一种超高压大容量移相变压器及其结构布置方法与流程

本发明涉及一种超高压大容量移相变压器及其结构布置方法，属于输变电制造技术领域。

背景技术：

随着我国电力系统市场化改革的不断深入，大区域电网之间的联系更加紧密，尤其是在特高压交直流混联、大规模新能源集中接入等环境下，联网后电力系统的潮流呈现自然分布特征，在时空分布上具有很大的随机性，导致调控难度增加。在大电网内加装可控移相变压器，可对电力系统潮流分布进行控制，能有效地提升关键断面输送能力，缓解潮流分布的不均衡局面，确保输电网络畅通，同时还能有效控制电磁环流等问题。

随着电网输送容量及电压增加，超高压特大容量移相变压器的研制已成为制约电网稳定的瓶颈，现有移相变结构已不能满足设计生产要求。

1.目前应用于大型移相变压器的喉结和波纹栅的最高电压等级为330kv级，无法满足500kv及以上超高压电压等级的要求。

2.受运输尺寸及重量的限制，大型移相变压器的容量大小受到制约。

3.因有载分接开关的最大级电压和级容量有上限，超高压特大容量移相变压器因此受到制约。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种超高压大容量移相变压器及其结构布置方法，将三相双器身的移相变压器改为三相移相变压器组，能有效减小单体移相变压器尺寸，实现特大容量移相变的设计要求；三相变压器组每相的串联单元和励磁单元可分别为两柱(或三柱)并联结构，由此对应的有载分接开关就可以分别对应为两只(或三只)，解决了开关级容量大小的限制；喉结的连接线为低压和调压绕组引线，高压绕组引线在每台变压器内部完成连接，即可采用绝缘水平低很多的波纹栅来完成超高压移相变设计；可靠性高，制造成本低，能有效提升移相变的可靠性和经济性，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种超高压大容量移相变压器，包含三台单相移相变压器，单相移相变压器之间通过喉结连接组成三相移相变压器组；每台单相移相变压器中，包含单相串联单元铁芯和单相励磁单元铁芯；单相串联单元绕组套装在单相串联单元铁芯上组成单相串联单元，单相串联单元绕组的高压绕组首末端分别连接单相串联单元电源侧引线和单相串联单元负载侧引线；单相励磁单元绕组套装在单相励磁单元铁芯上组成单相励磁单元，单相励磁单元绕组的调压绕组与有载分接开关连接；单相串联单元绕组的高压绕组与单相励磁单元绕组的高压绕组在每台单相移相变压器内部连接，单相串联单元绕组的低压绕组与单相励磁单元有载分接开关通过喉结连接。

所述单相串联单元和单相励磁单元为并联两柱结构，单相励磁单元对应连接的有载分接开关有两只。

所述单相串联单元和单相励磁单元为并联三柱结构，单相励磁单元对应连接的有载分接开关有三只。

所述喉结为内设引线束的柔性管道，两端设有快速连接的插拔头，并设有绝缘保护。

一种超高压大容量移相变压器的结构布置方法，包含如下步骤：①将三相双器身的移相变压器改为三相移相变压器组；②每台移相变压器中包含单相串联单元铁芯和单相励磁单元铁芯，单相串联单元绕组套装在单相串联单元铁芯上组成单相串联单元，单相串联单元绕组包含高压绕组和低压绕组；单相励磁单元绕组套装在单相励磁单元铁芯上组成单相励磁单元，单相励磁单元绕组包含内高压绕组、外高压绕组及调压绕组；③在单相励磁单元铁芯绕组侧放置有载分接开关，由于单相励磁单元有并联两柱或三柱，每一个柱的调压线圈去接一个有载分接开关从而自动实现有载分接开关的强制分流；④单相串联单元的高压绕组与单相励磁单元的高压绕组直接在每相变压器内部连接，单相串联单元的低压绕组与单相励磁单元的调压绕组通过喉结进行连接，喉结的连接线为低压和调压绕组引线，即可采用绝缘水平低很多的波纹栅来完成超高压移相变设计。

本发明的有益效果是：将三相双器身的移相变压器改为三相移相变压器组，能有效减小单体移相变压器尺寸，实现特大容量移相变的设计要求；三相变压器组每相的串联单元和励磁单元可分别为两柱或三柱并联结构，由此对应的有载分接开关就可以分别对应为两只或三只，解决了开关级容量大小的限制；喉结的连接线为低压和调压绕组引线，高压绕组引线在每台变压器内部完成连接，即可采用绝缘水平低很多的波纹栅来完成超高压移相变设计；可靠性高，制造成本低，能有效提升移相变的可靠性和经济性。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的连线原理图；

