CN114724828A - 一种多阻抗组合变压器 - Google Patents

一种多阻抗组合变压器 Download PDF

Info

Publication number
CN114724828A
CN114724828A CN202210384560.6A CN202210384560A CN114724828A CN 114724828 A CN114724828 A CN 114724828A CN 202210384560 A CN202210384560 A CN 202210384560A CN 114724828 A CN114724828 A CN 114724828A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
winding
transformer
core frame
windings
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210384560.6A
Other languages
English (en)
Inventor
杨家辉
张曦
朱俊霖
黎文浩
孙夏青
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CSG Electric Power Research Institute
Original Assignee
CSG Electric Power Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CSG Electric Power Research Institute filed Critical CSG Electric Power Research Institute
Priority to CN202210384560.6A priority Critical patent/CN114724828A/zh
Publication of CN114724828A publication Critical patent/CN114724828A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/30—Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/40—Structural association with built-in electric component, e.g. fuse
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30—Reactive power compensation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

本申请的一种多阻抗组合变压器，包括内置电抗器，所述内置电抗器包括单相绕组，所述单相绕组包括单相上绕组和单相下绕组，在使用时能够灵活对接入由单相主线圈构成的三角形联结中的单相绕组的数量及方式进行组合。示例如：通过分别设置相互串联、相互并联或单独的单相上/下绕组串接至三角形联结时，能够从不同程度上改变电路的阻抗标幺值、电感和感抗，从而能够满足不同情况下的场景需求。

