一种能提高阻抗的变压器的制造方法
【专利摘要】本发明是一种能提高阻抗的变压器，包括：主变压器部分、串联变压器部分、开关和电抗器。其中，电抗器和开关相当于阻抗调节器，当变压器需要小阻抗时，开关关合，切除电抗器，当变压器需要大阻抗时，开关开断，电抗器串联进入变压器，变压器阻抗增大，如果电抗器是可控电抗器时，则变压器的阻抗是任意可调的，这在高压特高压输电系统将是一种革命性变化，在系统安全性大增和系统成本降低之外，系统的限流、稳流、滤波、阻尼等成为一种可控的行为。本发明可应用于高压、超高压、特高压交直流输电和其他需要限流、稳流、滤波、阻尼的电力系统。
【专利说明】
一种能提高阻抗的变压器
技术领域
[0001]本发明是一种变压器，在阻性、阻感性、阻容性的电力系统中应用。可应用范围涵盖如工农业生产、科学实验、电力传输和各种电力系统等。
【背景技术】
[0002]为保证系统运行的可靠性，限制其短路电流，切实有效的措施是提高变压器的短路阻抗值。这也正是国际上许多发达国家早已趋向采用高阻抗变压器的原因。
[0003]采用提高变压器阻抗的电力系统具有以下一些特点:(I)当电网发生短路事故时，通过高阻抗变压器和其它电力设备的短路电流较小，相应的短路电磁力和电流热效应也会降低。这不但可提高电网的可靠性，同时还可以降低线路开关等电气设备的开断容量。(2)采用高阻抗变压器，可以取消为限制系统短路电流而单独设置的限流电抗器，从而可降低建设费用、减少占地面积。
[0004]采用提高变压器阻抗的电力系统具有如下结构特点。提高变压器阻抗的方法一般有两种。第一种是采用普通的变压器常规结构也就是单器身的双绕组或三绕组变压器结构，通过调整铁心直径和绕组参数，必要时还要采取拆分绕组等措施，达到提高变压器阻抗的目的，增加的成本虽多，但还是可以接受的，这也是目前最常用的方案。第二种是采用在变压器上设置电抗器(即所谓的内置电抗器)的结构来达到提高变压器入口电抗的目的，但因为串入的电抗器成本有时极高，目前极少应用。
[0005]采用普通的变压器常规结构来提高变压器阻抗的技术关键是对绕组的漏磁控制及其相应的损耗控制和温升控制。众所周知，当变压器接入电网而施加额定电压时，在铁心中将有主磁通流过。在变压器带负载运行以后，负载电流将在变压器的一、二次绕组内部及其周围区域产生漏磁通，这些漏磁通与一、二次绕组交链而形成变压器的短路阻抗。因而，若提高变压器阻抗电压的规定值，就必然要求有比较多的漏磁通与一、二次绕组交链。对于大型变压器而言，漏磁通增加所带来的突出问题是绕组和结构件内的杂散损耗明显增加，相应部位的温升随之提高。这就要求在结构上采取有效措施对变压器的漏磁场进行控制，防止绕组和结构件产生局部过热，保证变压器的安全运行。
[0006]因此现阶段，急需一种不需要拆分绕组就能提高阻抗的变压器，以克服拆分绕组产生的杂散损耗、温升急剧升高、局部过热和增加的变压器成本。
[0007]第二种是采用在变压器上设置电抗器(即所谓的内置电抗器方案)的结构来达到提高变压器入口电抗的目的，采用内置电抗器技术设计一般是在双绕组变压器的高压或低压绕组上串联电抗器，但电抗器电压高、容量大、成本高、绝缘复杂。
[0008]另外是三绕组变压器上串联电抗器，就是在三绕组中的一个绕组上串联连接一个电抗器，达到提高某两对阻抗值的目的，但当串联电抗器的绕组穿载或不投入使用时，则对变压器的阻抗增加没有作用，而且即或投入使用，对不需要增加阻抗的绕组也增加阻抗，这将使这种方法失去作用，再加上成本的原因目前基本没有应用。假设某三绕组变压器在额定分接电压位置时的三对阻抗值分别为uhm=14%，uml =23%, Uhl =37%。从对三对阻抗规定值的分析中可以发现，UHM基本上为正常的国家标准规定值，而UML和UHL的值则是在正常标准规定值的基础上再加15%左右。这样，通过在低压绕组中串联一个阻抗值为15%的电抗器，就可以使用普通三绕组变压器结构来满足规定阻抗值的要求。
