[实用新型]一种消除谐波的电力变压器绕组结构

说明书

技术领域

本实用新型属于变压器技术领域，涉及一种消除高次谐波的变压器绕组结构和接法。

背景技术

 目前，电网谐波污染等电能质量有三个重要指标：电压稳定性、波形畸变和瞬变冲击脉冲，通常的消除谐波的技术方案比较多，有源滤波消谐、无源滤波消谐，有在外部增加消谐设备，还有一种在变压器内部增加消谐设备的方式，因考虑成本问题，均没有广泛应用于谐波治理中。上述的消谐设备因为成本高，占用场地和经济适用性等，不能达到理想的消谐和节能效果，导致消谐效果和经济性不是很理想。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足，提供一种新型消除谐波的绕组结构，可实现在变压器制造过程中，对变压器的高次谐波进行设计制造，以实现高质量电网供电的需要。

本实用新型解决的技术问题所采用的技术方案是：

一种消除谐波的电力变压器绕组结构，包括三相一次线圈和三相二次线圈，其特征是二次线圈分上下两部分对称二次绕组，上述二次线圈的绕组之间为Z型联接(Z型联接又称曲折型接法，变压器Z型接法是把每相的二次侧绕组分成匝数相等的两半，把每相的上一半与别一相的下一半倒相串联，形成一个新的绕组),上述Z型联接连接三相中性点末端设有短接绕组，Z型联接连接三相中性点末端分别与短接绕组的上、下和中端连接。

三相二次线圈采用Z型接线（或者称曲折型接线），即每一相线圈分别绕在两个磁柱上，两相绕组产生的零序磁通相互抵消，因而Z型接地变压器的零序阻抗很小，空载损耗低，变压器容量可以利用90%以上。Z型接线降低零序阻抗的原理是：在接地变压器三相铁芯的每一相都有两个匝数相同的绕组，分别接不同的相电压。当接地变压器线端加入三相正、负序电压时，接地变压器每一铁芯柱上产生的磁势是两相绕组磁势的向量和。三个铁芯柱上的合成磁势相差120°，是一组三相平衡量。三相磁通可在三个铁芯柱上互相形成磁通路，磁阻小、磁通量大、感应电势大，呈现很大的励磁阻抗。当接地变压器三相线端加入零序电压时，在每个铁芯柱上的两个绕组产生的磁势大小相等，方向相反，合成的磁势为零，三相铁芯柱上没有零序磁通。零序磁通只能通过外壳和周围介质形成闭合回路，磁阻很大，零序磁通很小，所以零序阻抗也很小。二次线圈的绕组在Z型联接连接三相中性点末端设有短接绕组，实现磁通叠加，再通过此消除绕组产生的磁势。采用上述结构，可实现消除变压器谐波的作用。

具体实施时，短接绕组采用屏蔽导线绕制而成。屏蔽导线的短接绕组可有效的抑制负序电流，又可利用绕组的安匝平衡作用进行滤波，使变压器供电对有害谐波干扰的治理得以协调综合解决。

作为优选，上述的三相一次线圈为△型联接（△型接法又称三角形角接线，三相绕组同名端与非同名端连接，相电压即为线电压）。

本实用新型电力变压器消谐技术，能够抑制3倍次谐波和消除5、7、17、19倍次谐波，同时可以削弱谐波电流和由此引起的一、二次绕组耦合磁通及二次侧绕组环流，减小变压器的杂散损耗，能够极大的改善二次侧谐波对其一次侧电网造成的影响，进一步提高和改善了电力变压器的电网质量。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过改变绕组结构和接法，可消除和抑制变压器的多谐波，极大的改善二次侧谐波对一次侧电网造成的影响，提高和改善了电力变压器的电网质量。

附图说明

下面结合附图和实施例对实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例的连接结构示意图。

图中：1、一次线圈  2、二次线圈  3、短接绕组 21、二次绕组。  

具体实施方式

在图1中，一种消除谐波的电力变压器绕组结构，包括三相一次线圈1和三相二次线圈2，三相一次线圈1为△型联接，二次线圈2分上下两部分对称二次绕组21，二次线圈2的二次绕组21之间为Z型联接， Z型联接连接三相中性点末端设有短接绕组3，Z型联接连接三相中性点末端分别与短接绕组3的上、下和中端连接，短接绕组3采用屏蔽导线绕制而成。三相二次线圈1采用Z型接线，即每一相线圈分别绕在两个磁柱上，两相绕组产生的零序磁通相互抵消，因而Z型接地变压器的零序阻抗很小，二次线圈的绕组在Z型联接连接三相中性点末端设有短接绕组，实现磁通叠加，再通过此消除绕组产生的磁势。采用上述结构，可实现消除变压器谐波的作用。屏蔽导线的短接绕组3可有效的抑制负序电流，又可利用绕组的安匝平衡作用进行滤波，使变压器供电对有害谐波干扰的治理得以协调综合解决。