[实用新型]特高压单相自耦变压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电压可达1000kV以上的单相自耦变压器，属变压器技术领域。

背景技术

传统单相自耦变压器所采用的调压方式有两种，分别是恒磁通调压方式和中性点变磁通调压方式。采用恒磁通调压方式的调压绕组设置在公共绕组的线端，因此调压绕组及所选调压开关的绝缘水平至少是中压绕组的绝缘水平，图1是恒磁通调压接线原理图，这种单相自耦变压器有以下几个技术特点：

1.铁心磁通密度和具有恒定匝数的绕组的电压如低压电压是恒定的；

2.调压绕组部分绝缘水平高，其主、纵绝缘的设计是关键；

3.所选开关电压等级高，价格昂贵。

而采用中性点变磁通调压方式的调压绕组设置在公共绕组的末端，即设在中性点的位置，因此调压绕组及所选调压开关的绝缘水平和中性点的绝缘水平相当，图2是中性点变磁通调压接线原理图，这种单相自耦变压器有以下几个技术特点：

1.铁心磁通密度和具有恒定匝数的绕组的电压如低压电压是波动的；

2.调压绕组部分绝缘水平低，其主、纵绝缘的设计非常简单；

3.所选开关电压等级低，价格低廉。

特高压单相自耦变压器，例如1000kV的自耦变压器，中压侧额定电压为500kV级，如果采用恒磁通调压方式，就需要选择电压超过330kV的开关，这在目前是不可能的，即使能够制造出这种开关，其价格也是难以接受的；如果采用中性点变磁通调压方式，由于其低压电压在各个分接下波动性很大，有时根本无法达到客户要求。

因此，如何设计符合客户要求的高性能、低成本的特高压单相自耦变压器，是目前技术人员面临的一个难题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种结构简单、成本低廉的高性能特高压单相自耦变压器。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种特高压单相自耦变压器，由自耦变压器主体、调压变压器和低压补偿变压器组成，所述自耦变压器主体由低压绕组LV、公共绕组CV和串联绕组SV组成，所述调压变压器由励磁绕组EV和调压绕组TV组成，所述低压补偿变压器由低压励磁绕组LE和补偿绕组LT组成，各绕组的连接关系是：调压绕组TV、公共绕组CV和串联绕组SV串联连接后接输入电压，调压绕组TV和公共绕组CV两端接输出电路，低压励磁绕组LE与调压绕组TV并联连接，低压绕组LV先与励磁绕组EV并联连接，再与补偿绕组LT串联连接后接补偿网络。

上述特高压单相自耦变压器，所述自耦变压器主体放置在一个独立油箱内，调压变压器和低压补偿变压器共用一个油箱。

本实用新型采用中性点变磁通调压方式，大大降低了调压开关的电压等级和制造成本，采用低压补偿变压器对低压进行补偿，使调压过程中低压线路端子电压基本恒定，采用分体式结构，将调压部分设为独立的调压变压器，与变压器主体分离，大幅度简化了主变压器的结构，提高了绝缘可靠性和运输可行性。本实用新型不仅结构简单、成本低廉，而且低压电压波动小，绝缘可靠性高，能够满足各种用户的要求。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是恒磁通调压接线原理图；

图2是中性点变磁通调压接线原理图；

图3是本实用新型的接线原理图。

图中各标号为：LV、低压绕组，CV、公共绕组，SV、串联绕组，EV、励磁绕组，TV、调压绕组，LE、低压励磁绕组，LT、补偿绕组，K、调压开关。

文中所用符号：Ws、串联绕组SV的匝数，Uh、高压电压，Wc、公共绕组CV的匝数，Um、公共绕组CV电压，W1、低压绕组LV的匝数，U1、低压绕组LV电压，Wt、调压绕组TV的每级匝数，et、每匝电压，N、分接数，Bm、铁心的磁通密度。

具体实施方式

本实用新型提出了一种全新的特高压单相自耦变压器电磁设计原理和结构，在满足调压功能的前提下，很好地补偿了低压电压的波动。该结构采用中性点变磁通调压，根据运行要求，单独设置调压器，同时在调压器内另设一补偿变压器以保持调压时低压线路端子电压的基本恒定。

本实用新型的工作原理是：

设自耦变主体串联绕组SV的匝数为Ws，高压电压为Uh，自耦变主体公共绕组CV的匝数为Wc，公共绕组CV电压为Um，自耦变主体低压绕组LV的匝数为W1，低压绕组LV的电压为U1，调压绕组TV的每级匝数为Wt。

高压在各个分接时电压是恒定的，假设为Uh＝1050kV。