一种采用四路并联调压结构的电力变压器的制作方法

1.本实用新型属于变压器技术领域，具体属于一种采用四路并联调压结构的电力变压器。


背景技术：

2.在超、特高压电力变压器的设计中，出于绝缘可靠性和经济性的因素，变压器的高压引出线常采用由高压线圈中部引出的结构见图1，同时为了实现变压器高压侧电压的调整，考虑到变压器安全可靠性的要求，需要在变压器高压线圈以外设置单独的调压线圈以实现高压侧电压的调整。在电力变压器的设计中针对这样的情况，常采用调压线圈外置式多路并联结构，将调压线圈放置于高压线圈外径侧，采用这样的结构具有绝缘及调压引线结构简便且安全可靠性高的特点。
3.同时，由于变压器高压线圈采用中部出线结构，高压线圈上、下两部分在电路上为并联结构，因此单独设置的调压线圈也经常采用如图2所示的二路并联第一调压线圈8和二路并联第二调压线圈9的连接方式或如图3所示的四路并联结构，相对于上、下两路并联结构的调压线圈而言，当调压线圈采用四路并联结构时，在变压器耐受冲击电压作用时，由于线圈纵向电容分布以及对地电容的差异的因素，四路并联结构的调压线圈具有更为优良的耐受冲击性能。
4.但采用四路并联调压线圈后，由于各路调压线圈在空间分布位置不同，各路调压线圈所处空间位置处线圈产生的漏磁分布也有所差异见图4，变压器铁心10、高压线圈13和调压线圈均布设在于变压器油箱11内，线圈之间产生的漏磁通12将会在各路调压线圈上产生不同的感生电动势。其中由于第一调压线圈4与第四调压线圈7，以及第二调压线圈5与第三调压线圈6在空间位置上以高压线圈高度中心线28对称分布，同时线圈产生的漏磁的空间分布也基本以高压线圈高度中心线28对称分布，因此，第一调压线圈感生电压23与第四调压线圈感生电压26基本相等，第二调压线圈感生电压24与第三调压线圈感生电压25基本相等。当采用常规的四路调压线圈并联接线图5，由于电动势的差异将会在第一调压线圈和第二调压线圈之间易产生第一调压线圈和第二调压线圈之间的循环电流21以及第三调压线圈和第四调压线圈之间易产生第三调压线圈和第四调压线圈之间的循环电流22，在循环电流的作用下将增大调压线圈中的电阻损耗，进一步造成调压线圈局部过热甚至变压器油色谱超标，对变压器的安全运行产生威胁。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种采用四路并联调压结构的电力变压器，解决目前四路并联调压线圈结构由于线圈漏磁在各路调压线圈中感生电压不同而会产生循环电流的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种采用四路并联调压结构的电力变压器，包括高压线圈，所述高压线圈采用中部出线结构，所述高压线圈由中部出线结
构分为上高压线圈和下高压线圈，所述高压线圈的外径侧由上到下依次布设有第一调压线圈、第二调压线圈、第三调压线圈和第四调压线圈，所述第一调压线圈和第二调压线圈布设于上高压线圈的外径侧，所述第三调压线圈和第四调压线圈布设于下高压线圈的外径侧，所述第一调压线圈和第四调压线圈并联后与上高压线圈串联，所述第二调压线圈和第三调压线圈并联后与下高压线圈串联，所述第一调压线圈、第四调压线圈和上高压线圈组成的电路为第一电路，所述第二调压线圈、第三调压线圈和下高压线圈组成的电路为第二电路，所述第一电路和第二电路并联后和电源连接。
7.进一步的，所述上高压线圈和下高压线圈具有相同的内径、外径、高度和匝数。
8.进一步的，所述上高压线圈与下高压线圈具有相反的绕向。
9.进一步的，所述第一调压线圈、第二调压线圈、第三调压线圈和第四调压线圈具有相同的内径、外径、高度和匝数。
10.进一步的，调压线圈的总匝数占高压线圈总匝数的5％～15％。
11.进一步的，所述第一调压线圈与上高压线圈具有相反的绕向，所述第二调压线圈与上高压线圈具有相同的绕向，所述第三调压线圈与下高压线圈具有相同的绕向，所述第四调压线圈与下高压线圈具有相反的绕向。
12.进一步的，所述上高压线圈和下高压线圈在高度方向上对称布置。
13.进一步的，所述高压线圈的内径侧布设有若干个以高压线圈作为原边进行电磁感应的副边线圈。
14.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
15.本实用新型提供一种采用四路并联调压结构的电力变压器，通过上高压线圈的外径侧布设第一调压线圈和第二调压线圈，下高压线圈的外径侧布设第三调压线圈和第四调压线圈，第一调压线圈和第四调压线圈在空间分布上是以高压线圈的高度中心线为中心对称分布的，漏磁在第一调压线圈和第四调压线圈所产生的感生电动势基本相当，当第一调压线圈和第四调压线圈并联接线后，两个调压线圈之间的感生电动势不会产生电压差，从而不会产生线圈间环流；第二调压线圈和第三调压线圈在空间分布上是以高压线圈的高度中心线为中心对称分布，漏磁在第二调压线圈和第三调压线圈上所产生的感生电动势基本相当，当第二调压线圈和第三调压线圈并联接线后，两个线圈间感生电动势不会产生电压差，从而不会产生线圈间环流，因此，本实用新型的提供的调压线圈之间的连接方式以及调压线圈和高压线圈之间的连接方式能够避免调压线圈间感生电压差异产生循环电流造成变压器调压线圈损耗超标及局部过热问题的产生，保证变压器安全可靠运行。
