一种变压器消谐装置制造方法及图纸

技术编号:14780065 阅读:138 留言:0更新日期:2017-03-09 15:14
一种变压器消谐装置,包括三相分体干式变压器,其特征在于:所述三相分体干式变压器每相的绕组上均缠绕有电磁线圈,所述电磁线圈缠绕于每相绕组上的铁轭的中部。本实用新型专利技术提供一种变压器消谐装置,不改变原绕组接线,不改变其基本结构,尤其适用于环氧树脂绝缘干式配电变压器3次谐波的消除。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及变压器消谐
,特别是一种消除Yyn0接线方式电力变压器输出电压高次谐波的装置。
技术介绍
交流电源的波形同电压、频率一样,都是衡量电能质量的重要指标。理想的电源波形是50Hz的正弦波,也称基波。其它频率为基波2、3、4、…n整倍数的正弦波,可依次称为2、3、4、…n次谐波,它们统称为高次谐波。基波叠加高次谐波后使电源波形发生畸变,影响电能质量,尤其以奇次谐波中的3次谐波最为突出。国家标准GB/T14549-《电能质量公用电网谐波》中规定,220/380V电网中,各次谐波电压含有率均不得超过4.0%,电压总谐波畸变率应低于5.0%。为了有效消除3次谐波,充分利用变压器的设备能力,大多数国家推荐将配电变电源侧绕组按三角形(D)连接,负荷侧按星形(Y)连接,也就是最常见的Dyn11连接组别。中国最新的有关设计规范已推荐采用这种接线,实际应用当中,国产1MVA以上配电变也大多为这种接线。另一种接线标准为两侧都采用Y连接,也就是最常见的Yyn0接线方式,在欧洲国家(如法国)非常流行,也曾经是我国配电变中的主导定型产品,市场保有量也不少。近年来,无油化的环氧树脂绝缘干式变压器已成户内配电变的主流配置。应该说两种连接组别各有优缺点。Yyn0接线的特点就是零序阻抗大,接地故障电流小,另外制造成本上能节约一些金属和绝缘材料。但配电变原边Y连接而无中线,三次谐波电流不能流通,励磁电流波形为正弦波时,铁芯中磁通为平顶波,副边感应电势波形所含3次谐波分量就大。为此,有些大型油变压器在设计制造中已完成了加装第三平衡绕组的措施,形成Yyn0d接线。本技术针对设计制造中未采取措施产品,由现场附加改进的Yyn0+d接线方法和实际案例。几内亚凯乐塔水电站两台厂用变为3×DCB10-534/10.5-0.4型三相分体干式变,单相/三相额定容量534/1600kVA,副边电压0.23/0.4kV。连接组别应法国技术咨询强调,按Yyn0接线设计制造。2015年5月投运前各项电气试验数据均合格,但送电后空载副边相/线电压不对称,为0.25/0.4kV。初步查找未发现其它异常,试验性接带厂用负荷后出现了噪音、发热,三相电压不平衡等异常现象,并烧损了一批PLC电源模块和厂用断路器控制模块。后用示波器对副边电压进行谐波测量分析,发现线电压正常,但相电压波形畸变特别严重,3次谐波电压高达89V,达到了基波电压220V的40%,为国标许可值的10倍!若不采取措施消除谐波,设备根本不能投入运行。厂用变压器是为站内辅助公用设备动力、控制、照明等各种用电负荷提供电源的重要设备,新机组投产前首先应完成调试投入运行。若重新制造,更换成两台Dyn11接线变压器,生产、海运周期在5个月以上,工期不能满足工程投产发电和竣工验收要求,成本高。若将原边(10.5kV侧)绕组改造为D连接,两台变压器需从国内重新定制12个(每相2个)高压线圈空运到现场,线圈及辅材重量约3吨,工期也需2个月以上,成本也高。并且更换高压线圈要将变压器,包括其铁芯全部分解,破坏了设备完整性,现场装复工艺不能达到原厂标准,质量和安全均无法保证。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种变压器消谐装置,不改变原绕组接线,不改变其基本结构,尤其适用于环氧树脂绝缘干式配电变压器3次谐波的消除。为解决上述技术问题,本技术所采用的技术方案是:一种变压器消谐装置,包括三相分体干式变压器,其特征在于:所述三相分体干式变压器每相的绕组上均缠绕有电磁线圈,所述电磁线圈缠绕于每相绕组上的铁轭的中部。优选的,所述每相绕组上缠绕的电磁线圈的匝数相等。优选的,所述电磁线圈与铁轭之间设有两层0.16mm的D279环氧预浸料,所述电磁线圈的外侧包覆有两层0.16mm的D279环氧预浸料。优选的,所述电磁线圈采用无碱玻璃纤维带进行绑扎。优选的,所述电磁线圈为同方向绕制22匝的电磁线圈。