曲折补偿型变压器及移相调压方法技术

曲折补偿型变压器及移相调压方法属变压器技术领域，本发明专利技术采用两组三相铁心和双重绕组组合结构，可用切换低压侧六边形调节绕组方位或切换高压侧六星形调节端档次的方式，使得调节铁心的绕组与主铁心的绕组间的电压相量相对曲折转移，利用其绕组电压相位依次的相对转移量实现有载电压调节，并用电容器内补偿方式实现辅助的电压调节，具有调压装置造价低、分接开关切换容量小和功率因数高的优点，适宜制作新型有载调压电力变压器及其有载调压改造。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属电机变压器学科领域，特别涉及一种。
技术介绍
目前的变压器的调压原理主要是用一种改变绕组匝数变比方式而使得铁心中的磁通量发生数值变化，从而达到调压的目的。这种直线变化的调压方式，在分接开关的切换过程中必然承受高压电压及其开断容量较大的问题。常规的有载调压变压器须用由操动机构、快速机构、切换开关和选择开关构成的有载分接开关，其装置的复杂性和造价较高的问题都限制了它在中小型配电变压器领域的广泛使用。随着对供电质量要求的提高，很多场合只能在低压侧装设大功率电力稳压器而保证其电压的稳定。中国专利公告号CN242274Y、ZL00235152.8、名称为双曲折接线移相调压器，是用双曲折转移电压相位方式而实现包括零电压内在的正、负值范围内的电压调节，具有分接开关容量较小和可间接控制的优点。但这种六相结构的调压器配套为电力变压器的补偿调压器件时，其三个三相铁心及其三套绕组复杂的接线存在诸多不便和结构较为复杂的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种用调节铁心的绕组电压相位转移方式而实现主变压器的有载电压调节，且结构较为简单的并可间接控制的组合型电力变压器，并为变压器的更新换代提供一种曲折移相调压和电容器内补偿的技术。本专利技术曲折补偿型变压器的技术方案是采用主铁心、调节铁心、高压组合绕组、低压组合绕组和电容器等附属器件组成。其特征在于所述的高压组合绕组由装于主铁心的WA1、WB1和WC1绕组连接成三角形接线或星形接线，其三个接线端点同装于调节铁心的WAo、WBo和WCo绕组分别串联而成；所述的低压组合绕组用装设于主铁心的Wa1、Wb1和Wc1绕组，在其绕组首端依次引出a、b、c三个低压端而成三相星形接线，装于调节铁心的Wao1、Wbo2、Wco1、Wao2、Wbo1和Wco2三相的六个绕组依次按其电压相位相差60电压角度连成六边形回路，并在其绕组中部及绕组相连点分别引出调节端，从Wco2中部引出K1起始而往Wao1方向，可依序引出K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、K10、K11和K12十二个调节端，其主铁心的三个绕组的低压端同调节铁心的六个绕组的12个调节端经由三相调节交流开关而连成组合体。对较小容量配电变压器，其配置的调节铁心的绕组六边形接线可对称引出六个调节端。在调节铁心的WAo、WBo和WCo绕组做成低压形式并用调节开关与其六边形接线依次连通时，可构成独立三相铁心的调压器。本专利技术的移相调压方法及工作原理是两组三相铁心构成了两组磁路的磁通可相对发生相位转移的前提条件。在调节铁心的绕组的K1～K12调节端同主铁心的绕组的a、b、c低压端的依次闭合过程中，可使其电压相位相对发生0～180度的旋转变化。当K1与a、K9与b、K5与C三对端点用JC1交流开关闭合时，装于主铁心的Wa1、Wb1和Wc1绕组电压通过连通的三对端点主导性的作用于装于调节铁心的六边形接线绕组，高压侧的WAo较WA1、WBo较WB1、WCo较WC1绕组间的电压相量相差为起始的30度电压角度，对应的三角形接线的WA1、WB1、WC1绕组承受最低电压值；当K2与a、K10与b、K6与c用JC2开关闭合时，六边形调节绕组的电压相量相对a、b、c三端旋转30电压角度，高压调节绕组相对高压主绕组旋转至60电压角度。在a端同K1、K2、K3、K4、K5、K6与K7；b端同K9、K10、K11、K12、K1、K2与K3；c端同K5、K6、K7、K8、K9、K10与K1各调节端的依次用JC1～JC7三相交流开关的同步闭合时，装设于调节铁心的绕组电压相位相对主铁心的绕组电压相位依次产生6个30度的相位转移，其高压侧调节绕组相应相对发生0～180度电压角度的旋转变化。