Description

一种多阻抗组合变压器
技术领域
本申请涉及电力设备技术领域，更具体的说，是涉及一种多阻抗组合变压器。
背景技术
变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，其主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。在变压器正常运行时，绕组对间存在阻抗，在变压器正常运行时，阻抗电压小一些较好，避免产生过大的电压降。而在变压器发生短路时，较大的阻抗电压可以限制短路电流，使变压器受较小的短路电力。
所以应根据运行需要，要求在变压器中实现一定的阻抗。电力***中常发生短路故障引起变压器故障，为提高变压器的抗短路能力，电网越来越多的选用高阻抗变压器，而常规的变压器设计已不能较经济的达到要求短路阻抗。因此，通常会在变压器的绕组中串联内置电抗器，实现阻抗的提升。然而通常串联的内置电抗器阻抗值是唯一的，因此变压器的阻抗是唯一的，当变压器所在电网节点的容量发生变化时，或变压器调配至其他站点时，因阻抗组合唯一，限制了变压器可以适用的站点，导致变压器的运用场景较为单一，不能应用于更多的场景，适用性降低。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种多阻抗组合变压器，能够根据实际情况灵活进行多种阻抗组合，使变压器满足不同情况下的场景需求，提高其适用性。
具体方案如下：
一种多阻抗组合变压器，包括变压器和内置电抗器；
所述变压器包括多个单相主线圈，所述内置电抗器包括多个与所述单相主线圈适配的单相绕组，所述单相绕组包括单相上绕组和单相下绕组；
其中，多个所述单相主线圈之间构成三角形联结，且在所述三角形联结中，每两个所述单相主线圈之间通过一个所述单相上绕组和/或一个所述单相下绕组进行串接。
优选地，当每两个所述单相主线圈之间串接有一个所述单相上绕组和一个所述单相下绕组时，所述单相上绕组和所述单相下绕组相互串联。
优选地，当每两个所述单相主线圈之间串接有一个所述单相上绕组和一个所述单相下绕组时，所述单相上绕组和所述单相下绕组相互并联。
优选地，当每两个所述单相主线圈之间串接有一个所述单相上绕组或一个所述单相下绕组时，所述单相上/下绕组电性连接于所述单相主线圈的一端，与连接至所述单相主线圈一端的、同相的所述单相下/上绕组等电位连接于所述单相主线圈的另一端。
优选地，所述内置电抗器还包括设于所述单相上绕组上端的上铁心框、设于所述单相下绕组下端的下铁心框、设于所述单相绕组左端的左铁心框、设于所述单相绕组右端的右铁心框及设于所述单相上绕组和所述单相下绕组之间的中铁心框，所述中铁心框的两端部贯穿所述单相绕组之间的间隙并分别连接于所述左铁心框和所述右铁心框。
所述变压器在运行时，通过设置所述上铁心框、所述下铁心框、所述左铁心框、所述右铁心框、所述中铁心框的截面积，以使所述铁心框的磁通密度值得到控制，在变压器正常运行时，铁心框不会产生饱和。
优选地，所述单相上绕组和单相下绕组分别包括两个接线端子；
所述单相主线圈包括引线；
所述引线/接线端子用于相互连接或与所述接线端子/引线连接。
优选地，所述变压器还包括用于形成磁通路的铁芯。
优选地，所述变压器还包括油箱及用于储存变压器油的储油柜，所述储油柜与所述油箱连接。
优选地，所述变压器还包括用于绝缘所述油箱的绝缘介质。
借由上述技术方案，本申请的一种多阻抗组合变压器，包括内置电抗器，所述内置电抗器包括单相绕组，所述单相绕组包括单相上绕组和单相下绕组，在使用时能够灵活对接入由单相主线圈构成的三角形联结中的单相绕组的数量及方式进行组合。示例如：通过分别设置相互串联且异相设置、相互并联且同相设置或单独的单相上/下绕组串接至三角形联结时，能够从不同程度上改变电路的阻抗标幺值、电感和感抗，从而能够满足不同情况下的场景需求。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本申请实施例提供的一种连接方式的电路图；
图2为本申请实施例提供的另一种连接方式的电路图；
图3为本申请实施例提供的另一种连接方式的电路图；
图4为内置电抗器的结构示意图。
其中，
11、A相上绕组；12、A相下绕组；
21、B相上绕组；22、B相下绕组；
31、C相上绕组；32、C相下绕组；
4、上铁心框；5、下铁心框；6、左铁心框；7、右铁心框；8、中铁心框。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
目前，通常的内置电抗器阻抗值是唯一的，因此变压器的阻抗是唯一的，当变压器所在电网节点的容量发生变化时，或变压器调配至其他站点时，因阻抗组合唯一，限制了变压器可以适用的站点，导致变压器的运用场景较为单一，不能应用于更多的场景，适用性降低。
故为了解决上述问题，本申请提供了一种多阻抗组合变压器，能够根据实际情况灵活进行多种阻抗组合，使变压器满足不同情况下的场景需求，提高其适用性。
接下来对本申请的一种多阻抗组合变压器进行详细的介绍。一种多阻抗组合变压器，包括变压器和内置电抗器，所述变压器包括多个单相主线圈，所述内置电抗器包括多个与所述单相主线圈适配的单相绕组，所述单相绕组包括单相上绕组和单相下绕组。其中，多个所述单相主线圈之间构成三角形联结，且在所述三角形联结中，每两个所述单相主线圈之间通过一个所述单相上绕组和/或一个所述单相下绕组进行串接。
从上述的技术方案可以看出，本申请实施例的一种多阻抗组合变压器，包括内置电抗器，所述内置电抗器包括单相绕组，所述单相绕组包括单相上绕组和单相下绕组，在使用时能够灵活对接入由单相主线圈构成的三角形联结中的单相绕组的数量及方式进行组合，从而能够满足不同情况下的场景需求。
可以理解地，线圈是以绝缘导线按一定形状绕制而成。绕组是由多个线圈或线圈组构成一相或整个电磁电路的组合。本实施例中，为区分变压器与电抗器的绕组，故有此区分命名，但这并不代表着变压器的线圈仅有单个，也不代表着电抗器的绕组只由多个线圈组合而成，变压器的线圈和电抗器的绕组其实质上都由导线绕制而成。
当前普遍使用的交流电力***一般都是A、B、C三相的，故本申请实施例中的变压器可以包括A相主线圈、B相主线圈和C相主线圈，内置电抗器可以包括与变压器相适配的A相绕组、B相绕组和C相绕组。其中，A相绕组又包括A相上绕组11和A相下绕组12，B相绕组又包括B相上绕组21和B相下绕组22，C相绕组又包括C相上绕组31和C相下绕组32。
当每两个所述单相主线圈之间串接有一个所述单相上绕组和一个所述单相下绕组时，所述单相上绕组和所述单相下绕组相互串联，此处的单相上绕组和单相下绕组是异相的。接下来结合图1对上述连接方式进行进一步说明，如图1所示，在C相主线圈和B相主线圈之间串接有相互串联的C相下绕组32和B相上绕组21，C相下绕组32的T1端与C相主线圈电性连接，C相下绕组32的T2端与B相上绕组21的T1端电性连接，B相上绕组21的T2端与B相主线圈电性连接，B相下绕组22的T1端与B相主线圈电性连接，B相下绕组22的T2端与A相上绕组11的T1端电性连接，A相上绕组11的T2端与A相主线圈电性连接，A相下绕组12的T1端与A相主线圈电性连接，A相下绕组12的T2端与C相上绕组31的T1端电性连接。
