[发明专利]用于减轻瞬时电压振荡的变压器布置

说明书

技术领域

本文所提供的实施例涉及变压器布置，以及具体来说，涉及用于减轻瞬时电压振荡的变压器布置。

背景技术

一般来说，变压器是一种电源转换器，其通过变压器绕组的电路之间的电感耦合来传递交流(AC)电能。

干式变压器通常用于高达36 kV的电压。它们主要配备有无载分接开关，从而允许设置五个不同电压比和+/-5%的范围。有载分接开关很少与干式变压器配合使用。当前，扩展了干式变压器设计的应用范围，从而涉及其额定电压的显著增加。在这个电压电平，大多数应用要求使用具有在许多的调节范围(+/-20%)和档数的有载分接开关(OLTC)以及对应扩展调节绕组。

在感测和天然气工业中，电机用来驱动潜水泵，其位于测井和天然气井下面。这种电动机通常通过在井场连接到常规配电网的变压器来激励。

以低电压电平并且采用小调节范围来操作干式变压器；在这种情况下，与瞬时振荡相关的电压能够易于管理，并且要求较小介电距离。但是，通过增加电压和调节范围，绝缘距离增长，并且也对OLTC要求越来越大的尺寸。具体来说，在脉冲测试期间，在干式变压器的调节绕组中激发瞬时振荡，这导致对OLTC的高电应力。这些应力对于简单线性分接开关概念并且当OLTC处于最小位置时特别突出，使得整个调节绕组开路(即，仅连接到一端的主绕组)。

因此，仍然需要一种用于减轻瞬时电压振荡的改进变压器布置。

发明内容

本文的实施例的一个目的是提供一种用于减轻瞬时电压振荡的改进变压器布置。

按照第一方面，提供一种用于减轻瞬时电压振荡的变压器布置，包括：变压器，该变压器包括：变压器芯，包括至少一个芯柱；以及卷绕至少一个芯柱之一的绕组，绕组从第一绕组端子延伸到第二绕组端子，并且包括沿从第一绕组端子延伸到第一中间端点的第一导体的第一绕组段以及沿从第二中间端点延伸到第二绕组端子的第二导体的第二绕组段。变压器布置还包括外部无源电气组件，其连接在第一中间端点与第二中间端点或者第二绕组端子之间，设置成减小中间端点间的电容和电感电压分布之间的有效差，使得减轻绕组中的瞬时电压振荡。

有利地，正常工作条件下的变压器的行为不受所连接外部无源电气组件影响。

有利地，按照一些实施例，该布置同样适用于对任一个绕组端子所施加的脉冲。

有利地，按照一些实施例，变压器的浪涌电容总体上没有受到显著影响。

按照一个实施例，外部无源电气组件是外部电容器C_ext,1，其连接到第一中间端点与第二中间端点之间的绕组。有利地，这种布置同样适用于对任一个绕组端子所施加的脉冲。有利地，电容器的所需额定电压比脉冲幅值明显要低(为0.20-0.3倍)。由此，可避免电容器的串联连接。

按照一个实施例，外部无源电气组件是外部电容器C_ext,2，其连接到第一中间端点与第二绕组端子之间的绕组。有利地，电容器的所需额定电压比脉冲幅值明显要低(为0.20-0.3倍)。由此，可避免电容器的串联连接。

按照一个实施例，外部无源电气组件是外部变阻器，其连接到第一中间端点与第二中间端点之间的绕组。有利地，这种变压器布置同样适用于对任一个绕组端子所施加的脉冲。

按照一个实施例，变压器布置还包括 沿第一导体所设置的多个分接开关触点。有利地，连接外部无源电气组件在这种变压器布置中没有造成实际问题，因为所有分接开关触点是从变压器外部易于可达到的。

按照第二方面，提供一种用于减轻瞬时电压振荡的变压器布置，包括：变压器，该变压器包括：变压器芯，包括至少一个芯柱；以及卷绕至少一个芯柱之一的绕组，绕组从第一绕组端子延伸到第二绕组端子，并且包括沿从第一绕组端子延伸到第一中间端点的第一导体的第一绕组段以及沿从第二中间端点延伸到第二绕组端子的第二导体的第二绕组段。变压器布置还包括：外部电容器C_ext,1，其连接到第一中间端点与第二中间端点之间的绕组；或者外部电容器C_ext,2，其连接到第一中间端点与第二绕组端子之间的绕组；或者外部变阻器，其连接到第一中间端点与第二中间端点之间的绕组。

有利地，正常工作条件下的变压器的行为不受所连接的一个或多个外部电容器或变阻器影响。

有利地，电容器的所需额定电压比脉冲幅值明显要低(为0.20-0.3倍)。由此，可避免电容器的串联连接。

按照一个实施例，第一方面和/或第二方面的变压器是干式变压器。