[发明专利]14倍数绕组输出的Y-△移相变压器及供配电系统

说明书

14倍数绕组输出的Y‑△移相变压器及供配电系统，高压端绕组采用Y形接法，低压端绕组包含有至少一个小组绕组，每个小组绕组包括14个采用外延△接法的三相低压移相绕组；低压移相绕组的每相线圈中由基本线圈D1和外延线圈Y1组成，基本线圈D1用于构建移相绕组的三角形边，外延线圈Y1用于构建移相绕组的三角外延边；其特征在于，每个小组绕组的每个低压移相绕组的理论相位角度分布、不同相位绕组的每相线圈中的基本线圈D1和外延线圈Y1的匝数组合配置，按优化的组合数据进行布置，构建出14倍数绕组输出的Y‑△移相变压器，能够得到相对优化的消谐效果和相对平衡的输出波形，达到消谐质量及标准不仅相对优势而且具有可预期性和稳定性。

技术领域

本发明涉及移相变压器及供配电系统，特别是涉及一种含有外延线圈的14倍数绕组输出的Y-△移相变压器及数据中心用的供配电系统。

背景技术

随着通信产业和云计算产业的发展，数据量不断攀升，数据中心的建设有着巨大的潜力，对应用在数据中心中的变压器的产品性能及经济成本性有着更高的要求。所述数据中心用电负载特点，包含有大量的直流用电负载例如包含UPS模块的服务器主机等。

在所述数据中心的直流配电柜中，配置有大量IGBT整流模块，用于对变压器的低压移相绕组输入的交流电整流成直流电，低压移相绕组的相位最好与包含有IGBT整流电路的触发相位适配。多绕组配置的移相输出，能够大大消除谐波(俗称消谐)。基于上述目的，申请号为201520526746.6，名称为“大功率高压变频装置用油浸式54脉波变频变压器”，披露了其高压采用Y形接法的三相初级绕组，低压采用延边三角形接法的多相输出绕组，其特征在于，低压绕组分成三个大组，其中每个大组包括9个低压移相绕组，其移相角分别为+26.67°、+20°、+13.33°、+6.67°、0°、-6.67°、-13.33°、-20°、-26.67°，各低压移相绕组角度差6.67°；每相由若干个功率单元串联而成，三相低压输出相邻之间互差6.67°，该9个低压移相绕组由三相不同时序脉冲控制触发可控硅IGBT得到正负各27脉波；高压绕组也分成三个大组，高压绕组和低压绕组均采用饼式线圈结构；二次侧每相输出27绕组，三相共81个绕组，低压套管在油箱侧壁出线，共81个套管。包括上述现有技术在内的采用多绕组外延线圈Y1来消谐的技术方案在实际的制造中，却存在如下问题：

1、由于每个数据中心的高压电力系统的电压等级可能存在不同，如果为适应这种输入电压不同而重新设计变压器，显然工作量会大大增加，延误交货期，增加制造成本；

2、为了适配于不同电压等级和用户的指定要求而重新设计变压器，导致次级的移相角度不同，滤波的效果不同，产品一致性差；

3、为了适配于不同电压等级而重新设计变压器，匝数不一致导致新产品项目开发周期慢，影响产品实际投运。

发明内容

对于低压多绕组的移相变压器来说，不仅是为了适配于数量庞大的IGBT整流负载，而且也是为了减少对电力系统的谐波干扰。但如何设计一种14倍数绕组输出的Y-△移相变压器，让它具有在设计上和制造上的通用性，或者让它在适配于各种不同电压等级的高压系统时，都能具有相对优化的消谐性能，是本发明试图解决的问题。基于此，本发明提出一种14倍数绕组输出的Y-△移相变压器，高压端绕组采用Y形接法，低压端绕组包含有至少一个小组绕组，每个所述小组绕组包括14个采用外延△接法的三相低压移相绕组；所述低压移相绕组的每相线圈中由基本线圈D1和外延线圈Y1组成，所述基本线圈D1用于构建移相绕组的三角形边，所述外延线圈Y1用于构建移相绕组的三角外延边；其特征在于，每个所述小组绕组的每个低压移相绕组的理论相位角度分布、不同相位绕组的每相线圈中的基本线圈D1和外延线圈Y1的匝数组合配置，按下表中所列的数据进行布置；

其中，当外延线圈Y1匝数为零时，所述低压移相绕组全部由基本线圈D1组成△接法的绕组，当基本线圈D1匝数为零时，所述低压移相绕组全部由外延线圈Y1组成Y接法的绕组；所述相位角度A1为正时表示所述低压移相绕组按正相位排列，所述相位角度A1为负时表示所述低压移相绕组按逆相位排列。