[发明专利]降低配电变压器分接线匝闲置率的串并联分接方法及装置

说明书

本发明公开了一种降低配电变压器分接线匝闲置率的串并联分接方法及装置，属于变压器领域。本发明的串并联分接方法，将第一分接绕组和第二分接绕组之间通过能够改变高压绕组运行匝数的串并联分接开关或短接片连接，并在至少一个中间分接档位状态，将闲置的分接线匝并联起来参与运行，降低了配电变压器在中间档(尤其是额定档)的运行损耗，并且在保证额定档损耗指标的情况能够减少线圈绕组的用铜量，降低了配电变压器的材料成本，提高了变压器绕组的填充率和变压器的经济性，使得配电变压器的运行损耗和经济性能够得到良好兼顾；并且，既可以采用串并联分接开关实现在油浸式变压器上应用，也可以采用短接片实现在干式变压器上使用，应用范围广泛。

技术领域

本发明涉及一种配电变压器分接方法及装置，更具体地说，涉及一种降低配电变压器分接线匝闲置率的串并联分接方法及装置。

背景技术

配电变压器高压绕组分接用来调整输出电压，以满足电网线路电压的差异，其通过改变一侧的运行匝数从而改变一次侧和二次侧匝数比，最终改变二次侧的输出电压。

现有配电变压器的分接档位一般有三档和五档两种，其中三档调压配电变压器的分接档位如图1所示(图中仅示出了其中一相绕组)，五档调压配电变压器的分接档位如图2所示(图中仅示出了其中一相绕组)。以图2所示的五档调压配电变压器的分接档位为例，其高压绕组被分为第一分接绕组和第二分接绕组，第一分接绕组和第二分接绕组分别具有两段串联的分接线匝，每段分接线匝均具有分接抽头，其中第一分接绕组的三个分接抽头分别用“2”、“4”、“6”表示，第二分接绕组的三个分接抽头分别用“3”、“5”、“7”表示。在1档位置时，2#分接抽头与3#分接抽头连接，此时所有分接线匝均参与运行，高压绕组的运行匝数最多；在2档位置时，4#分接抽头与3#分接抽头连接，此时2#分接抽头与4#分接抽头之间的线匝闲置；在3档位置时，4#分接抽头与5#分接抽头连接，此时2#分接抽头与4#分接抽头之间的线匝、以及3#分接抽头与5#分接抽头之间的线匝闲置；在4档位置时，6#分接抽头与5#分接抽头连接，此时2#分接抽头与6#分接抽头之间的线匝、以及3#分接抽头与5#分接抽头之间的线匝闲置；在5档位置时，6#分接抽头与7#分接抽头连接，此时2#分接抽头与6#分接抽头之间的线匝、以及3#分接抽头与7#分接抽头之间的线匝闲置，高压绕组的运行匝数最少。由上述分接档位示意图可知，不论是三档还是五档调压配电变压器，除了1档时所有分接线匝均参与运行，其余档位均存在部分分接线匝闲置，使这些闲置的分接线匝不能被充分利用；并且，三档变压器的额定档一般是2档，五档变压器的额定档一般是3档，变压器大部分时间处于额定档运行，部分分接线匝会长期处于闲置状态。

通过串并联的方式来提高变压器绕组利用率的方案已被现有技术公开，如中国专利号201210051532.9公开的“一种单器身变压器”、中国专利号201220091545.4公开的“一种新型的多电压组合变压器”、中国专利号201720399921.9公开的“一种干式双电压变压器”和中国专利号202120143568.4公开的“一种双高压转换变压器”等，这些变压器解决的都是变压器双电压调压的问题，都是采用两档电压调节，通过串并联开关实现两组线圈的串联或并联，两档电压调节范围大，如在6kV和10kV之间调节。事实上，上述专利申请案并非前文所述的多档调压配电变压器的分接调档，其分接调档另有分接开关进行控制，即具有串并联调档和分接调档两个部分，需要两个操作机构，增加了变压器的调档复杂性。而对于多档调压配电变压器来说，其分接调压的目的是在额定电压上下浮动调整输出电压，每档调压范围在2.5％～5％，且调压档位数量较多，常见的为三档和五档可调，即属于电压微调，用以适应电网线路电压的差异。虽然配电变压器的每档调压分接线匝占比较小，但分接线匝闲置率高的问题同样值得关注，且由于分接调压档位数多，通过串并联的方式来提高分接线匝利用率的难度也更高。上述专利申请案均忽略或未涉及多档调压配电变压器的分接线匝闲置问题。为此，如何将闲置的分接线匝充分利用起来对于降低多档配电变压器运行损耗和制造成本同样具有重要意义。