專利名稱：一種新型移相整流變壓器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及特種變壓器領域，特別是ー種新型移相整流變壓器。
背景技術：
在大功率整流設備中，12脈波已不能滿足要求，必須采用脈波數更大的整流機組。在這種情況下，必須有兩臺或兩臺以上調壓整流變壓器并聯運行，這樣的 調壓整流變壓器必須設置專門的移相繞組進行移相，其移相繞組通常設置在如下位置I.在整流變壓器一次側(見附圖9) ；2.在調壓變壓器側和整流變壓器一次側同時設置(見附圖10)。上述兩個方案存在如下不足I.調壓整流變壓器在出廠時已接好線，即每臺調壓整流變壓器的移相角度(包括正負極性)是固定死的，亦即每臺調壓整流變壓器只對應ー組移相角度，沒有辦法根據需要選擇其移相角度，若現場更改難度更大，甚至根本無法實現；2.調壓整流變壓器的移相繞組端子全部引到箱壁接線盒，需改變移相角時再進行改接線(僅指改變移相角的正負極性)，若在接線盒改變接線，則占用空間大，油箱、引線結構復雜，尤其是高電壓等級，實施難度高，有時甚至無法實現。
發明內容本實用新型的目的在于提供ー種新型移相整流變壓器，以克服上述已有技術存在的不足。本實用新型采取的技術方案是ー種新型移相整流變壓器，包括調變器身、整變器身和移相単元，所述移相單元設置在調變器身側，其各相結構相同包括移相線圈和無載開關，所述無載開關包括輸入級和輸出級，輸入級和輸出級分別由公共接點和檔位接點構成，無載開關輸出級的公共接點為移相引出端，無載開關輸入級的公共接點或直接與調變線圈基本繞組的引出端連接，或通過無載倒換開關與調變線圈基本繞組的引出端連接，移相線圈的同名端、異名端或同名端、異名端與抽頭接點分別與無載開關輸入級及輸出級的擋位接點連接，并通過無載開關或無載開關與無載倒換開關不同擋位的變換實現不同角度的移相。其進ー步的技術方案或是所述移相線圈為無抽頭繞組，所述無載開關輸入級和輸出級分別由公共接點和兩個檔位接點構成，無載開關輸出級的公共接點為移相引出端，無載開關輸入級的公共接點直接與調變線圈基本繞組的引出端連接，移相線圈的同名端、異名端分別與無載開關輸入級及輸出級的兩個擋位接點連接，并通過無載開關輸入級及輸出級的兩個擋位的變換實現+7. 5°或-7. 5°兩種角度的移相。或是所述移相線圈為帶ー個抽頭的繞組，所述無載開關輸入級和輸出級分別由公共接點和三個檔位接點構成，無載開關輸出級的公共接點為移相引出端，無載開關輸入級的公共接點直接與調變線圈基本繞組的引出端連接，移相線圈的同名端、異名端和抽頭接點分別與無載開關輸入級及輸出級的三個擋位接點連接，并通過無載開關輸入級及輸出級的三個擋位的變換實現+10°、0°或-10°三種角度的移相。或是所述移相線圈為帶三個抽頭的繞組，所述調變線圈基本繞組為帶有ー個抽頭的繞組、即調變線圈基本繞組有兩個引出端，所述無載開關輸入級和輸出級分別由公共接點和五個檔位接點構成，無載開關輸出級的公共接點為移相引出端，無載開關輸入級的公共接點通過無載倒換開關與調變線圈基本繞組的兩個引出端連接，即無載開關輸入級的公共接點與無載倒換開關的公共接點連接，無載倒換開關的兩個倒換接點分別與調變線圈基本繞組的兩個引出端連接，移相線圈的同名端、異名端和三個抽頭接點分別與無載開關輸入級和輸出級的五個擋位接點連接，并通過無載開關輸入級和輸出級及無載倒換開關的擋位變換實現-10° ,+10°、-7. 5°、+7. 5°或0°五種 角度的移相。由于采取上述技術方案，與傳統的整流變壓器相比，本實用新型之ー種新型移相整流變壓器具有如下有益效果I.