一种单相干式变压器及其调压方法与流程

本发明属于干式变压器，具体涉及一种单相干式变压器及其调压方法。

背景技术：

1、一些高电压、大容量的特殊的用电环境，或者存在运输限制等因素，对变压器的体积和重量有严格要求，一些供电设备会设计成单相变压器供电。单相变压器结构简单、体积小、损耗低，单相变压器与单相供电制是电网供电的重要补充形式。

2、三相变压器的每相线圈都在一个铁心柱上，而单相变压器铁心采用单框两柱式结构，在两柱上都装有高低压线圈，两柱上的高低压线圈容量相等。两柱上的高低压线圈可以采用并联或者串联连接。当采用有载调压方式或者因调压方便等原因需要将分接端子集中到一个线圈上时，现有技术是在其中一个柱的高压线圈上设置分接端子进行电压调节。当带有分接端子的高压线圈进行电压调节时，会造成两柱线圈的匝数不相等导致安匝不平衡。安匝不平衡使漏磁分布不均衡，产生额外轴向外力，这些力的方向总是使产生这些力的不对称性增大。同时会引起线圈的损耗增加，温度升高。

3、申请号为【cn202021557256.x】的专利申请公开了一种单相调容调压变压器，包括变压器铁芯、调容低压线圈组、调容高压线圈组、调压线圈、调容开关和调压开关，调容开关能够控制调容低压线圈组中多个调容低压线圈的串并联关系，以及调容高压线圈组中多个调容高压线圈的串并联关系，调容线圈串并联的关系切换实现了单相调容调压变压器不同容量运行状态的转换，调压开关控制调压线圈接入高压回路的线圈匝数，进而实现单相调容调压变压器的电压档位切换。

4、申请号为【cn202020958523.8】的专利申请公开了一种有载低压调压变压器，包括铁芯、低压绕组、高压绕组、低压调压绕组和有载分接开关；铁芯为单相两芯柱结构，两芯柱上各套有三个同心式绕组，从芯柱向外分别为低压绕组、高压绕组和低压调压绕组；低压绕组，首端分别引出输出接线端，末端与有载分接开关连接在一起；高压绕组，首端分别引出输入接线端，末端串联连接在一起；低压调压绕组，分接线端分别对应并联，连接后与有载分接开关连接在一起，可以实现对低压侧输出电压精准的有载调节。

5、申请号为【cn201420796161.1】的专利申请公开了一种有载调压单相牵引变压器，包括呈双柱并联设置的高压线圈，单独引出的低压线圈，以及分别对应高压线圈绕制的调压线圈；每个高压线圈中部断开且设置有隔断间隙，中断点之间串联对应的调压线圈。通过在高线线圈中部位置断开分成满足绝缘要求的上下两部分，并在中断点处串联调压线圈，使得调压线圈能够串联在高压线圈中段的位置，通过波分布试验的验证，其能够有效的改善调压线圈在冲击电压作用下的电压分布问题，从而有效提高了单相牵引变压器的抗短路冲击能力；结构独特，设计合理，绝缘性好，安全可靠。

6、以上均是变压器调压结构与调压方法的相关内容，有调高压电压的、有调低压电压的、有调容的；但是这些内容中的技术方案都需要设置单独的调压线圈，上述关于中调高压电压的现有技术，高压线圈是并联设置的，这些现有技术的调压结构均设计成单独的调压线圈，在结构设计上缺点为产品的体积增加，成本增加，由于设置了单独的调压线圈，与变压器的高压线圈需要进行引线连接，从而增加了引线结构的复杂程度。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种单相干式变压器及其调压方法，将变压器调压分接平均设置在两柱高压线圈上，通过外部的引线排装置将其中一柱线圈上面的分接引至另一柱线圈上，实现调压时两柱高压线圈分接依次调节，降低电压不平衡率，可以有效的降低两柱线圈的安匝不平衡，大大提高变压器的安全可靠。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种单相干式变压器，包括铁心1，所述铁心1上铁轭部分设置有上夹件2，下铁轭部分设置有下夹件3，铁心1为单框两柱式，铁心1包括第一芯柱和第二芯柱，所述第一芯柱由内向外分别设置有进线低压线圈7、第一绝缘筒12-1以及进线高压线圈5，第二芯柱由内向外分别设置有出线低压线圈8、第二绝缘筒12-2以及出线高压线圈6，进线高压线圈5和出线高压线圈6相串联，进线低压线圈7和出线低压线圈8相串联或者并联。

4、所述进线高压线圈5和出线高压线圈6的外侧表面均设置有面板13，面板13上均设置有分接端子，分接端子与进线高压线圈5和出线高压线圈6内设置的分接匝相连接。

5、所述位于进线高压线圈5上的第一面板13-1的上部设置有与进线高压线圈5相连接的进线端子14，位于出线高压线圈6上的第二面板13-2的下部设置有与出线高压线圈6相连接的出线端子15。