16.进一步的，由于上高压线圈和下高压线圈对称分布，且具有相同的几何尺寸和匝数，因此漏磁在上高压线圈和下高压线圈中产生的感生电动势基本相同，二者之间不存在电压差，而且调压线圈的总匝数占高压线圈总匝数的5％～15％，调压线圈间感生电动势的差异对由调压线圈和高压线圈组成的串联电路的整体电压的影响将大大降低，因此，在由上高压线圈、第一调压线圈和第四调压线圈组成的第一电路和由下高压线圈、第二线圈和第三线圈组成的第二电路并联，不会产生并联线圈间电压差造成的循环电流，从而避免了变压器在运行过程中出现局部过热及油色谱超标的问题，保证了变压器安全可靠运行。
附图说明
17.图1为高压线圈中部出线结构示意图；
18.图2为两路并联调压线圈结构高压调压线接线示意图；
19.图3为四路并联调压线圈结构常规高压调压线接线示意图；
20.图4为采用四路并联调压线圈结构常规高压调压线接线方式的线圈间产生的漏磁分布示意图；
21.图5为四路并联调压线圈结构变压器高压及调压线圈等效电路图；
22.图6为本实用新型高压线圈、调压线圈和副边线圈的空间排布示意图；
23.图7为本实用新型所采用的四路并联调压线圈结构高压调压线圈接线示意图；
24.图8为本实用新型所采用的四路并联调压线圈结构高压调压线圈接线等效电路图；
25.附图中：1
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上高压线圈，2
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下高压线圈，3
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高压线圈中部出线，4
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第一调压线圈，5
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第二调压线圈，6
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第三调压线圈，7
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第四调压线圈，8
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二路并联第一调压线圈，9
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二路并联第二调压线圈，10
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变压器铁心，11
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变压器油箱，12
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漏磁通，13
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高压线圈，14
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电源，15
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上高压线圈等效阻抗，16
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下高压线圈等效阻抗，17
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第一调压线圈的等效阻抗，18
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第二调压线圈的等效阻抗，19
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第三调压线圈的等效阻抗，20
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第四调压线圈的等效阻抗，21
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第一调压线圈和第二调压线圈之间的循环电流，22
