專利名稱:特高壓變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電力系統(tǒng)中的變壓器領(lǐng)域，特別是涉及特高壓(UHV)變壓器，該特高壓變壓器包括主體變壓器和調(diào)壓裝置。
背景技術(shù)：
隨著用電負荷的急劇增長，現(xiàn)有的超高壓交流輸電技術(shù)已經(jīng)越來越無法滿足未來電力增長的需要。為了提高遠距離大容量輸電效率、減少輸電損耗、降低輸電成本，特高壓電網(wǎng)將成為未來的發(fā)展方向。
作為電網(wǎng)的重要設(shè)備，特高壓變壓器在特高壓輸電系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。由于電壓特別高，特高壓變壓器在具體結(jié)構(gòu)、調(diào)壓方式等方面均存在自身的特殊性，其調(diào)壓所涉及的問題遠比低電壓等級的變壓器復雜。
公開號為CN101256891A的中國發(fā)明專利申請公開了一種特高壓單相自耦變壓器，其由自耦變壓器主體、調(diào)壓變壓器和低壓補償變壓器組成。由于采用了分體式結(jié)構(gòu)，即將調(diào)壓部分設(shè)為獨立的調(diào)壓變壓器而與變壓器主體分離，并采用低壓補償變壓器對低壓進行補償，大幅簡化了主體變壓器的結(jié)構(gòu)，減少了運輸?shù)闹亓?，并且可以在檢修調(diào)壓裝置時，額定電壓狀態(tài)下不用斷電。該專利申請未對主體變壓器以及調(diào)壓裝置的弓丨線套管布置及其連接方式進行描述，然而其布置及其連接方式通常較為復雜且需要絕緣子對套管之間的連接進行支撐。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提出一種可簡化布線、占據(jù)空間小、成本低的特高壓變壓器。為達到上述目的，本實用新型提供的這種特高壓變壓器包括一主體變壓器和一調(diào)壓裝置。所述調(diào)壓裝置包括一調(diào)壓變壓器和一補償變壓器。所述調(diào)壓變壓器的鐵心柱中心連線的延長線與所述補償變壓器的旁軛中心連線在水平面上的投影相交。所述調(diào)壓變壓器的鐵心柱中心連線與所述主體變壓器的鐵心柱中心連線在水平方向上平行。所述調(diào)壓變壓器的鐵心柱中心連線和所述主體變壓器的鐵心柱中心連線位于所述補償變壓器的旁軛中心連線的同一側(cè)。用于連接所述主體變壓器和所述調(diào)壓裝置的弓I線套管分別布置在所述主體變壓器和所述調(diào)壓裝置彼此毗鄰的兩側(cè)。通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)計，本實用新型在避免穿窗電流產(chǎn)生的情況下，顯著節(jié)省變壓器的總體組裝空間和減小安裝面積。將引線套管分別布置在主體變壓器和調(diào)壓裝置彼此毗鄰的兩側(cè)，可盡可能地縮短用于連接主體變壓器和調(diào)壓裝置的連接的長度，省去了用于支撐連接的絕緣子，進而簡化了結(jié)構(gòu)、降低了成本。
依據(jù)本實用新型的另一方面，所述調(diào)壓變壓器采用雙柱式結(jié)構(gòu)，而所述補償變壓器采用單柱雙旁軛式結(jié)構(gòu)。調(diào)壓變壓器采用雙柱式結(jié)構(gòu)比采用三柱及三柱以上的結(jié)構(gòu)具有更小的體積，從而節(jié)省了空間和材料。通過與同樣節(jié)省空間和材料的單柱雙旁軛式補償變壓器配合，可以節(jié)省空間、簡化結(jié)構(gòu)和降低成本。
依據(jù)本實用新型的再一方面，所述調(diào)壓變壓器的鐵心柱中心連線與所述補償變壓器的旁軛中心連線垂直。通過將補償變壓器的鐵心柱中心連線與調(diào)壓變壓器的鐵心柱中心連線垂直布置可以盡可能地減小調(diào)壓裝置的長度，使得調(diào)壓裝置的結(jié)構(gòu)更緊湊。[0008]依據(jù)本實用新型的又一方面，所述調(diào)壓變壓器的鐵心柱中心和所述補償變壓器的鐵心柱中心所在平面與所述補償變壓器的旁軛中心連線垂直。通過將補償變壓器沿調(diào)壓變壓器的鐵心柱中心連線對稱布置可以盡可能地減小調(diào)壓裝置的寬度，使得調(diào)壓裝置的結(jié)構(gòu)更緊湊。