一种无载串并联开关加切换开关满足双电压设计的方法技术

本发明专利技术提供了一种无载串并联开关加切换开关满足双电压设计的方法，其特征在于，在大容量油浸式变压器的低压侧设计三组低压绕组，分别为低压绕组一、低压绕组二及低压绕组三，其中，低压绕组一与低压绕组二轴向排列，轴向排列后的低压绕组一及低压绕组二与低压绕组三辐向排列。本发明专利技术的有益效果是：低压双电压电力变压器因同时采用串并联无载开关和无载切换开关后，其负载损耗和器身重量降低，这对于降低变压器的整体研制成本大有裨益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种油浸式变压器的设计，尤其涉及一种大容量低压双电压要求的电力变压器的设计。
技术介绍
对于大容量油浸式变压器来说，当低压侧为双电压要求时(即要求低压侧能够达到不同的低压电压值)，传统的设计方法是设计出两只低压绕组，结合图1，即设计低压绕组一LV1和低压绕组二LV2(图1中，A为铁芯心柱，HV为高压绕组，HT为高压调压绕组)。低压绕组一LV1和低压绕组二LV2呈辐向排列，通过一个无载切换开关选择是单独一个低压绕组一LV1运行，还是低压绕组一LV1加低压绕组二LV2一起运行，从而满足双电压的设计要求。上述方法有如下缺陷：当低压双电压值相差很大时，低压绕组二LV2的匝数及平均匝长急剧增加，此时会使导线用量和负载损耗急剧增加，容量越大越不经济。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：降低大容量油浸式变压器的低压侧为双电压要求时的设计成本。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是提供了一种无载串并联开关加切换开关满足双电压设计的方法，其特征在于，在大容量油浸式变压器的低压侧设计三组低压绕组，分别为低压绕组一、低压绕组二及低压绕组三，其中，低压绕组一与低压绕组二轴向排列，轴向排列后的低压绕组一及低压绕组二与低压绕组三辐向排列，低压绕组一与低压绕组二通过串并联切换开关使得低压绕组一与低压绕组二间的连接方式在串联连接与并联连接间切换，同时，通过无载切换开关使得并联连接后的低压绕组一及低压绕组二与低压绕组三间的连接方式在串联连接及非串联连接间切换，通过串并联切换开关及无载切换开关要么使得低压绕组一与低压绕组二并联，达到低压电压一的要求，要么使得低压绕组一与低压绕组二串联后再与低压绕组三串联，达到低压电压二的要求。优选地，对于任意一相而言，所述低压绕组一及所述低压绕组二为等匝数设计，所述低压绕组一及所述低压绕组二的线圈采用单螺旋双层式结构，均为轴向
出头。优选地，对于任意一相而言，所述低压绕组一具有轴向出头一及轴向出头二，所述低压绕组二具有轴向出头三及轴向出头四；所述串并联切换开关由上层开关一及下层开关二组成；上层开关一具有触点一、触点二及触点三，当上层开关一处于一个状态时，触点一与触点三导通，当上层开关一处于另一个状态时，触点三与触点二导通；下层开关二具有触点七及触点八，触点七与触点二连接，触点八与触点三连接；轴向出头一与触点一相连，轴向出头二连接触点二及触点七，轴向出头三连接触点三，轴向出头四连接触点八。优选地，对于任意一相而言，所述低压绕组三具有出头一及出头二；所述无载切换开关具有触点四、触点五及触点六，当无载切换开关处于一个状态时，触点四与触点五导通，当无载切换开关处于另一个状态时，触点四与触点六导通；出头一连接触点五，出头二连接触点六。本专利技术依据的科学原理是：变压器的负载损耗主要取决于绕组的直流电阻，而绕组的直流电阻与其平均匝长成正比，因此，通过新的绕组排列布局使变压器的负载损耗减少，并降低变压器器身和导线的重量。本专利技术的有益效果是：低压双电压电力变压器因同时采用串并联无载开关和无载切换开关后，其负载损耗和器身重量降低，这对于降低变压器的整体研制成本大有裨益。附图说明图1为传统低压双电压绕组排列示意图(剖视图)；图2为本专利技术绕组形式及排列示意图(剖视图)；图3为本专利技术低压绕组连接原理图(以一相为例)；图4为本专利技术无载串并联开关和切换开关连接原理图(以一相为例)。具体实施方式为使本专利技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。如图2所示，在本专利技术的设计方案中保持高压侧的高压绕组HV及高压调压
