一種能提高阻抗的變壓器的制造方法

一種能提高阻抗的變壓器的制造方法
【專利摘要】本發明是一種能提高阻抗的變壓器，包括：主變壓器部分、串聯變壓器部分、開關和電抗器。其中，電抗器和開關相當于阻抗調節器，當變壓器需要小阻抗時，開關關合，切除電抗器，當變壓器需要大阻抗時，開關開斷，電抗器串聯進入變壓器，變壓器阻抗增大，如果電抗器是可控電抗器時，則變壓器的阻抗是任意可調的，這在高壓特高壓輸電系統將是一種革命性變化，在系統安全性大增和系統成本降低之外，系統的限流、穩流、濾波、阻尼等成為一種可控的行為。本發明可應用于高壓、超高壓、特高壓交直流輸電和其他需要限流、穩流、濾波、阻尼的電力系統。
【專利說明】
一種能提高阻抗的變壓器
技術領域
[0001]本發明是一種變壓器，在阻性、阻感性、阻容性的電力系統中應用。可應用范圍涵蓋如工農業生產、科學實驗、電力傳輸和各種電力系統等。
【背景技術】
[0002]為保證系統運行的可靠性，限制其短路電流，切實有效的措施是提高變壓器的短路阻抗值。這也正是國際上許多發達國家早已趨向采用高阻抗變壓器的原因。
[0003]采用提高變壓器阻抗的電力系統具有以下一些特點:(I)當電網發生短路事故時，通過高阻抗變壓器和其它電力設備的短路電流較小，相應的短路電磁力和電流熱效應也會降低。這不但可提高電網的可靠性，同時還可以降低線路開關等電氣設備的開斷容量。(2)采用高阻抗變壓器，可以取消為限制系統短路電流而單獨設置的限流電抗器，從而可降低建設費用、減少占地面積。
[0004]采用提高變壓器阻抗的電力系統具有如下結構特點。提高變壓器阻抗的方法一般有兩種。第一種是采用普通的變壓器常規結構也就是單器身的雙繞組或三繞組變壓器結構，通過調整鐵心直徑和繞組參數，必要時還要采取拆分繞組等措施，達到提高變壓器阻抗的目的，增加的成本雖多，但還是可以接受的，這也是目前最常用的方案。第二種是采用在變壓器上設置電抗器(即所謂的內置電抗器)的結構來達到提高變壓器入口電抗的目的，但因為串入的電抗器成本有時極高，目前極少應用。
[0005]采用普通的變壓器常規結構來提高變壓器阻抗的技術關鍵是對繞組的漏磁控制及其相應的損耗控制和溫升控制。眾所周知，當變壓器接入電網而施加額定電壓時，在鐵心中將有主磁通流過。在變壓器帶負載運行以后，負載電流將在變壓器的一、二次繞組內部及其周圍區域產生漏磁通，這些漏磁通與一、二次繞組交鏈而形成變壓器的短路阻抗。因而，若提高變壓器阻抗電壓的規定值，就必然要求有比較多的漏磁通與一、二次繞組交鏈。對于大型變壓器而言，漏磁通增加所帶來的突出問題是繞組和結構件內的雜散損耗明顯增加，相應部位的溫升隨之提高。這就要求在結構上采取有效措施對變壓器的漏磁場進行控制，防止繞組和結構件產生局部過熱，保證變壓器的安全運行。
[0006]因此現階段，急需一種不需要拆分繞組就能提高阻抗的變壓器，以克服拆分繞組產生的雜散損耗、溫升急劇升高、局部過熱和增加的變壓器成本。
[0007]第二種是采用在變壓器上設置電抗器(即所謂的內置電抗器方案)的結構來達到提高變壓器入口電抗的目的，采用內置電抗器技術設計一般是在雙繞組變壓器的高壓或低壓繞組上串聯電抗器，但電抗器電壓高、容量大、成本高、絕緣復雜。
[0008]另外是三繞組變壓器上串聯電抗器，就是在三繞組中的一個繞組上串聯連接一個電抗器，達到提高某兩對阻抗值的目的，但當串聯電抗器的繞組穿載或不投入使用時，則對變壓器的阻抗增加沒有作用，而且即或投入使用，對不需要增加阻抗的繞組也增加阻抗，這將使這種方法失去作用，再加上成本的原因目前基本沒有應用。假設某三繞組變壓器在額定分接電壓位置時的三對阻抗值分別為uhm=14%，uml =23%, Uhl =37%。從對三對阻抗規定值的分析中可以發現，UHM基本上為正常的國家標準規定值，而UML和UHL的值則是在正常標準規定值的基礎上再加15%左右。這樣，通過在低壓繞組中串聯一個阻抗值為15%的電抗器，就可以使用普通三繞組變壓器結構來滿足規定阻抗值的要求。