本實用新型之ー種新型移相整流變壓器將調壓變壓器側的移相繞組根據移相角度需要設計成無抽頭、單抽頭或多抽頭線圈，進行移相繞組+無載開關的組合，可以非常方便地選擇需要的移相角度，使投入運行的變壓器能滿足整個整流機組對總的等效脈波數的要求，與普通的移相線圈相比僅需根據移相角度設置相應抽頭即可，不僅結構簡単、占用空間小，而且實施難度小、操作簡便，即使是高電壓等級也非常容易實現，既可保證產品性能，又可提高生產效率，降低設備制造、運行、維護成本，達到節能降耗的效果。2.采用本實用新型之ー種新型移相整流變壓器，作為備用調壓整流變壓器，用戶能非常方便的選擇適當的移相角度，使投入運行的變壓器始終滿足整個整流機組對總的等效脈波數的要求。如實施例一 實施例三，當每臺均按本實用新型技術方案設計，則在運行過程中有一臺調壓整流變壓器因故障退出運行時，備用變壓器可隨時進行替換而不影響總的等效脈波數，同時替換出來的變壓器經修理以后又可作為備用。3.目前有不少大型企業，如化工廠、冶煉廠由于資金等原因而采用分期投產，采用本實用新型之ー種新型移相整流變壓器，可確保前期形成等效脈波數，前后兩期并聯運行后也能構成等效脈波數，從而避免不等效脈波數的出現，減少諧波對電網的污染，提高了功率因數。本實用新型技術為此需求提供了一種新的解決方案。
以下結合附圖和實施例對本實用新型之ー種新型移相整流變壓器的技術特征作進ー步的說明。
圖I :本實用新型實施例一之ー種新型移相整流變壓器的接線原理圖；圖2 :圖I當無載開關K位于狀態I時移相等效電路圖(調變側局部)；圖3 :圖I當無載開關K位于狀態2時移相等效電路圖(調變側局部)；圖4 :本實用新型實施例ニ之ー種新型移相整流變壓器的接線原理圖；圖5 :圖4當無載開關K位于狀態I時移相等效電路圖(調變側局部)；圖6 :圖4當無載開關K位于狀態2時移相等效電路圖(調變側局部)；圖7 :圖4當無載開關K位于狀態3時移相等效電路圖(調變側局部)；圖8 :本實用新型實施例三之ー種新型移相整流變壓器的接線原理原理圖；圖9 :傳統在整流變壓器一次側設置移相繞組的整流變壓器；[0025]圖10 :傳統在調壓變壓器側和整流變壓器一次側同設置移相繞組的整流變壓器。圖中K (Ka、Kb、Kc) ー無載開關，Kl (Kla、Klb、Klc)—(無載開關)輸入級，K2 (K2a、K2b、K2c)—(無載開關)輸出級，KZ (KZa、KZb、KZc) ー無載倒換開關，LO (L0a、L0b、LOc) 一移相線圈，L (La、Lb、Lc) ー調變線圈基本繞組。說明Ka、Kb、Kc為設置在各相中的無載開關，Kla、Klb、Klc為設置在各相中的無載開關之輸入級，K2a、K2b、K2c為設置在各相中的無載開關之輸出級，Kla、Klb、Klc和K2a、K2b、K2c為同步調節；KZa、KZb, KZc為設置在各相中的無載倒換開關，KZa, KZb, KZc為同步調節。
具體實施方式ー種新型移相整流變壓器，包括調變器身、整變器身和移相単元，所述移相單元設置在調變器身側，其各相結構相同包括移相線圈和無載開關，所述無載開關包括輸入級和輸出級，輸入級和輸出級分別由公共接點和檔位接點構成，無載開關輸出級的公共接點為移相引出端，無載開關輸入級的公共接點或直接與調變線圈基本繞組的引出端連接，或通過無載倒換開關與調變線圈基本繞組的引出端連接，移相線圈的同名端、異名端或同名端、異名端與抽頭接點分別與無載開關輸入級及輸出級的擋位接點連接，并通過無載開關或無載開關與無載倒換開關不同擋位的變換實現不同角度的移相。本實用新型可根據不同的設計要求，選擇相應的實施方案。