图3是本发明的连线示意图；

图4是本发明的连线图；

图中：单相移相变压器1、喉结2、单相串联单元电源侧引线3、单相串联单元负载侧引线4、单相串联单元铁芯5、单相串联单元绕组6、单相励磁单元铁芯7、单相励磁单元绕组8、有载分接开关9、电源侧10、负载侧11。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明技术方案作进一步详细的说明。

一种超高压大容量移相变压器，包含三台单相移相变压器1，单相移相变压器1之间通过喉结2连接组成三相移相变压器组；每台单相移相变压器1中，包含单相串联单元铁芯5和单相励磁单元铁芯7；单相串联单元绕组6套装在单相串联单元铁芯5上组成单相串联单元，单相串联单元绕组6的高压绕组首末端分别连接单相串联单元电源侧引线3和单相串联单元负载侧引线4；单相励磁单元绕组8套装在单相励磁单元铁芯7上组成单相励磁单元，单相励磁单元绕组8的调压绕组与有载分接开关9连接；单相串联单元绕组6的高压绕组与单相励磁单元绕组8的高压绕组在每台单相移相变压器1内部连接，单相串联单元绕组6的低压绕组与有载分接开关9通过喉结2连接。

所述单相串联单元和单相励磁单元为并联两柱结构，单相励磁单元对应连接的有载分接开关有两只。

所述单相串联单元和单相励磁单元为并联三柱结构，单相励磁单元对应连接的有载分接开关有三只。

一种超高压大容量移相变压器的结构布置方法，包含如下步骤：①将三相双器身的移相变压器改为三相移相变压器组；②每台移相变压器中包含单相串联单元铁芯和单相励磁单元铁芯，单相串联单元绕组套装在单相串联单元铁芯上组成单相串联单元，单相串联单元绕组包含高压绕组和低压绕组；单相励磁单元绕组套装在单相励磁单元铁芯上组成单相励磁单元，单相励磁单元绕组包含内高压绕组、外高压绕组及调压绕组；③在单相励磁单元铁芯绕组侧放置有载分接开关，由于单相励磁单元有并联两柱(或三柱)，每一个柱的调压线圈去接一个有载分接开关从而自动实现有载分接开关的强制分流；④单相串联单元的高压绕组与单相励磁单元的高压绕组直接在每相变压器内部连接，单相串联单元的低压绕组与单相励磁单元的调压绕组通过喉结进行连接，喉结的连接线为低压和调压绕组引线，即可采用绝缘水平低很多的波纹栅来完成超高压移相变设计。

在实际应用中，将传统移相变压器由串联变压器加励磁变压器的三相双器身组合结构变为三个单相移相变压器组合结构，每台单相移相变压器中包含单相串联单元铁芯和单相励磁单元铁芯，单相串联单元铁芯上放置高压、低压绕组，组成单相串联单元；单相励磁单元铁芯上放置内、外高压绕组及调压绕组，构成单相励磁单元。在单相励磁单元铁芯绕组侧放置有载分接开关。由于单相励磁单元有并联两柱(或三柱)，每一个柱的调压线圈去接一个有载分接开关从而自动实现有载分接开关的强制分流，单相串联单元的高压绕组与单相励磁单元的高压绕组直接在每相单相移相变压器内部连接，单相串联单元的低压绕组与单相励磁单元的调压绕组通过喉结进行连接。

三相中，每个串联单元和励磁单元均分为两路，分别安装在串联单元铁心和励磁单元铁心的两个铁心柱上，其中：

sa1，sa2，sa3为第一支路串联单元1,2,3(a,b,c)三相低压绕组首头；

sb1，sb2，sb3为第二支路串联单元1,2,3(a,b,c)三相低压绕组首头；

saa1，saa2，saa3为第一支路串联单元1,2,3(a,b,c)三相低压绕组末头；

sbb1，sbb2，sbb3为第二支路串联单元1,2,3(a,b,c)三相低压绕组末头；

ea1，ea2，ea3为第一支路励磁单元1,2,3(a,b,c)三相调压绕组端口；

eb1，eb2，eb3为第二支路励磁单元1,2,3(a,b,c)三相调压绕组端口；

no1、no2、no3为两路励磁单元1,2,3(a,b,c)三相调压绕组中性点。