一個是具有較好反時限安秒特性的過負荷熔斷器RA2構成A相『高壓相臂』A′X。同樣，在WB1和WC1的進線一端也串接兩個高壓熔斷器RB1，RB2和RC1，RC2構成B相C相『高壓相臂』B′Y和C′Z，將三個『高壓相臂』作如下次序的連接A′接Z；B′接X；C′接Y，由A′、B′、C′作為高電壓進線端，經高壓負荷開關K1接至高壓的引出線套管(1)處的A、B、C高電壓接線端，再接至10KV高壓輸電線。該變壓器的接線方式為最常優選的△/Y0-11的接線方式，低壓為三相四線220V相電壓經引出線套管(1)的a、b、c、n四端輸出。
在實施例1中，先考核單相故障情況。設高壓A相熔斷器RA1熔斷，此時高壓線圈WA1失去勵磁電流，而健全相WB1、WC1仍從三相電源獲得正常額定電壓，其相應的磁通Φb、Φc分別從兩個邊柱磁路成迴路，由於A相的低壓線圈WA2接有負荷阻抗，所以Φb、Φc合成的磁通難於從A相磁柱回流，所以WA2上的感應電壓很小。由此可見，在RA熔斷器熔斷的情況下，低壓三相四線輸出的電壓，Ua0近於零，Ub0、Uc0完全在額定電壓220v下供電。再考核兩相故障的情況，設高壓A相B相熔斷器RA、RB熔斷，此時高壓線圈WA1和WB1失去勵磁電流，而健全相高壓線圈WC1仍從三相電源獲得正常額定電壓，其相應的磁通Φc從兩個邊柱磁路形成迴路，由於A相B相的低壓線圈WA1、WA2接有負荷阻抗，所以Φc的磁通難於從A相B相磁柱回流，所以WA2、WB2上的感應電壓都很小。由此可見，在RA、RB熔斷的情況下，低壓三相四線輸出的電壓，Ua0、Ub0都接近零，Uc0完全在正常額定電壓220v下供電。
實施例2圖2b是兩個高壓熔斷器RA1、RA2；RB1、RB2；RC1、RC2，分別接在高壓線圈WA1、WB1、WC1的兩端。其中RA1，RB1，RC1是遮斷電流熔斷器，RA2，RB2，RC2是過負荷熔斷器，其它結構及故障不相擾情況與實施例1完全相同。
權利要求
1.三相互不相擾配電變壓器、開關組合裝置，它是在一個具有引出線套管的密封外殼中，裝有鐵芯、線圈和高壓熔斷器、高壓負荷開關、調壓開關的主體以及填充絕緣，其操作、監測、控制機構與低壓開關都裝在殼體外的同一塊面板上，它的鐵芯是五柱的磁路結構，中間的三個芯柱上分別繞有A、B、C三相的高壓線圈WA1、WB1、WC1和低壓線圈WA2、WB2、WC2，線圈的接線方式有Y0/Y0方式，其特徵在於其中低壓線圈的接線為Y0方式，由a，b，c，n四個端點輸出，而在每相高壓線圈上串接高壓熔斷器RA，RB，RC，分別與三相高壓線圈WA1，WB1，WC1構成三相『高壓相臂』A′X臂、B′Y臂、C′Z臂，高壓側的接線方式是以『高壓相臂』為單元，接成△形，由A′，B′，C′三個端點作為高電壓輸入端。
2.如權利要求1所述的三相互不相擾配電變壓器、開關組合裝置，其特徵在於它的『高壓相臂』接線方式是三角形(△)接法，最優選擇為△/Y0-11方式，其連接次序如下A』連Z、B』連X、C』連Y，由A』、B』、C』三個端點作高電壓輸入端。
3.如權利要求1或2所述的三相互不相擾配電變壓器、開關組合裝置，其特徵在於每個『高壓相臂』中的高壓熔斷器，是兩個串在其中的高壓熔斷器，其中一個是遮斷電流熔斷器，另一個是過負荷電流熔斷器。
全文摘要
三相互不相擾配電變壓器、開關組合裝置,它具有三相五柱磁路結構的變壓器鐵芯,中間的三個芯柱上分別繞有三相高壓線圈和低壓線圈,其中低壓線圈的接線為Y
文檔編號H02H7/04GK1200585SQ97104329
公開日1998年12月2日 申請日期1997年5月22日 優先權日1997年5月22日
發明者張旭俊, 李澍霖 申請人:張旭俊, 李澍霖