[0009]现阶段，采用内置电抗器的高阻抗电力变压器的缺点是:首先，因为现在的变压器基本是采用单器身变压器方案，电抗器容量大，电压高，绝缘复杂，大多数情况下需采用昂贵的空心电抗器。其次，电抗器调整的是变压器的整个容量，因此电抗器容量大，电压高，用较高的成本对电抗器所产生的漏磁场进行屏蔽，才能减少其在结构件中产生的杂散损耗，防止局部过热。因此，现阶段采用这种方案的极少。
[0010]现在急需一种小容量、低电压、低价格的内置电抗器方案。特别是要找到一种可以取代靠增加一个绕组来达到提高某两对绕组阻抗的三绕组电力变压器内置电抗器方案。
[0011]由系统稳定性可知，电力系统的短路电抗是一个关键量值，电力系统限制短路容量的主要措施之一是采用高阻抗变压器和串联电抗器。增大电抗会提高系统的稳定性，限制短路电流相应的短路电磁力和电流热效应也会降低，同时还可以降低线路开关等电气设备的开断容量。但高阻抗让电网无功大增、效率大大降低，变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10%?15%，当供电电压高于额定值的10%时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快。当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。
[0012]如果有一种变压器可以在正常运行状态下是低阻抗，当遇到突发短路或其他需要限流、稳流、滤波、阻尼等作用时，变压器会瞬间变成高阻抗甚或超高阻抗变压器，而且供电电压不变，对高压、超高压、特高压交流电网会有重要作用。
[0013]传统串变调压变压器主要适用于10000KVA以上的电炉变压器，整流变压器也偶有见之，它是传统的电炉变压器形式，但因其成本高及冶炼技术的发展现已很少采用。
[0014]传统串变调压变压器在电炉冶炼系统或直流电解系统应用，采用两台变压器组成，一台为主变(低压电压恒定)，另一台为串变(低压电压可调)，需要利用设置在主变压器上的单独调压绕组给串变高压侧供电，主变和串变的低压绕组串联在一起，采用八字型线圈结构，主变低压绕组电压恒定，串变低压绕组电压可调，致使串联在一起的两个低压绕组电压发生改变，从而改变主、串变低压绕组的合成电压，主变包括高压绕组、低压绕组、调压绕组，串变包括高压绕组、低压绕组，在低压大电流系统应用。其与电力变压器设计理念上的最大不同是串变调压变压器假设主变压器一次绕组的输入电压是恒定的，主变压器和串联变压器的二次绕组输出电压是变化的，电力变压器的设计理念是输入电压是变化的，而输出电压是恒定的。但其有一优点就是调压绕组和串变高压绕组的电压和电流组合是可以调整的。
[0015]传统串变调压变压器也就是双器身变压器，由于成本过于昂贵、制造工艺复杂，全国能够绕制绕圈的技术工人恐怕不超过三四十人，且年龄较大。现阶段，即使现在在电炉冶炼系统，电解系统也很少应用。
[0016]现在急需一种成本低，结构简单，制造工艺简单，且能利用其调压绕组和串变高压绕组的电压和电流组合是可以调整的优势，使成本甚至低于双绕组单器身变压器的双器身变压器结构，而且最好可以应用于任意电力系统。
[0017]电抗器是电力系统常用的、重要的电力设备，主要起限流、稳流、滤波、阻尼等作用。高压超高压特高压线路对电压波动要求很严格，也需要增加电抗器进行抑制。同时某些场合下要求电抗器可以进行电抗控制，调整、抑制电压的波动和短路电流等。其中有一种电抗器是可控电抗器，它又分为磁控式和分级控制(电抗器+电容)两种形式。一般干式电抗器作为低压电抗器(一般变电所二次侧装配的电抗器称为低压电抗器)。而油浸电抗器一般作为高压电抗器。电抗器又可以分为:空心电抗器、铁心电抗器。