[0009]現階段，采用內置電抗器的高阻抗電力變壓器的缺點是:首先，因為現在的變壓器基本是采用單器身變壓器方案，電抗器容量大，電壓高，絕緣復雜，大多數情況下需采用昂貴的空心電抗器。其次，電抗器調整的是變壓器的整個容量，因此電抗器容量大，電壓高，用較高的成本對電抗器所產生的漏磁場進行屏蔽，才能減少其在結構件中產生的雜散損耗，防止局部過熱。因此，現階段采用這種方案的極少。
[0010]現在急需一種小容量、低電壓、低價格的內置電抗器方案。特別是要找到一種可以取代靠增加一個繞組來達到提高某兩對繞組阻抗的三繞組電力變壓器內置電抗器方案。
[0011]由系統穩定性可知，電力系統的短路電抗是一個關鍵量值，電力系統限制短路容量的主要措施之一是采用高阻抗變壓器和串聯電抗器。增大電抗會提高系統的穩定性，限制短路電流相應的短路電磁力和電流熱效應也會降低，同時還可以降低線路開關等電氣設備的開斷容量。但高阻抗讓電網無功大增、效率大大降低，變壓器消耗的無功功率一般約為其額定容量的10%?15%，當供電電壓高于額定值的10%時，由于磁路飽和的影響，無功功率將增長得很快。當供電電壓低于額定值時，無功功率也相應減少而使它們的功率因數有所提高。但供電電壓降低會影響電氣設備的正常工作。所以，應當采取措施使電力系統的供電電壓盡可能保持穩定。
[0012]如果有一種變壓器可以在正常運行狀態下是低阻抗，當遇到突發短路或其他需要限流、穩流、濾波、阻尼等作用時，變壓器會瞬間變成高阻抗甚或超高阻抗變壓器，而且供電電壓不變，對高壓、超高壓、特高壓交流電網會有重要作用。
[0013]傳統串變調壓變壓器主要適用于10000KVA以上的電爐變壓器，整流變壓器也偶有見之，它是傳統的電爐變壓器形式，但因其成本高及冶煉技術的發展現已很少采用。
[0014]傳統串變調壓變壓器在電爐冶煉系統或直流電解系統應用，采用兩臺變壓器組成，一臺為主變(低壓電壓恒定)，另一臺為串變(低壓電壓可調)，需要利用設置在主變壓器上的單獨調壓繞組給串變高壓側供電，主變和串變的低壓繞組串聯在一起，采用八字型線圈結構，主變低壓繞組電壓恒定，串變低壓繞組電壓可調，致使串聯在一起的兩個低壓繞組電壓發生改變，從而改變主、串變低壓繞組的合成電壓，主變包括高壓繞組、低壓繞組、調壓繞組，串變包括高壓繞組、低壓繞組，在低壓大電流系統應用。其與電力變壓器設計理念上的最大不同是串變調壓變壓器假設主變壓器一次繞組的輸入電壓是恒定的，主變壓器和串聯變壓器的二次繞組輸出電壓是變化的，電力變壓器的設計理念是輸入電壓是變化的，而輸出電壓是恒定的。但其有一優點就是調壓繞組和串變高壓繞組的電壓和電流組合是可以調整的。
[0015]傳統串變調壓變壓器也就是雙器身變壓器，由于成本過于昂貴、制造工藝復雜，全國能夠繞制繞圈的技術工人恐怕不超過三四十人，且年齡較大。現階段，即使現在在電爐冶煉系統，電解系統也很少應用。
[0016]現在急需一種成本低，結構簡單，制造工藝簡單，且能利用其調壓繞組和串變高壓繞組的電壓和電流組合是可以調整的優勢，使成本甚至低于雙繞組單器身變壓器的雙器身變壓器結構，而且最好可以應用于任意電力系統。
[0017]電抗器是電力系統常用的、重要的電力設備，主要起限流、穩流、濾波、阻尼等作用。高壓超高壓特高壓線路對電壓波動要求很嚴格，也需要增加電抗器進行抑制。同時某些場合下要求電抗器可以進行電抗控制，調整、抑制電壓的波動和短路電流等。其中有一種電抗器是可控電抗器，它又分為磁控式和分級控制(電抗器+電容)兩種形式。一般干式電抗器作為低壓電抗器(一般變電所二次側裝配的電抗器稱為低壓電抗器)。而油浸電抗器一般作為高壓電抗器。電抗器又可以分為:空心電抗器、鐵心電抗器。
[0018]開關設備在動作時是關合或開斷電路，不動時是連通或隔離電源，其本質的功能是起“阻抗變換器”的作用，即將電路中某點的阻抗由或吣—0。“電弧”則是這一迅速變換過程中難以避免但也是不可缺少的開斷元件。對于高壓大電流電路中的有觸頭機械開關來說，只有電弧才能完成變換，問題在于如何限制其不利的效應。開關是指工作于發電、輸電、配電和用電單位的各種大功率開關電器，它們對電力系統的運行起著控制和保護的作用。開關設備通常包括元件與成套組合電器兩大部分。元件包括斷路器、隔離開關、負荷開頭、熔斷器、低壓自動開關等;成套組合電器包括各種開關柜、充氣柜、環網柜、箱式變電站及各類封閉式組合電器。