优选的,所述电磁线圈采用2.65×7.1mm的线径。优选的,所述铁轭的下部设有聚脂薄膜。本技术的有益效果是:输出相/线电压空载、负荷情况下已完全对称,3档空载电压为标准值0.23/0.4kV,波形已恢复标准的正弦波,3次及其它各次谐波电压均小于2V,含有率全部小于1%,优于国标的4%。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明:图1为本技术的结构示意图;图2为本技术的电磁线圈缠绕的剖面结构示意图;图中:电磁线圈1,铁轭2,环氧预浸料3、聚脂薄膜4。具体实施方式如图1所示,一种变压器消谐装置,包括三相分体干式变压器,其特征在于:所述三相分体干式变压器每相的绕组上均缠绕有电磁线圈1,所述电磁线圈1缠绕于每相绕组上的铁轭2的中部。优选的,所述每相绕组上缠绕的电磁线圈的匝数相等。图中x1-a1、y1-b1、z1-c1所示分别为A、B、C三相新增加的平衡绕组。优选的,如图2所示,所述电磁线圈与铁轭之间设有两层0.16mm的D279环氧预浸料3,所述电磁线圈的外侧包覆有两层0.16mm的D279环氧预浸料3。优选的,所述电磁线圈采用无碱玻璃纤维带进行绑扎。优选的,所述电磁线圈为同方向绕制22匝的电磁线圈。优选的,所述电磁线圈采用2.65×7.1mm的线径。优选的,所述铁轭2的下部设有聚脂薄膜4,用于加强绝缘。本技术主要立足于现场条件,不返厂改造,不破坏定型产品基本结构,当Yyn0接线3次谐波超过标准时,利用磁势平衡原理,在现场绕制辅助平衡绕组,使变压器成为Yyn0+d接线方式,有效消除3次谐波电压。半年多的运行检验表明,装置不但消谐效果显著,运行安全可靠,而且结构简单,施工方便,成本低廉。变压器输出电压中存在的3次谐波,本质上是变压器铁芯饱和区的非线性磁化特性引起的。正弦波的励磁电流,在铁芯中磁化出的是平顶波的磁通,其中含有较大的3次谐波分量。对称性交流电路中,三相基波的相位差为120°,3次谐波相位差为3×120°=360°。因此,三相绕组中3次谐波矢量和不等于0。Yyn0接线变压器,原边星形连接且无中性线,三次谐波电流不能流通,副边感应电势波形所含高次谐波分量大;原边接成三角形条件下,可在原边形成环流,达到磁势平衡,能有效抑制3次谐波电流。所以理论上,只要绕制一个d接的小平衡绕组,代替Dyn11接线的D接高压绕组,疏导流通3次谐波电流就行。该d接绕组承载功率主要为无功性质,电压未超过副边额定值(本例89V),而且不需要对外接带负荷,所以,绕组的线径和匝数,绝缘等级要求等均不高,现场加工制作条件是完全具备的。按国标GB50052-《供配电系统设计规范》,Yyn0接线配电变低压侧中性线电流不得超过绕组额定电流的25%;励磁总电流一般小于1%。假设零序电流和3次谐波励磁电流全部由平衡绕组来平衡,30%容量考虑就足够了。在对原变压器基本结构不进行任何改动的基础上,利用变压器绕组上的铁轭空间位置缠绕电磁线圈,根据经验数据计算电磁线的线径及缠绕匝数,对增加的每相线圈进行d接,其电压不低于额定相电压。每相线圈缠绕方向和匝数应一致,缠绕时做好绝缘处理并保证固定绑扎工艺要求。d接绕组作为励磁电流中高次谐波回路,不对外输出电压,对其容量亦可不作特别要求。实际施工:在每相绕组外露的上本文档来自技高网
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一种变压器消谐装置

【技术保护点】
一种变压器消谐装置,包括三相分体干式变压器,其特征在于:所述三相分体干式变压器每相的绕组上均缠绕有电磁线圈,所述电磁线圈缠绕于每相绕组上的铁轭的中部。

【技术特征摘要】
1.一种变压器消谐装置,包括三相分体干式变压器,其特征在于:所述三相分体干式变压器每相的绕组上均缠绕有电磁线圈,所述电磁线圈缠绕于每相绕组上的铁轭的中部。2.根据权利要求1所述一种变压器消谐装置,其特征在于:所述每相绕组上缠绕的电磁线圈的匝数相等。3.根据权利要求1所述一种变压器消谐装置,其特征在于:所述电磁线圈与铁轭之间设有两层0.16mm的D279环氧预浸料,所述电磁线圈的外侧包覆有两层0....

【专利技术属性】
技术研发人员:张如军刘加华杜才明张俊郭亮辉王景全
申请(专利权)人:中国水利电力对外公司
类型:新型
国别省市:北京;11

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