[0018]开关设备在动作时是关合或开断电路，不动时是连通或隔离电源，其本质的功能是起“阻抗变换器”的作用，即将电路中某点的阻抗由或吣—0。“电弧”则是这一迅速变换过程中难以避免但也是不可缺少的开断元件。对于高压大电流电路中的有触头机械开关来说，只有电弧才能完成变换，问题在于如何限制其不利的效应。开关是指工作于发电、输电、配电和用电单位的各种大功率开关电器，它们对电力系统的运行起着控制和保护的作用。开关设备通常包括元件与成套组合电器两大部分。元件包括断路器、隔离开关、负荷开头、熔断器、低压自动开关等;成套组合电器包括各种开关柜、充气柜、环网柜、箱式变电站及各类封闭式组合电器。
[0019]随着现代电力电子技术的不断发展，电力电子开关器件的概念在不断发展和扩大，将会出现更多新型的开关以适应现代化电网的运行需要。
[0020]在电、输电、配电和大的用电单位，开关是一种大功率开关电器，甚至是一种成套组合设备，如果有一种变压器，当开关在这种变压器上工作时，可以用低电压、小容量的开关去控制和保护大型的、高压甚至是特高压的电力系统。在此开关是起阻抗变换作用的电流限制与接通功能的元器件与设备。
[0021]在原来的电力系统中，有一种瞬变阻抗的方法，是通过交流调压电子开关增减变压器调压绕组的匝数，通过变压器电压的增减来调节阻抗，其最大缺点是在调阻抗时，变压器输出电压改变了，如果系统电压降低至60%以下，系统可能解裂无法使用，现急需一种不调电压就可以改变阻抗的方法。
【发明内容】
[0022]—种能提高阻抗的变压器主要特征:主变压器部分(简称主变)，包括第一一次绕组、第一调压绕组以及一个或多个第一二次绕组；以及串联变压器部分(简称串变)，包括第二一次绕组和一个或多个第二二次绕组，以及或包括第一开关和第一电抗器。其中，所述第一一次绕组或所述第一二次绕组中的每个绕组与所述第二二次绕组中的每个绕组分别串联，所述第一调压绕组与所述第二一次绕组连接。其中，所述一种能提高阻抗的变压器的输出电压为所述主变压器部分的所述第一一次绕组或所述第一二次绕组的电压加上或减去所述串联变压器部分的与所述第一一次绕组或所述第一二次绕组串联的所述第二二次绕组的电压。其中，所述第一电抗器与所述主变压器的第一调压绕组或所述串联变压器的第二一次绕组串联。其中，第一开关与第一电抗器并联。
[0023]主变或串变的二次绕组可以分裂出多个电压等级相同或不同的二次绕组。串联变压器可以由两台以上组成，并可以与一台主变压器的不同二次绕组分别一一串联。主变一次绕组或分裂的二次绕组可以分别与一台或多台串变分裂的二次绕组分别串联调压。
[0024]两台或两台以上变压器相互间由两个或多个绕组串联合成一个电压，从而改变这两台或两台以上变压器的输出电压，即属于本专利定义的一种能提高阻抗的变压器。
[0025]主变压器可以用电网或电源代替，主变二次绕组也可以用电网、电源替代。
[0026]单相旁柱调压变压器的主柱部分就是主变压器部分，旁柱部分就是串联变压器部分，此时串联变压器的第二绕组做调压绕组。
[0027]一般主变由一次绕组、二次绕组、调压绕组或叫三次侧绕组组成，也可由一次绕组，调压绕组组成，也可由一次绕组，二次绕组组成，串变由一次绕组、二次绕组组成，串变一次绕组也可以叫三次绕组或当做调压绕组使用，串变二次绕组也可以当做调压绕组使用。实际上，现代变压器的理念是无论一次绕组还是二次绕组都可以具备调压功能。
[0028]—种能提高阻抗的变压器输出电压公式表述为(输出电压，主变压器输出电压，为串联变压器输出电压)，调压范围可在0-100%之间。
[0029]—种能提高阻抗的变压器的最大优势是开关和电抗器只需控制串变容量就可以控制整个变压器总容量，改变串变电压就可改变整个变压器总容量的输出电压。即使调压范围在100%，串变容量也只是变压器总容量的一半，而且调压绕组电压、电流在原理上可以任意组合，这也可以说开关、电抗器的电压、电流组合可以任选，便于选择一个安全系数高、成本低的电抗器和开关。
[0030]本发明的一种提高阻抗的变压器结构是:由主变压器部分、串联变压器部分、第二电抗器组成，电抗器串联在主变压器的调压绕组或串联变压器的一次绕组上，以增大系统阻抗，达到稳定系统、限流、稳流、滤波、阻尼、无功补偿的目标。