[0019]隨著現代電力電子技術的不斷發展，電力電子開關器件的概念在不斷發展和擴大，將會出現更多新型的開關以適應現代化電網的運行需要。
[0020]在電、輸電、配電和大的用電單位，開關是一種大功率開關電器，甚至是一種成套組合設備，如果有一種變壓器，當開關在這種變壓器上工作時，可以用低電壓、小容量的開關去控制和保護大型的、高壓甚至是特高壓的電力系統。在此開關是起阻抗變換作用的電流限制與接通功能的元器件與設備。
[0021]在原來的電力系統中，有一種瞬變阻抗的方法，是通過交流調壓電子開關增減變壓器調壓繞組的匝數，通過變壓器電壓的增減來調節阻抗，其最大缺點是在調阻抗時，變壓器輸出電壓改變了，如果系統電壓降低至60%以下，系統可能解裂無法使用，現急需一種不調電壓就可以改變阻抗的方法。

【發明內容】

[0022]—種能提高阻抗的變壓器主要特征:主變壓器部分(簡稱主變)，包括第一一次繞組、第一調壓繞組以及一個或多個第一二次繞組；以及串聯變壓器部分(簡稱串變)，包括第二一次繞組和一個或多個第二二次繞組，以及或包括第一開關和第一電抗器。其中，所述第一一次繞組或所述第一二次繞組中的每個繞組與所述第二二次繞組中的每個繞組分別串聯，所述第一調壓繞組與所述第二一次繞組連接。其中，所述一種能提高阻抗的變壓器的輸出電壓為所述主變壓器部分的所述第一一次繞組或所述第一二次繞組的電壓加上或減去所述串聯變壓器部分的與所述第一一次繞組或所述第一二次繞組串聯的所述第二二次繞組的電壓。其中，所述第一電抗器與所述主變壓器的第一調壓繞組或所述串聯變壓器的第二一次繞組串聯。其中，第一開關與第一電抗器并聯。
[0023]主變或串變的二次繞組可以分裂出多個電壓等級相同或不同的二次繞組。串聯變壓器可以由兩臺以上組成，并可以與一臺主變壓器的不同二次繞組分別一一串聯。主變一次繞組或分裂的二次繞組可以分別與一臺或多臺串變分裂的二次繞組分別串聯調壓。
[0024]兩臺或兩臺以上變壓器相互間由兩個或多個繞組串聯合成一個電壓，從而改變這兩臺或兩臺以上變壓器的輸出電壓，即屬于本專利定義的一種能提高阻抗的變壓器。
[0025]主變壓器可以用電網或電源代替，主變二次繞組也可以用電網、電源替代。
[0026]單相旁柱調壓變壓器的主柱部分就是主變壓器部分，旁柱部分就是串聯變壓器部分，此時串聯變壓器的第二繞組做調壓繞組。
[0027]一般主變由一次繞組、二次繞組、調壓繞組或叫三次側繞組組成，也可由一次繞組，調壓繞組組成，也可由一次繞組，二次繞組組成，串變由一次繞組、二次繞組組成，串變一次繞組也可以叫三次繞組或當做調壓繞組使用，串變二次繞組也可以當做調壓繞組使用。實際上，現代變壓器的理念是無論一次繞組還是二次繞組都可以具備調壓功能。
[0028]—種能提高阻抗的變壓器輸出電壓公式表述為(輸出電壓，主變壓器輸出電壓，為串聯變壓器輸出電壓)，調壓范圍可在0-100%之間。
[0029]—種能提高阻抗的變壓器的最大優勢是開關和電抗器只需控制串變容量就可以控制整個變壓器總容量，改變串變電壓就可改變整個變壓器總容量的輸出電壓。即使調壓范圍在100%，串變容量也只是變壓器總容量的一半，而且調壓繞組電壓、電流在原理上可以任意組合，這也可以說開關、電抗器的電壓、電流組合可以任選，便于選擇一個安全系數高、成本低的電抗器和開關。
[0030]本發明的一種提高阻抗的變壓器結構是:由主變壓器部分、串聯變壓器部分、第二電抗器組成，電抗器串聯在主變壓器的調壓繞組或串聯變壓器的一次繞組上，以增大系統阻抗，達到穩定系統、限流、穩流、濾波、阻尼、無功補償的目標。
[0031]本發明的一種能提高阻抗的變壓器結構是:由主變壓器部分、串聯變壓器部分、第一開關和或第二開關、第一電抗器和或第二電抗器組成，電抗器串聯在主變壓器的調壓繞組或串聯變壓器的一次繞組上，第一開關與第一電抗器并聯。
