高阻抗電力變壓器消除繞組中環流的方法
【專利摘要】高阻抗電力變壓器消除繞組中環流的方法，它涉及電力技術領域；將低壓線圈設計成第一導線1、第二導線2、第三導線3三根導線并聯繞制的連續式線圈，在低壓線圈引出線時，每相三根導線上分別安裝有第一電流互感器CT1、第二電流互感器CT2、第三電流互感器CT3；并將第二電流互感器CT2翻轉180°；將第一電流互感器CT1、第三電流互感器CT3的同名端聯接起來，與第二電流互感器CT2的同名端反接，接成一點。本發明所述的高阻抗電力變壓器消除繞組中環流的方法，降低了負載損耗，使其達到國家標準，消除了變壓器線圈中的環流，從而降低了變壓器的油面溫升與繞組的溫升。本發明具有結構簡單、設置合理、制作成本低等優點。
【專利說明】
高阻抗電力變壓器消除繞組中環流的方法
技術領域
[0001] 本發明涉及電力技術領域，具體涉及一種高阻抗電力變壓器消除繞組中環流的方 法。
【背景技術】
[0002] 多根導線并聯繞制的低壓線圈，除了通過額定電流IH外，并聯導線間還有環流流 通。由于線圈結構各異，要準確地計算環流和環流造成的損耗并消除環流及其造成的損耗 是比較困難的。對套裝好的變壓器，消除線圈中的環流，降低變壓器的負載損耗，降低變壓 器油面溫升和線圈的溫升，是不可能的。

【發明內容】

[0003] 本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種能消除高阻抗變壓器低 壓線圈中的環流，降低變壓器的負載損耗，從而降低變壓器的油面溫升和線圈的溫升。為實 現上述目的，本發明采用的技術方案是：
[0004] 1、將低壓線圈設計成第一導線1、第二導線2、第三導線3三根導線并聯繞制的連續 式線圈，在低壓線圈x，y，z引出線時，每相三根導線上分別安裝有第一電流互感器CT1、第二 電流互感器CT2、第三電流互感器CT3;并將第二電流互感器CT2翻轉180° ;
[0005] 2、將第一電流互感器CT1、第三電流互感器CT3的同名端聯接起來，與第二電流互 感器CT2的同名端反接，接成一點。
[0006] 本發明的原理為：環流產生的原因是第一導線1、第二導線2、第三導線3三根導線 并繞的連續式線圈，在第一導線1，第三導線3中產生的漏抗電勢相等，并且大于第二導線2 產生的漏抗電勢，第一導線1，第三導線3與第二導線2間就形成兩個回路，回路中就有環流 流通。我們設計一個回路，增大環流回路中環流的電抗值，使Z-m，環流就不能流通。折算到 兩個環流回路中的電抗值，也等于Z-m，那么，環流也不能流通。環流產生的損耗也就不存 在了。具體方法是:低壓線圈引線時，每相的三根導線上，分別安裝第一電流互感器CT1，第 二電流互感器CT2,第三電流互感器CT3。并且把第二電流互感器CT2,翻轉180度。將第一電 流互感器CT1，第三電流互感器CT3兩只互感器的同名端連接起來，并與第二電流互感器CT2 的同名端反接，結成一點。這樣，第一環流i 12、第二環流i23,在電流互感器的二次側感應出 電流：11、12、13。由于：11、13和12大小相等，方向相反而不能流通。也可以說，電流互感器的二次 偵徊路中的電抗值Z-m，折算到一次側i 12、i23的回路中，回路中的電抗值仍然是Z-C-，因 此，環流i 12、i 23也不能流通。這樣，每根導線上的電流不再和環流相加。于是：11 = 12 = 13。三 根導線流過的額定電流在互感器上感應的電流仍然可以流通。而電流互感器消耗的能量很 小，可以忽略不計。因而，達到了降低變壓器負載損耗及溫升的目的。
[0007] 采用上述結構后，本發明產生的有益效果為:本發明所述的高阻抗電力變壓器消 除繞組中環流的方法，能消除變壓器低壓線圈中的環流，降低變壓器的負載損耗與溫升，本 發明具有結構簡單、設置合理、制作成本低等優點。
【附圖說明】
[0008] 圖1是本發明的原理圖。
【具體實施方式】
[0009] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見，下面描述中的附圖僅僅是本發 明的一個實施例，而且也適用不同容量的高阻抗電力變壓器。
[0010] 參看如圖1所示，本發明【具體實施方式】采用如下技術方案:它包含如下步驟：
[0011] 1、將低壓線圈設計成第一導線1、第二導線2、第三導線3三根導線并聯繞制的連續 式線圈，在低壓線圈引出線時，每相三根導線上分別安裝有第一電流互感器CT1、第二電流 互感器CT2、第三電流互感器CT3;并將第二電流互感器CT2翻轉180° ;
[0012] 2、將第一電流互感器CT1、第三電流互感器CT3的同名端聯接起來，與第二電流互 感器CT2的同名端反接，接成一點。
[0013] 本發明的原理為：第一電流互感器CT1與第二電流互感器CT2之間的第一環流112、 第二電流互感器CT2與第三電流互感器CT3之間的第二環流i 23在電流互感器的二次側感應 出的電流分別為11、12、13，由于：11、13和12的電流大小相等，方向相反，因此，電流不能流通。 也可以說電流互感器二次側回路中的電抗值為Z-C-，折算到一次側第一環流i 12、第二環流 i23回路中仍然是Z-m，因此第一環流i12、第二環流i23也不能流通，這樣，每根導線上的電 流不再與環流相加，于是流經三根導線第一導線電流Ii、第二導線電流1 2、第三導線電流13 中山=12 = 13。三根導線在電流互感器二次側所感應的電流仍然可以流通，因此，第一電流 互感器CT1、第二電流互感器CT2、第三電流互感器CT3所消耗的能量很小，可以忽略不計。