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第三调压线圈和第四调压线圈之间的循环电流，23
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第一调压线圈的感生电压，24
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第二调压线圈的感生电压，25
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第三调压线圈的感生电压，26
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第四调压线圈的感生电压，27
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副边线圈，28
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高压线圈高度中心线。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
27.如图6和图7所示，本实用新型提供了一种四路并联调压结构的电力变压器，包括一个高压线圈13，所述高压线圈13采用高压线圈中部出线3结构，所述高压线圈13包括上高压线圈1和下高压线圈2，高压线圈13的外径侧设置有四个调压线圈分别为第一调压线圈4、第二调压线圈5、第三调压线圈6和第四调压线圈7，同时，在高压线圈13的内径侧具有1个或多个以高压线圈13作为原边进行电磁感应的副边线圈27，线圈数量依据变压器具体运行方式而定；
28.具体的，上高压线圈1和下高压线圈2具有相同的内径、外径、几何高度以及匝数，并且上高压线圈1和下高压线圈2以高压线圈13高度中心线对称分布且绕向相反，同时上高压线圈1和下高压线圈2在电路上为并联接线；
29.本实施例中，高压线圈13外径侧的调压线圈由上到下分别为第一调压线圈4、第二调压线圈5、第三调压线圈6和第四调压线圈7，所述第一调压线圈4、第二调压线圈5、第三调压线圈6和第四调压线圈7以高压线圈13高度中心线对称分布，所述第一调压线圈4和第二调压线圈5布设于上高压线圈1的外径侧，所述第三调压线圈6和第四调压线圈7布设于下高压线圈2的外径侧，所述第一调压线圈4与上高压线圈1具有相反的绕向，所述第二调压线圈5与上高压线圈1具有相同的绕向，所述第三调压线圈6与下高压线圈2具有相同的绕向，所述第四调压线圈7与下高压线圈2具有相反的绕向；
30.具体的，高压线圈13和调压线圈的接线通过如图7和图8所示进行，以高压线圈高
度中心线28对称分布的第一调压线圈4和第四调压线圈7进行并联，第一调压线圈4和第四调压线圈7并联后再与上高压线圈1串联；以高压线圈高度中心线28对称分布的第二调压线圈5和第三调压线圈6进行并联，第二调压线圈5和第三调压线圈6进行并联后再与下高压线圈2串联，然后再由上高压线圈1、第一调压线圈4和第四调压线圈7组成的电路与由下高压线圈2、第二调压线圈5和第三调压线圈6组成的电路进行并联。
31.根据图7和图8所示的电源、上高压线圈等效阻抗15、下高压线圈等效阻抗16、第一调压线圈的等效阻抗17、第二调压线圈的等效阻抗18、第三调压线圈的等效阻抗19和第四调压线圈的等效阻抗20之间的连接方式来看，由于第一调压线圈4和第四调压线圈7在空间分布上是以高压线圈高度中心线28为中心对称分布的，漏磁在第一调压线圈4和第四调压线圈7所产生的感生电动势基本相当，因此当第一调压线圈4和第四调压线圈7并联接线后，两线圈间感生电动势不会产生电压差，从而不会产生线圈间环流；
32.由于第二调压线圈5和第三调压线圈6在空间分布上是以高压线圈高度中心线28为中心对称分布，漏磁在第二调压线圈5和第三调压线圈6上所产生的感生电动势基本相当，因此当调压第二调压线圈5和第三调压线圈6并联接线后，两线圈间感生电动势不会产生电压差，从而不会产生线圈间环流；
33.同时由于上高压线圈1和下高压线圈2完全对称分布，且具有相同的几何尺寸及匝数，因此漏磁在上高压线圈1和下高压线圈2中产生的感生电动势基本相同，二者之间不存在电压差，进一步的，由于调压线圈总匝数仅占高压线圈13总匝数的比例为5％～15％之间，调压线圈间感生电动势的差异对由调压线圈和高压线圈13组成的串联电路的整体电压的影响将大大降低，因此，由上高压线圈1、第一调压线圈4和第四调压线圈7组成的电路再与由下高压线圈2、第二调压线圈5和第三调压线圈6组成的电路并联不会产生由于并联线圈间电压差造成的循环电流，从而避免了变压器在运行过程中出现局部过热及油色谱超标的问题，保证了变压器安全可靠运行。
34.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。