[0032]—種能提高阻抗的變壓器，包括:主變壓器部分，包括第一一次繞組、第一調壓繞組以及一個或多個第一二次繞組；以及串聯變壓器部分，包括第二一次繞組和一個或多個第二二次繞組；以及或包括第一開關或第二開關的一者或兩者；以及或包括第一電抗器和第二電抗器的一者或兩者。第一一次繞組或第一二次繞組中的每個繞組與第二二次繞組中的每個繞組分別串聯。第一調壓繞組向第二一次繞組供電。此時變壓器的輸出電壓為主變壓器部分的第一一次繞組或第一二次繞組的電壓加上或減去串聯變壓器部分的與第一一次繞組或第一二次繞組串聯的第二二次繞組的電壓。當主變壓器部分還包括第二調壓繞組時，第二調壓繞組與主變壓器部分的第一一次繞組串聯，調節第一一次繞組電壓，與第二調壓繞組配合調壓。主變壓器部分的第一一次繞組可以與一個或多個第一二次繞組中的一個或者多個繞組自耦，就是第一一次繞組即可以與一個第一二次繞組自耦，也可以與兩個或多個第一二次繞組自耦;采用自耦結構的一種能提高阻抗的變壓器的輸出電壓為主變壓器部分的第一一次繞組電壓加上或減去與第一一次繞組自耦的第一二次繞組的電壓再加上或減去串聯變壓器部分的與第一一次繞組或第一二次繞組串聯的第二二次繞組的電壓，在結構中沒有米用自親結構的部分電壓輸出原理不變。當有第一電抗器和第一開關時，第一電抗器與主變壓器的第一調壓繞組或串聯變壓器的第二一次繞組串聯，第一開關與第一電抗器并聯。當包括第二電抗器時，第二電抗器與主變壓器的第一調壓繞組或串聯變壓器的第二一次繞組串聯或并聯，增加變壓器的電抗值。當包括第二開關時，第二開關連接在主變壓器的第一調壓繞組和串聯變壓器的第二一次繞組之間，此時串聯變壓器可以采用一匝或多匝的互感器結構即互感器型串聯變壓器。特別是在三相時，串聯變壓器的第二一次繞組采用角接，其技術優勢更加明顯。
[0033]上述一種能提高阻抗的變壓器，還可以包括兩個或多個串聯變壓器，其中兩個或多個串聯變壓器的第二二次繞組與所述主變壓器部分的第二二次繞組分別一一串聯，其中一種能提高阻抗的變壓器的輸出電壓為主變壓器的各個第一二次繞組的電壓加上或減去兩個或多個串聯變壓器的與各個第一二次繞組串聯的各個第二二次繞組的電壓。
[0034]—種能提高阻抗的變壓器包括:包括主變壓器部分的第一一次繞組以及調壓繞組;包括串聯變壓器部分第二一次繞組和一個或多個第二二次繞組；以及或包括電源，電源被當做第一二次繞組使用；以及或包括第一開關；以及或包括第一電抗器和第二電抗器的一者或兩者。此時，第一一次繞組與調壓繞組通過電磁感應耦合，第二一次繞組與第二二次繞組中的每個繞組通過電磁感應耦合。調壓繞組向第二一次繞組供電。電源與一個或多個第二二次繞組串聯，電源此時即可以與一個第二二次繞組串聯，也可以和兩個或多個第二二次繞組串聯。當沒有電源時，變壓器的輸出電壓為第二二次繞組的電壓。當有電源與第二二次繞組串聯時，變壓器的輸出電壓為電源電壓加上或減去串聯變壓器部分的與電源串聯的第二二次繞組的電壓。當有第一電抗器和第一開關時，第一電抗器時與第二一次繞組串聯或與調壓繞組串聯，第一開關與第一電抗器并聯。當包括第二電抗器時，第二電抗器與主變壓器的第一調壓繞組或串聯變壓器的第二一次繞組串聯或并聯。
[0035]—種能提高阻抗的變壓器，包括:主變壓器部分，包括第一一次繞組以及一個或多個第一二次繞組；以及串聯變壓器部分，包括第二一次繞組和一個或多個第二二次繞組；以及或包括第一開關和第二開關的一者或兩者；以及或包括第一電抗器和第二電抗器的一者或兩者。第二一次繞組與所述第二二次繞組中的每個繞組通過電磁感應耦合，第一一次繞組與第一二次繞組中的每個繞組通過電磁感應耦合。其中第一二次繞組中的每個繞組與第二二次繞組中的每個繞組分別串聯。輸出電壓為第一二次繞組的電壓加上或減去串聯變壓器部分的與第一二次繞組串聯的第二二次繞組的電壓。當有第一電抗器和開關時，第一電抗器與串聯變壓器的第二一次繞組串聯，第一開關與第一電抗器并聯。當包括第二電抗器時，第二電抗器與串聯變壓器的第二一次繞組串聯或并聯。主變壓器部分的第一一次繞組可以與一個或多個第一二次繞組中的一個或者多個繞組自耦，就是第一一次繞組即可以與一個第一二次繞組自耦，也可以與兩個或多個第一二次繞組自耦;采用自耦結構的一種能提高阻抗的變壓器的輸出電壓為主變壓器部分的第一一次繞組電壓加上或減去與第一一次繞組自耦的第一二次繞組的電壓再加上或減去串聯變壓器部分的與第一一次繞組或第一二次繞組串聯的第二二次繞組的電壓，在結構中沒有采用自耦結構的部分電壓輸出原理不變。