[0031]本发明的一种能提高阻抗的变压器结构是:由主变压器部分、串联变压器部分、第一开关和或第二开关、第一电抗器和或第二电抗器组成，电抗器串联在主变压器的调压绕组或串联变压器的一次绕组上，第一开关与第一电抗器并联。
[0032]—种能提高阻抗的变压器，包括:主变压器部分，包括第一一次绕组、第一调压绕组以及一个或多个第一二次绕组；以及串联变压器部分，包括第二一次绕组和一个或多个第二二次绕组；以及或包括第一开关或第二开关的一者或两者；以及或包括第一电抗器和第二电抗器的一者或两者。第一一次绕组或第一二次绕组中的每个绕组与第二二次绕组中的每个绕组分别串联。第一调压绕组向第二一次绕组供电。此时变压器的输出电压为主变压器部分的第一一次绕组或第一二次绕组的电压加上或减去串联变压器部分的与第一一次绕组或第一二次绕组串联的第二二次绕组的电压。当主变压器部分还包括第二调压绕组时，第二调压绕组与主变压器部分的第一一次绕组串联，调节第一一次绕组电压，与第二调压绕组配合调压。主变压器部分的第一一次绕组可以与一个或多个第一二次绕组中的一个或者多个绕组自耦，就是第一一次绕组即可以与一个第一二次绕组自耦，也可以与两个或多个第一二次绕组自耦;采用自耦结构的一种能提高阻抗的变压器的输出电压为主变压器部分的第一一次绕组电压加上或减去与第一一次绕组自耦的第一二次绕组的电压再加上或减去串联变压器部分的与第一一次绕组或第一二次绕组串联的第二二次绕组的电压，在结构中没有米用自親结构的部分电压输出原理不变。当有第一电抗器和第一开关时，第一电抗器与主变压器的第一调压绕组或串联变压器的第二一次绕组串联，第一开关与第一电抗器并联。当包括第二电抗器时，第二电抗器与主变压器的第一调压绕组或串联变压器的第二一次绕组串联或并联，增加变压器的电抗值。当包括第二开关时，第二开关连接在主变压器的第一调压绕组和串联变压器的第二一次绕组之间，此时串联变压器可以采用一匝或多匝的互感器结构即互感器型串联变压器。特别是在三相时，串联变压器的第二一次绕组采用角接，其技术优势更加明显。
[0033]上述一种能提高阻抗的变压器，还可以包括两个或多个串联变压器，其中两个或多个串联变压器的第二二次绕组与所述主变压器部分的第二二次绕组分别一一串联，其中一种能提高阻抗的变压器的输出电压为主变压器的各个第一二次绕组的电压加上或减去两个或多个串联变压器的与各个第一二次绕组串联的各个第二二次绕组的电压。
[0034]—种能提高阻抗的变压器包括:包括主变压器部分的第一一次绕组以及调压绕组;包括串联变压器部分第二一次绕组和一个或多个第二二次绕组；以及或包括电源，电源被当做第一二次绕组使用；以及或包括第一开关；以及或包括第一电抗器和第二电抗器的一者或两者。此时，第一一次绕组与调压绕组通过电磁感应耦合，第二一次绕组与第二二次绕组中的每个绕组通过电磁感应耦合。调压绕组向第二一次绕组供电。电源与一个或多个第二二次绕组串联，电源此时即可以与一个第二二次绕组串联，也可以和两个或多个第二二次绕组串联。当没有电源时，变压器的输出电压为第二二次绕组的电压。当有电源与第二二次绕组串联时，变压器的输出电压为电源电压加上或减去串联变压器部分的与电源串联的第二二次绕组的电压。当有第一电抗器和第一开关时，第一电抗器时与第二一次绕组串联或与调压绕组串联，第一开关与第一电抗器并联。当包括第二电抗器时，第二电抗器与主变压器的第一调压绕组或串联变压器的第二一次绕组串联或并联。
[0035]—种能提高阻抗的变压器，包括:主变压器部分，包括第一一次绕组以及一个或多个第一二次绕组；以及串联变压器部分，包括第二一次绕组和一个或多个第二二次绕组；以及或包括第一开关和第二开关的一者或两者；以及或包括第一电抗器和第二电抗器的一者或两者。第二一次绕组与所述第二二次绕组中的每个绕组通过电磁感应耦合，第一一次绕组与第一二次绕组中的每个绕组通过电磁感应耦合。其中第一二次绕组中的每个绕组与第二二次绕组中的每个绕组分别串联。输出电压为第一二次绕组的电压加上或减去串联变压器部分的与第一二次绕组串联的第二二次绕组的电压。当有第一电抗器和开关时，第一电抗器与串联变压器的第二一次绕组串联，第一开关与第一电抗器并联。当包括第二电抗器时，第二电抗器与串联变压器的第二一次绕组串联或并联。主变压器部分的第一一次绕组可以与一个或多个第一二次绕组中的一个或者多个绕组自耦，就是第一一次绕组即可以与一个第一二次绕组自耦，也可以与两个或多个第一二次绕组自耦;采用自耦结构的一种能提高阻抗的变压器的输出电压为主变压器部分的第一一次绕组电压加上或减去与第一一次绕组自耦的第一二次绕组的电压再加上或减去串联变压器部分的与第一一次绕组或第一二次绕组串联的第二二次绕组的电压，在结构中没有采用自耦结构的部分电压输出原理不变。
