[发明专利]干式自耦变压器

说明书

技术领域

本发明涉及电力配电技术领域，具体涉及一种干式自耦变压器。

背景技术

随着国家节能政策的大力实施，火电厂辅机系统进行大量变频器改造，以降低机组厂用电率。但是，目前大多数火电机组的辅机变频器低电压穿越能力较差，有的甚至不具备低电压穿越能力。出现了电网发生瞬时电压波动引起大量火电机组跳机的问题，由于变频调速设备不具备低电压穿越功能，触发了变频器的低电压保护，致使变频器闭锁输出，最终导致事故发生。

为了检验低压变频器的高低电压穿越能力，需要对低压变频器及进行高低电压穿越能力改造后的低压变频器进行测试，但却缺少相应的检测设备。对变频器电压穿越能力验证，需要研制一套电压暂降装置，以验证变频器在电压跌落时穿越能力。

变频器电压穿越试验装置由试验变压器、快切开关、可调负载、程序控制装置和波形记录仪组成。由于试验时变压器切换电压会产生过电压，而普通自耦变压器绕组由于现有结构的限制，阻抗较低，耐冲击电压能力较差。图1所示为现有自耦变压器的基础结构，第一线圈和第二线圈采用直接连接方式的方式，层间电压较大，电气分布电容不理想。一般的自耦变压器电压调节范围一般在5％-105％，无法满足变频器电压穿越需要的电压调节范围20％-130％的要求。因此需要设计专用的试验变压器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种干式自耦变压器，应用于变频器电压穿越试验中。本发明采用特殊结构、分段线绕圆筒式结构、绕组一体浇注，满足了变频器电压穿越范围的要求。

一种干式自耦变压器，采用分段线绕浇注圆筒式结构，由多个分段圆筒式线圈组合构成，其中，分段圆筒式线圈内包含第一层线圈和第二层线圈，第一层线圈和第二层线圈尾尾相联，增加电气电容值；相邻两个分段圆筒式线圈之间设置绝缘垫块，绝缘垫块固定相邻的两个分段圆筒式线圈的相对位置，垫块之间设置风道，增加线圈辐向散热。

上述的一种干式自耦变压器，在变压器首端的两个分段线圈层外设置静电屏，增加首端线圈对地电容，，改善电容分布，增强线圈耐冲击电压的能力。

上述的一种干式自耦变压器，所述分段圆筒式线圈的内圈与铁芯间设置通风槽，分段圆筒式线圈间设置通风沟，在轴向和辐向都形成散热风道，增强所述干式自耦变压器的散热性能。

上述的一种干式自耦变压器，主绕组抽头输入电压为U_A，副绕组抽头提供输出电压U_a，根据连接具体抽头的位置不同，副绕组抽头a提供的输出电压U_a与主绕组抽头输入电压U_A的比例关系存在以下五种：

U_a＝20％U_A；

U_a＝60％U_A；

U_a＝90％U_A；

U_a＝100％U_A；

U_a＝130％U_A。

上述的一种干式自耦变压器，线圈采用铜导线绕制，所述分段圆筒式线圈采用铜导线绕制，两端引出抽头。

上述的一种干式自耦变压器，整体采用环氧树脂真空浸渍式一体浇注。

本发明的优点和有益效果是：

1)变压器调节范围大，从20％U_A到130％U_A；电压级差大，从20％-100％，满足特殊试验的要求。

2)线圈采用特殊分段，并在首端增加了静电屏，既增加的首端线圈电气电容又增加了线圈对地电容，大大提高了自耦变冲击电压耐受水平。

3)采用自耦变型式，消耗材料少，成本低。自耦变压器绕组容量降低，所耗材料也减少，成本也低。

4)损耗少效益高。由于铜线和硅钢片用量减少，在同样的电流密度及磁通密度时，自耦变压器的铜损和铁损都比双绕组变压器减少，因此效益较高。

5)便于运输和安装。因为它比同容量的双绕组变压器重量轻，尺寸小，占地面积小。

5)提高了变压器的极限制造容量。变压器的极限制造容量一般受运输条件的限制，在相同的运输条件的限制，在相同的运输条件下，自耦变压器容量可比双绕组变压器制造大一些。

附图说明

图1是现有技术中分段圆筒式线圈的基础结构图。

图2本发明的圆筒式线圈剖面。

图3是本发明中圆筒式线圈的电容等值电路。