[0036]—種能提高阻抗的變壓器的多個第二二次繞組可以和一個第一二次繞組串聯。
[0037]—般情況下，第一電抗器是與第一開關并聯的電抗器，第二電抗器是串聯在變壓器中，第一開關是控制第一電抗器切除或投入變壓器中用的，第二開關是切除或投入串聯變壓器用的。
[0038]當第二開關采用電力電子開關器件時，一種能提高阻抗的變壓器成為一種可以無級調壓的變壓器。
[0039]改變一種能提高阻抗的變壓器阻抗的方法，包括:帶第一電抗器和第一開關的一種能提高阻抗的變壓器，其中，當第一開關關合，變壓器切除第一電抗器，系統阻抗降低。當第一開關開斷，此時第一電抗器串聯進變壓器中，阻抗提高，其中，當電抗器是可控電抗器時，改變電抗器電抗值，則變壓器的阻抗是任意可調的。這在電力系統中使限流、穩流、濾波、阻尼、無功補償等成為一種可控的行為，特別是在高壓或超高壓或特高壓系統是一種最新的方法。原來變阻抗的方法是通過交流調壓電子開關增減調壓繞組匝數來調節變壓器輸出電壓的方法增大或減小變壓器阻抗，而本方法是通過切除或投入電抗器的方法增大或減小變壓器阻抗，其最大的優點在于在基本不改變變壓器電壓的情況下，改變變壓器阻抗，這在電力系統中具有巨大優勢。
[0040]改變一種能提高阻抗的變壓器阻抗的方法具體步驟如下:當一種能提高阻抗的變壓器的阻抗高于規定或需要值時，可以進行步驟一；當一種能提高阻抗的變壓器的阻抗低于規定或需要值時，可以進行步驟二;在步驟二中，若要求所述一種能提高阻抗的變壓器的阻抗是可調的且所述第一電抗器是可控電抗器，則進入步驟三，其中，步驟一為所述第一開關關合，切除所述第一電抗器，所述一種能提高阻抗的變壓器的阻抗降低;其中，步驟二為所述第一開關關斷，所述第一電抗器串聯進所述一種能提高阻抗的變壓器的主變壓器的第一調壓繞組或串聯變壓器的第二一次繞組，則所述一種能提高阻抗的變壓器的阻抗提高，若所述第一電抗器是可控型電抗器，則進行步驟三;其中，步驟三為所述第一開關關斷，調節所述第一電抗器電抗值以調節所述一種能提高阻抗的變壓器的電抗，則所述一種能提高阻抗的變壓器的阻抗是任意可調的。
[0041]本發明的一種提高變壓器阻抗的方法只要是主變壓器包括調壓繞組或串聯變壓器包括第二一次繞組，以及包括一或兩臺電抗器和開關。其中，電抗器串聯在所述調壓繞組或所述第二一次繞組上，開關并聯在一臺電抗器上。正常狀態下，并聯在電抗器上的開關關合，則電抗器處短路狀態，則電力系統處低阻抗狀態，當需要限流、穩流、濾波、阻尼時，開關開斷，此時電抗器串入變壓器，系統電抗大增。
[0042]本發明的一種提高變壓器阻抗的方法還是主變壓器包括調壓繞組或串聯變壓器包括第二一次繞組，以及包括一或兩臺電抗器。其中，電抗器串聯在所述調壓繞組或所述第二一次繞組上。由于變壓器內部串入了電抗器，其阻抗值增加。
[0043]本發明的有益效果:
首先，一種能提高阻抗的變壓器的第一電抗器和開關相當于阻抗調節器，當變壓器需要小阻抗時，開關關合，電抗器失去作用，當變壓器需要大阻抗時，開關開斷，電抗器串聯進入變壓器，變壓器阻抗增大，如果第一和第二電抗器都是可控電抗器時，這就表明一種能提高阻抗的變壓器的阻抗是任意可調的，這在高壓特高壓輸電系統將是一種革命性變化，在系統安全性大增之外，系統的限流、穩流、濾波、阻尼等成為一種可控的行為。
[0044]其次，一種能提高阻抗的變壓器的第二電抗器相當于高阻抗變壓器的內置電抗器，但它克服了高阻抗變壓器原來內置電抗器電壓高、容量大、成本高、漏磁難以克服的問題。