[0036]—种能提高阻抗的变压器的多个第二二次绕组可以和一个第一二次绕组串联。
[0037]—般情况下，第一电抗器是与第一开关并联的电抗器，第二电抗器是串联在变压器中，第一开关是控制第一电抗器切除或投入变压器中用的，第二开关是切除或投入串联变压器用的。
[0038]当第二开关采用电力电子开关器件时，一种能提高阻抗的变压器成为一种可以无级调压的变压器。
[0039]改变一种能提高阻抗的变压器阻抗的方法，包括:带第一电抗器和第一开关的一种能提高阻抗的变压器，其中，当第一开关关合，变压器切除第一电抗器，系统阻抗降低。当第一开关开断，此时第一电抗器串联进变压器中，阻抗提高，其中，当电抗器是可控电抗器时，改变电抗器电抗值，则变压器的阻抗是任意可调的。这在电力系统中使限流、稳流、滤波、阻尼、无功补偿等成为一种可控的行为，特别是在高压或超高压或特高压系统是一种最新的方法。原来变阻抗的方法是通过交流调压电子开关增减调压绕组匝数来调节变压器输出电压的方法增大或减小变压器阻抗，而本方法是通过切除或投入电抗器的方法增大或减小变压器阻抗，其最大的优点在于在基本不改变变压器电压的情况下，改变变压器阻抗，这在电力系统中具有巨大优势。
[0040]改变一种能提高阻抗的变压器阻抗的方法具体步骤如下:当一种能提高阻抗的变压器的阻抗高于规定或需要值时，可以进行步骤一；当一种能提高阻抗的变压器的阻抗低于规定或需要值时，可以进行步骤二;在步骤二中，若要求所述一种能提高阻抗的变压器的阻抗是可调的且所述第一电抗器是可控电抗器，则进入步骤三，其中，步骤一为所述第一开关关合，切除所述第一电抗器，所述一种能提高阻抗的变压器的阻抗降低;其中，步骤二为所述第一开关关断，所述第一电抗器串联进所述一种能提高阻抗的变压器的主变压器的第一调压绕组或串联变压器的第二一次绕组，则所述一种能提高阻抗的变压器的阻抗提高，若所述第一电抗器是可控型电抗器，则进行步骤三;其中，步骤三为所述第一开关关断，调节所述第一电抗器电抗值以调节所述一种能提高阻抗的变压器的电抗，则所述一种能提高阻抗的变压器的阻抗是任意可调的。
[0041]本发明的一种提高变压器阻抗的方法只要是主变压器包括调压绕组或串联变压器包括第二一次绕组，以及包括一或两台电抗器和开关。其中，电抗器串联在所述调压绕组或所述第二一次绕组上，开关并联在一台电抗器上。正常状态下，并联在电抗器上的开关关合，则电抗器处短路状态，则电力系统处低阻抗状态，当需要限流、稳流、滤波、阻尼时，开关开断，此时电抗器串入变压器，系统电抗大增。
[0042]本发明的一种提高变压器阻抗的方法还是主变压器包括调压绕组或串联变压器包括第二一次绕组，以及包括一或两台电抗器。其中，电抗器串联在所述调压绕组或所述第二一次绕组上。由于变压器内部串入了电抗器，其阻抗值增加。
[0043]本发明的有益效果:
首先，一种能提高阻抗的变压器的第一电抗器和开关相当于阻抗调节器，当变压器需要小阻抗时，开关关合，电抗器失去作用，当变压器需要大阻抗时，开关开断，电抗器串联进入变压器，变压器阻抗增大，如果第一和第二电抗器都是可控电抗器时，这就表明一种能提高阻抗的变压器的阻抗是任意可调的，这在高压特高压输电系统将是一种革命性变化，在系统安全性大增之外，系统的限流、稳流、滤波、阻尼等成为一种可控的行为。
[0044]其次，一种能提高阻抗的变压器的第二电抗器相当于高阻抗变压器的内置电抗器，但它克服了高阻抗变压器原来内置电抗器电压高、容量大、成本高、漏磁难以克服的问题。
