二次电压级差大的有载调压变压器电磁参数的设计方法
【技术领域】
[0001] 本发明公开了一种二次电压级差大的有载调压变压器电磁参数的设计方法，主要 涉及到变压器调压档位数及高压调压绕组级数的确定，属于变压器技术领域。
【背景技术】
[0002] 某些变压器，例如冶炼行业中的电炉变压器，由于用户特殊的技术要求，变压器 需要采用有载调压，同时二次输出电压的调压范围大，并且输出电压级数少，这便造成了 二次输出电压级差大，例如某台电炉变压器的设计参数如下约定：容量5000kVA，连接组别 Ydll，一次额定电压35kV，二次电压90V-185V，11级有载调压。
[0003] 对于这类变压器的电磁参数设计，在确定变压器的调压档位数及高压调压绕组级 数时，现有的方法是：首先根据变压器二次输出电压级数确定与之级数相同的变压器的调 压档位数，进而确定相应调压方式及相应调压档位数的有载调压开关，并对应设计出相应 级数的高压调压绕组，那么按以上参数完成的电磁计算单，由于调压范围大，调压级数少， 必然导致高压调压绕组各级匝数多，并且不等匝，最终导致调压绕组某些级的级电压高，这 种高压调压绕组的超高级电压，一方面使高压调压绕组的层间或者匝间的绝缘处理有一定 的难度，更重要的是，在某些调压档位，高压调压绕组的级电压很可能已经超出了有载调压 开关的最大额定级电压，影响了有载调压开关的绝缘安全，因而这种现有方法根本不能完 成变压器的电磁设计任务。
[0004] 另外，对于目前通用的有载调压开关，可以通过对有载调压开关操作机构部分的 改造实现越级控制，因而在变压器实际使用时，可以控制有载调压开关只在能输出符合用 户要求的二次电压的档位停留，其余档位可以直接过渡过去。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种新型的变压器电磁参数的设计方法，以克服【背景技术】中 存在的技术问题。
[0006] 本发明的技术方案，据电磁参数的选择及计算过程，其特征在于包括以下步骤：
[0007] (1)电磁设计之前，暂不考虑用户有关变压器二次电压级数的约定。
[0008] (2)在变压器二次电压的调压范围之内，增加变压器的调压档位数，并按照增加后 的档位数，确定变压器采用的调压方式。
[0009] (3)确定调压方式与档位数都相符的有载调压开关。
[0010] (4)确定高压调压绕组的结构形式及调压级数。
[0011] (5)通过对变压器调压绕组各级匝数的调整验证，保证变压器能在不同的档位分 别输出符合用户要求的二次电压，同时保证高压调压绕组最大级电压只略低于有载调压开 关额定级电压。
[0012] 变压器实际调压时，通过对有载调压开关操作机构部分的改造，使有载调压开关 能实现越级控制，能够只在符合用户要求的档位停留，在其余档位直接过渡过去。
[0013] 本发明的有益效果是：由于增加了调压级数，细化了调压范围，使所需要的二次电 压能够在不同级出现，并且降低了高压调压绕组的级电压，使高压调压绕组的层间或者匝 间的绝缘更易处理，有载调压开关能更好选择，因而能够较好地完成变压器的电磁设计，满 足用户的特殊技术要求。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合【背景技术】中的具体实例对本发明做进一步的说明。
[0015] 实例中用户要求的具体二次输出电压为：90V，95V，105V，110,125V，140V，150V， 155V，160V，165V，170V，185V 共 11 级。
[0016] 实施例，包括以下步骤：
[0017] (6)电磁设计之前，暂不考虑用户有关变压器二次电压级数的约定。
[0018] (7)在变压器二次电压90V-185V的调压范围内，将变压器的调压档位由11级增 加到27级，确定调压方式采用正反调压。
[0019] (8)确定有载调压开关选用VIII-350Y-14271W型号，为V型27级正反调压有载调 压开关，所述有载调压开关额定级电压为1000V。
[0020] (9)确定高压调压绕组采用层式结构，调压绕组级数确定为14级。
[0021] (10)通过对变压器调压绕组各级匝数的调整，确定调压绕组各级匝数为22匝，此 时可以保证变压器能在不同的档位分别输出符合用户要求的二次电压。调压绕组最大级电 压为815V，小于有载调压开关额定级电压。
[0022] 下表为所述实例的电磁参数及计算表格，表中部分参数解释如下：
[0023] Uis为变压器一次相电压；U2niax为变压器二次输出最高相电压；U 2_为变压器二次 输出最小相电压；1]2为二次各级输出电压；W 变压器高压基本绕组匝数;W 13为变压器一 次绕组有效匝数;W2为变压器二次绕组匝数;Wffi为变压器高压调压绕组每级匝数；Et为变 压器绕组匝电压。
[0024] 由表中可见，用户所需要的二次电压分别出现在变压器的：1挡，3挡，8挡，10挡， 15挡，19挡，21挡，22挡，23挡，24挡，25挡，27挡，个别档位的电压值有一定的偏差，但是 其偏差值在标准要求之内。变压器实际调压时，通过对有载调压开关操作机构部分的改造， 在变压器调压过程中，使有载调压开关只在上述档位停留，在其余档位直接过渡过去，表现 在变压器二次侧，只输出用户所需要的11级电压。
[0025]
【主权项】
1. 一种二次电压级差大的有载调压变压器电磁参数的设计方法，其特征在于包括以下 步骤： (1) 电磁设计之前，暂不考虑用户有关变压器二次电压级数的约定。 (2) 在变压器二次电压的调压范围之内，增加变压器的调压档位数，并按照增加后的档 位数，确定变压器采用的调压方式。 (3) 确定调压方式与档位数都相符的有载调压开关。 (4) 确定高压调压绕组的结构形式及调压级数。 (5) 通过对变压器调压绕组各级匝数的调整验证，保证变压器能在不同的档位分别输 出符合用户要求的二次电压，同时保证高压调压绕组最大级电压只略低于有载调压开关额 定级电压。
【专利摘要】本发明公开了一种二次电压级差大的有载调压变压器电磁参数的设计方法，属于变压器技术领域。针对用户提出的需要采用有载调压、高调压范围、同时输出电压级数少等相关技术要求的变压器，通过增加变压器高压调压绕组的调压级数，进而增加变压器的调压挡位数的方法，实现细化调压范围，降低高压调压绕组级电压的目的，因而能够较好地完成变压器的电磁设计，满足用户的特殊技术要求。
【IPC分类】H01F27/28, G06F17/50
【公开号】CN105260496
【申请号】CN201510474452
【发明人】杨勇
【申请人】北华大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年8月1日