[0045]再次，一種能提高阻抗的變壓器的第一電抗器或第二電抗器甚至可以取代昂貴的空心電抗器。
[0046]再次，一種能提高阻抗的變壓器當采用自耦設計時，不用拆分繞組，高壓、超高壓、特高壓、大容量變壓器成本大幅降低，損耗大幅度下降，而且可以讓電力系統效率大增。系統可以采用輕型斷路器，甚至可以取消空心電抗器。
[0047]再次，一種能提高阻抗的變壓器可以用小容量、低電壓、低價的小開關甚至是小型電子開關元器件去代替成套組合電器包括各種開關柜。由于本發明是用小容量、低電壓的開關去控制高電壓、大功率的電力系統，開關的成本非常低，可以相當原技術所用開關價格的幾十分之一，甚至是幾百分之一。
[0048]再次，一種能提高阻抗的變壓器是用小容量、低電壓的電抗器去控制高電壓、大功率的電力系統，電抗器的成本非常低，甚至可以相當原技術所用電抗器價格的1/10。
[0049]再次，改變一種能提高阻抗的變壓器阻抗的方法代替了原來的瞬變阻抗的方法，其最大優點在于:在不改變變壓器輸出電壓的前提下改變變壓器電抗值。
[0050]最后，針對一種能提高阻抗的變壓器所用的低壓、小容量電抗器所產生的漏磁場的屏蔽，減少其在結構件中產生的雜散損耗，防止局部過熱所必須采取的可靠的夾緊結構，減少電抗器的機械振動所有的這些問題，相對于高壓電抗器和空心電抗器而言實施起來要簡單得多。
【附圖說明】
[0051 ]圖1是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0052]圖2是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0053]圖3是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0054]圖4是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0055]圖5是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0056]圖6是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0057]圖7是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0058]圖8是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0059]圖9是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0060]圖10是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0061]圖11是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0062]圖12是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0063]圖13是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0064]圖14是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0065]圖15是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0066]圖16是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0067]圖17是SSFZ—50000/121變壓器接線原理圖。