[0009]依據(jù)本實用新型的又一方面，所述引線套管為分別布置在所述主體變壓器和所述調(diào)壓裝置上的一對中性點引線套管、一對低壓繞組末端引線套管以及一對低壓繞組首端引線套管。[0010]依據(jù)本實用新型的又一方面，所述調(diào)壓裝置位于所述主體變壓器的低壓側(cè)。這種方式有利于調(diào)壓裝置的絕緣。[0011] 依據(jù)本實用新型的又一方面，主體變壓器與調(diào)壓變壓器以中性點變磁通調(diào)壓方式連接。即在接地中性點上連接調(diào)壓裝置。通過這種方式在可靠性、經(jīng)濟性和系統(tǒng)運行方式等方面具有最佳的效果。[0012]依據(jù)本實用新型的又一方面，所述補償變壓器為低壓電壓補償變壓器。通過采用低壓電壓補償變壓器對低壓進行補償，可使調(diào)壓過程中低壓線路端子電壓基本恒定。[0013]依據(jù)本實用新型的又一方面，所述主體變壓器為單相自耦變壓器。與同容量、同電壓等級的其它變壓器相比，單相自耦變壓器具有省材料、損耗少、重量輕、尺寸小、便于安裝運輸?shù)葍?yōu)點。


圖1示出了根據(jù)本實用新型的特高壓變壓器的一個優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。[0015]附圖標記[0016]I主體變壓器[0017]11主體變壓器的鐵心柱中心連線[0018]2調(diào)壓裝置[0019]21調(diào)壓變壓器[0020]211調(diào)壓變壓器的鐵心柱中心連線[0021]212調(diào)壓變壓器的鐵心柱中心[0022]22補償變壓器[0023]221補償變壓器的旁軛中心連線[0024]222補償變壓器的鐵心柱中心[0025]4調(diào)壓開關(guān)[0026]N1、N2中性點引線套管[0027]xl、x2低壓繞組末端引線套管[0028]al、a2低壓繞組首端引線套管[0029]A高壓繞組首端引線套管[0030]Am中壓繞組首端引線套管[0031]X中性點具體實施方式
[0032]下文將以明確易懂的方式通過對優(yōu)選實施例的說明并結(jié)合附圖來對本實用新型的特點、技術(shù)特征、優(yōu)點及其實現(xiàn)方式予以進一步說明。[0033]參照圖1，其為水平放置的變壓器的一俯視圖，示意性地示出了根據(jù)本實用新型的特高壓變壓器的一個優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)。[0034]如圖1所示，特高壓變壓器包括主體變壓器I和調(diào)壓裝置2，調(diào)壓裝置2包括調(diào)壓變壓器21和補償變壓器22。調(diào)壓變壓器21的鐵心柱中心連線211的延長線與補償變壓器 22的旁軛中心連線221在水平面上的投影相交。調(diào)壓變壓器21的鐵心柱中心連線211與主體變壓器I的鐵心柱中心連線11在水平方向上平行。調(diào)壓變壓器21的鐵心柱中心連線 211和主體變壓器I的鐵心柱中心連線11位于補償變壓器22的旁軛中心連線221的同一側(cè)。用于連接主體變壓器I和調(diào)壓裝置2的引線套管N1、N2、xl、x2、al、a2分別布置在主體變壓器I和調(diào)壓裝置2彼此毗鄰的兩側(cè)，其中如圖1所示NI和N2為一對中性點引線套管，xl和x2為一對低壓繞組末端引線套管，而al和a2為一對低壓繞組首端引線套管。此外，調(diào)壓裝置2還包括調(diào)壓開關(guān)4。這里省略了對現(xiàn)有技術(shù)細節(jié)的描述，而僅就與本實用新型明密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)和改進部分進行描述。[0035]另外，需說明的是，由于本實用新型可應用于各種類型的特高壓變壓器，圖1中僅僅示出了主體變壓器I的一部分，而未示出其它細節(jié)，其中主體變壓器I還具有高壓繞組首端引線套管A和中壓繞組首端引線套管Am。主體變壓器I設(shè)置在一個油箱中，調(diào)壓變壓器 21和補償變壓器22設(shè)置在另一油箱中，由此可減小主體變壓器I的尺寸和重量，并有利于冷卻作用的實施和調(diào)節(jié)。調(diào)壓變壓器21和補償變壓器22與主體變壓器I分離地設(shè)置，可以顯著簡化主體變壓器I的結(jié)構(gòu)，方便其安裝和維護，并提高絕緣可靠性和運輸可行性。