单相自耦调压变压器的制作方法

文档序号:7218361阅读:346来源:国知局
专利名称:单相自耦调压变压器的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种变压器,具体涉及一种单相自耦调压变压器。
背景技术
随着国民经济的快速发展,用电需求日益增长,电力资源已不能满足输送电力的需要。2005年9月前,我国西北地区输变电网络电压等级最高为330千伏,全国输变电系统电压等级最高为500千伏,满足西电东送发展战略对远距离大容量电能输送的要求十分困难,需要建设更高电压等级电网。因此,国家电网公司规划和建设750千伏超高压输变电网络。
国外设计的750千伏输电线路用单相自耦变压器,通常采用两柱高压绕组并联的结构,此种结构的变压器应用于我国750千伏超高压输变电网络建设中,对电网的可靠性存在以下问题;铁路运输中,要求所运货物的高度、宽度不能超过铁路涵洞的运输界限,这就限定了变压器外形尺寸须满足铁路运输的超级超限限界,即在距轨面3050处≤R2100mm,重量≤210t。公路运输中,受立交桥等限高、桥梁承重、公路路况等诸多因素的影响,体积、重量庞大的变压器,在我国、尤其是西北地区目前公路和铁路的路况下运输非常困难。
目前,采用两柱高压绕组并联结构设计的750千伏输电线路用超大容量单相自耦变压器,主要存在下列缺陷或不足1.耐雷电冲击特性较弱。
变压器承受雷电冲击的能力是体现变压器性能优劣的一项重要指标。两柱高压绕组并联接线的750kV变压器,绕组达到一定高度,才能保证变压器承受雷电冲击的能力。在我国西北地区,变压器的运输高度也铁路涵洞或公路立交桥等因素的限制,因此绕组设计难以达到足够的高度,有可能导致高压绕组纵绝缘裕度较小,高压绕组首端在遭到雷电冲击时,极易发生被击穿或损伤。
2.试验具有局限性。
虽然国标GB1094.3-2003高压绕组首端在雷电冲击时,允许在中压绕组首端经阻抗接地,模拟线路波阻抗,但对用户提出不允许中压绕组首端经阻抗接地的要求,中压绕组首端直接接地时,高压绕组纵绝缘则无法满足试验要求。
3.变压器体积大,重量重。
两主柱高压绕组并联的变压器,由于两高压绕组的电压都是750kV,两主柱的绝缘结构也都要采用750kV级的绝缘结构,其高压和中压之间的主绝缘距离大,匝绝缘较厚,导致变压器体积大、重量重,噪音也较高。体积、重量庞大的变压器,在我国、尤其是西北地区目前公路和铁路的路况下运输非常困难。

发明内容
本实用新型的目的在于提供一种单相自耦调压变压器,其解决了背景技术中抗雷电冲击的特性较弱,体积大,重量重的技术问题。
本实用新型的技术解决方案是一种单相自耦调压变压器,包括设置于上铁轭41与下铁轭42内的B主柱30及两侧的旁柱10和C旁柱50,套装于B主柱30上的B柱高压绕组31、B柱中压绕组32及B柱低压绕组33,其特殊之处在于所述的上铁轭41与下铁轭42内还设置有A主柱20,该A主柱20上套装有A柱高压绕组21、A柱中压绕组22及A柱低压绕组23;所述的C旁柱50上套装有调压绕组52和励磁绕组51;所述A柱高压绕组21中部的引出线构成高压绕组首端61,该高压绕组首端61接高压线路端子,所述A柱高压绕组21两端的结点接B柱高压绕组31的中部,所述B柱高压绕组31两端结点的引出线构成高压绕组末端71;所述A柱中压绕组22与B柱中压绕组32相并联,其并联形成的两结点的引出线分别构成中压绕组首端62和中压绕组末端72,所述的中压绕组末端72接地;所述A柱低压绕组23、B柱低压绕组33及励磁绕组51相并联,该三者并联形成的两结点的引出线分别构成低压绕组首端63和低压绕组末端73,所述的低压绕组首端63和低压绕组末端73接低压线路端子;所述的高压绕组末端71、中压绕组首端62及调压绕组52的引出线分别接至分接开关53的相应触头,所述分接开关53的引出端子54接中压线路端子。分接开关53具体可设置于C旁柱50附近。
上述调压绕组52以采用螺旋式调压绕组结构为佳,也可采用层式绕组结构。