绕组HT不变。对于低压侧而言，本专利技术的设计方案是将靠近铁芯芯柱A的低压绕组设计成低压绕组一LV1、低压绕组二LV2及低压绕组三LV3三部分。低压绕组一LV1与低压绕组二LV2轴向排列，轴向排列后的低压绕组一LV1和低压绕组二LV2与低压绕组三LV3辐向排列。大容量油浸式变压器的低压侧结构具有A、B、C三相，三相结构相同。本专利技术以任意一相为例进行说明。结合图3，低压绕组一LV1和低压绕组二LV2为等匝数设计，线圈采用单螺旋双层式结构，均为轴向出头。低压绕组一LV1具有轴向出头一1及轴向出头二2；低压绕组二LV2具有轴向出头三3及轴向出头四4；低压绕组三LV3具有出头一5及出头二6。本专利技术采用串并联切换开关使得低压绕组一LV1与低压绕组二LV2间的连接方式在串联连接与并联连接间切换。同时，通过无载切换开关III使得串或并联连接后的低压绕组一LV1和低压绕组二LV2与低压绕组三LV3间的连接方式在串联连接及非串联连接间切换。具体连接关系如图4所示，串并联切换开关由上层开关一I及下层开关二II组成；上层开关一I具有触点一I-1、触点二I-2及触点三I-3，当上层开关一I处于一个状态时，触点一I-1与触点三I-3导通，当上层开关一I处于另一个状态时，触点三I-3与触点二I-2导通。下层开关二II具有触点七II-2及触点八II-4，下层开关二II的触点连线好后无需变动，触点七II-2与上层开关一的触点二I-2连接，触点五II-4与出头四4连接。无载切换开关III具有触点四III-4、触点五III-5及触点六III-6，当无载切换开关III处于一个状态时，触点四III-4与触点五III-5导通，当无载切换开关III处于另一个状态时，触点四III-4与触点六III-6导通。轴向出头一1与触点一I-1相连，轴向出头二2连接触点二I-2及触点II-2，轴向出头三3连接触点三I-3，轴向出头四4连接触点八II-4及触点四III-4，出头一5连接触点五III-5，出头二6连接触点六III-6。当触点一I-1与触点三I-3导通，触点四III-4与触点六III-6导通，此时，低压绕组一LV1与低压绕组二LV2并联连接，运行时的电压值是要求的双电压中小的电压值。当触点二I-2与触点三I-3导通，触点四III-4与触点五III-5导通，此时低压绕组一LV1与低压绕组二LV2串联后再与低压绕组三LV3串联，
运行时的电压值是要求的双电压中大的电压值。通过本专利技术可以实现低压双电压设计要求，通过改变绕组的排列方式和无载串并联开关与无载切换开关共同操作配合，实现低压两种电压的相互切换。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无载串并联开关加切换开关满足双电压设计的方法，其特征在于，在大容量油浸式变压器的低压侧设计三组低压绕组，分别为低压绕组一(LV1)、低压绕组二(LV2)及低压绕组三(LV3)，其中，低压绕组一(LV1)与低压绕组二(LV2)轴向排列，轴向排列后的低压绕组一(LV1)及低压绕组二(LV2)与低压绕组三(LV3)辐向排列，低压绕组一(LV1)与低压绕组二(LV2)通过串并联切换开关使得低压绕组一(LV1)与低压绕组二(LV2)间的连接方式在串联连接与并联连接间切换，同时，通过无载切换开关(III)使得并联连接后的低压绕组一(LV1)及低压绕组二(LV2)与低压绕组三(LV3)间的连接方式在串联连接及非串联连接间切换，通过串并联切换开关及无载切换开关(III)要么使得低压绕组一(LV1)与低压绕组二(LV2)并联，达到低压电压一的要求，要么使得低压绕组一(LV1)与低压绕组二(LV2)串联后再与低压绕组三(LV3)串联，达到低压电压二的要求。

【技术特征摘要】
1.一种无载串并联开关加切换开关满足双电压设计的方法，其特征在于，在大容量油浸式变压器的低压侧设计三组低压绕组，分别为低压绕组一(LV1)、低压绕组二(LV2)及低压绕组三(LV3)，其中，低压绕组一(LV1)与低压绕组二(LV2)轴向排列，轴向排列后的低压绕组一(LV1)及低压绕组二(LV2)与低压绕组三(LV3)辐向排列，低压绕组一(LV1)与低压绕组二(LV2)通过串并联切换开关使得低压绕组一(LV1)与低压绕组二(LV2)间的连接方式在串联连接与并联连接间切换，同时，通过无载切换开关(III)使得并联连接后的低压绕组一(LV1)及低压绕组二(LV2)与低压绕组三(LV3)间的连接方式在串联连接及非串联连接间切换，通过串并联切换开关及无载切换开关(III)要么使得低压绕组一(LV1)与低压绕组二(LV2)并联，达到低压电压一的要求，要么使得低压绕组一(LV1)与低压绕组二(LV2)串联后再与低压绕组三(LV3)串联，达到低压电压二的要求。2.如权利要求1所述的一种无载串并联开关加切换开关满足双电压设计的方法，其特征在于，对于任意一相而言，所述低压绕组一(LV1)及所述低压绕组二(LV2)为等匝数设计，所述低压绕组一(LV1)及所述低压绕组二(LV2)的线圈采用单螺旋双层式结构，均为轴向出头。3.如权利要求2所述的一种无载串并联开关加切换开关满足双电压设计的方法，其特征在于，对于任意一相而言，所述低压绕组一(LV...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭东，单良，祝志祥，黄志强，
申请(专利权)人：正泰电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31