[发明专利]低零序阻抗缓谐波节能变压器

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种基于电磁滤波原理的电力变压器，尤其涉及的是一种低零序阻抗缓谐波节能变压器。

背景技术

由于电力电子技术的发展以及它们在家用电器等单相负载和其它三相整流器中的广泛应用，使非线性负荷大量增加。目前的配电变压器一般通过采用Dyn(一次侧三角形连接，二次侧星形连接)的连接方式来抑制零序电流流入电网，但是该类型变压器无法消除5、7等其他谐波对电网的影响，同时还存在有许多安全，可靠性和电能质量问题。例如：零序电流在一次侧三角形绕组中流通会导致输出电压的畸变并增加线圈损耗；谐波负载通过电磁耦合会在一次侧绕组中感应出高频谐波电流并流入电网，影响电网安全；由高频谐波电流产生的涡流损耗会增加变压器的运行损耗。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种低零序阻抗缓谐波节能变压器，可以抑制谐波，降低变压器运行损耗，保证输出电压质量。

技术方案：本发明是通过以下技术方案实现的，本发明的变压器的一次侧绕组采用三角形连接，所述变压器的二次侧绕组采用双输出的曲折形连接；所述二次侧绕组包括第一组绕组和第二组绕组，第一组绕组包括第一相输出绕组、第二相输出绕组和第三相输出绕组，第二组绕组包括第四相输出绕组、第五相输出绕组和第六相输出绕组；

其中：第一相输出绕组的上半部分的末端和第二相输出绕组的下半部分的首端反向串联构成第一输出相，第一输出相的输出始端是第一相输出绕组的上半部分的首端，第一输出相的输出末端是第二相输出绕组的下半部分的末端，依次类推，得到第二输出相和第三输出相，第一输出相、第二输出相和第三输出相的输出末端连接在一起构成第一中性线；

第四相输出绕组的上部分的末端和第五相输出绕组的中部的首端反向串联，第五相输出绕组的中部的末端和第六相输出绕组的下部分的首端反向串联构成第四输出相，第四输出相的输出始端是第四相输出绕组的上部分的首端，第四输出相的输出末端是第六相输出绕组的下部分的末端，依次类推，得到第五输出相和第六输出相，第四输出相、第五输出相和第六输出相的输出末端连接在一起构成第二中性线。

所述第一相输出绕组的输出电压与第四相输出绕组的输出电压的相位差为30度，第二相输出绕组的输出电压与第五相输出绕组的输出电压的相位差为30度，第三相输出绕组的输出电压与第六相输出绕组的输出电压的相位差为30度。

所述第一相输出绕组、第二相输出绕组和第三相输出绕组分别与同相一次侧绕组的相电压相位差为0度，第四相输出绕组、第五相输出绕组和第六相输出绕组分别与同相一次侧绕组的相电压相位差为30度。

所述第一组绕组中各相输出绕组分别由绕制在不同铁心柱上的两部分绕组组成，两部分绕组的匝数满足：

W₁₁为第一组绕组中各相输出绕组的上半部分匝数，W₁₂为第一组绕组中各相输出绕组的下半部分匝数，N₂为二次侧绕组的额定等效匝数。

所述第二组绕组中的各相输出绕组分别由绕制在不同铁心柱上的三部分绕组组成，三部分绕组的匝数满足W₂₁为第二组绕组中各相输出绕组的上部分的匝数，W₂₂为第二组绕组中各相输出绕组的中部的匝数，W₂₃为第二组绕组中各相输出绕组的下部分的匝数。

有益效果：本发明的低零序阻抗缓谐波节能配电变压器基于电磁滤波原理，具有较低的零序阻抗，仅仅在变压器二次测绕组的联结方式上采用了双输出的曲折联结，能够抑制输出电压的畸变，降低变压器零序阻抗和运行损耗，且使得谐波得以抑制，可以消除3倍次及5、7、17、19次谐波，极大的改善二次侧谐波对其一次侧电网造成的影响，同时还能削弱谐波电流引起的一、二次侧绕组耦合磁通及一次侧绕组环流，减小变压器的运行损耗。

附图说明

图1是本发明二次侧绕组结构示意图；

图2是本发明一次侧的绕组的结构示意图；

图3是本发明一次侧的绕组的电压矢量图；

图4是本发明二次侧的第一组绕组的结构示意图；

图5是本发明二次侧的第一组绕组的电压矢量图；

图6是本发明二次侧的第二组绕组的结构示意图；

图7是本发明二次侧的第二组绕组的电压矢量图；

图8是本发明二次侧的第一组绕组各相输出的匝数向量图；

图9是本发明二次侧的第二组绕组各相输出的匝数向量图。

具体实施方式