[發(fā)明專利]一種應(yīng)用在三主柱并聯(lián)變壓器上的消磁線圈結(jié)構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310245386.8
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN103337342A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮爭人;張曉陽;柴孟東;楊振元;張立國;宋文信
• 申請（專利權(quán)）人: 山東電力設(shè)備有限公司
• 主分類號: H01F27/28
• 分類號: H01F27/28;H01F13/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 劉玉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及特高壓變壓器領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用在三主柱并聯(lián)變壓器上的消磁線圈結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

國家電網(wǎng)為了更大規(guī)模地實現(xiàn)特長距離“西電東送”和“北電南送”的輸電工程，勢必要求電力變壓器制造行業(yè)進一步研制1000kV特高電壓等級、1500MVA特大容量單相自耦電力變壓器。鑒于輸電工程的送端多在偏遠的西北和西南地區(qū)或在山區(qū)，運輸條件很差，對于雙柱并聯(lián)的1000kV/1000MVA特高壓變壓器運輸重量已為360t，運輸尺寸為9.1*4.6*5.0m。對于1000kV/1500MVA特高壓變壓器運輸重量為480t，運輸尺寸為12.6*4.6*5.0m，只有采用三主柱并聯(lián)結(jié)構(gòu)才能降低運輸高度，保證我國運輸?shù)?00t極限重量、4.6m寬*5.0m高的極限運輸外限尺寸。

同樣，在一單相自耦特高壓變壓器研制過程中，由于絕緣結(jié)構(gòu)問題，必須設(shè)計高壓出線在高壓側(cè)，中壓及中性點出線在中低壓側(cè)，從而導(dǎo)致有半匝線穿過鐵心窗口，半匝線穿窗電流勵磁變壓器鐵軛大框會明顯增大變壓器的損耗和噪聲。因此，國內(nèi)幾家特大型變壓器著名制造廠亟需攻克的難關(guān)之一是解決半匝線勵磁的技術(shù)問題。當(dāng)高壓線圈流過額定負載電流Ir時，其中有半匝線穿窗電流繞過鐵軛回到電源側(cè)，其形成的半匝線勵磁安匝的大小相當(dāng)于空載勵磁安匝，但不能參與運行線圈的安匝平衡，使得鐵軛中勵磁產(chǎn)生“Φ半”（如圖1所示）。由于變壓器掛在電網(wǎng)上，心柱的磁通必須符合法拉第電磁感應(yīng)定律E=4.44fWφ，因此“φ半”不能進入心柱，而只存在于上下鐵軛和旁柱中，在其中形成一個閉合回路，而鐵軛的截面僅為心柱的1/2，這樣會使鐵軛磁路嚴重飽和，從而明顯增大變壓器的負載損耗和噪聲，致使特高壓變壓器不能正常運行，特高壓變壓器的設(shè)計和制造不可能成功，也就不可能有目前國內(nèi)正在發(fā)揮積極作用的特高壓輸電工程的成功運行。

發(fā)明內(nèi)容

????為解決上述問題，本發(fā)明根據(jù)變壓器的工作磁通和消磁線圈對半匝線勵磁的消磁原理，提供了一種應(yīng)用在三主柱并聯(lián)變壓器上的消磁線圈結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明所述的應(yīng)用在三主柱并聯(lián)變壓器上的消磁線圈結(jié)構(gòu)，包括分別纏繞在變壓器左右兩個旁柱上的消磁線圈Ⅰ和消磁線圈Ⅱ，消磁線圈Ⅰ與消磁線圈Ⅱ同名端并聯(lián)形成消磁線圈組，兩消磁線圈繞向相同。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，鐵心中會有由高壓繞組和低壓繞組產(chǎn)生的主磁通、由繞過鐵軛的半匝線內(nèi)的穿窗電流產(chǎn)生的附加磁通和由消磁線圈產(chǎn)生的感應(yīng)磁通。由于穿窗電流產(chǎn)生的附加磁通不能進入主柱，而只存在于上下鐵軛和旁柱中，在其中形成一個閉合回路，根據(jù)安匝平衡原理，消磁線圈產(chǎn)生感應(yīng)磁通，與之安匝平衡，感應(yīng)磁通與附加磁通在鐵心中的方向一直相反，能有效抑制穿窗電流產(chǎn)生的附加磁通，減小附加磁通對變壓器的影響。

對于更大容量的電力變壓器，半匝線產(chǎn)生的附加磁通會更大，為進一步抵消附加磁通，因此需增加消磁線圈的匝數(shù)或增大消磁線圈的電流，增加感應(yīng)磁通，這樣會導(dǎo)致消磁線圈的整體尺寸偏大，為減小消磁線圈的尺寸，降低各個消磁線圈中的電流，可以采取這種方式設(shè)置：所述的消磁線圈組有兩個，分別設(shè)置在鐵心的上下兩端且并聯(lián)連接。

優(yōu)選的，所述的消磁線圈組接地，防止產(chǎn)生懸浮電位，避免發(fā)生放電現(xiàn)象。

本發(fā)明在連接時，同組的兩個消磁線圈對于變壓器主磁通來說是同名端連接，對主磁通不會形成短路環(huán)；而對于半匝線磁通來說，同組的兩個消磁線圈會轉(zhuǎn)變?yōu)楫惷诉B接，會產(chǎn)生短路感應(yīng)電流，起到消除半匝線磁通的作用。

本發(fā)明所述的消磁線圈結(jié)構(gòu)可以利用安匝平衡電流一出一進實現(xiàn)自動跟蹤消磁，兩消磁線圈的首端接首端，尾端接尾端，使得變壓器內(nèi)感應(yīng)電勢相互抵消。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，方便實現(xiàn)，能充分抑制穿窗電流產(chǎn)生的附加磁通，降低變壓器損耗。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中勵磁分布圖；

圖2是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1、消磁線圈Ⅰ，2、消磁線圈Ⅱ，3、主磁通，4、附加磁通，5、感應(yīng)磁通。

具體實施方式

實施例1

一種應(yīng)用在三主柱并聯(lián)變壓器上的消磁線圈結(jié)構(gòu)，如圖2所示，包括分別纏繞在變壓器兩個旁柱上的消磁線圈Ⅰ1和消磁線圈Ⅱ2，消磁線圈Ⅰ1首端接消磁線圈Ⅱ2首端，消磁線圈Ⅰ1尾端接消磁線圈Ⅱ2尾端，兩消磁線圈并聯(lián)形成消磁線圈組，兩消磁線圈繞向相同。所述的消磁線圈組接地。

實施例2