實施例一設計要求整個整流機組有兩臺調壓整流變壓器，型號ZHSSPT-20000/63，要求兩臺調壓整流變壓器并聯運行，單臺12脈波，兩臺組成等效24脈波，另有一臺同型號的變壓器作為備用，設計方案為ー拖ニ結構，即一臺調壓整流變壓器含一個調變器身和兩個整變器身，調變側采用曲折形移相，兩臺調變的移相角分別為+7.5°和-7.5° ;其整變一次側采用曲折形移相，兩個整變器身的移相角分別為+15°和-15°，整變二次均為三角形接線。這樣就使兩臺調壓整流變壓器構成組成等效24脈波。本實用新型的方案為參見附圖廣3，ー種新型移相整流變壓器，包括調變器身、整變器身和移相単元，所述移相單元設置在調變器側，其各相結構相同包括移相線圈LO(LOa, LOb, LOc)和無載開關K，所述無載開關包括輸入級Kl和輸出級K2，位于各相的輸入級為Kla、Klb、Klc，位于各相的輸出級為K2a、K2b、K2c，輸入級和輸出級分別由公共接點和兩個檔位接點構成，位于對應相中的無載開關輸出級K2a、K2b、K2c的公共接點為移相引出端A、B和C ;所述移相線圈為無抽頭繞組，位于對應相中的無載開關輸入級Kla、Klb、Klc的公共接點直接與調變線圈基本繞組L各相La、Lb、Lc的引出端(同名端)連接，移相線圈LO各相L0a、L0b、L0c的同名端、異名端分別與對應相的無載開關輸入級Kla、Klb、Klc及輸出級K2a、K2b、K2c的兩個擋位接點連接，并通過無載開關輸入級Kla、Klb、Klc及輸出級K2a、K2b、K2c兩個不同擋位的變換實現+7. 5°或-7.5°兩種不同角度的移相。即LOa的同名端與無載開關輸入級Klb的2檔和Klc的I檔連接，LOa的異名端與無載開關輸出級K2b的2檔和K2c的I檔連接，LOb的同名端與無載開關輸入級Kla的I檔和Klc的2檔連接，[0037]LOb的異名端與無載開關輸出級K2a的I檔和K2c的2檔連接，LOc的同名端與無載開關輸入級Kla的2檔和Klb的I檔連接，LOc的異名端與無載開關輸出級K2a的2檔和K2b的I檔連接；當無載開關的輸入級和輸出級位于I檔位置時，移相角為-7. 5°，當無載開關的輸入級和輸出級位于2檔位置時，移相角為+7. 5°。對以上設計要求，對備用變壓器傳統的做法是1)設計成與其中之一臺完全相同，當替換不同移相角的調壓整流變壓器時，需吊罩改變內部接線。2)把調變移相線圈的出頭引到油箱外部接。這兩種做法主要有以下缺點改接困難，引線、油箱復雜，占空間較大，且此類傳統做法僅能改變移相角的正負極性。本實施例在傳統做法的基礎上在調變側增加ー個無載開關K，與傳統的結構相比， 其銅線和磁鋼片等材料用量均相同，只是增加ー個無載開關，成本相差無幾；但可方便的選擇移相，避免出現改接困難，引線、油箱復雜，占空間較大的局面。實施例ニ設計要求整個整流機組有三臺調壓整流變壓器，型號ZHSSPT-16000/35，用戶要求另有一臺同型號的變壓器作為備用，這三臺調壓整流變壓器并聯運行，單臺12脈波，三臺組成等效36脈波，設計方案為ー拖ニ結構，即一臺調壓整流變壓器含一個調變器身和兩個整變器身，調變側采用曲折形移相，三臺調變的移相角分別為+10°、0°和-10° ;其整變一次側采用曲折形移相，兩個整變器身的移相角分別為+15°和-15°，整變二次均為三角形接線，這樣就使三臺調壓整流變壓器構成組成等效36脈波。