[发明专利]一种移相变压器

说明书

本申请公开了一种移相变压器，包括相互连接的Sen式移相器和三相隔离变压器；Sen式移相器，用于为输电线路提供串联补偿电压，包括三相主绕组和三相二次绕组；三相主绕组包括A相主绕组、B相主绕组和C相主绕组；三相二次绕组包括A相二次绕组、B相二次绕组和C相二次绕组；三相主绕组采取Y型连接，经过中性点接地。通过上述方式，本申请降低了对三相隔离变压器的个数需求；且增加了潮流和移相角的调节范围；降低了对Sen式移相器的绝缘要求，使移相变压器更适用于高压电力系统。

技术领域

本申请涉及输电线路技术领域，尤其涉及一种移相变压器。

背景技术

交流输电线路传输的有功潮流与线路阻抗成反比，与系统首末端电压成正比，与系统首末端电压相位差相关，输电线路的阻抗分布不均，会引起潮流分布不均，导致部分线路重载，而部分线路利用率不足，也会因相位差不够导致输送容量减小。因此，现有的输电网络迫切需要有效的潮流调控装置，来增加电网潮流的可控性。

移相器(Phase Shifting Transformer，PST)是一种潮流控制设备，可以避免输电线路或变压器主设备过负荷及欠负荷情况，提升供电可靠性。通过有载调压开关对变压器二次绕组抽头的投切，可使其输出相位0～360°可调、幅值可调的串联补偿电压，从而实现对系统潮流的控制。

相比传统移相器，Sen式移相器对潮流的调节更为灵活。Sen式移相器的9个二次绕组和有载调压开关均直接串联接入输电系统，如图1所示。

由于Sen式移相器的9个二次绕组和有载调压开关均直接串联接入输电系统，当系统电压等级升高时，其绝缘成本和绝缘难度也会显著增加。有研究表明，当电网的电压等级在220kV及以上时，需要额外加入隔离变压器，Sen式移相器的成本优势将被大幅度削弱；并且，传统的移相器接线方式移相角范围较小，潮流调节能力较差。

发明内容

本申请提供一种移相变压器，以解决现有技术中系统电压等级较高时Sen式移相器的绝缘能力不足以及潮流调节能力较差的问题。

为解决上述技术问题，本申请提出一种移相变压器，包括相互连接的Sen式移相器和三相隔离变压器；Sen式移相器，用于为输电线路提供串联补偿电压，包括三相主绕组和三相二次绕组；三相主绕组包括A相主绕组、B相主绕组和C相主绕组；三相二次绕组包括A相二次绕组、B相二次绕组和C相二次绕组；三相主绕组采取Y型连接，经过中性点接地。

可选地，Sen式移相器还包括第一有载调压开关和第二有载调压开关；第一有载调压开关设置于三相主绕组；第二有载调压开关设置于三相二次绕组。

可选地，A相主绕组分别连接A相输电线路、B相二次绕组和中性点；B相主绕组分别连接B相输电线路、C相二次绕组和中性点；C相主绕组分别连接C相输电线路、A相二次绕组和中性点；A相二次绕组通过三相隔离变压器连接B相输电线路；B相二次绕组通过三相隔离变压器连接C相输电线路；C相二次绕组通过三相隔离变压器连接A相输电线路。

可选地，输电线路补偿后的首端电压表达式为：

其中，U_sA1是A相输电线路补偿后的首端电压；U_sB1是B相输电线路补偿后的首端电压；U_sC1是C相输电线路补偿后的首端电压；U_sA、U_sB和U_sC分别是输电线路补偿前的首端电压；U_HVSTA、U_HVSTB和U_HVSTC分别是Sen式移相器产生的补偿电压；U_b1是B相主绕组产生的补偿电压；U_c2是C相二次绕组产生的补偿电压；U_c1是C相主绕组产生的补偿电压；U_a2是A相二次绕组产生的补偿电压；U_a1是A相主绕组产生的补偿电压；U_b2是B相二次绕组产生的补偿电压。