[发明专利]一种线圈分流变压器

说明书

本发明涉及一种线圈分流变压器，所述变压器包括：至少一相高压绕组和至少一相低压绕组，每相所述低压绕组包括多个并联的线圈组，每个所述线圈组包括串联连接的子线圈和子断路器；所述变压器还包括用于控制每个所述子断路器的控制器，所述控制器与每个所述子断路器连接，并且控制所有子断路器同时开闭。本发明通过将低压绕组中的每一组绕组设置成多个线圈并联的形式，并且在每个线圈上串联一个断路器，实现了将断路器集成在变压器的内部，并且有效地降低了变压器和断路器的综合成本。

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，尤其是涉及一种线圈分流变压器。

背景技术

变压器是电力系统中重要的输变电设备之一，在电力系统中处于枢纽地位，其运行的安全可靠性直接关系到电力系统的安全。断路器是变电站高压配电装置中不可缺少的元件，当设备发生故障时用它来快速切除故障点，保证电网的正常运行。一般地，变压器的高压侧和低压侧，都要与断路器连接，在变压器上游、下游发生故障时，能有效地隔离变压器，防止变压器受到故障的危害。

目前，高电压等级(10kV及以上)的大容量变压器，在制造过程中，其绕组多采用多个线饼组合的方式。以大电流线圈为例，它并不是由一根导线绕制而成的，而是采用数根甚至数十根相同的导线并联而成(参考《变压器线圈制造》)。另外，通过线圈的电流越大，制造难度越高。

一般地，断路器的开断电流超过31.5kA，工作电流超过4000A，其散热和灭弧困难，制造成本很高，尤其是常用的中压断路器。大电流发电机出口断路器GCB只有少数厂商才能生产，价格高昂。为了减小变压器低压断路器成本，部分设计技术规范要求变压器容量控制在一定范围，以避免采用大电流的中压断路器，导致变压器数量增加、变压层级多，变电损耗大。

西门子公司曾在变压器出口将多个小容量断路器(设为N个)并联使用，小容量断路器的额定电流可以为单个大容量断路器额定电流的1/N，但通断电流仍要求和大容量断路器相同，因此，综合成本费用没有大幅降低。

国内最新研制成功的一种模块化真空断路器，使用自耦电抗器，可以将一条进线分成两条电流大小相等的出线，再配以两个模块化真空断路器，可以将断路器的通断电流降低为原来的二分之一。但是，若将断路器的通断电流降低为原来的几分之一甚至更低，需要使用多级多个自耦电抗器，结构复杂，成本费用也较高。

目前看来，当变压器的电流很大时，或者增加变压器的数量，或者安装大容量断路器(及散热装置)，变压器及其断路器的综合成本费用相对很高。即使在变压器出口使用断路器并联，也需要保证并联断路器的通断电流与单个断路器的通断电流相等，或者配置多级多个耦合电抗器，变压器及断路器的综合成本费用并没有大幅降低。

发明内容

基于上述问题，本发明提出一种线圈分流变压器，通过将低压绕组中的每一组绕组设置成多个线圈并联的形式，并且在每个线圈上串联一个断路器，实现了将断路器集成在变压器的内部，并且有效地降低了变压器的成本。

为实现上述发明目的，本发明提供一种线圈分流变压器，其特征在于，所述变压器包括：

至少一相高压绕组和至少一相低压绕组，每相所述低压绕组包括多个并联的线圈组，每个所述线圈组包括串联连接的子线圈和子断路器；

所述变压器还包括用于控制每个所述子断路器的控制器，所述控制器与每个所述子断路器连接，并且控制所有子断路器同时开闭。

其中，每相所述低压绕组的多个线圈组并联后形成一条输出线，各相所述低压绕组之间的输出线连接成Y型或三角型输出。

其中，每个所述线圈组的子线圈的结构相同。

其中，所述子线圈的材料相同。

其中，每个所述线圈组的子断路器相同。

其中，每个所述线圈组的子断路器位于对应的线圈组的子线圈的输出线路上。