CN105788833A - 一种新型变阻抗节能变压器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型变阻抗节能变压器。包括变压器油箱(6)，在该变压器油箱(6)内安装有变压器铁芯和变压器绕组(5)，其特点是：在所述变压器油箱(6)内安装有屏蔽板(3)从而将变压器油箱(6)内分隔为变压器室和限流电抗器室，在该变压器室内安装有所述的变压器铁芯和变压器绕组(5)，而在该限流电抗器室内安装有限流电抗器(1)和快速开关(2)，该快速开关(2)与该限流电抗器(1)并联连接，并且该快速开关(2)与该限流电抗器(1)并联后与前述变压器绕组(5)中的高压绕组串联连接。使用本发明变阻抗节能变压器结构，可以实现阻抗的自主调节，同时降低损耗，提高经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型变阻抗节能变压器。
背景技术
变压器是电网传输电能的枢纽，是电网运行的主设备，变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，电力变压器绕组短路，尤其是负载短路时，故障电流产生的巨大电磁力对变压器绕组的危害极大，则会影响变压器的正常使用，严重时甚至影响整个电力输送系统。
目前的变压器结构中，为了避免变压器短路带来的危害，采取的措施有一是对紧固结构进行优化和改进，但在短路电流越来越大的情况下，该方法的实际效果并不明显。即采取绕组加固来提高变压器耐受短路能力，具体措施之一有在绕组内部加绝缘纸筒，绕组外部加绝缘撑条以提高变压器耐受辐向电动力的能力；在变压器绕组的饼间加绝缘垫块，以提高变压器耐受轴向电动力的能力。但是在发生短路故障时，受到的短路冲击电流大约为正常电流的25-30倍，变压器承受的短路电动力与短路电流的平方成正比，因此发生短路时的电动力非常巨大，仅从改进绕组的设计、结构和工艺对发生短路时的辐向和轴向电动力的控制效果不是很理想。采取的措施之二是采用限制短路电流的方法，减小对变压器的冲击。一般采用提高漏抗或外接限流电抗器的方式来限制短路电流。提高漏抗会造成正常工作时的变压器体积增大，损耗增加，无法满足节能降耗的要求，且难以用于在运变压器短路电流限制。而限流器存在维护改造工作量大、经济成本高等不足。另外高阻抗变压器导致母线电压波动加大，造成电能质量问题。总之，传统的变压器短路电流限制措施在产品节能性、技术经济性、维护改造便捷性方面均存在可改进可提高的空间。
发明内容
本发明的目的是提供一种维护便捷、改造容易、损耗降低、实现限流电抗器与变压器一体化设计的新型变阻抗节能变压器，能够在发生短路故障时限制短路电流。
一种新型变阻抗节能变压器，包括变压器油箱，在该变压器油箱内安装有变压器铁芯和变压器绕组，其特别之处在于：在所述变压器油箱内安装有屏蔽板从而将变压器油箱内分隔为变压器室和限流电抗器室，在该变压器室内安装有所述的变压器铁芯和变压器绕组，而在该限流电抗器室内安装有限流电抗器和快速开关，该快速开关与该限流电抗器并联连接，并且该快速开关与该限流电抗器并联后与前述变压器绕组中的高压绕组串联连接。
其中屏蔽板采用铝材质，并且该屏蔽板与变压器油箱内壁之间密封连接。
其中快速开关安装在限流电抗器的绕组内部。
本发明变压器与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下几个方面：使用本发明变阻抗节能变压器结构，可以实现阻抗的自主调节，同时降低损耗，提高经济效益。使用本发明变阻抗节能变压器结构能够大大降低维护系统的成本，考虑系统节能要求，实现变电系统的安全、紧凑和环保性设计，指导变压器的运行维护，实现状态检修，预防和降低故障的发生几率。本发明变压器克服了现有技术的不足，限制发生短路时变压器的短路电流，提供一种维护便捷、改造容易，损耗降低，实现限流电抗器与变压器进行一体化设计，通过开关控制电抗器投切。正常工作时，电抗器被断路器短接，变压器损耗未增加；短路故障发生时，断路器开断，电抗器接入系统，提高变压器阻抗，限制短路电流，降低短路电流对新生产变压器及在运变压器的冲击。
