阻抗匹配平衡变压器制造技术

一种阻抗匹配平衡变压器，包括铁心，Ａ、Ｂ、Ｃ三相绕组等，其特点是Ａ、Ｃ相绕组的布置相同均为三绕组，绕组ａｘ（或ｃｚ）分成二个绕组相串联，中间相Ｂ相为四绕组，Ａ、Ｂ、Ｃ三相电磁容量相等，安匝数各自平衡。Ａ、Ｂ、Ｃ三相各绕组的等值阻抗关系为：＊＊＊＊＊＊ｃ、ｄ、ｅ三点短路时从原方看进去的三相短路阻抗相等。本发明专利技术适用于将对称的三相电压变换为二相幅值相等，相位差为９０°的电压，或适用作上述变换的反变换情况。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种新型平衡变压器，具体涉及将对称三相电力系统变换为二相幅值相等，彼此相位差为90°电角度的二相电力系统;或将幅值相等，彼此相位差为90°电角度的二相电力系统变换为对称三相电力系统的阻抗匹配平衡变压器。中国目前用于电气化铁道牵引变电所的平衡变压器主要是斯科特（Scott）接线（又称T形接线）变压器，三相侧为倒T形接线，二相侧为V形（或称L形）接线，它可由二台单相变压器构成，或将二单相变压器线圈绕于三相铁芯的二个芯柱上。斯科特接线变压器当二相侧电流大小相等时，三相侧电流对称。即：既无负序电流又无零序电流。当二相侧有大小相等，相位相差90°的电源时，三相侧得到的是对称三相电压。但斯科特接线变压器在低压侧负荷变化的情况下，中性点电位会显著漂移，直接接地会有零序电流，造成对通讯的干扰，并使原方三相电压不对称，危及变压器的运行安全，所以原方中性点不能直接接地，只能应用于110KV及以下电力系统。这样，原方高压绕组的绝缘须按线电压来考虑，而使制造成本增加，且斯科特接线变压器因无三角形接线绕组，所以三次谐波分量较大，对电力系统的不利影响，以及对沿线通讯的干扰均较大，另外，斯科特接线变压器绕组布置复杂，调压抽头也比较困难。本专利技术的目的是，利用阻抗匹配方法，提供一种原方中性点能直接接地，主要用于110KV及以上，同时又能适用于110KV以下的电力系-->统，三相侧调压抽头容易、三次谐波电流较小、成本低、适用性广的平衡变压器。本专利技术的阻抗匹配平衡变压器。包括铁心、A、B、C三相绕组、油箱及散热器等，其特点是三相侧AX、BY、CZ为星形或三角形接线，二相侧在三角形接线的基础上，在中间相B相外加二个支臂绕组da与be。A、C相绕组的布置相同均为三绕组，绕组ax（或cz）分成二个绕组串联，中间相B相为四绕组，A、B、C三相电磁容量相等，安匝数各自平衡。各绕组的匝数关系为：A、B、C三相各绕组的等值阻抗关系为：ZAX=ZBY=ZCZZax=Zcz=13+1Zby]]>-->c、d、e三点短接时，从原方看进去的三相短路阻抗应相等。满足上述匝数关系及阻抗匹配关系的阻抗匹配平衡变压器当二相侧负载的大小及功率因数相同时，三相侧是对称系统，既无负序电流，又无零序电流。如果二相侧接的是幅值相等，相位差为90°的电源，三相侧得到对称的三相电压。下面结合附图对本专利技术进一步说明如下：图1为本专利技术的绕组接线图。AX、BY、CZ分别为A、B、C三相侧的绕组。N为中性点，ax为A相三角形内的绕组，cz为C相三角形内的绕组，by为B相三角形内的绕组，da和be为中间相B相的二个支臂绕组。图2为阻抗匹配平衡变压器的绕组布置及连接方式实施例的示意图。AX、BY、CZ为A、B、C三相侧的绕组，N为中性点，可根据系统需要接地或不接地，ax、by、cz分别为A、B、C三相在二相侧的三角形内的绕组，其中ax、cz分别分成二个绕组串接，B相每个支壁绕组da与be分成二个匝数相等的绕组串接交叉布置。根据图1，在二相侧a与y相连，x与c相连，b与z相连。如图2所示，变压器的铁心为等截面三柱式铁心，A、C相绕组布置相同，为一般的双绕组变压器，绕组ax（或cz）分裂成二个绕组串联，按三绕组变压器布置，绕组AX（或CZ）布置在最外层（或最内层，视降压或升压而定），设A（或C相）第2绕组的匝数为Wa2（或Wc2）;第3绕组的匝数为Wa3（或Wc3）.B相为一般的四绕组变压器，同A、C相一样，绕组BY可布置在最外层或最内层，绕组by布置在最内层或最外层，二支臂绕组da、be分别分成两个绕组交叉串接布置于中间，这样可减少支-->臂绕组da、be的等值阻抗，并通过布置的对称性保证电磁性能的对称性。本专利技术主要适用于电气化铁道牵引变电所的主变压器或其他需要将对称的三相电压变换为二相幅值相等，相位差为90°的电压，或进行上述变换的反变换的情况。这种变压器适用于铁道供电系统的直供或BT供电方式。变压器的三相侧接于三相电力系统，中性点N可根据电力系统的要求接地或不接地，二相侧分别向上、下行牵引网供电。若二相侧接幅值相等，相位相差90°的电源，从三相侧得到的对称电源可用于变电所自用电或地区负荷供电等。由于该变压器能引出中性点接地，降低了绝缘等级，使绝缘制造成本降低。另外，该变压器材料利用率较高，调压抽头也较容易。由于有三角形接线绕组，便于通过三次谐波电流，所以三次谐波分量较小，从而减少了对电力系统与沿线通讯的不利影响。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻抗匹配平衡变压器，包括铁心、Ａ、Ｂ、Ｃ三相绕组、油箱及散热器等，其特征是三相则ＡＸ、ＢＹ、ＣＺ为星形或三角形接线，二相侧在三角形接线的基础上，在中间相Ｂ相外加二个支臂绕组ｄａ与ｂｅ，Ａ、Ｃ相绕组的布置相同均为三绕组，绕组ａｘ（或ｃｚ）分成二个绕组串联，中间相Ｂ相为四绕组，Ａ、Ｂ、Ｃ三相电磁容量相等，安匝数各自平衡，各绕组的匝数关系为：＊＊＊Ａ、Ｂ、Ｃ三相各绕组的等值阻抗关系为：＊＊＊ｃ、ｄ、ｅ三点短接时，从原方看进去的三相短路阻抗相等。

【技术特征摘要】
1、一种阻抗匹配平衡变压器，包括铁心、A、B、C三相绕组、油箱及散热器等，其特征是三相则AX、BY、CZ为星形或三角形接线，二相侧在三角形接线的基础上，在中间相B相外加二个支臂绕组da与be，A、C相绕组的布置相同均为三绕组，绕组ax(或cz)分成...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福生，肖乐军，聂光前，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]