專利名稱：?jiǎn)蜗嘧择钫{(diào)壓變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變壓器，具體涉及一種單相自耦調(diào)壓變壓器。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，用電需求日益增長(zhǎng)，電力資源已不能滿足輸送電力的需要。2005年9月前，我國(guó)西北地區(qū)輸變電網(wǎng)絡(luò)電壓等級(jí)最高為330千伏，全國(guó)輸變電系統(tǒng)電壓等級(jí)最高為500千伏，滿足西電東送發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)遠(yuǎn)距離大容量電能輸送的要求十分困難，需要建設(shè)更高電壓等級(jí)電網(wǎng)。因此，國(guó)家電網(wǎng)公司規(guī)劃和建設(shè)750千伏超高壓輸變電網(wǎng)絡(luò)。
國(guó)外設(shè)計(jì)的750千伏輸電線路用單相自耦變壓器，通常采用兩柱高壓繞組并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)的變壓器應(yīng)用于我國(guó)750千伏超高壓輸變電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，對(duì)電網(wǎng)的可靠性存在以下問(wèn)題；鐵路運(yùn)輸中，要求所運(yùn)貨物的高度、寬度不能超過(guò)鐵路涵洞的運(yùn)輸界限，這就限定了變壓器外形尺寸須滿足鐵路運(yùn)輸?shù)某?jí)超限限界，即在距軌面3050處≤R2100mm，重量≤210t。公路運(yùn)輸中，受立交橋等限高、橋梁承重、公路路況等諸多因素的影響，體積、重量龐大的變壓器，在我國(guó)、尤其是西北地區(qū)目前公路和鐵路的路況下運(yùn)輸非常困難。
目前，采用兩柱高壓繞組并聯(lián)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的750千伏輸電線路用超大容量單相自耦變壓器，主要存在下列缺陷或不足1.耐雷電沖擊特性較弱。
變壓器承受雷電沖擊的能力是體現(xiàn)變壓器性能優(yōu)劣的一項(xiàng)重要指標(biāo)。兩柱高壓繞組并聯(lián)接線的750kV變壓器，繞組達(dá)到一定高度，才能保證變壓器承受雷電沖擊的能力。在我國(guó)西北地區(qū)，變壓器的運(yùn)輸高度也鐵路涵洞或公路立交橋等因素的限制，因此繞組設(shè)計(jì)難以達(dá)到足夠的高度，有可能導(dǎo)致高壓繞組縱絕緣裕度較小，高壓繞組首端在遭到雷電沖擊時(shí)，極易發(fā)生被擊穿或損傷。
2.試驗(yàn)具有局限性。
雖然國(guó)標(biāo)GB1094.3-2003高壓繞組首端在雷電沖擊時(shí)，允許在中壓繞組首端經(jīng)阻抗接地，模擬線路波阻抗，但對(duì)用戶提出不允許中壓繞組首端經(jīng)阻抗接地的要求，中壓繞組首端直接接地時(shí)，高壓繞組縱絕緣則無(wú)法滿足試驗(yàn)要求。
3.變壓器體積大，重量重。
兩主柱高壓繞組并聯(lián)的變壓器，由于兩高壓繞組的電壓都是750kV，兩主柱的絕緣結(jié)構(gòu)也都要采用750kV級(jí)的絕緣結(jié)構(gòu)，其高壓和中壓之間的主絕緣距離大，匝絕緣較厚，導(dǎo)致變壓器體積大、重量重，噪音也較高。體積、重量龐大的變壓器，在我國(guó)、尤其是西北地區(qū)目前公路和鐵路的路況下運(yùn)輸非常困難。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種單相自耦調(diào)壓變壓器，其解決了背景技術(shù)中抗雷電沖擊的特性較弱，體積大，重量重的技術(shù)問(wèn)題。