[实用新型]改进结构的自动调压调相电力变压器

说明书

本实用新型涉及一种电力变压器，更确切地说是涉及一种自动调压调相的电力变压器。

本申请人的中国发明专利申请95100411.5“采用大功率可控硅实现自动调压调相的电力变压器”，主要包括铁心、初级调压线圈、次级线圈和动态无功补偿电源装置SVG。其中SVG采用大功率可关断可控硅GTO实现自动调压调相，SVG调节无功功率是靠改变系统电压和SVG逆变器输出电压之间的相位角迫使SVG的直流滤波电容上的电压升高或降低，从而导致逆变器输出电压增加或减少，当相位角大于零且逆变器输出电压大于系统电压时，SVG向系统注入感性无功功率，即Q＞0。反之当相位角小于零且逆变器输出电压小于系统电压时，SVG向系统输入容性无功功率，即Q＜0。

上述专利申请技术中让初级调压线圈的一个分接头(即一次线圈的中间抽头)及初级调压线圈一端分别连接SVG，利用在大电网中使用的动态无功补偿电源装置SVG可在正、负控制角状态下运行、任意产生感性或容性无功功率的工作特性，通过变压器被初级调压线圈的唯一一个抽头输入电力变压器，由SVG分别承担电抗器和电容器的功能。若忽略SVG本身很小的有功损耗，则其输出电压uO与主磁通在调压线圈内感应电压UB同相。当U0＞UB时，SVG输出电流为容性，助磁、升压；当UO＜UB时，SVG输出电流为感性，减磁、降压，实现电力变压器的自动调压(调相的目的也为了调压)。

上述结构的电力变压器，由于初级调压线圈的一个分接头(抽头)接SVG，即采用自耦调压方式，在特殊运行方式下是有效的，但对于6-35KV、中性点不接地的电网系统及110KV以上虽属有效接地系统、但为限制单相接地系统的短路电流部分中性点仍然不允许接地的电网系统而言，SVG及其配用的开关、闸刀、避雷器等的绝缘水平要求很高，存在有不安全、不可靠及不经济的问题。

本实用新型的目的是设计一种改进结构的自动调压调相电力变压器，对95100411.5专利申请技术作出改进设计，既保留原技术的工作原理及性能，又可选用额定电压较低、受内过压影响小的SVG电力电子装置及与SVG配用的开关、闸刀、避雷器等，提高安全性、经济性及可靠性。

本实用新型改进结构的自动调压调相电力变压器，包括由铁心、一次线圈、调压线圈及二次线圈构成的电力变压器和动态无功补偿电源装置，其特征在于：

所述的调压线圈是三个独立绕制在所述铁心上的第一、第二、第三线圈，第一、第二、第三线圈的一端分别接所述的动态无功补偿电源装置，第一、第二、第三线圈的另一端并接接地。

所述调压线圈的线圈匝数是所述一次线圈线圈匝数的5％至30％。

由于三个调压线圈是独立的，与一次、二次线圈只有磁的联系，没有电的联系，且三相的调压线圈接成星形，其中性点直接接地，从而可使调压线圈、与SVG配用的开关、闸刀、避雷器、SVG电力电子装置的额定电压降低、受内过压影响小，实现安全、经济、可靠的目的。

下面结合实施例附图进一步说明本实用新型的技术

图1.改进结构的自动调压调相电力变压器电原理图

图2.改进结构的自动调压调相电力变压器结构示意图

参见图1，改进结构的自动调压调相电力变压器主要包括铁心10、一次线圈11、二次线圈12、调压线圈13和动态无功补偿电源装置14。调压线圈13独立，三相调压线圈L1、L2、L3接成星形，其中性点直接接地。而动态无功补偿电源装置14保护、信号电源的获得，则可采用多种方式，例如可从二次线圈侧通过降压变压器、整流器等获得，视现场客户具体情况而定。

动态无功补偿电源装置14内设置有测量电路(取样电路)、保护电路、微机、驱动电路和可关断可控硅。本实用新型的电力变压器利用了动态无功补偿电源装置的特性，在正负控制角状态下运行，任意产生感性或容性无功功率，输入电力变压器调压线圈13，分别承担电抗器和电容器组的功能，通过检测电力变压器电压的变化，若忽略SVG本身很小的有功损耗，则其输出电压U0与调压线圈在主磁通作用下感应的电压UB同相。当UO＞UB时，SVG输出电流为容性，助磁、升压；当U＜UB，SVG输出电流为感性，减磁、降压，从而无级差地调整电力变压器的电压，保证用户电压的稳定性。

参见图2，三相电力变压器在铁心10的三个柱上分别绕制一次线圈11a、11b、11c，二次线圈12a、12b、12c和调压线圈L1、L2、L3，L1、L2、L3一端A、B、C接动态无功补偿电源装置SVG，另一端接地。调压线圈L1、L2、L3的匝数约占一次线圈11a、11b、11c匝数的5～30％，以10～20％为最佳范围。

本实用新型技术是对95100411.5专利申请案的补充与改进，在该发明技术的实施过程中，为了获得更高的安全、经济、可靠性，而改变原技术方案中的部分结构，使技术方案更完善，但保留原工作原理和性能不变。通过采用独立的三相调压线圈并接成星形和让中性点直接接地，而可降低对SVG、开关、闸刀、避雷器等的绝缘水平要求，工作更可靠电安全也更经济。