本實用新型的方案參見附圖Γ7，ー種新型移相整流變壓器，包括調變器身、整變器身和移相単元，所述移相單元設置在調變器身側，其各相結構相同包括移相線圈LO(L0a、L0b、L0c)和無載開關K，所述無載開關包括輸入級Kl和輸出級K2，位于各相的輸入級為Kla、Klb、Klc，位于各相的輸出級為K2a、K2b、K2c，輸入級Kla、Klb、Klc和輸出級K2a、K2b、K2c分別由公共接點和三個檔位接點構成，位于對應相中的無載開關輸出級K2a、K2b、K2c的公共接點為移相引出端A、B和C，所述移相線圈LO (L0a、L0b、L0c)為帶ー個抽頭的繞組，位于對應相中的無載開關輸入級Kla、Klb、Klc的公共接點直接與調變線圈基本繞組L各相La、Lb、Lc的引出端連接,移相線圈LO各相L0a、L0b、L0c的同名端、異名端和抽頭接點分別與對應相中的無載開關輸入級Kla、Klb、Klc和輸出級K2a、K2b、K2c的三個擋位接點連接，并通過無載開關輸入級Kla、Klb、Klc和輸出級K2a、K2b、K2c的三個擋位的變換實現+10。、0。或-10。三種角度的移相。即LOa的同名端與無載開關輸入級Klb的2檔和Klc的I檔連接，LOa的異名端與無載開關輸出級K2b的2檔和K2c的I檔連接，LOa的抽頭與Kla的3檔連接，LOb的同名端與無載開關輸入級Kla的I檔和Klc的2檔連接，LOb的異名端與無載開關輸出級K2a的I檔和K2c的2檔連接，LOb的抽頭與Klb的3檔連接，LOc的同名端與無載開關輸入級Kla的2檔和Klb的I檔連接，LOc的異名端與無載開關輸出級K2a的2檔和K2b的I檔連接，LOc的抽頭與Klc的3檔連接；[0055]當無載開關輸入級Kl (Kla、Klb、Klc)和輸出級K2 (K2a、K2b、K2c)位于I檔位置時，移相角為-10°，位于2檔位置時，移相角為+10°，位于3檔位置時，移相角為0°。本實施例ニ之ー種新型移相整流變壓器把調變側的移相繞組設置成帶ー個抽頭的繞組，再加ー個無載開關K，通過適當的布線把移相線圈的出頭接到無載開關，通過轉換無載開關K，從而達到自由選擇移相角+10°、0°或-10°的目的，這種做法與傳統的相比，其銅線用量略有増加，磁鋼片等材料用量相同，増加ー個無載開關，成本與傳統的做法相比相差并不大；但用戶能非常方便的選擇適當的移相角度，使投入運行的變壓器始終滿足整個整流機組對總的等效脈波數的要求，當每臺均按本實用新型技術方案設計，則在運行過程中有一臺調壓整流變壓器因故障退出運行時，備用變壓器可隨時進行替換而不影響總的等效脈波數，同時替換出來的變壓器經修理以后又可作為備用；避免改接困難，引線、油箱復雜，占空間較大的問題。實施例三設計要求整個整流機組有三臺調壓整流變壓器，型號ZHSSPT-25000/35，用戶要·求分兩期投產，一期先投兩臺，整個機組構成等效24脈波；二期再上一臺，與一期兩臺并聯運行后，整個機組構成等效36脈波，設計方案為ー拖ニ結構，即一臺調壓整流變壓器含一個調變器身和兩個整變器身，調變側采用曲折形移相，一期兩臺調變的移相繞組均設計成帶有+10°、+7. 5°、0°、一 7.5°和-10°等角度抽頭，二期一臺其調變采用不移相(亦即移相O。)。本實用新型的方案為參見附圖8，ー種新型移相整流變壓器，包括調變器身、整變器身和移相単元，所述移相單元設置在調變器身側，其各相結構相同包括移相線圈LO(L0a、L0b、L0c)和無載開關K (Ka、Kb、Kc)，所述移相線圈LO (LOa、LOb、LOc)為帶三個抽頭的繞組，所述調變線圈基本繞組為帶有ー個抽頭的繞組、即調變線圈基本繞組有兩個引出端，所述無載開關包括輸入級Kl和輸出級K2，位于各相的輸入級為Kla、Klb、Klc，位于各相的輸出級為K2a、K2b、K2c，輸入級Kla、Klb、Klc和輸出級K2a、K2b、K2c分別由公共接點和五個檔位接點構成，位于對應相中的無載開關輸出級K2a、K2b、K2c的公共接點為移相引出端A、B和C，位于對應相中的無載開關輸入級Kla、Klb、Klc的公共接點通過對應相中的無載倒換開關KZ a、KZ b、KZ c與調變線圈基本繞組L對應相La、Lb、Lc的兩個引出端連接，即無載開關輸入級Kla、Klb、Klc的公共接點與無載倒換開關KZ a、KZ b、KZ c的公共接點連接，無載倒換開關KZ a、KZ b、KZ c的兩個倒換接點分別與調變線圈基本繞組L各相La、Lb、Lc的兩個引出端(即同名端和抽頭接點)連接，移相線圈LO各相LOa、LOb、LOc的同名端、異名端和三個抽頭接點分別與對應相中無載開關輸入級Kla、Klb、Klc和輸出級K2a、K2b、K2c的五個擋位接點連接，并通過無載開關輸入級Kla、Klb、Klc和輸出級K2a、K2b、K2c及無載倒換開關KZ a、KZ b、KZ c的擋位變換實現-10° ,+10°、-7. 5°、+7.5°或0°五種角度的移相。BP LOa的同名端與無載開關輸入級Klb的2檔和Klc的I檔連接，同時與無載開關輸出級K2a的5檔連接，LOa的異名端與無載開關輸出級K2b的2檔和K2c的I檔連接，LOa的第一抽頭與無載開關輸出級K2b的4檔和K2c的3檔連接，[0064]LOa的第二抽頭與無載開關輸入級Kla的5檔連接，LOa的第三抽頭與無載開關輸入級Klb的4檔和Klc的3檔連接，LOb的同名端與無載開關輸入級Kla的I檔和Klc的2檔連接，同時與無載開關輸出級K2b的5檔連接，LOb的異名端與無載開關輸出級K2a的I檔和K2c的2檔連接，LOb的第一抽頭與無載開關輸出級K2a的3檔和K2c的4檔連接，LOb的第二抽頭與無載開關輸入級Klb的5檔連接，LOb的第三抽頭與無載開關輸入級Kla的4檔和Klc的4檔連接，LOc的同名端與無載開關輸入級Kla的2檔和Klb的I檔連接，同時與無載開關輸 出級K2c的5檔連接，LOc的異名端與無載開關輸出級K2a的2檔和K2b的I檔連接，LOc的第一抽頭與無載開關輸出級K2a的4檔和K2b的3檔連接，LOc的第二抽頭與無載開關輸入級Klc的5檔連接，LOc的第三抽頭與無載開關輸入級Kla的4檔和Klb的3檔連接。本實用新型的方案把調變側的移相繞組設置成帶三個抽頭的繞組，加ー個無載開關K (Ka、Kb、Kc)，而調變線圈基本繞組L設置成帶ー個抽頭的繞組，加一個無載倒換開關KZ (KZ a、KZ b、KZ c)，通過適當的布線把移相線圈的出頭接到無載開關K (Ka、Kb、Kc)，通過無載開關K (Ka、Kb、Kc)和無載倒換開關KZ (KZ a、KZ b、KZ c)的轉換，達到自由選擇移相角+10°、+7.5°、0°、-7. 5°或-10°的目的。一、二期的整變一次側采用曲折形移相，兩個整變器身的移相角均分別為+15°和-15°，整變二次均為三角形接線，當無載開關K選在+7. 5°和-7. 5°而無載倒換開關KZ選在2位置時，先期投運的兩臺調壓整流變壓器將構成組成等效24脈波。當一期兩臺變壓器無載開關K選在+10°和-10°無載倒換開關KZ (KZ a、KZ b、KZ c)選在I位置吋，則加上二期的一臺調壓整流變壓器投運后將構成組成等效36脈波。與傳統的相比，本實施例三之ー種新型移相整流變壓器其銅線用量略有増加，磁鋼片等材料用量相同，成本與傳統的做法相比略有増加；但用戶能非常方便的選擇適當的移相角度，使投入運行的變壓器始終滿足整個整流機組對總的等效脈波數的要求。采用本實用新型之ー種新型移相整流變壓器，可確保前期形成等效脈波數，前后兩期并聯運行后也能構成等效脈波數，從而避免不等效脈波數的出現，減少諧波對電網的污染，提高了功率因數。