上述调压绕组52根据需要可采用双螺旋式调压绕组结构、三螺旋式调压绕组结构或多螺旋式调压绕组结构。
上述A柱高压绕组21和B柱高压绕组31均以采用多根并联插花纠结式绕组结构为佳,也可采用内屏蔽连续式绕组结构等。
上述A柱中压绕组22与B柱中压绕组32靠近首端62区域的中压绕组以采用多根并联插花纠结式绕组结构为佳,也可采用内屏蔽连续式绕组结构。
上述A柱中压绕组22与B柱中压绕组32均以采用多根并联插花纠结式绕组结构为佳,也可采用内屏蔽连续式绕组结构。
上述A柱高压绕组21两端接至B柱高压绕组31中部的引线、A柱中压绕组22与B柱中压绕组32形成中压绕组首端62的引线、B柱高压绕组31两端结点的引出线构成高压绕组末端71的引线以及高压绕组末端71接至分接开关53的引线均以采用均压管屏蔽结构的引线为佳。
上述分接开关53可采用有载分接开关或无励磁分接开关等,可实现中压线路端子54的正反调或线性调。
上述A主柱20的上、下端分别设置有磁分路81、83,B主柱30的上、下端分别设置有磁分路82、84,以降低损耗。
上述A主柱20与B主柱30的横截面积以相同为宜;所述旁柱10、C旁柱50的横截面积以分别为A主柱20或B主柱30横截面积的50%为宜;所述上、下铁轭41、42的横截面积以分别大于或等于A主柱20或B主柱30横截面积的50%为宜。
本实用新型具有以下优点1.两主柱高压绕组串联,纵绝缘裕度大,承受雷电冲击电压的能力强。
2.高压绕组由于纵绝缘裕度大,抗雷电冲击的能力强,所以中压绕组首端试验时可直接接地。
3.两主柱高压绕组串联,两主柱的高-中主绝缘,一个采用750kV,另一个可采用500kV,绝缘距离相对较小。同时,由于匝绝缘可以减薄,绕组经干燥处理后较坚实,抗短路能力强,因而变压器的填充系数高。
4.变压器的填充系数高,变压器重量相同时则变压器的空载和负载损耗低,同时,绕组的高度可以相对较低,变压器运输高度可以降低。
5.高压绕组采用多根并联插花纠结式绕组结构,或内屏蔽的连续式绕组结构,纵向电容大。
6.调压绕组单独排列,主柱上的绕组安匝排列平衡,变压器横向漏磁减小,轴向短路电动力小。
7.由于调压绕组没有悬空端,所以变压器330kV侧调压绕组具有很好的抗雷电冲击特性。
8.绝缘水平高,高压750kV,感应AC860kV,全波冲击1950kV,高压采用两柱串联接线,可确保变压器的绝缘安全可靠,同时在不同分接下阻抗波动较小。
9.引线采用均压管屏蔽结构,使引线的表面场强大大降低。
10.主柱上、下端设置有磁分路,可降低杂散损耗,避免局部过热。
11.由于主柱的绝缘距离小,匝绝缘薄,则变压器整体体积小、重量轻。两主柱高压绕组串联的750kV的变压器,绕组高度1.8米左右就可以满足电气性能要求。
12.本实用新型外形尺寸≤R2050mm,宽度≤3050mm,运输高度、宽度均在铁路涵洞的运输界限内,可确保用普通凹底平车铁路运输,降低运输费用,同时也完全满足目前公路运输路况的要求。


图1为本实用新型绕组排布的示意图。
图2为本实用新型实施例的绕组接线示意图。
附图标号说明10-旁柱,20-A主柱,21-A柱高压绕组,22-A柱中压绕组,23-A柱低压绕组,30-B主柱, 31-B柱高压绕组,32-B柱中压绕组,33-B柱低压绕组,41-上铁轭,42-下铁轭,50-C旁柱,51-励磁绕组,52-调压绕组,53-分接开关,54-分接开关的引出端子,61-高压绕组首端,62-中压绕组首端,63-低压绕组首端,71-高压绕组末端,72-中压绕组末端,73-低压绕组末端。81-磁分路,82-磁分路,83-磁分路,84-磁分路。
具体实施方式
参见图1,本实用新型上铁轭41与下铁轭42内设置有A主柱20与B主柱30。
A主柱20上套装有A柱高压绕组21、A柱中压绕组22及A柱低压绕组23,B主柱30上套装有B柱高压绕组31、B柱中压绕组32及B柱低压绕组33,旁柱10上未套装绕组,C旁柱50上套装有励磁绕组51和调压绕组52。这种绕组排列方式,纵绝缘的可靠性高,且可减小调压时的阻抗波动。