[0045]再次，一种能提高阻抗的变压器的第一电抗器或第二电抗器甚至可以取代昂贵的空心电抗器。
[0046]再次，一种能提高阻抗的变压器当采用自耦设计时，不用拆分绕组，高压、超高压、特高压、大容量变压器成本大幅降低，损耗大幅度下降，而且可以让电力系统效率大增。系统可以采用轻型断路器，甚至可以取消空心电抗器。
[0047]再次，一种能提高阻抗的变压器可以用小容量、低电压、低价的小开关甚至是小型电子开关元器件去代替成套组合电器包括各种开关柜。由于本发明是用小容量、低电压的开关去控制高电压、大功率的电力系统，开关的成本非常低，可以相当原技术所用开关价格的几十分之一，甚至是几百分之一。
[0048]再次，一种能提高阻抗的变压器是用小容量、低电压的电抗器去控制高电压、大功率的电力系统，电抗器的成本非常低，甚至可以相当原技术所用电抗器价格的1/10。
[0049]再次，改变一种能提高阻抗的变压器阻抗的方法代替了原来的瞬变阻抗的方法，其最大优点在于:在不改变变压器输出电压的前提下改变变压器电抗值。
[0050]最后，针对一种能提高阻抗的变压器所用的低压、小容量电抗器所产生的漏磁场的屏蔽，减少其在结构件中产生的杂散损耗，防止局部过热所必须采取的可靠的夹紧结构，减少电抗器的机械振动所有的这些问题，相对于高压电抗器和空心电抗器而言实施起来要简单得多。
【附图说明】
[0051 ]图1是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0052]图2是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0053]图3是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0054]图4是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0055]图5是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0056]图6是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0057]图7是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0058]图8是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0059]图9是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0060]图10是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0061]图11是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0062]图12是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0063]图13是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0064]图14是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0065]图15是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0066]图16是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0067]图17是SSFZ—50000/121变压器接线原理图。