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種單相自耦調(diào)壓變壓器，包括設(shè)置于上鐵軛41與下鐵軛42內(nèi)的B主柱30及兩側(cè)的旁柱10和C旁柱50，套裝于B主柱30上的B柱高壓繞組31、B柱中壓繞組32及B柱低壓繞組33，其特殊之處在于所述的上鐵軛41與下鐵軛42內(nèi)還設(shè)置有A主柱20，該A主柱20上套裝有A柱高壓繞組21、A柱中壓繞組22及A柱低壓繞組23；所述的C旁柱50上套裝有調(diào)壓繞組52和勵(lì)磁繞組51；所述A柱高壓繞組21中部的引出線構(gòu)成高壓繞組首端61，該高壓繞組首端61接高壓線路端子，所述A柱高壓繞組21兩端的結(jié)點(diǎn)接B柱高壓繞組31的中部，所述B柱高壓繞組31兩端結(jié)點(diǎn)的引出線構(gòu)成高壓繞組末端71；所述A柱中壓繞組22與B柱中壓繞組32相并聯(lián)，其并聯(lián)形成的兩結(jié)點(diǎn)的引出線分別構(gòu)成中壓繞組首端62和中壓繞組末端72，所述的中壓繞組末端72接地；所述A柱低壓繞組23、B柱低壓繞組33及勵(lì)磁繞組51相并聯(lián)，該三者并聯(lián)形成的兩結(jié)點(diǎn)的引出線分別構(gòu)成低壓繞組首端63和低壓繞組末端73，所述的低壓繞組首端63和低壓繞組末端73接低壓線路端子；所述的高壓繞組末端71、中壓繞組首端62及調(diào)壓繞組52的引出線分別接至分接開(kāi)關(guān)53的相應(yīng)觸頭，所述分接開(kāi)關(guān)53的引出端子54接中壓線路端子。分接開(kāi)關(guān)53具體可設(shè)置于C旁柱50附近。
上述調(diào)壓繞組52以采用螺旋式調(diào)壓繞組結(jié)構(gòu)為佳，也可采用層式繞組結(jié)構(gòu)。
上述調(diào)壓繞組52根據(jù)需要可采用雙螺旋式調(diào)壓繞組結(jié)構(gòu)、三螺旋式調(diào)壓繞組結(jié)構(gòu)或多螺旋式調(diào)壓繞組結(jié)構(gòu)。
上述A柱高壓繞組21和B柱高壓繞組31均以采用多根并聯(lián)插花糾結(jié)式繞組結(jié)構(gòu)為佳，也可采用內(nèi)屏蔽連續(xù)式繞組結(jié)構(gòu)等。
上述A柱中壓繞組22與B柱中壓繞組32靠近首端62區(qū)域的中壓繞組以采用多根并聯(lián)插花糾結(jié)式繞組結(jié)構(gòu)為佳，也可采用內(nèi)屏蔽連續(xù)式繞組結(jié)構(gòu)。
上述A柱中壓繞組22與B柱中壓繞組32均以采用多根并聯(lián)插花糾結(jié)式繞組結(jié)構(gòu)為佳，也可采用內(nèi)屏蔽連續(xù)式繞組結(jié)構(gòu)。
上述A柱高壓繞組21兩端接至B柱高壓繞組31中部的引線、A柱中壓繞組22與B柱中壓繞組32形成中壓繞組首端62的引線、B柱高壓繞組31兩端結(jié)點(diǎn)的引出線構(gòu)成高壓繞組末端71的引線以及高壓繞組末端71接至分接開(kāi)關(guān)53的引線均以采用均壓管屏蔽結(jié)構(gòu)的引線為佳。
上述分接開(kāi)關(guān)53可采用有載分接開(kāi)關(guān)或無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)等，可實(shí)現(xiàn)中壓線路端子54的正反調(diào)或線性調(diào)。
上述A主柱20的上、下端分別設(shè)置有磁分路81、83，B主柱30的上、下端分別設(shè)置有磁分路82、84，以降低損耗。