附图说明
附图1为本发明变阻抗节能变压器的单相电气原理图；
附图2为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明提供了一种新型变阻抗节能变压器，包括变压器油箱6，在该变压器油箱6内安装有变压器铁芯和变压器绕组5，在所述变压器油箱6内安装有屏蔽板3从而将变压器油箱6内分隔为变压器室和限流电抗器室，在该变压器室内安装有所述的变压器铁芯和变压器绕组5，而在该限流电抗器室内安装有限流电抗器1和快速开关2，该快速开关2与该限流电抗器1并联连接，并且快速开关2与限流电抗器1的并联模块一端与前述的变压器高压绕组串联连接(而该并联模块另一端接中性点N)，其电气原理如图1所示。
其中屏蔽板3材料为铝质，与变压器油箱内壁之间通过法兰实现密封连接。其中快速开关2安装在限流电抗器1的绕组内部。
实施例1：
一种新型变阻抗节能变压器结构，包括限流电抗器1、快速开关2、屏蔽板3、变压器铁心4、变压器绕组5、变压器油箱6，并且限流电抗器1和快速开关2置于变压器油箱6内。
所述限流电抗器1是空心电抗器，绕组采用段式铜导线绕制组成，限流电抗器1投入后短路电流值不大于不投入电抗器短路电流值的60％。所述屏蔽板3作用是为了防止限流电抗器1对变压器绕组5产生影响。所述快速开关2满足分闸时间不大于5ms、误差不大于±0.1ms，合闸时间不大于12ms、误差不大于±0.2ms，电流开断能力80kA，能够连续开断100次。
参见图2，为本发明的新型变阻抗节能变压器的结构，包括限流电抗器1，快速开关2，屏蔽板3，变压器铁心4，变压器绕组5，变压器油箱6，其中限流电抗器1为空心电抗器，快速开关2置于限流电抗器1的绕组内部，使变压器的结构更加紧凑，以实现限流电抗器1与变压器进行一体化设计。本实施例的技术方案没有改变变压器绕组5和铁心4的结构和尺寸，因此不会影响变压器的其它参数，如变压器的变比等，在变压器油箱6中将快速开关2与限流电抗器1并联，当变压器短路故障发生时，快速开关2开断，限流电抗器1接入系统，提高变压器阻抗，限制短路电流，降低短路电流对新生产变压器及在运变压器的冲击。本发明的将限流电抗器1置于变压器油箱6中，具有降低损耗，易维护，成本低等特点。
利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述的技术效果的，均是落入本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种新型变阻抗节能变压器，包括变压器油箱(6)，在该变压器油箱(6)内安装有变压器铁芯和变压器绕组(5)，其特征在于：在所述变压器油箱(6)内安装有屏蔽板(3)从而将变压器油箱(6)内分隔为变压器室和限流电抗器室，在该变压器室内安装有所述的变压器铁芯和变压器绕组(5)，而在该限流电抗器室内安装有限流电抗器(1)和快速开关(2)，该快速开关(2)与该限流电抗器(1)并联连接，并且该快速开关(2)与该限流电抗器(1)并联后与前述变压器绕组(5)中的高压绕组串联连接。
2.如权利要求1所述的一种新型变阻抗节能变压器，其特征在于：其中屏蔽板(3)采用铝材质，并且该屏蔽板(3)与变压器油箱(6)内壁之间密封连接。
3.如权利要求1所述的一种新型变阻抗节能变压器，其特征在于：其中快速开关(2)安装在限流电抗器(1)的绕组内部。
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