6、所述进线高压线圈5的进线端子14和出线高压线圈6的出线端子15相连接。

7、所述位于进线高压线圈5上的第一面板13-1的中部设置有与进线高压线圈5相连接的第一组分接端子17，位于出线高压线圈6上的第二面板13-2的中部设置有与出线高压线圈6相连接的第二组分接端子18。

8、所述第一组分接端子17包括一个分接公共端16和多组进线分接匝17-1，分接公共端16位于进线端子14与进线分接匝17-1之间，分接公共端16与进线高压线圈5的进线端子14相连接，每组进线分接匝17-1之间互相独立设置，每组进线分接匝17-1引出首尾2个分接端子，进线分接匝17-1的组数是分接档位数的一半，分接端子数量与分接档位数相同。

9、所述第二组分接端子18包括多组出线分接匝19，每组出线分接匝19之间互相独立设置，每组出线分接匝19引出首尾2个分接端子，出线分接匝19的组数是分接档位数的一半，分接端子数量与分接档位数相同，所述最后一组的出线分接匝19与出线高压线圈6的出线端子15相连接。

10、所述上夹件2和线圈之间设置有上垫块9，下夹件3和线圈之间设置有下垫块10。

11、所述铁心1采用硅钢片叠装，铁心1表面刷聚酯复合绝缘漆。

12、本发明还提供了一种单相干式变压器的调压方法，包括以下步骤：

13、步骤1，将第一组分接端子17的第一组进线分接匝17-1的尾端子与第二组分接端子18的第一组出线分接匝19的首端子通过连接引线11连接，第一组分接端子17的第二组进线分接匝17-1的首端子与第二组分接端子18的第一组出线分接匝19的尾端子通过连接引线11连接，以此类推，将除了第一组分接端子17的第一组进线分接匝17-1的首端子和第二组分接端子18的最后一组出线分接匝19的尾端子以外的所有端子相连接；

14、步骤2，将第一组分接端子17以及第二组分接端子18之间通过若干连接引线11串联在一起，所述若干连接引线11通过树脂进行浇注，使若干连接引线11成为一个整体；

15、步骤3，外部连接引线11连接完成后，将第一组分接端子17以及第二组分接端子18集中在进线高压线圈5的第一面板13-1上，从进线高压线圈5的第一面板13-1上对变压器进行有载或者无载调压操作。

16、相较于现有技术，本发明的有益效果为：

17、1、本发明将变压器调压分接平均设置在两柱高压线圈上，通过外部的引线排装置将其中一柱线圈上面的分接引至另一柱线圈上，实现调压时两柱高压线圈分接依次调节，有效的降低两柱线圈的安匝不平衡，大大提高变压器的性能，保证了变压器的安全可靠运行。

18、2、本发明采用了分接结构和调压方法后，调压时进线高压线圈5和出线高压线圈6分接依次调节，最大不平衡率降低到现有技术的1/8，可以有效的降低两柱线圈的安匝不平衡，大大提高变压器的安全可靠。

19、3、本发明由于采用高压串联连接，可以有效降低单个高压线圈的额定电压，使线圈内部的电压和场强降低，有利于产品局部放电的控制，有效保证产品的质量，同时场强的降低可以减小线圈内部的绝缘距离，缩小高压线圈体积，使产品结构更加紧凑。

20、4、本发明由于采用将分接结构设置在高压线圈中，变压器的高压线圈与分接结构直接浇注成一个整体，不单独设置调压线圈，可以使变压器在结构上缩小体积，降低变压器成本。

21、5、本发明由于采用此调压方法后，将第一组分接端子与第二组分接端子之间通过若干连接引线串联在一起，若干连接引线通过树脂进行浇注成一个整体，既可以提高引线的绝缘性能，又可以集中固定引线，使各个引线之间的距离固定，避免变压器外部的接引线布置繁琐，头尾相互交叉，提高了引线的可靠性。

22、6、本发明与现有技术在调压结构和调压方法上面有很大区别，本发明的变压器调压方法是将调压部分直接设计在变压器的高压线圈上，不单独设置调压线圈，与变压器高压线圈是一体的结构，本发明高压线圈是串联设计的，而单相变压器一般应用在一些高电压、大容量的特殊的用电环境，变压器额定电压高，高压线圈采用串联设计可以有效降低单个高压线圈的电压等级，使线圈内部的电压梯度降低，有效保证产品的可靠性，同时使产品结构更加紧凑。

23、7、本发明的一种单相干式变压器，最多可实现十六档分接范围的调压。

24、综上所述，由于本发明采用两柱高压线圈串联，并将分接匝平均分配到两个线圈上，不单独设置调压线圈的调压方法，能够实现调压时两柱高压线圈分接依次调节，可以有效的降低两柱线圈的安匝不平衡，具有结构紧凑、损耗低、温升低、安全可靠性高，抗短路能力强等特点。