[发明专利]YnD三相变单相平衡变压器

摘要

一种YnD三相变单相平衡变压器，理想状态负序电流为零，功率因数1.0，能吸收部分谐波；取消电分相，实现同相供电。YnD(星/三角)三相变压器的次边线圈之一有中心抽头，接入兼有滤波功能的移相电容器、电抗器组；有抽头的线圈两端接入移相电抗器；移相电容器、电抗器组与电抗器在电气相位上垂直配置；根据负荷的大小及功率因数调整移相电容器、电抗器组与移相电抗器的容量。

主权项

1.一种YnD三相变单相平衡变压器，由公知的YnD(星/三角)三相变压器、电容器、电抗器及开关组成，其特征是：A).YnD(星/三角)三相变压器的铁心为等截面积三柱式，分别套装原边线圈(A1、B1、C1)和次边线圈(a2、b2、c2)；原边线圈(A1、B1、C1)连接为星形，由端子(A、B、C)接入三相电力系统，中性点(O)可以接地；次边线圈(a2、b2、c2)连接成三角形，引出端子(a2t、b2t、c2t)，次边端子(a2t、c2t)间接入单相负荷和1个电容器与电抗器支路，由开关(G1)控制电抗器与电容器支路的投切，电抗器的感抗(Xr1)与电容器的容抗(Xc1)之比，对三次谐波为0.12～0.13(应用于50赫兹)；原边线圈(A1、B1、C1)的匝数相等，次边线圈(a2、b2、c2)的匝数相等；端子(d)是线圈(c2)的中点，两半线圈(c2)的匝数相等，阻抗相等；在次边线圈(a2)端子(a2t)与次边线圈(c2)的中点端子(d)间接入1个电容器与电抗器支路，由开关(R1)控制电抗器与电容器支路的投切，电抗器的感抗(Xr1)与电容器的容抗(Xc1)之比，对三次谐波为0.12～0.13(应用于50赫兹)；电抗器的感抗(Xr1)与电容器的容抗(Xc1)串联后的等值容抗为(Xd1)；在次边线圈(a2)端子(a2t)与次边线圈(c2)的中点端子(d)间接入1个可变电抗器支路，由开关(R2)控制可变电抗器感抗(Xr2)的投切；在次边线圈(c2)的端子(c2t)与次边线圈(b2)端子(b2t)间接入1个可变电抗器支路，由开关(K1)控制可变电抗器感抗(Xk1)的投切；负荷的容量与开关(G1)支路并联后为SH千伏安、功率因数角为f＝-30度(圆周360电角度，下同)，开关(R1)支路电抗器感抗(Xr1)与电容器容抗(Xc1)串联后和开关(R2)支路可变电抗器感抗(Xr2)并联，等值电容容量为QR千乏，可变电抗器感抗(Xk1)容量为QL千伏安，各量值有如下关系时：QR=14×SH×(1-4sinf);QL=14×SH×(3+4sinf)YnD(星/三角)三相变压器三相侧功率因等于1.0，负序电流等于零；当三相侧功率因数或负序电流满足允许值时，可以减少开关(K1)支路电感的容量；或者减少开关(R1)支路电抗器感抗(Xr1)与电容器容抗(Xc1)串联后和开关(R2)支路可变电抗器感抗(Xr2)并联的等值电容容量；B).在次边线圈(a2)端子(a2t)与次边线圈(c2)的中点端子(d)间接入n个电容器与电抗器支路，分别由开关(R1～Rn)控制电抗器与电容器支路的投切，电抗器的感抗(Xr1～Xrn)与电容器的容抗(Xc1～Xcn)之比各支路可以不相同；电抗器的感抗(Xr1～Xrn)与电容器的容抗(Xc1～Xcn)串联后的等值容抗为(Xd1～Xdn)；在次边线圈(c2)的端子(c2t)与次边线圈(b2)端子(b2t)间接入n个电抗器支路，分别由开关(K1～Kn)控制电抗器感抗(Xk1～Xkn)的投切；负荷的容量与开关(G1)支路并联后为SH千伏安、功率因数角f＝-30度，等值容抗(Xd1～Xdn)电容器容量为QR千乏，电抗器感抗(Xk1～Xkn)容量为QL千伏安，各量值有如下关系时：QR=14×SH×(1-4sinf);QL=14×SH×(3+4sinf)YnD(星/三角)三相变压器三相侧功率因数等于1.0，负序电流等于零；当三相侧功率因数或负序电流满足允许值时，可以减少开关(K1～Kn)支路电感的容量；或者减少开关(R1～Rn)支路电抗器感抗(Xr1～Xrn)与电容器容抗(Xc1～Xcn)串联后的等值电容容量；C).在次边线圈(a2)端子(a2t)与次边线圈(c2)的中点端子(d)间接入1个电容器与电抗器支路，由开关(R1)控制电抗器与电容器支路的投切，电抗器的感抗(Xr1)与电容器的容抗(Xc1)之比为0.12～0.13；电抗器的感抗(Xr1)与电容器的容抗(Xc1)串联后的等值容抗为(Xd1)；在次边线圈(c2)的端子(c2t)与次边线圈(b2)端子(b2t)间接入1个电抗器支路，开关(K1)控制电抗器感抗(Xk1)的投切；负荷的容量与开关(G1)支路并联后为SH千伏安、功率因数角f＝-30度，等值容抗(Xd1)电容器容量为QR千乏，电抗器感抗(Xk1)容量为QL千伏安，各量值有如下关系时：QR=14×SH×(1-4sinf);QL=14×SH×(3+4sinf)YnD(星/三角)三相变压器三相侧功率因数等于1.0，负序电流等于零；当负荷偏离固定的平衡值时，三相侧的功率因数和负序电流在许可值的范围以内。