交流变相、变压器及其输变电方法技术

一套既能改变相数又能改变电压的交流变相、变压器及其输变电方法，适用于三相及两相交流电的输变。在变压器的高压侧以单相单线、以大地作同路的方式进行输电；用电端的变压器，除原边单相绕组外，还配有“励磁器”，能简单、方便、有效地将单相电变回符合供电要求的三相或两相交流电。使输电线的架空及设施费用相对地降低。因不存在‘相间’电压；且变压器绕组数目减少，有利于变压器的绝缘；故有利于提高输变电压、减少输电导线的横截面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及输送交流电的变压器及其交流电的输变方法。
技术介绍
公知的三相交流电的输送方法是使用三相变压器，在高压侧以三相三线、在低压侧以三相四线的方式来进行。其主要优点是三相变压器其铁芯横截面较小、结构简单、紧凑、造价低；且其输电导线仅须用三条而无须六条。但也存在一些欠缺，主要有1.长距离输电时还是用三条导线输电，其线路的架空及设施费用相对较高；2.在变压器及输电线路上皆存在‘相间’电压，相对地不利于提高输变电压。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种既能改变电压、又能改变相数的交流变相、变压器，以克服上述缺点对发电和用电而言，仍皆是三相交流电，而在变压器的高压侧以单相的方式来进行输变电。一方面可利用大地作回路，实现单一条电线来输电(到达用电端，又变回符合供电要求的三相电)，相对地降低输电线的架空及设施费用；另一方面，在变压器及输电线路上因不存在‘相间’电压，绕组数目减小，有利于提高输变电压，从而有利于减少输电导线的横截面、减少输电线的用量、相对地降低输电成本。本专利技术的目的是这样来实现的以‘三相/三相’——‘单相/两相’——‘两相/三相’三种变相、变压器配套来进行三相交流电的输变，其中在高压侧以单相的方式来进行。说明如下上述三种变相、变压器，皆为三个铁芯柱，且横截面积相同；原、副边绕组的功率容量相等。其中‘三相/三相’变压器，就是现行的三相变压器，分三个方向、分三路向用电端输电；三路输电的电压、电流情形相同。就其中的一路而言，以单相、单线的方式(以大地作同路)进行输电。其中‘单相/两相’变压器由‘主变压器’和附加的‘励磁器’两部分组合而成。(一)附加的‘励磁器’在圆形铁芯上嵌放原、副边绕组而成，其结构是1.有内、外两种铁芯圆形、套合在里面的为内铁芯；环状、套合在外面的为外铁芯；内、外铁芯之间无气隙存在；在内铁芯的外圆侧制有嵌线槽，槽内嵌放原边单相绕组及副边两相绕组。2.原边是单相绕组，分为主、副两个线圈主、副线圈在铁芯上夹90°电角；主线圈直接接单相交流电、副线圈与电容器串联后接单相交流电。3.副边是两相绕组为两相线圈；原边单相绕组的主线圈与副边两相线圈在铁芯上互夹120°电角。当原边单相绕组接单相交流电后，会在铁芯内产生旋转磁场，于是在副边的两相线圈上能感应产生大小相等、夹120°电角的两相交流电。该两相交流电可确保‘主变压器’三个绕组的励磁磁势对称平衡(大小相等、互夹120°电角)。(二)‘主变压器’的组成情况是其原边为单相绕组、在中芯柱上，接单相交流电；其副边为两相绕组在两个边芯柱上；两个边芯柱上还有附加的两相励磁绕组接‘励磁器’供出的两相励磁交流电。当‘主变压器’的原边绕组接单相交流电、附加的两相励磁绕组接两相励磁交流电后，就相当于接上了三相交流电，虽然三相电压不相等，但能够做到使其三个绕组的励磁磁势对称平衡(大小相等、互夹120°电角)，故在三个铁芯柱内会产生对称平衡的三相磁通；于是在‘主变压器’的副边绕组上能感应产生大小相等、夹120°电角的两相交流电。其中‘两相/三相’变压器，其副边为三相绕组、在三个铁芯柱上；其原边为两相绕组、在两个边芯柱上，原边的两相绕组接从‘单相/两相’变压器副边绕组输出的两相交流电；因该两相交流电大小相等、夹120°电角，故在该变压器三个铁芯柱内会产生对称平衡的三相磁通；于是该变压器副边的三相绕组能输出对称平衡的三相交流电。