[发明专利]超高压大容量分裂变压器

说明书

技术领域

本发明涉及变压器制造技术领域，具体的说是一种超高压大容量变压器。

背景技术

随着发电机单台装机容量的增大，配置的单台变压器容量也越来越大，目前大多数发电厂都采用一台发电机对应一组变压器的配置方式，如果采用两台发电机利用一组变压器的配置(即两机一变方式)，从而减少出线回路，将大大减少电厂建设和运行维护成本。但是两机一变或多机一变的分裂变压器作为主变压器在发电厂还没有得到广泛的应用。分裂变压器在发电厂、变电所中的应用也仅限于做厂用变压器和起动备用变压器。这是因为目前世界上大部分变压器厂都采用心式结构，而利用心式结构制造大容量(120000kVA以上)分裂变压器目前还存在一定的设计和应用问题。如果大容量分裂变压器采用轴向分裂结构，变压器线圈的抗短路能力低，产品的安全性较差；如果采用传统幅向分裂结构，将在两个发电机输出回路中产生较大的循环电流，危及设备安全。

图1(a)、1(b)分别为传统轴向和辐向分裂的分裂变压器线圈排列图，如图1(a)为轴向分裂的结构，在两个发电机发电容量不一致时，变压器抗短路能力差，横向漏磁严重，产品的安全性较差；1(b)为幅向分裂结构，很难保证高压-低压1与高压-低压2短路在各个分接的阻抗值一致或接近，在非主分接运行时，将在两个发电机输出回路中产生循环电流，危及设备安全。

对于大容量、超高压(220kV以上)、两机一变的有载调压分裂变压器，如果采用心式结构，采用轴向分裂或者传统的幅向分裂结构，产品的安全性都不容易保证。

发明内容

针对现有技术中大容量、超高压、两机一变的有载调压分裂变压器存在的短路阻抗的差异，在两个发电机输出回路中产生较大的循环电流，甚至危及设备安全等不足，本发明要解决的技术问题是提供一种既容易满足解决变压器的短路强度问题，又可满足变压器高压线圈在任何分接下的短路阻抗值都接近的超高压大容量变压器。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明超高压大容量分裂变压器，调压线圈幅向分裂为匝数相同的两个，分别分布于高压线圈及低压线圈外侧，形成以高压线圈为中心，径向完全对称的线圈排列。

高压线圈侧出线采用端部出线结构。

所述调压线圈为螺旋式绕向，两个调压线圈的绕向相反。

低压线圈中的第一低压线圈为双层螺旋式结构，轴向出头，低压线圈中的第二低压线圈为单层螺旋式结构，辐向出头，所有低压线圈出头均在器身低压侧引出。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明设计了一种特殊线圈排列方式的大容量双分裂变压器，实现了高压与两个低压的阻抗在任何分接下，均保持相近，使采用心式结构，制造大容量双分裂发电机变压器成为可能。

附图说明

图1传统分裂变压器线圈排列方式；

图2本发明幅向分裂变压器线圈排列方式；

图3本发明幅向分裂变压器半穿越运行漏磁组分布图；

图4本发明调压线圈绕向及出头联结示意图。

其中，LV1为第一低压线圈；HV为高压线圈；LV2为第二低压线圈，TV1为第一调压线圈，TV2为第二调压线圈，①为铁心。

具体实施方式

下面结合附图对本技术方案的具体实施方式作详细描述。

为了适应发电厂单机发电容量的增加，提高变压器抗短路能力，将这种两机一变式分裂变压器定位为幅向分裂的结构，将调压线圈匝数劈分为完全对称的两部分，线圈排列方式如图2所示，这就形成以高压线圈为中心，完全对称的线圈排列组合：HV-LV1(高压线圈对第一低压线圈)运行时，线圈排列TV1-LV1-HV-TV2；HV-LV2(高压线圈对第二低压线圈)运行时，线圈排列TV1-HV-LV2-TV2。

在两个低压线圈容量相同时，HV-LV1与HV-LV2漏磁组完全对称如图3所示，不论高压线圈在任何分接，由于线圈排列结构上的对称性，两个漏磁组完全对称。这样就保证了HV-LV1或HV-LV2运行时在最正或最负分接时，两者的短路阻抗值接近相等。其中，A1为HV-LV1运行最正分接漏磁图；A2为HV-LV1运行额定分接漏磁图；A3为HV-LV1运行最负分接漏磁图；A11为HV-LV2运行最正分接漏磁图；A21为HV-LV2运行额定分接漏磁图；A31为HV-LV2运行最负分接漏磁图。