当每两个所述单相主线圈之间串接有一个所述单相上绕组和一个所述单相下绕组时，所述单相上绕组和所述单相下绕组相互并联，此处的单相上绕组和单相下绕组是同相的。接下来结合图2对上述连接方式进行进一步说明，如图2所示，C相上绕组31与C相下绕组32并联，B相上绕组21与B相下绕组22并联，A相上绕组11与A相下绕组12并联；C相主线圈电性连接于C相上绕组31与C相下绕组32的T2端，C相主线圈还与B相上绕组21与B相下绕组22的T1端电性连接；B相主线圈电性连接于B相上绕组21与B相下绕组22的T2端，B相主线圈还与A相上绕组11与A相下绕组12的T1端电性连接；A相主线圈电性连接于A相上绕组11与A相下绕组12的T2端，A相主线圈还与C相上绕组31与C相下绕组32的T1端。
当每两个所述单相主线圈之间串接有一个所述单相上绕组或一个所述单相下绕组时，所述单相上/下绕组电性连接于所述单相主线圈的一端，与连接至所述单相主线圈一端的、同相的所述单相下/上绕组等电位连接于所述单相主线圈的另一端。接下来结合图3对上述连接方式进行进一步说明，如图3所示，C相上绕组31的T2端电性连接于C相主线圈的一端，C相下绕组32的T1端等电位连接于C相主线圈的另一端，C相主线圈还与B相上绕组21的T1端电性连接；B相上绕组21的T2端电性连接于B相主线圈的一端，B相下绕组22的T1端等电位连接于B相主线圈的另一端，B相主线圈还与A相上绕组11的T1端电性连接；A相上绕组11的T2端电性连接于A相主线圈的一端，A相下绕组12的T1端等电位连接于A相主线圈的另一端，A相主线圈还与C相上绕组31的T1端电性连接。
表1示出了在不同的阻抗类型下，通过设置不同的阻抗与变压器的连接方式，从而得到不同的阻抗标幺值、电感值及感抗值。可以看出，在不同的阻抗连接方式下，产生的阻抗标幺值、电感值及感抗值不同，从而能够满足不同情况下的场景需求，提高其适用性。
表1
Figure BDA0003594364030000061
如图4所示，所述内置电抗器还包括设于所有上绕组上端的上铁心框4、设于所有下绕组下端的下铁心框5、设于所述A相上绕组和所述A相下绕组左端的左铁心框6、设于所述C相上绕组和所述C相下绕组右端的右铁心框7及设于所有上绕组和所有下绕组之间的中铁心框8，所述中铁心框8的两端部贯穿所述单相绕组之间的间隙并分别连接于所述左铁心框6和所述右铁心框7。通过中铁心框8的设置，能够有效限定漏磁的分布，避免漏磁不可控导致结构涡流发热问题；同时，将漏磁定位并定量表达，能够有效缓解阻抗非线性问题。
所述变压器在运行时，通过设置所述上铁心框4和所述下铁心框5的截面积，以使所述中铁心框8的磁通密度值得到控制，在变压器正常运行时，铁心框不会饱和，从而降低铁损耗，提高变压器的工作效率。
所述单相上绕组和单相下绕组分别包括两个接线端子，所述单相主线圈包括引线。所述引线用于相互连接，也可以与所述接线端子连接。可以理解地，接线端子同理，即可以用于相互连接，也可以用于与引线连接。
变压器还包括铁芯、油箱、储油柜及绝缘介质，其中，铁芯用于形成磁通路，油箱可以作为变压器的外壳，具有一定的散热作用；储油柜起到储油及补充油箱内变压器油的作用，以保证油箱内充满油，减少油和空气的接触面，防止变压器油被加速氧化和受潮；绝缘介质起着固定引线和对外壳绝缘的作用。变压器本体通过线圈套装在铁芯上，实现电压及电流的变换。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间可以根据需要进行组合，且相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种多阻抗组合变压器，其特征在于，包括变压器和内置电抗器；
所述变压器包括多个单相主线圈，所述内置电抗器包括多个与所述单相主线圈适配的单相绕组，所述单相绕组包括单相上绕组和单相下绕组；
其中，多个所述单相主线圈之间构成三角形联结，且在所述三角形联结中，每两个所述单相主线圈之间通过一个所述单相上绕组和/或一个所述单相下绕组进行串接。
2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，当每两个所述单相主线圈之间串接有一个所述单相上绕组和一个所述单相下绕组时，所述单相上绕组和所述单相下绕组相互串联。
3.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，当每两个所述单相主线圈之间串接有一个所述单相上绕组和一个所述单相下绕组时，所述单相上绕组和所述单相下绕组相互并联。
4.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，当每两个所述单相主线圈之间串接有一个所述单相上绕组或一个所述单相下绕组时，所述单相上/下绕组电性连接于所述单相主线圈的一端，与连接至所述单相主线圈一端的、同相的所述单相下/上绕组等电位连接于所述单相主线圈的另一端。
5.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述内置电抗器还包括设于所述单相上绕组上端的上铁心框、设于所述单相下绕组下端的下铁心框、设于所述单相绕组左端的左铁心框、设于所述单相绕组右端的右铁心框及设于所述单相上绕组和所述单相下绕组之间的中铁心框，所述中铁心框的两端部贯穿所述单相绕组之间的间隙并分别连接于所述左铁心框和所述右铁心框。
6.根据权利要求5所述的变压器，其特征在于，所述变压器在运行时，通过设置所述上铁心框、所述下铁心框、所述左铁心框、所述右铁心框、所述中铁心框的截面积，以使所述铁心框的磁通密度值得到控制，在变压器正常运行时，铁心框不会产生饱和。
7.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述单相上绕组和单相下绕组分别包括两个接线端子；
所述单相主线圈包括引线；
所述引线/接线端子用于相互连接或与所述接线端子/引线连接。
8.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述变压器还包括用于形成磁通路的铁芯。
9.根据权利要求1至8任一项所述的变压器，其特征在于，所述变压器还包括油箱及用于储存变压器油的储油柜，所述储油柜与所述油箱连接。
10.根据权利要求9所述的变压器，其特征在于，所述变压器还包括用于绝缘所述绝缘介质。
CN202210384560.6A 2022-04-13 2022-04-13 一种多阻抗组合变压器 Pending CN114724828A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210384560.6A CN114724828A (zh) 2022-04-13 2022-04-13 一种多阻抗组合变压器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210384560.6A CN114724828A (zh) 2022-04-13 2022-04-13 一种多阻抗组合变压器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114724828A true CN114724828A (zh) 2022-07-08