参见图2,A柱高压绕组21中部的引出线构成高压绕组首端61,高压绕组首端61接高压线路端子,例如高压绕组首端61通过750kV线路端子接入电网。A柱高压绕组21两端的结点接B柱高压绕组31的中部,B柱高压绕组31两端结点的引出线构成高压绕组末端71,接至分接开关53。由于A柱高压绕组21与B柱高压绕组31相串联,B柱高压绕组31的绝缘远低于750kV级,减小了B柱高压绕组31与B柱中压绕组32之间的主绝缘距离,增加了铁窗的填充系数,且降低了变压器的负载损耗,同时在绕组高度较低的情况下使之仍具有较强的抗雷电冲击性能。
A柱高压绕组21和B柱高压绕组31均以采用多根并联插花纠结式绕组结构为佳,也可采用内屏蔽的连续式绕组结构,以增大高压绕组的纵向电容。
A柱中压绕组22与B柱中压绕组32相并联,该两者并联形成的两结点的引出线分别构成中压绕组首端62和中压绕组末端72,中压绕组末端72接地,中压绕组首端62接至分接开关53。
A柱低压绕组23、B柱低压绕组33及励磁绕组51相并联,三者并联形成的两结点的引出线分别构成低压绕组首端63和低压绕组末端73,低压绕组首端63和低压绕组末端73接低压线路端子。
调压绕组52单独排列,可使A柱高压绕组21、B柱高压绕组31的绕组外径减小,油箱宽度缩小,同时,可使A主柱20、B主柱30上的绕组安匝排列平衡,横向漏磁减小,以降低轴向短路电动力对绕组的影响。A柱中压绕组22与B柱中压绕组32的首端以都采用多根并联插花纠结式绕组结构为佳,也可采用内屏蔽的连续式绕组结构。A柱中压绕组22与B柱中压绕组32也可全部采用多根并联插花纠结式绕组结构或内屏蔽的连续式绕组结构。
高压绕组末端71、中压绕组首端62及调压绕组52的引出线均与分接开关53相接,分接开关53的引出端子54接中压线路端子。分接开关53采用有载分接开关或无励磁分接开关等均可。
调压绕组52以采用螺旋式调压绕组结构为佳。调压绕组52根据变压器设计需要可采用双螺旋式调压绕组结构、三螺旋式调压绕组结构或多螺旋式调压绕组结构。750kV变压器以采用三螺旋式调压绕组结构或四螺旋式调压绕组结构为宜。
本实用新型A柱高压绕组21两端接至B柱高压绕组31中部的引线、A柱中压绕组22与B柱中压绕组32形成中压绕组首端62的引线、B柱高压绕组31两端结点的引出线构成高压绕组末端71的引线、以及高压绕组末端71接至分接开关53的引线均以采用均压管屏蔽结构的引线为佳。引线采用均压管屏蔽,可使引线的表面场强大大降低。
A主柱20的上、下端分别放置有磁分路81、83,B主柱30的上、下端分别放置有磁分路82、84,可降低杂散损耗,避免局部过热。
A主柱20与B主柱30的横截面积相同,旁柱10、C旁柱50的横截面积分别为主柱的50%,上、下铁轭41、42的横截面积分别采用大于或等于主柱的50%。这种结构可使每柱容量降低至250MVA,变压器体积减小,高度和宽度降低。
权利要求1.一种单相自耦调压变压器,包括设置于上铁轭(41)与下铁轭(42)内的B主柱(30)及两侧的旁柱(10)和C旁柱(50),套装于B主柱(30)上的B柱高压绕组(31)、B柱中压绕组(32)及B柱低压绕组(33),其特征在于所述的上铁轭(41)与下铁轭(42)内还设置有A主柱(20),该A主柱(20)上套装有A柱高压绕组(21)、A柱中压绕组(22)及A柱低压绕组(23);所述的C旁柱(50)上套装有调压绕组(52)和励磁绕组(51);所述A柱高压绕组(21)中部的引出线构成高压绕组首端(61),该高压绕组首端(61)接高压线路端子,所述A柱高压绕组(21)两端的结点接B柱高压绕组(31)的中部,所述B柱高压绕组(31)两端结点的引出线构成高压绕组末端(71);所述A柱中压绕组(22)与B柱中压绕组(32)相并联,其并联形成的两结点的引出线分别构成中压绕组首端(62)和中压绕组末端(72),所述的中压绕组末端(72)接地;所述A柱低压绕组(23)、B柱低压绕组(33)及励磁绕组(51)相并联,该三者并联形成的两结点的引出线分别构成低压绕组首端(63)和低压绕组末端(73),所述的低压绕组首端(63)和低压绕组末端(73)接低压线路端子;所述的高压绕组末端(71)、中压绕组首端(62)及调压绕组(52)的引出线分别接至分接开关(53)的相应触头,所述分接开关(53)的引出端子(54)接中压线路端子。