權利要求1.一種新型移相整流變壓器，包括調變器身、整變器身和移相單元，其特征在于所述移相單元設置在調變器身側，其各相結構相同包括移相線圈(LO)和無載開關(K)，所述無載開關包括輸入級(Kl)和輸出級(K2)，輸入級和輸出級分別由公共接點和檔位接點構成，無載開關輸出級(K2)的公共接點為移相引出端，無載開關輸入級(Kl)的公共接點或直接與調變線圈基本繞組(L)的引出端連接，或通過無載倒換開關(KZ)與調變線圈基本繞組(L)的引出端連接，移相線圈(LO)的同名端、異名端或同名端、異名端與抽頭接點分別與無載開關輸入級(Kl)及輸出級(K2)的擋位接點連接，并通過無載開關(K)或無載開關(K)與無載倒換開關(KZ)不同擋位的變換實現不同角度的移相。
2.根據權利要求I所述的一種新型移相整流變壓器，其特征在于所述移相線圈(LO)為無抽頭繞組，所述無載開關輸入級(Kl)和輸出級(K2)分別由公共接點和兩個檔位接點構成，無載開關輸出級(K2)的公共接點為移相引出端，無載開關輸入級(Kl)的公共接點直接與調變線圈基本繞組(L)的引出端連接，移相線圈(LO)的同名端、異名端分別與無載開關輸入級(Kl)及輸出級(K2)的兩個擋位接點連接，并通過無載開關輸入級(Kl)及輸出級(K2)的兩個擋位的變換實現+7. 5°或-7. 5°兩種角度的移相。
3.根據權利要求I所述的一種新型移相整流變壓器，其特征在于所述移相線圈為帶一個抽頭的繞組，所述無載開關輸入級(Kl)和輸出級(K2)分別由公共接點和三個檔位接點構成，無載開關輸出級(K2)的公共接點為移相引出端，無載開關輸入級(Kl)的公共接點直接與調變線圈基本繞組(L)的引出端連接，移相線圈(LO)的同名端、異名端和抽頭接點分別與無載開關輸入級(Kl)及輸出級(K2)的三個擋位接點連接，并通過無載開關輸入級(Kl)及輸出級(K2)的三個擋位的變換實現+10°、0°或-10°三種角度的移相。
4.根據權利要求I所述的一種新型移相整流變壓器，其特征在于所述移相線圈為帶三個抽頭的繞組，所述調變線圈基本繞組為帶有一個抽頭的繞組、即調變線圈基本繞組有兩個引出端，所述無載開關輸入級(Kl)和輸出級(K2)分別由公共接點和五個檔位接點構成，無載開關輸出級(K2)的公共接點為移相引出端，無載開關輸入級(Kl)的公共接點通過無載倒換開關(KZ)與調變線圈基本繞組(L)的兩個引出端連接，即無載開關輸入級(Kl)的公共接點與無載倒換開關(KZ)的公共接點連接，無載倒換開關(KZ)的兩個倒換接點與調變線圈基本繞組的兩個引出端連接，移相線圈LO的同名端、異名端和三個抽頭接點分別與無載開關輸入級(Kl)和輸出級(K2)的五個擋位接點連接，并通過無載開關輸入級(Kl)和輸出級(K2)及無載倒換開關(KZ)的擋位變換實現-10° ,+10°、-7.5°、+7.5°或0°五種角度的移相。
專利摘要一種新型移相整流變壓器，包括調變器身、整變器身和移相單元，移相單元設置在調變器側，包括移相線圈和無載開關，無載開關包括輸入級和輸出級，輸出級的公共接點為移相引出端，輸入級的公共接點或直接與調變線圈基本繞組的引出端連接，或通過無載倒換開關與調變線圈基本繞組的引出端連接，移相線圈的同名端、異名端或同名端、異名端與抽頭接點分別與無載開關輸入級及輸出級的擋位接點連接，并通過無載開關或無載開關與無載倒換開關不同擋位的變換實現不同角度的移相。該整流變壓器結構簡單、占用空間小，實施難度小、操作簡便，即使是高電壓等級也非常容易實現。既可保證產品性能，又可提高生產效率，降低設備制造、運行、維護成本，達到節能降耗的效果。
文檔編號H01F27/40GK202585077SQ20122021389
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月13日 優先權日2012年5月13日
發明者玉增友, 王濤, 陳天平, 阮勢偉 申請人:廣西柳州特種變壓器有限責任公司