上述A主柱20與B主柱30的橫截面積以相同為宜；所述旁柱10、C旁柱50的橫截面積以分別為A主柱20或B主柱30橫截面積的50％為宜；所述上、下鐵軛41、42的橫截面積以分別大于或等于A主柱20或B主柱30橫截面積的50％為宜。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1.兩主柱高壓繞組串聯(lián)，縱絕緣裕度大，承受雷電沖擊電壓的能力強(qiáng)。
2.高壓繞組由于縱絕緣裕度大，抗雷電沖擊的能力強(qiáng)，所以中壓繞組首端試驗(yàn)時(shí)可直接接地。
3.兩主柱高壓繞組串聯(lián)，兩主柱的高-中主絕緣，一個(gè)采用750kV，另一個(gè)可采用500kV，絕緣距離相對(duì)較小。同時(shí)，由于匝絕緣可以減薄，繞組經(jīng)干燥處理后較堅(jiān)實(shí)，抗短路能力強(qiáng)，因而變壓器的填充系數(shù)高。
4.變壓器的填充系數(shù)高，變壓器重量相同時(shí)則變壓器的空載和負(fù)載損耗低，同時(shí)，繞組的高度可以相對(duì)較低，變壓器運(yùn)輸高度可以降低。
5.高壓繞組采用多根并聯(lián)插花糾結(jié)式繞組結(jié)構(gòu)，或內(nèi)屏蔽的連續(xù)式繞組結(jié)構(gòu)，縱向電容大。
6.調(diào)壓繞組單獨(dú)排列，主柱上的繞組安匝排列平衡，變壓器橫向漏磁減小，軸向短路電動(dòng)力小。
7.由于調(diào)壓繞組沒(méi)有懸空端，所以變壓器330kV側(cè)調(diào)壓繞組具有很好的抗雷電沖擊特性。
8.絕緣水平高，高壓750kV，感應(yīng)AC860kV，全波沖擊1950kV，高壓采用兩柱串聯(lián)接線，可確保變壓器的絕緣安全可靠，同時(shí)在不同分接下阻抗波動(dòng)較小。
9.引線采用均壓管屏蔽結(jié)構(gòu)，使引線的表面場(chǎng)強(qiáng)大大降低。
10.主柱上、下端設(shè)置有磁分路，可降低雜散損耗，避免局部過(guò)熱。
11.由于主柱的絕緣距離小，匝絕緣薄，則變壓器整體體積小、重量輕。兩主柱高壓繞組串聯(lián)的750kV的變壓器，繞組高度1.8米左右就可以滿足電氣性能要求。
12.本實(shí)用新型外形尺寸≤R2050mm，寬度≤3050mm，運(yùn)輸高度、寬度均在鐵路涵洞的運(yùn)輸界限內(nèi)，可確保用普通凹底平車鐵路運(yùn)輸，降低運(yùn)輸費(fèi)用，同時(shí)也完全滿足目前公路運(yùn)輸路況的要求。


圖1為本實(shí)用新型繞組排布的示意圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的繞組接線示意圖。
附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明10-旁柱，20-A主柱，21-A柱高壓繞組，22-A柱中壓繞組，23-A柱低壓繞組，30-B主柱， 31-B柱高壓繞組，32-B柱中壓繞組，33-B柱低壓繞組，41-上鐵軛，42-下鐵軛，50-C旁柱，51-勵(lì)磁繞組，52-調(diào)壓繞組，53-分接開(kāi)關(guān)，54-分接開(kāi)關(guān)的引出端子，61-高壓繞組首端，62-中壓繞組首端，63-低壓繞組首端，71-高壓繞組末端，72-中壓繞組末端，73-低壓繞組末端。81-磁分路，82-磁分路，83-磁分路，84-磁分路。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型上鐵軛41與下鐵軛42內(nèi)設(shè)置有A主柱20與B主柱30。
A主柱20上套裝有A柱高壓繞組21、A柱中壓繞組22及A柱低壓繞組23，B主柱30上套裝有B柱高壓繞組31、B柱中壓繞組32及B柱低壓繞組33，旁柱10上未套裝繞組，C旁柱50上套裝有勵(lì)磁繞組51和調(diào)壓繞組52。這種繞組排列方式，縱絕緣的可靠性高，且可減小調(diào)壓時(shí)的阻抗波動(dòng)。
參見(jiàn)圖2，A柱高壓繞組21中部的引出線構(gòu)成高壓繞組首端61，高壓繞組首端61接高壓線路端子，例如高壓繞組首端61通過(guò)750kV線路端子接入電網(wǎng)。A柱高壓繞組21兩端的結(jié)點(diǎn)接B柱高壓繞組31的中部，B柱高壓繞組31兩端結(jié)點(diǎn)的引出線構(gòu)成高壓繞組末端71，接至分接開(kāi)關(guān)53。由于A柱高壓繞組21與B柱高壓繞組31相串聯(lián)，B柱高壓繞組31的絕緣遠(yuǎn)低于750kV級(jí)，減小了B柱高壓繞組31與B柱中壓繞組32之間的主絕緣距離，增加了鐵窗的填充系數(shù)，且降低了變壓器的負(fù)載損耗，同時(shí)在繞組高度較低的情況下使之仍具有較強(qiáng)的抗雷電沖擊性能。
A柱高壓繞組21和B柱高壓繞組31均以采用多根并聯(lián)插花糾結(jié)式繞組結(jié)構(gòu)為佳，也可采用內(nèi)屏蔽的連續(xù)式繞組結(jié)構(gòu)，以增大高壓繞組的縱向電容。
A柱中壓繞組22與B柱中壓繞組32相并聯(lián)，該兩者并聯(lián)形成的兩結(jié)點(diǎn)的引出線分別構(gòu)成中壓繞組首端62和中壓繞組末端72，中壓繞組末端72接地，中壓繞組首端62接至分接開(kāi)關(guān)53。
A柱低壓繞組23、B柱低壓繞組33及勵(lì)磁繞組51相并聯(lián)，三者并聯(lián)形成的兩結(jié)點(diǎn)的引出線分別構(gòu)成低壓繞組首端63和低壓繞組末端73，低壓繞組首端63和低壓繞組末端73接低壓線路端子。
調(diào)壓繞組52單獨(dú)排列，可使A柱高壓繞組21、B柱高壓繞組31的繞組外徑減小，油箱寬度縮小，同時(shí)，可使A主柱20、B主柱30上的繞組安匝排列平衡，橫向漏磁減小，以降低軸向短路電動(dòng)力對(duì)繞組的影響。A柱中壓繞組22與B柱中壓繞組32的首端以都采用多根并聯(lián)插花糾結(jié)式繞組結(jié)構(gòu)為佳，也可采用內(nèi)屏蔽的連續(xù)式繞組結(jié)構(gòu)。A柱中壓繞組22與B柱中壓繞組32也可全部采用多根并聯(lián)插花糾結(jié)式繞組結(jié)構(gòu)或內(nèi)屏蔽的連續(xù)式繞組結(jié)構(gòu)。
高壓繞組末端71、中壓繞組首端62及調(diào)壓繞組52的引出線均與分接開(kāi)關(guān)53相接，分接開(kāi)關(guān)53的引出端子54接中壓線路端子。分接開(kāi)關(guān)53采用有載分接開(kāi)關(guān)或無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)等均可。
調(diào)壓繞組52以采用螺旋式調(diào)壓繞組結(jié)構(gòu)為佳。調(diào)壓繞組52根據(jù)變壓器設(shè)計(jì)需要可采用雙螺旋式調(diào)壓繞組結(jié)構(gòu)、三螺旋式調(diào)壓繞組結(jié)構(gòu)或多螺旋式調(diào)壓繞組結(jié)構(gòu)。750kV變壓器以采用三螺旋式調(diào)壓繞組結(jié)構(gòu)或四螺旋式調(diào)壓繞組結(jié)構(gòu)為宜。
本實(shí)用新型A柱高壓繞組21兩端接至B柱高壓繞組31中部的引線、A柱中壓繞組22與B柱中壓繞組32形成中壓繞組首端62的引線、B柱高壓繞組31兩端結(jié)點(diǎn)的引出線構(gòu)成高壓繞組末端71的引線、以及高壓繞組末端71接至分接開(kāi)關(guān)53的引線均以采用均壓管屏蔽結(jié)構(gòu)的引線為佳。引線采用均壓管屏蔽，可使引線的表面場(chǎng)強(qiáng)大大降低。