本专利技术的主要优点是1.在长距离输电时，在变压器的高压侧以单相、单线的方式来进行输送，降低输变电成本费用。2.在变压器及输电线路上因不存在‘相间’电压，相对地有利于提高输变电压，从而有利于减少输电导线的横截面、减少输电线的用量、降低输电成本。3.变压器上的绕组数目减少，相对而言更有利于变压器的绝缘，结构更简单、紧凑一些。附图说明下面结合附图以实施例来对本专利技术在实施方式上作进一步说明。附图1是第一种输变电方案的电路图。附图2是第一种输变电方案的各变压器图。附图3是变压器4附加的‘励磁器’的结构图，左边是其电路图。附图4是变压器4附加的两相励磁绕组接线图。附图5是第一种输变电方案中4的电压、磁通矢量图。附图6是第一种输变电方案中 的电压、磁通矢量图。附图7是第一种输变电方案中 的电压、磁势、电流矢量图。附图8是第一种输变电方案中B2的磁势、电流矢量图。附图9是第二种输变电方案的电路图。附图10是第二种输变电方案的各变压器图。附图11是变压器B4附加的‘励磁器’的结构图，左边是其电路图。附图12是第二种输变电方案中B4的电压、磁通矢量图。附图13是第二种输变电方案中B4的电压、磁通矢量图。附图14是第二种输变电方案中B4的电压、磁势、电流矢量图。附图15是第二种输变电方案中B4的磁势、电流矢量图。附图16是第三种输变电方案的电路图。附图17是第三种输变电方案的变压器图。附图18是第三种输变电方案中&的电压、磁通矢量图。附图19是第三种输变电方案中&的电压、磁通矢量图。附图20是第三种输变电方案中&的电压、磁势、电流矢量图。附图21是第四种输变电方案的电路图。附图22是第四种输变电方案的变压器图。附图23是第四种输变电方案中 的电压、磁通矢量图。附图M是 副边所接、呈Δ接法的三相负载电路图。附图25是 副边所接、呈Δ接法的三相负载的其电压、电流矢量图。附图26是第四种输变电方案中 的电压、磁势、电流矢量图。附图27是第五种输变电方案的电路图。附图观是第五种输变电方案的各变压器图。附图四是第五种输变电方案中B7的电压、磁通矢量图。附图30是变压器&附加的‘励磁器’的结构图，左边是其电路图。附图31是第五种输变电方案中&的电压、磁通矢量图。附图32是&副边绕组为‘串联’的‘V形’接法电路图。附图33是&副边绕组为‘并联’的‘V形’接法电路图。附图34是&副边绕组为‘X形’接法电路图。附图35是&副边绕组为‘X形’接法时，其各种电压的矢量图。附图36是第五种输变电方案中&的电压、磁势、电流矢量图。具体实施例方式为简化分析、便于阐述，设各实施例、各变压器、各铁芯柱的横截面相同(变压器铁芯柱的横截面若不相同，在实施例中再作说明)，原、副边绕组匝数皆相同。这样一来，在下面的分析中因各变压器、各铁芯柱内的磁通皆相同(变压器铁芯柱的磁通若不相同，在实施例中再作说明)，故铁芯柱上各绕组的电压关系就会显得简单、易述；在无说明时，则表示它们相等。在分析磁势、电流关系时，无须考虑其匝数，只须考虑其电流关系即可。第1个实施例——第一种输变电方案该输变电方案，以‘三相/三相’——‘单相/两相’——‘两相/三相’三种变压器配套来进行三相交流电的输变；其中在高压侧以单相、单线的方式(以大地作回路)来进行。附图1是第一种输变电方案的电路图，附图2是第一种输变电方案的各变压器图。(一 )电压情况1.在变压器B1上在附图1、附图2中，B1是‘三相/三相，变压器其原边为三相绕组A1Q、B1Q、C1Q，其副边为三相绕组aXl、byi、Cz1对应地在三个铁芯柱上。从变压器&副边绕组aXl、byi、CZl输出的三相交流电，分三个方向、分三路向用电端输电，三路的输电电压、电流情形相同。下面仅述绕组3^这一路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈端生，
申请(专利权)人：陈端生，
类型：发明
国别省市：