[0068]圖18是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0069]圖19是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0070]圖20是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0071 ]圖21是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0072]圖22是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0073]圖23是一種能提高阻抗的變壓器原理圖。
[0074]圖中:1.第一一次繞組;2.第一二次繞組;3.第一調壓繞組或第二調壓繞組;4.第二一次繞組;5.第二二次繞組;6.第一開關或第二開關;7.第一電抗器或第二電抗器。
[0075]以上原理圖基本是單相示意圖，三相同理。其中，第一調壓繞組為向串變供電繞組，第二調壓繞組是與第一一次繞組串聯的調壓繞組。其中，電抗器和開關并聯的是第一電抗器和第一開關，單獨與第一調壓繞組或第二一次繞組串聯的是第二電抗器和第二開關。
【具體實施方式】
[0076]實例:SSFZ—50000/121電力變壓器，高壓121 ±8 X I.25%，中壓36.75±2 X 2.5%，低壓10.5KV，油浸風冷，其他參數依據GB/T 6451。
[0077]原設計方案如圖十七所示，此方案用銅14556KG，硅鋼片24640KG，空載損耗:35KW，負載損耗:228KW。并且在運行時需在中壓側串聯一空心電抗器，在低壓側串聯一鐵心抗器。
[0078]一種能提高阻抗的變壓器采用圖十八的原理。此方案用銅12145KG，硅鋼片25468KG，空載損耗:34.4KW負載損耗:217KW。在運行時在調壓側串聯一鐵心抗器。
[0079]當銅價為50元/KG，娃鋼片24元/KG時，新方案比原設計方案節約成本7.7%，外加節省一個昂貴的空心電抗器。現階段，電力變壓器的利潤率不過是8%。
【主權項】
1.一種能提高阻抗的變壓器，包括: 主變壓器部分，包括第一一次繞組、第一調壓繞組以及一個或多個第一二次繞組；以及串聯變壓器部分，包括第二一次繞組和一個或多個第二二次繞組；以及或包括第一開關和第一電抗器， 其中，所述第一一次繞組或所述第一二次繞組中的每個繞組與所述第二二次繞組中的每個繞組分別串聯， 其中，所述第一調壓繞組向所述第二一次繞組供電， 其中，所述一種能提高阻抗的變壓器的輸出電壓為所述主變壓器部分的所述第一一次繞組或所述第一二次繞組的電壓加上或減去所述串聯變壓器部分的與所述第一一次繞組或所述第一二次繞組串聯的所述第二二次繞組的電壓， 其中，所述第一電抗器與所述主變壓器的第一調壓繞組或所述串聯變壓器的第二一次繞組串聯， 其中，所述第一開關與所述第一電抗器并聯。2.如權利要求1所述的一種能提高阻抗的變壓器，包括兩個或多個串聯變壓器部分， 其中，所述兩個或多個串聯變壓器部分的第二二次繞組與所述主變壓器部分的第二二次繞組分別 串聯， 其中，所述一種能提高阻抗的變壓器的輸出電壓為所述主變壓器部分的所述第一二次繞組的電壓加上或減去所述兩個或多個串聯變壓器部分的與所述第一二次繞組串聯的所述第二二次繞組的電壓。3.如權利要求1所述的一種能提高阻抗的變壓器，所述主變壓部分還包括第二調壓繞組， 其中，所述第二調壓繞組與所述主變壓器部分的第一一次繞組串聯。4.如權利要求1所述的一種能提高阻抗的變壓器，包括所述主變壓器部分的第一一次繞組與所述一個或多個第一二次繞組中的一個或者是多個繞組自耦， 其中，所述一種能提高阻抗的變壓器的輸出電壓為所述主變壓器部分的所述第一一次繞組電壓加上或減去與所述第一一次繞組自耦的所述第一二次繞組的電壓再加上或減去所述串聯變壓器部分的與所述第一一次繞組或所述第一二次繞組串聯的所述第二二次繞組的電壓。5.如權利要求1所述的一種能提高阻抗的變壓器， 包括第二電抗器， 其中，所述第二電抗器與所述主變壓器的第一調壓繞組或所述串聯變壓器的第二一次繞組串聯或并聯。6.如權利要求1所述的一種能提高阻抗的變壓器， 包括第二開關， 其中，所述第二開關串聯在所述主變壓器的第一調壓繞組和所述串聯變壓器的第二一次繞組之間。7.—種能提高阻抗的變壓器，包括: 主變壓器部分，包括第一一次繞組以及調壓繞組；以及 串聯變壓器部分，包括第二一次繞組和一個或多個第二二次繞組；以及或包括電源；以 及 或包括第一開關和第一電抗器， 其中，所述第一一次繞組與所述調壓繞組通過電磁感應耦合，所述第二一次繞組與所述第二二次繞組中的每個繞組通過電磁感應耦合， 其中，所述調壓繞組向所述第二一次繞組供電， 其中，所述電源與一個或多個所述一個或多個第二二次繞組串聯， 其中，所述一種能提高阻抗的變壓器的輸出電壓為所述串聯變壓器部分的第二二次繞組的電壓或所述電源電壓加上或減去所述串聯變壓器部分的與所述電源串聯的第二二次繞組的電壓， 其中，所述第一電抗器與所述第二一次繞組或所述調壓繞組串聯， 其中，所述第一開關與所述第一電抗器并聯。8.如權利要求6所述的一種能提高阻抗的變壓器， 包括第二電抗器， 其中，所述第二電抗器與所述主變壓器的第一調壓繞組或所述串聯變壓器的第二一次繞組串聯或并聯。9.一種能提高阻抗的變壓器，包括: 主變壓器部分，包括第一一次繞組以及一個或多個第一二次繞組；以及串聯變壓器部分，包括第二一次繞組和一個或多個第二二次繞組；以及或包括第一開關和第一電抗器，其中，所述第一一次繞組與所述第一二次繞組中的每個繞組通過電磁感應耦合，所述第二一次繞組與所述第二二次繞組中的每個繞組通過電磁感應耦合， 其中，所述第一二次繞組中的每個繞組與所述第二二次繞組中的每個繞組分別串聯，其中，所述一種能提高阻抗的變壓器的輸出電壓為所述第一二次繞組的電壓加上或減去所述串聯變壓器部分的與所述第一二次繞組串聯的所述第二二次繞組的電壓， 其中，所述第一電抗器與所述串聯變壓器的第二一次繞組串聯， 其中，所述第一開關與所述第一電抗器并聯。10.如權利要求9所述的一種能提高阻抗的變壓器， 包括第二電抗器， 其中，所述第二電抗器與所述串聯變壓器的第二一次繞組串聯或并聯。11.如權利要求9所述的一種能提高阻抗的變壓器，包括所述主變壓器部分的第一一次繞組與所述一個或多個第一二次繞組中的一個或者是多個繞組自耦， 其中，所述一種能提高阻抗的變壓器的輸出電壓為所述主變壓器部分的所述第一一次繞組電壓加上或減去與所述第一一次繞組自耦的所述第一二次繞組的電壓再加上或減去所述串聯變壓器部分的與所述第一一次繞組或所述第一二次繞組串聯的所述第二二次繞組的電壓。12.改變一種能提高阻抗的變壓器阻抗的方法，其特征在于， 若所述一種能提高阻抗的變壓器的阻抗高于需要或規定值，則進行步驟一； 若所述一種能提高阻抗的變壓器的阻抗低于需要或規定值，則進行步驟二 ； 在步驟二中，若要求所述一種能提高阻抗的變壓器的阻抗是可調的且所述第一電抗器是可控電抗器，則進行步驟三， 其中，步驟一為所述第一開關關合，切除所述第一電抗器，所述一種能提高阻抗的變壓器的阻抗降低； 其中，步驟二為所述第一開關關斷，所述第一電抗器與所述一種能提高阻抗的變壓器的主變壓器的第一調壓繞組或串聯變壓器的第二一次繞組串聯，則所述一種能提高阻抗的變壓器的阻抗提高，若要求所述一種能提高阻抗的變壓器的阻抗是可調的且所述第一電抗器是可控電抗器，則進行步驟三； 其中，步驟三為所述第一開關關斷，調節所述第一電抗器電抗值以調節所述一種能提高阻抗的變壓器的電抗。
【文檔編號】H01F27/40GK106057452SQ201610583165
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月24日 公開號201610583165.5, CN 106057452 A, CN 106057452A, CN 201610583165, CN-A-106057452, CN106057452 A, CN106057452A, CN201610583165, CN201610583165.5
【發明人】孫崇山
【申請人】孫崇山