[发明专利]一种节能滤波型电力变压器

说明书

本发明提供一种节能滤波型电力变压器，其包括铁心，以及沿铁心的径向由内至外依次绕制在铁心上的第二绕组、滤波绕组和第一绕组，所述第二绕组接低压侧，所述滤波绕组接中压侧，所述第一绕组接高压侧，且所述滤波绕组的等值阻抗Uk3％≤0.1％，以使得所述滤波绕组起到滤波作用。本发明所述节能滤波型电力变压器的滤波效果好且稳定、实现简单、损耗低、成本也低。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种节能滤波型电力变压器。

背景技术

在现代电网中，各种新型电气设备不断涌现，包括一些非线性负荷、冲击负荷等，使得电网中的电能质量问题日益严重。随着电力系统用电负荷种类越来越复杂，系统中的谐波分量也越来越严重。这些谐波分量作用于变压器上，会引起谐波损耗，变压器温度增高，变压器使用寿命缩短等。特别是小型配电变压器，由于它抗谐波过载能力较差，当流过较大谐波电流时可能会损坏。因此需要采取措施来抑制这些谐波分量。

现有技术主要采用如下几种方式来抑制电力系统中的谐波分量：

1)采用变压器移相及多重化技术进行谐波治理，以降低整流装置产生的谐波向电网的注入程度。为此，要在高压侧增加多台移相变压器等设备，移相变压器能提高整流设备的脉波数，将谐波电流隔离在网侧(高压侧)，减小高压侧谐波电流，提高功率因数等，从而达到较好的滤波效果，但其成本投入高，运行环境要求严格。

2)在变压器中压侧的第三绕组处采用连接滤波器的方式进行谐波治理。其绕组排列方式如图1所示，沿铁心100的径向由内至外依次绕制有第三绕组103、第二绕组102和第一绕组101，其中，第一绕组101接高压侧，第二绕组102接低压侧，第三绕组103接中压侧，并在第三绕组103处接滤波器用以滤波，其实质上采用的是分流原理，滤波效果取决于第三绕组阻抗、第一绕组阻抗、系统阻抗等多方面的因素，滤波特性易受系统结构和参数变化的影响，滤波效果不稳定，可能产生谐振等。而且滤波器的装设位置应尽可能靠近谐波源，对于低压大电流整流变压器，在阀侧装设滤波器是不现实的；同时，由于滤波器要通过巨大的电流，使得滤波器的损耗很大，系统运行的效率也很低。

3)增加无功补偿装置。现有的无功补偿装置一般装设在高压侧或靠近高压侧的位置，从而将谐波电流隔离在高压侧，但同时会导致变压器绕组所通过的无功电流较大，损耗相对较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种滤波效果好且稳定、实现简单、损耗低、成本也低的节能滤波型电力变压器。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种节能滤波型电力变压器，其包括铁心，以及沿铁心的径向由内至外依次绕制在铁心上的第二绕组、滤波绕组和第一绕组，所述第二绕组接低压侧，所述滤波绕组接中压侧，所述第一绕组接高压侧，且所述滤波绕组的等值阻抗Uk3％≤0.1％，以使得所述滤波绕组起到滤波作用。

可选地，所述滤波绕组的抽头接入感应滤波补偿装置，所述滤波绕组与感应滤波补偿装置相配合用于将谐波电流隔离在二次侧，使谐波电流不能通过第一绕组向电网流入。

可选地，所述感应补偿装置具体用于，在负荷产生的谐波电流流入变压器绕组后产生的谐波磁通所感应出的谐波电流的触发下，输出补偿电流至滤波绕组，所述补偿电流产生的谐波磁动势与负荷侧绕组的谐波磁动势大小相等、方向相反，使得变压器绕组合成磁动势趋近于零，铁心中的谐波磁通趋近于零，第一绕组的谐波电流也趋近于零。

可选地，所述滤波绕组与感应滤波补偿装置相配合还用于实现无功功率的就近补偿。

可选地，所述感应滤波补偿装置采用全调谐设计。

可选地，所述感应滤波补偿装置包括多个支路的SVG无功补偿装置。

可选地，所述滤波绕组的容量为变压器容量的1/3。