A主柱20的上、下端分別放置有磁分路81、83，B主柱30的上、下端分別放置有磁分路82、84，可降低雜散損耗，避免局部過(guò)熱。
A主柱20與B主柱30的橫截面積相同，旁柱10、C旁柱50的橫截面積分別為主柱的50％，上、下鐵軛41、42的橫截面積分別采用大于或等于主柱的50％。這種結(jié)構(gòu)可使每柱容量降低至250MVA，變壓器體積減小，高度和寬度降低。
權(quán)利要求1.一種單相自耦調(diào)壓變壓器，包括設(shè)置于上鐵軛(41)與下鐵軛(42)內(nèi)的B主柱(30)及兩側(cè)的旁柱(10)和C旁柱(50)，套裝于B主柱(30)上的B柱高壓繞組(31)、B柱中壓繞組(32)及B柱低壓繞組(33)，其特征在于所述的上鐵軛(41)與下鐵軛(42)內(nèi)還設(shè)置有A主柱(20)，該A主柱(20)上套裝有A柱高壓繞組(21)、A柱中壓繞組(22)及A柱低壓繞組(23)；所述的C旁柱(50)上套裝有調(diào)壓繞組(52)和勵(lì)磁繞組(51)；所述A柱高壓繞組(21)中部的引出線構(gòu)成高壓繞組首端(61)，該高壓繞組首端(61)接高壓線路端子，所述A柱高壓繞組(21)兩端的結(jié)點(diǎn)接B柱高壓繞組(31)的中部，所述B柱高壓繞組(31)兩端結(jié)點(diǎn)的引出線構(gòu)成高壓繞組末端(71)；所述A柱中壓繞組(22)與B柱中壓繞組(32)相并聯(lián)，其并聯(lián)形成的兩結(jié)點(diǎn)的引出線分別構(gòu)成中壓繞組首端(62)和中壓繞組末端(72)，所述的中壓繞組末端(72)接地；所述A柱低壓繞組(23)、B柱低壓繞組(33)及勵(lì)磁繞組(51)相并聯(lián)，該三者并聯(lián)形成的兩結(jié)點(diǎn)的引出線分別構(gòu)成低壓繞組首端(63)和低壓繞組末端(73)，所述的低壓繞組首端(63)和低壓繞組末端(73)接低壓線路端子；所述的高壓繞組末端(71)、中壓繞組首端(62)及調(diào)壓繞組(52)的引出線分別接至分接開(kāi)關(guān)(53)的相應(yīng)觸頭，所述分接開(kāi)關(guān)(53)的引出端子(54)接中壓線路端子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相自耦調(diào)壓變壓器，其特征在于所述的調(diào)壓繞組(52)為螺旋式調(diào)壓繞組結(jié)構(gòu)或?qū)邮嚼@組結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單相自耦調(diào)壓變壓器，其特征在于所述的調(diào)壓繞組(52)為雙螺旋式調(diào)壓繞組結(jié)構(gòu)、三螺旋式調(diào)壓繞組結(jié)構(gòu)或多螺旋式調(diào)壓繞組結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單相自耦調(diào)壓變壓器，其特征在于所述的A柱高壓繞組(21)和B柱高壓繞組(31)均為多根并聯(lián)插花糾結(jié)式繞組結(jié)構(gòu)或內(nèi)屏蔽連續(xù)式繞組結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單相自耦調(diào)壓變壓器，其特征在于所述A柱中壓繞組(22)與B柱中壓繞組(32)靠近首端62區(qū)域的中壓繞組為多根并聯(lián)插花糾結(jié)式繞組結(jié)構(gòu)或內(nèi)屏蔽連續(xù)式繞組結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單相自耦調(diào)壓變壓器，其特征在于所述的A柱中壓繞組(22)與B柱中壓繞組(32)均為多根并聯(