[0014] 本發明【具體實施方式】:是對一臺SFZ-60000/110高阻抗有載調壓電力變壓器，進行 試驗。首先，在相電流等于25%Ih時，測量不裝電流互感器Cn、CT2、CT3時的相電流及每根換 位導線的電流:11 = 132.6，12 = 94.6，13 = 144.2.裝上電流互感器(：1'1、(^2、(^3，并按圖示接 線后，測得結果是：11 = 123.6六，12 = 118.8六，13=128六。我們可以看出，環流基本上被消除 了。但是，由于繞組在繞制上有明顯的缺點，第一導線1、第三導線3換位導線的電流不相等， 致使環流沒有完全消除。假若第一導線1、第三導線3上的電流相等，環流即可全部消除。根 據瓦特表上的讀數，計算出環流損耗等于7.4KW。
[0015] 對于SFZ-60000/110高阻抗有載調壓電力變壓器，為了使其負載損耗不超過標準 值279KW，負載損耗的計算值為252KW，是標準值的90%，附加損耗占基本損耗22.8%。即使 附加損耗增大到36%，負載損耗PK的值剛剛等于標準值，變壓器的附加損耗也不會超過 279KW。
[0016]盡管如此，在成品試驗時，變壓器的附加損耗值仍超過計算值，PK實測值達到 341KW，導致負載損耗超差22.2%。為了搞清楚附加損耗增大的原因，我們做了以下試驗。 [0017]試驗前，先把器身從油箱中吊出來，檢查線圈匝間是否短路。在確定線圈沒有短路 故障之后，用25% IH值測量每相的負載損耗(新標準應為50% IH)。當試驗時環境溫度為35°C 時，B相的測量值折算到100 % IH電流時的負載損耗，恰好等于器身放在油箱中用100 % IH電 流測得的負載損耗值。
[0019]式中Khfc-電流互感器的倍數
[0020] W-B相瓦特表的讀數
[0021] Ih-低壓額定電流
[0022] h-低壓25 % IH電流的實測值
[0023]因此，PK值不需要乘以溫度系數進行折算。
[0024]由于試驗是在油箱外面進行，漏磁通沒有進入油箱壁，而是直接進入夾件造成雜 散損耗。為了測量出漏磁通在夾件中的損耗值，我們把上夾件拆除后，用25%Ih電流值測量 每相的負載損耗值，得到與未拆除夾件時的負載損耗值之差，并計算出上下夾件全部拆除 后，且折算到1〇〇%Ih電流時的損耗。考慮下夾件距繞組比上夾件距繞組近，假定下夾件的 雜散損耗值比上夾件的損耗值大20%，所以乘系數2.2。
[0026]為了降低附加損耗，在低壓線圈上采取了消除環流的措施，基本上消除了環流。并 且在線圈端部放置導磁體，使漏磁通不在進入夾件。用B相做了對比試驗，在25%Ih電流時 測得的負載損耗值，折算到1〇〇 % Ih電流時的三相負載損耗值：
[0028]從上面的試驗可以清楚地看出，負載損耗PK的值降低了22.4%，比標準值低5.2% [(279-264.4)/279].
[0029]由于在25%Ih電流時，電流密度低，線圈的渦流損耗值與電流密度的平方成反比； 35°C時繞組的電阻損耗小于75°C時的電阻損耗，二者互相補償。這可能是35°C時用25%Ih 電流測量負載損耗和75 °C時用100 % Ih電流測量負載損耗相等的原因。
[0030] 采用本發明所述的高阻抗電力變壓器消除繞組中環流的方法后，產生的有益效果 為:能消除變壓器線圈中的環流，降低變壓器的負載損耗與變壓器的油面溫升和線圈溫升。 本發明具有結構簡單、設置合理、制作成本低等優點。
[0031] 以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征以及本發明的優點。本行業的技 術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明 本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些 變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及 其等效物界定。
【主權項】
1.高阻抗電力變壓器消除繞組中環流的方法，其特征在于它包含如下步驟： (1)、將低壓線圈設計成第一導線1、第二導線2、第三導線3三根導線并聯繞制的連續式 線圈，在低壓線圈引出線時，每相三根導線上分別安裝有第一電流互感器CT1、第二電流互 感器CT2、第三電流互感器CT3;并將第二電流互感器CT2翻轉180° ; (2 )、將第一電流互感器CT1、第三電流互感器CT3的同名端聯接起來，與第二電流互感 器CT2的同名端反接，接成一點。
【文檔編號】H01F27/34GK105957700SQ201610240789
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月13日
【發明人】夏宏林
【申請人】夏宏林