2.根据权利要求1所述的单相自耦调压变压器,其特征在于所述的调压绕组(52)为螺旋式调压绕组结构或层式绕组结构。
3.根据权利要求2所述的单相自耦调压变压器,其特征在于所述的调压绕组(52)为双螺旋式调压绕组结构、三螺旋式调压绕组结构或多螺旋式调压绕组结构。
4.根据权利要求1或2所述的单相自耦调压变压器,其特征在于所述的A柱高压绕组(21)和B柱高压绕组(31)均为多根并联插花纠结式绕组结构或内屏蔽连续式绕组结构。
5.根据权利要求4所述的单相自耦调压变压器,其特征在于所述A柱中压绕组(22)与B柱中压绕组(32)靠近首端62区域的中压绕组为多根并联插花纠结式绕组结构或内屏蔽连续式绕组结构。
6.根据权利要求4所述的单相自耦调压变压器,其特征在于所述的A柱中压绕组(22)与B柱中压绕组(32)均为多根并联插花纠结式绕组结构或内屏蔽连续式绕组结构。
7.根据权利要求5所述的单相自耦调压变压器,其特征在于所述的A柱高压绕组(21)两端接至B柱高压绕组(31)中部的引线、A柱中压绕组(22)与B柱中压绕组(32)形成中压绕组首端(62)的引线、B柱高压绕组(31)两端结点的引出线构成高压绕组末端(71)的引线、高压绕组末端(71)接至分接开关(53)的引线均采用均压管屏蔽结构的引线。
8.根据权利要求6所述的单相自耦调压变压器,其特征在于所述的A柱高压绕组(21)两端接至B柱高压绕组(31)中部的引线、A柱中压绕组(22)与B柱中压绕组(32)形成中压绕组首端(62)的引线、B柱高压绕组(31)两端结点的引出线构成高压绕组末端(71)的引线、高压绕组末端(71)接至分接开关(53)的引线均采用均压管屏蔽结构的引线。
9.根据权利要求8所述的单相自耦调压变压器,其特征在于所述的分接开关(53)为有载分接开关或无励磁分接开关。
10.根据权利要求9所述的单相自耦调压变压器,其特征在于所述A主柱(20)的上、下端分别设置有磁分路(81、83),所述B主柱(30)的上、下端分别放置有磁分路(82、84)。
11.根据权利要求10所述的单相自耦调压变压器,其特征在于所述A主柱(20)与B主柱(30)的横截面积相同;所述旁柱(10)、C旁柱(50)的横截面积分别为A主柱(20)或B主柱(30)横截面积的50%;所述上、下铁轭(41、42)的横截面积分别大于或等于A主柱(20)或B主柱(30)横截面积的50%。
专利摘要一种单相自耦调压变压器,其上、下铁轭内设有A主柱、B主柱及两个旁柱,A、B主柱上分别套装有高、中、低压绕组,C旁柱上套装有励磁绕组和调压绕组。A柱高压绕组的中部接高压线路端子,A柱高压绕组两端的结点接B柱高压绕组的中部,B柱高压绕组两端的结点和调压绕组接分接开关。A柱中压绕组与B柱中压绕组并联,其一端结点接地,另一端结点接分接开关。A柱低压绕组、B柱低压绕组及励磁绕组相并联,二端结点分别接低压线路端子。分接开关的引出线接中压线路端子。本实用新型解决了背景技术中抗雷电冲击的特性较弱、填充系数小、损耗高的技术问题。其整体体积小、重量轻,纵绝缘裕度大,具有较强的抗雷电冲击特性和绝缘的可靠性。
文档编号H01F29/02GK2914278SQ20062007926
公开日2007年6月20日 申请日期2006年6月27日 优先权日2006年6月27日
发明者聂三元, 王长征, 汪德华 申请人:西安西电变压器有限责任公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1