lián)插花糾結(jié)式繞組結(jié)構(gòu)或內(nèi)屏蔽連續(xù)式繞組結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單相自耦調(diào)壓變壓器，其特征在于所述的A柱高壓繞組(21)兩端接至B柱高壓繞組(31)中部的引線、A柱中壓繞組(22)與B柱中壓繞組(32)形成中壓繞組首端(62)的引線、B柱高壓繞組(31)兩端結(jié)點(diǎn)的引出線構(gòu)成高壓繞組末端(71)的引線、高壓繞組末端(71)接至分接開(kāi)關(guān)(53)的引線均采用均壓管屏蔽結(jié)構(gòu)的引線。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單相自耦調(diào)壓變壓器，其特征在于所述的A柱高壓繞組(21)兩端接至B柱高壓繞組(31)中部的引線、A柱中壓繞組(22)與B柱中壓繞組(32)形成中壓繞組首端(62)的引線、B柱高壓繞組(31)兩端結(jié)點(diǎn)的引出線構(gòu)成高壓繞組末端(71)的引線、高壓繞組末端(71)接至分接開(kāi)關(guān)(53)的引線均采用均壓管屏蔽結(jié)構(gòu)的引線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單相自耦調(diào)壓變壓器，其特征在于所述的分接開(kāi)關(guān)(53)為有載分接開(kāi)關(guān)或無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的單相自耦調(diào)壓變壓器，其特征在于所述A主柱(20)的上、下端分別設(shè)置有磁分路(81、83)，所述B主柱(30)的上、下端分別放置有磁分路(82、84)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的單相自耦調(diào)壓變壓器，其特征在于所述A主柱(20)與B主柱(30)的橫截面積相同；所述旁柱(10)、C旁柱(50)的橫截面積分別為A主柱(20)或B主柱(30)橫截面積的50％；所述上、下鐵軛(41、42)的橫截面積分別大于或等于A主柱(20)或B主柱(30)橫截面積的50％。
專利摘要一種單相自耦調(diào)壓變壓器，其上、下鐵軛內(nèi)設(shè)有A主柱、B主柱及兩個(gè)旁柱，A、B主柱上分別套裝有高、中、低壓繞組，C旁柱上套裝有勵(lì)磁繞組和調(diào)壓繞組。A柱高壓繞組的中部接高壓線路端子，A柱高壓繞組兩端的結(jié)點(diǎn)接B柱高壓繞組的中部，B柱高壓繞組兩端的結(jié)點(diǎn)和調(diào)壓繞組接分接開(kāi)關(guān)。A柱中壓繞組與B柱中壓繞組并聯(lián)，其一端結(jié)點(diǎn)接地，另一端結(jié)點(diǎn)接分接開(kāi)關(guān)。A柱低壓繞組、B柱低壓繞組及勵(lì)磁繞組相并聯(lián)，二端結(jié)點(diǎn)分別接低壓線路端子。分接開(kāi)關(guān)的引出線接中壓線路端子。本實(shí)用新型解決了背景技術(shù)中抗雷電沖擊的特性較弱、填充系數(shù)小、損耗高的技術(shù)問(wèn)題。其整體體積小、重量輕，縱絕緣裕度大，具有較強(qiáng)的抗雷電沖擊特性和絕緣的可靠性。
文檔編號(hào)H01F29/02GK2914278SQ20062007926
公開(kāi)日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2006年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月27日
發(fā)明者聶三元, 王長(zhǎng)征, 汪德華 申請(qǐng)人:西安西電變壓器有限責(zé)任公司