[0068]图18是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0069]图19是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0070]图20是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0071 ]图21是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0072]图22是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0073]图23是一种能提高阻抗的变压器原理图。
[0074]图中:1.第一一次绕组;2.第一二次绕组;3.第一调压绕组或第二调压绕组;4.第二一次绕组;5.第二二次绕组;6.第一开关或第二开关;7.第一电抗器或第二电抗器。
[0075]以上原理图基本是单相示意图，三相同理。其中，第一调压绕组为向串变供电绕组，第二调压绕组是与第一一次绕组串联的调压绕组。其中，电抗器和开关并联的是第一电抗器和第一开关，单独与第一调压绕组或第二一次绕组串联的是第二电抗器和第二开关。
【具体实施方式】
[0076]实例:SSFZ—50000/121电力变压器，高压121 ±8 X I.25%，中压36.75±2 X 2.5%，低压10.5KV，油浸风冷，其他参数依据GB/T 6451。
[0077]原设计方案如图十七所示，此方案用铜14556KG，硅钢片24640KG，空载损耗:35KW，负载损耗:228KW。并且在运行时需在中压侧串联一空心电抗器，在低压侧串联一铁心抗器。
[0078]一种能提高阻抗的变压器采用图十八的原理。此方案用铜12145KG，硅钢片25468KG，空载损耗:34.4KW负载损耗:217KW。在运行时在调压侧串联一铁心抗器。
[0079]当铜价为50元/KG，娃钢片24元/KG时，新方案比原设计方案节约成本7.7%，外加节省一个昂贵的空心电抗器。现阶段，电力变压器的利润率不过是8%。
【主权项】
1.一种能提高阻抗的变压器，包括: 主变压器部分，包括第一一次绕组、第一调压绕组以及一个或多个第一二次绕组；以及串联变压器部分，包括第二一次绕组和一个或多个第二二次绕组；以及或包括第一开关和第一电抗器， 其中，所述第一一次绕组或所述第一二次绕组中的每个绕组与所述第二二次绕组中的每个绕组分别串联， 其中，所述第一调压绕组向所述第二一次绕组供电， 其中，所述一种能提高阻抗的变压器的输出电压为所述主变压器部分的所述第一一次绕组或所述第一二次绕组的电压加上或减去所述串联变压器部分的与所述第一一次绕组或所述第一二次绕组串联的所述第二二次绕组的电压， 其中，所述第一电抗器与所述主变压器的第一调压绕组或所述串联变压器的第二一次绕组串联， 其中，所述第一开关与所述第一电抗器并联。2.如权利要求1所述的一种能提高阻抗的变压器，包括两个或多个串联变压器部分， 其中，所述两个或多个串联变压器部分的第二二次绕组与所述主变压器部分的第二二次绕组分别 串联， 其中，所述一种能提高阻抗的变压器的输出电压为所述主变压器部分的所述第一二次绕组的电压加上或减去所述两个或多个串联变压器部分的与所述第一二次绕组串联的所述第二二次绕组的电压。3.如权利要求1所述的一种能提高阻抗的变压器，所述主变压部分还包括第二调压绕组， 其中，所述第二调压绕组与所述主变压器部分的第一一次绕组串联。4.如权利要求1所述的一种能提高阻抗的变压器，包括所述主变压器部分的第一一次绕组与所述一个或多个第一二次绕组中的一个或者是多个绕组自耦， 其中，所述一种能提高阻抗的变压器的输出电压为所述主变压器部分的所述第一一次绕组电压加上或减去与所述第一一次绕组自耦的所述第一二次绕组的电压再加上或减去所述串联变压器部分的与所述第一一次绕组或所述第一二次绕组串联的所述第二二次绕组的电压。5.如权利要求1所述的一种能提高阻抗的变压器， 包括第二电抗器， 其中，所述第二电抗器与所述主变压器的第一调压绕组或所述串联变压器的第二一次绕组串联或并联。6.