Family

ID=82244561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210384560.6A Pending CN114724828A (zh) 2022-04-13 2022-04-13 一种多阻抗组合变压器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114724828A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001525607A (ja) 変圧器
JP2012516552A (ja) 高周波トランス
US3501728A (en) Apparatus for starting and operating electric discharge lamps
US6535099B1 (en) Cores and coils for electrical transformers
CN114724828A (zh) 一种多阻抗组合变压器
CN207977198U (zh) 一种电子变压器
CN210489404U (zh) 一种圆环形封闭磁场的空心电抗器及三相空心电抗器
US4460885A (en) Power transformer
CN210692308U (zh) 一种电力电容滤波电抗器
CN209216722U (zh) 开关电源变压器
US3688236A (en) Electrical inductive apparatus having serially interconnected windings
US3621427A (en) Electrical reactor
CN112652470A (zh) 一种变压器
KR100388604B1 (ko) 타원형 타권 핼리시스로 권선된 평각 코일을 갖는 리액터 및 이의 제조 방법
CN220456226U (zh) 一种带有新型绕组的变压器
JP3248283B2 (ja) 変圧器巻線
CN215933340U (zh) 用于三相变压器的电抗器和三相变压器
CN217280373U (zh) 单相变压器
CN212695032U (zh) 多绕组并联的大容量电压互感器
Foo et al. Determination of winding losses of high frequency planar-type transformer using finite-element method
US3173112A (en) Three-phase reactor
JPS6214656Y2 (zh)
CN209401450U (zh) 共模电抗器
JPS60103604A (ja) 変圧器の多並列大電流巻線
JPH09205024A (ja) 電磁誘導機器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination