本發(fā)明涉及一種變壓器，具體的說是一種三相五柱yna0d1接法高壓有載調(diào)壓低壓無載調(diào)壓且低壓串聯(lián)三相空心電抗器的自耦變壓器及其調(diào)壓方法。

背景技術(shù)：

目前電力設(shè)備中變壓器類產(chǎn)品中，通常沒有串聯(lián)空心電抗器。實際電網(wǎng)運行時存在高壓對低壓阻抗，中壓對低壓阻抗很大的變壓器，若以增加主距的方式滿足大阻抗，這樣不但會增加了變壓器的制造成本，同時也帶來了運輸問題，有可能因為變壓器體積過大、運輸寬度超限而導(dǎo)致變壓器無法運輸，也使變壓器和電站的設(shè)計、制造更加復(fù)雜。

同時，電力設(shè)備中變壓器類產(chǎn)品中三相自耦變壓器通過單獨的高壓調(diào)壓、單獨的中壓調(diào)壓、高壓和中壓同時調(diào)壓這三種方式調(diào)壓，以上三種形式是常規(guī)的調(diào)壓方式，但是單純的調(diào)壓范圍窄，對于電網(wǎng)波動的適應(yīng)性較差，降低了變壓器及電網(wǎng)的安全性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中三相自耦變壓器的高低阻抗，中低阻抗大的現(xiàn)象，在保證變壓器高壓有載調(diào)壓、低壓無載調(diào)壓及電網(wǎng)運行性能的前提下，本發(fā)明提出一種帶有調(diào)壓線圈且在低壓線圈串聯(lián)三相空心電抗器的自耦變壓器及其調(diào)壓方法，從而將變壓器的體積縮小，降低變壓器的設(shè)計、制造成本。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：一種帶有調(diào)壓線圈的自耦變壓器，自耦變壓器每相的第一繞組首、末端連接后通過開關(guān)與有載調(diào)壓線圈的首端或末端連接，有載調(diào)壓線圈的末端作為該相的負(fù)極；有載調(diào)壓線圈的首端作為該相的正極；第二繞組首端作為滑動觸頭與有載調(diào)壓線圈相連。

所述自耦變壓器每相的第一繞組中部出線，作為該相的第一繞組引出端。

所述自耦變壓器每相的第二繞組首端作為該相的第二繞組引出端。

所述自耦變壓器三相的第二繞組末端連接后作為中性點。

所述自耦變壓器每相的第三繞組首端連有電抗器后，作為該相的第三繞組引出端。

所述自耦變壓器每相的第三繞組末端連有無載調(diào)壓線圈，下一相的首端連有無載調(diào)壓指針，與無載調(diào)壓線圈接觸。

一種帶有調(diào)壓線圈的自耦變壓器的調(diào)壓方法，包括以下步驟：

控制每相滑動觸頭到達(dá)有載調(diào)壓線圈的初始位置，檢測第一繞組引出端和第二繞組引出端的輸出電壓是否分別到達(dá)各自對應(yīng)的電壓設(shè)定值；如果未到達(dá)，則檢查開關(guān)的分接位置選擇器，直到輸出電壓到達(dá)電壓設(shè)定值為止；如果到達(dá)，則移動滑動觸頭至下一個分階位置；直至遍歷有載調(diào)壓線圈的所有分階位置；

然后控制無載調(diào)壓指針到達(dá)無載調(diào)壓線圈的初始位置，檢測第三繞組引出端的輸出電壓是否到達(dá)電壓設(shè)定值；如果未到達(dá)，則檢查開關(guān)的分接位置選擇器，直到輸出電壓到達(dá)電壓設(shè)定值為止；如果到達(dá)，則移動無載調(diào)壓指針至下一個分階位置；直至遍歷無載調(diào)壓線圈的所有分階位置。

本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點：

1、本發(fā)明由于在低壓側(cè)串聯(lián)了三相空心電抗器，降低了變壓器的寬度，從而降低了變壓器制造成本和電網(wǎng)的運行成本，減小了變壓器的安裝占地空間。

2、本發(fā)明由于串聯(lián)電抗器從而有效的保證了低壓繞組的抗短路能力，因此降低了電網(wǎng)的運行故障發(fā)生率。

3、本發(fā)明的自耦變壓器低壓繞組(第三繞組)帶有空心電抗器，目的是為了解決高低與中低繞組之間大阻抗的問題，從而減少變壓器的主絕緣距離，減小變壓的總體寬度，保證變壓器的運輸寬度外限不超標(biāo)，減少變壓器體積，進(jìn)一步降低變壓器的成本。

4、通常自耦變壓器的低壓繞組的容量很低，高低與中低繞組之間的阻抗值小，抗短路能力差，而本發(fā)明的自耦變壓器由于低壓繞組串聯(lián)電抗器，可增大高低與中低繞組之間的阻抗值，從而增加變壓器的抗短路能力，有利于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

5、由于低壓繞組串聯(lián)空心電抗器，減少了變壓器主絕緣距離，從而降低了變壓器漏磁，防止變壓器局部過熱現(xiàn)象的產(chǎn)生，從而保證變壓器的安全運行。

6、本發(fā)明由于高壓和低壓都帶調(diào)壓，能自動調(diào)節(jié)電網(wǎng)潮流，進(jìn)而有效調(diào)整電網(wǎng)波動，降低了變壓器及電網(wǎng)的維護(hù)成本。

7、本發(fā)明的調(diào)壓方法是高壓±16級有載調(diào)壓，低壓±2級無載調(diào)壓，能夠?qū)崿F(xiàn)多級調(diào)壓，即最大調(diào)壓范圍可達(dá)±80級。

附圖說明

圖1a為本發(fā)明yna0d1自耦變壓器高壓與中壓繞組的向量連接組圖一；

圖1b為本發(fā)明yna0d1自耦變壓器低壓繞組角接的向量連接組圖二；

圖2為本發(fā)明yna0d1高壓有載調(diào)壓自耦變壓器接線原理圖；

圖3為本發(fā)明yna0d1低壓無載調(diào)壓串三相空心電抗器自耦變壓器的接線原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

本專利涉及一種三相五柱yna0d1接法高壓有載調(diào)壓低壓無載調(diào)壓且低壓串聯(lián)三相空心電抗器的自耦變壓器，主要采用三相五柱式鐵心結(jié)構(gòu)，包含高壓線圈、中壓線圈、高壓調(diào)壓線圈、低壓和低壓調(diào)壓線圈yna0d連接組別的自耦變壓器，由于在低壓首端串聯(lián)了空心電抗器，能很好的解決高低、中低阻抗大而加大主絕緣距離的問題。線圈排列方式為：鐵心-低壓-低壓調(diào)壓-中壓線圈-高壓壓線圈-高壓調(diào)壓線圈。該種結(jié)構(gòu)的變壓器剛好能滿足阻抗要求。高壓末端帶有載調(diào)壓，低壓末端帶無載調(diào)壓，低壓首端串聯(lián)電抗器。

自耦變壓器僅有串聯(lián)(高壓)線圈、有載調(diào)壓線圈、公共(中壓)線圈，低壓線圈，低壓無載調(diào)壓線圈，三相的公共(中壓)線圈末端連接至中性點hoxo處。高壓線圈末端帶有載調(diào)壓線圈，低壓線圈首端串聯(lián)電抗器，末端帶無載調(diào)壓線圈。

自耦變壓器每相的第一繞組首、末端連接后通過開關(guān)與有載調(diào)壓線圈的首 端或末端連接，有載調(diào)壓線圈的末端作為該相的負(fù)極；有載調(diào)壓線圈的首端作為該相的正極；第二繞組首端作為滑動觸頭與有載調(diào)壓線圈相連(滑動接觸)，也就是高壓調(diào)壓指針，隨著指針位置的變化，可得到不同的電壓，從而實現(xiàn)調(diào)壓功能。

本發(fā)明是一種三相五柱yna0d1接法高壓有載調(diào)壓低壓無載調(diào)壓且低壓串聯(lián)三相空心電抗器的自耦變壓器，由于低壓側(cè)串聯(lián)空心電抗器，有效解決了由于阻抗大而使絕緣距離加大從而導(dǎo)致變壓器體積增大，運輸難度增加的問題。常規(guī)的自耦變壓器的低壓繞組(第三繞組)不帶電抗器，本發(fā)明的自耦變壓器低壓繞組(第三繞組)帶有空心電抗器，目的是為了解決高低與中低繞組之間大阻抗的問題，從而減少變壓器的主絕緣距離，減小變壓的總體寬度，保證變壓器的運輸寬度外限不超標(biāo)，減少變壓器體積，進(jìn)一步降低變壓器的成本。

高壓與中壓繞組共用一個中性點h0x0，如圖2所示，低壓繞組(第三繞組)每相繞組首端分別串聯(lián)一個電抗器。

通常自耦變壓器發(fā)生故障幾率多在低壓繞組，為增強低壓繞組的抗故障能力，需要增加高低與中低之間的阻抗值，由于阻抗的增加，勢必會造成變壓器總體成本的增加，而在低壓繞組首端串聯(lián)空心電抗器，可以在保證低壓繞組抗故障能力前提下，以較小的成本增加達(dá)到事半功倍的作用。

常規(guī)的自耦變壓器采用的是單一調(diào)壓方式即：高壓繞組調(diào)壓，或中壓繞組調(diào)壓；極少數(shù)的是高壓和中壓同時調(diào)壓，本發(fā)明的自耦變壓器采用的調(diào)壓方式與常規(guī)產(chǎn)品不同，高壓繞組有載調(diào)壓，低壓繞組(第三繞組)無載調(diào)壓，說明本發(fā)明的自耦變壓器的低壓繞組帶不同負(fù)載，可帶電容器，電抗器及常用電等。

常規(guī)的自耦變壓器的低壓繞組也稱為穩(wěn)定繞組，通常是不帶負(fù)載的，主要目的在于平衡三次諧波電流，而本發(fā)明的自耦變壓器的低壓繞組由于帶有無載調(diào)壓功能，使得低壓繞組的功能除去平衡三次諧波電流外，還具有帶不同負(fù)載的功能。

本發(fā)明的自耦變壓器的高壓線圈(繞組)有載調(diào)壓功能可根據(jù)電網(wǎng)的波動 自動調(diào)節(jié)電壓，降低了變壓器的運行維護(hù)成本，低壓線圈(繞組)則可根據(jù)其所帶負(fù)載不同而進(jìn)行調(diào)壓，根據(jù)調(diào)壓分接可以派生出至少80種以上的工作電壓，具有更大的調(diào)壓范圍，用途更加廣泛，這是常規(guī)自耦變壓器所不具有的。

如圖1a-1b所示，本專利變壓器的連接組別僅為yna0d接法的自耦變壓器。

如圖2所示，本專利變壓器為高壓有載調(diào)壓，自耦變壓器的串聯(lián)(高壓)線圈采用中部出線結(jié)構(gòu)，調(diào)壓線圈為正反調(diào)，公共(中壓)線圈為端部出線，三相的公共(中壓)線圈末端連接至中性點hoxo處。線圈排列方式為：鐵心-低壓-低壓調(diào)壓-中壓線圈-高壓壓線圈-高壓調(diào)壓線圈。

如圖3所示，本專利的自耦變壓器低壓線圈帶無載調(diào)壓，三相連接成d1接法，在低壓側(cè)首端串聯(lián)了電抗器，由于電抗器的接入，可使變壓器的主絕緣距離按常規(guī)設(shè)計，其余阻抗以電抗器的電抗值等效，可根據(jù)實際阻抗值來計算電抗器的等效電抗值，從而保證高低、中低之間的阻抗值，進(jìn)而有效降低變壓器的占地空間。

控制每相滑動觸頭到達(dá)有載調(diào)壓線圈的第1至16位置，檢測輸出電壓是否到達(dá)電壓設(shè)定值；如果未到達(dá)，則說明開關(guān)的分接選擇器有問題，需要檢查開關(guān)分接位置選擇器，如有問題進(jìn)行修正；正常狀態(tài)下每個指針對應(yīng)的電壓值是固定的；

然后控制低壓調(diào)壓指針到達(dá)3至7位置，檢測各輸出電壓是否到達(dá)指定的電壓設(shè)定值；如果未到達(dá)，則需檢查開關(guān)的分接位置選擇器，正常狀態(tài)下每個指針對應(yīng)的電壓值是固定的。

本發(fā)明的低壓末端與無載調(diào)壓線圈相連接，由于低壓無載調(diào)壓線圈有5個分接，即3、4、5、6、7，對應(yīng)無載調(diào)壓的每一個分接，高壓有載調(diào)壓線圈對應(yīng)有±16個分接，相應(yīng)的調(diào)壓范圍可增加到±16x5＝±80個電壓，由此可見本發(fā)明具有更寬的調(diào)壓范圍，可實現(xiàn)電網(wǎng)的平穩(wěn)變化，從而對電網(wǎng)的其他電器元件起到了良好的保護(hù)作用。在某種程度上說，本發(fā)明的自耦變壓器具有多個功能，實際上是一個多功能變壓器。