在高压电源为恒定值时，主铁心的绕组承受的电压值将从最小值变至最大值。调节铁心的六边形绕组也可引出6个调节端，在其依次的同三个低压端的闭合过程中，其调节铁心的绕组电压相对产生3个60度的相位转移。电容器内补偿的方法是三个调压电容器C1、C2和C3用JC8交流开关分别连接于a与K1、b与K9、c与K5三对端点间，在六步切换中其电容器电压可从零值逐步升高至二倍的相电压值。该电容器兼有对负载的感性电流和调节绕组的漏感进行补偿的双重作用，尤其对调节绕组漏感的补偿作用使得主铁心的高、低压绕组的电压值有所提高，在JC8交流开关同JC1～JC7交流开关交替的六次闭合中，形成六档次调节之间又分别多出一个档次的共十二档次的调压效果。本专利技术曲折补偿型变压器的技术方案是采用主铁心、调节铁心、高压组合绕组、低压组合绕组和电容器等附属器件组成，其特征在于所述的高压组合绕组由分别装设于主铁心三个心柱的WA1与WA3、WB1与WB3、WC1与WC3和分别装设于调节铁心三个心柱的WA2与WA4、WB2与WB4、WC2与WC4 12个绕组， 相连成其电压相量为六边形与六星形相组合接线，其WA1首端与WB3末端接于A端、WB1首端与WC3末端接于B端、WC1首端与WA3末端接于C端，在其WA1与WA2、WB1与WB2、WC1与WC2串联绕组构成六星形接线的中部的连接点及邻近处共对称引出3～15个调节端。低压组合绕组由装于调节铁心的Wa2、Wb2、Wc2绕组，其末端相连成中性点而成三相星形接线，其三个首端a2、b2、c2引出三个补偿端并依次连接装于主铁心的wa1、wb1、wc1绕组的末端，主铁心的三个绕组的首端引出a、b、c三个低压电源端，a2、b2、c2为三个补偿端，在其补偿端经由交流开关JC连接电容器Co1、Co2和Co3。本专利技术移相调压方法及工作原理是在高压侧六星形接线中部1～5个档次的3至15个调节端依次闭合成中性点时，两组铁心的绕组的电压相量相对发生相位转移。在闭合靠近电源方向的调节端成中性点时，装设于主铁心的WA1、WB1、WC1绕组电压升高，相应的WA3、WB3、WC3绕组电压相位不变而数值增大，装于调节铁心的WA2与WB4、WB2与WC4、WC2与WA4绕组电压则分别向滞后方向转移，其电压数值相应减小；在闭合靠近非电源方向的调节端时，WA1、WB1、WC1绕组电压降低且相位向滞后方向转移，相应的WA2与WB4、WB2与WC4、WC2与WA4高压绕组电压值升高且绕组电压相位向超前方向转移。在调节端依次的闭合顺序中，随之高压侧绕组电压的数值与相位变化，相应的两两串联的低压绕组也发生曲折转移变化，其两组铁心的绕组可相对发生0～30度电角度的相位转移，在此曲折转移中使得低压输出端电压变化。在六星形接线的绕组连接点共引出三个调节端并连成中性点时，高压侧绕组电压相量为固定的六相对称形式，高压侧不具备移相调压功能。在低压侧的a2、b2、c2三个补偿端连接一定容量的co1、co2、co3电容器时，通过调节铁心的三个低压绕组对六个高压绕组的电磁传递作用，可使WA3、WB3、WC3高压绕组的电流相位向超前方向转移。在电容器容量逐步增大至负荷容量的1/3时，WA3、WB3、WC3绕组中的电流相位向前转移90度电角度而分别同WA1、WB1、WC1绕组中的电流相位接近相同。利用电容器的电流移相作用及其主铁心的两个高压绕组电流相位趋向一致的补偿效应，一般可使低压输出电压值提高7.5％以上，用此切换电容器组数的方式可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曲折补偿型变压器，包括主铁心、调节铁心、高压组合绕组、低压组合绕组和附属器件，其特征在于：－－所述的高压组合绕组由装设于主铁心的ＷＡ１、ＷＢ１和ＷＣ１绕组连成三角形接线，其端点同装设于调节铁心的ＷＡｏ、ＷＢｏ和ＷＣｏ绕组分别连接而成 。－－所述的低压组合绕组由装设于主铁心的Ｗａ１、Ｗｂ１和Ｗｃ１绕组连成引出三个低压端的星形接线，装设于调节铁心的Ｗｃｏ２、Ｗａｏ１、Ｗｂｏ２、Ｗｃｏ１、Ｗａｏ２和Ｗｂｏ１绕组依次相连成其电压相量为对称六边形的接线，在绕组连接点及其绕组中 部可引出６～１２个调节端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，刘建平，杨健，刘三平，张秀康，
申请(专利权)人：刘建平，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]