如权利要求1所述的一种能提高阻抗的变压器， 包括第二开关， 其中，所述第二开关串联在所述主变压器的第一调压绕组和所述串联变压器的第二一次绕组之间。7.—种能提高阻抗的变压器，包括: 主变压器部分，包括第一一次绕组以及调压绕组；以及 串联变压器部分，包括第二一次绕组和一个或多个第二二次绕组；以及或包括电源；以 及 或包括第一开关和第一电抗器， 其中，所述第一一次绕组与所述调压绕组通过电磁感应耦合，所述第二一次绕组与所述第二二次绕组中的每个绕组通过电磁感应耦合， 其中，所述调压绕组向所述第二一次绕组供电， 其中，所述电源与一个或多个所述一个或多个第二二次绕组串联， 其中，所述一种能提高阻抗的变压器的输出电压为所述串联变压器部分的第二二次绕组的电压或所述电源电压加上或减去所述串联变压器部分的与所述电源串联的第二二次绕组的电压， 其中，所述第一电抗器与所述第二一次绕组或所述调压绕组串联， 其中，所述第一开关与所述第一电抗器并联。8.如权利要求6所述的一种能提高阻抗的变压器， 包括第二电抗器， 其中，所述第二电抗器与所述主变压器的第一调压绕组或所述串联变压器的第二一次绕组串联或并联。9.一种能提高阻抗的变压器，包括: 主变压器部分，包括第一一次绕组以及一个或多个第一二次绕组；以及串联变压器部分，包括第二一次绕组和一个或多个第二二次绕组；以及或包括第一开关和第一电抗器，其中，所述第一一次绕组与所述第一二次绕组中的每个绕组通过电磁感应耦合，所述第二一次绕组与所述第二二次绕组中的每个绕组通过电磁感应耦合， 其中，所述第一二次绕组中的每个绕组与所述第二二次绕组中的每个绕组分别串联，其中，所述一种能提高阻抗的变压器的输出电压为所述第一二次绕组的电压加上或减去所述串联变压器部分的与所述第一二次绕组串联的所述第二二次绕组的电压， 其中，所述第一电抗器与所述串联变压器的第二一次绕组串联， 其中，所述第一开关与所述第一电抗器并联。10.如权利要求9所述的一种能提高阻抗的变压器， 包括第二电抗器， 其中，所述第二电抗器与所述串联变压器的第二一次绕组串联或并联。11.如权利要求9所述的一种能提高阻抗的变压器，包括所述主变压器部分的第一一次绕组与所述一个或多个第一二次绕组中的一个或者是多个绕组自耦， 其中，所述一种能提高阻抗的变压器的输出电压为所述主变压器部分的所述第一一次绕组电压加上或减去与所述第一一次绕组自耦的所述第一二次绕组的电压再加上或减去所述串联变压器部分的与所述第一一次绕组或所述第一二次绕组串联的所述第二二次绕组的电压。12.改变一种能提高阻抗的变压器阻抗的方法，其特征在于， 若所述一种能提高阻抗的变压器的阻抗高于需要或规定值，则进行步骤一； 若所述一种能提高阻抗的变压器的阻抗低于需要或规定值，则进行步骤二 ； 在步骤二中，若要求所述一种能提高阻抗的变压器的阻抗是可调的且所述第一电抗器是可控电抗器，则进行步骤三， 其中，步骤一为所述第一开关关合，切除所述第一电抗器，所述一种能提高阻抗的变压器的阻抗降低； 其中，步骤二为所述第一开关关断，所述第一电抗器与所述一种能提高阻抗的变压器的主变压器的第一调压绕组或串联变压器的第二一次绕组串联，则所述一种能提高阻抗的变压器的阻抗提高，若要求所述一种能提高阻抗的变压器的阻抗是可调的且所述第一电抗器是可控电抗器，则进行步骤三； 其中，步骤三为所述第一开关关断，调节所述第一电抗器电抗值以调节所述一种能提高阻抗的变压器的电抗。
【文档编号】H01F27/40GK106057452SQ201610583165
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月24日 公开号201610583165.5, CN 106057452 A, CN 106057452A, CN 201610583165, CN-A-106057452, CN106057452 A, CN106057452A, CN201610583165, CN201610583165.5
【发明人】孙崇山
【申请人】孙崇山