主體變壓器尤其適用于IOOOkV及以上電壓等級，其可在很高的電壓范圍內(nèi)滿足各種用戶的需求。[0036]事實上，各種特高壓變壓器的主體變壓器的具體結(jié)構(gòu)對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是公知的，且可以根據(jù)實際需要選擇性地應用，因此為簡明起見，這里也省略對這些內(nèi)容的詳細描述。[0037]下面具體描述本實用新型的特高壓變壓器的優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)布置?！0038]如圖1所示，調(diào)壓裝置2包括調(diào)壓變壓器21和補償變壓器22，其中調(diào)壓變壓器21 采用雙柱式結(jié)構(gòu)，而補償變壓器22采用單柱雙旁軛式結(jié)構(gòu)。盡管調(diào)壓變壓器21和補償變壓器22也可采用其他結(jié)構(gòu)，不過雙柱式結(jié)構(gòu)比三柱及三柱以上的結(jié)構(gòu)具有更小的體積，從而進一步節(jié)省了空間和材料。單柱雙旁軛式補償變壓器同樣節(jié)省空間和材料。從圖1的俯視圖中可以清楚地看出，調(diào)壓變壓器21的鐵心柱中心連線211的延長線與補償變壓器22 的旁軛中心連線221在水平面上的投影相交。通過調(diào)壓變壓器21和補償變壓器22的這種配合，即將補償變壓器22置于調(diào)壓變壓器21的一端，可以進一步節(jié)省調(diào)壓裝置2的空間、 簡化結(jié)構(gòu)和降低成本。[0039]優(yōu)選的是，調(diào)壓變壓器21的鐵心柱中心連線211與補償變壓器22的旁軛中心連線221如圖1所示垂直，從而可以盡可能地減小調(diào)壓裝置的長度，使得調(diào)壓裝置的結(jié)構(gòu)更緊湊。[0040]優(yōu)選的是，調(diào)壓變壓器21的鐵心柱中心212和補償變壓器22的鐵心柱中心222所在平面與補償變壓器22的旁軛中心連線221如圖1所示垂直，從而可以盡可能地減小調(diào)壓裝置的寬度，使得調(diào)壓裝置的結(jié)構(gòu)更緊湊。
需指出的是，根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的慣常理解和一般實踐，在本實用新型中，術(shù)語“平行”涵蓋“完全平行”和“接近平行”兩種情況，術(shù)語“垂直”涵蓋“完全垂直”和“接近垂直”兩種情況。
已經(jīng)證明，通過上述設(shè)計和結(jié)構(gòu)布置，本實用新型在避免穿窗電流產(chǎn)生的情況下，可有效簡化調(diào)壓裝置的引線設(shè)計，并顯著節(jié)省變壓器的組裝空間和降低相關(guān)成本。
優(yōu)選的是，調(diào)壓裝置2位于主體變壓器I的低壓側(cè)，從而有利于調(diào)壓裝置的絕緣。
優(yōu)選的是，主體變壓器I與調(diào)壓變壓器21以中性點變磁通調(diào)壓方式連接，即在接地中性點上連接調(diào)壓裝置。實踐證明，通過這種連接方式在可靠性、經(jīng)濟性和系統(tǒng)運行方式等方面具有最佳的效果。
優(yōu)選的是，補償變壓器22為低壓電壓補償變壓器，以對低壓進行補償，從而使調(diào)壓過程中低壓線路端子電壓基本恒定。
優(yōu)選的是，主體變壓器I為單相自耦變壓器，其可以在額定電壓工況(例如具有50Hz的額定頻率)下獨立運行。與同容量、同電壓等級的其它變壓器相比，單相自耦變壓器具有省材料、損耗少、重量輕、尺寸小、便于安裝運輸?shù)葍?yōu)點。
上文通過附圖和優(yōu)選實施例對本實用新型進行了詳細展示和說明，然而本實用新型不限于這里已揭示的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員從中推導出來的其他方案也在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種特高壓變壓器，包括一主體變壓器(I)和一調(diào)壓裝置(2)，所述調(diào)壓裝置(2)包括一調(diào)壓變壓器(21)和一補償變壓器(22 )，其特征在于，所述調(diào)壓變壓器(21)的鐵心柱中心連線(211)的延長線與所述補償變壓器(22)的旁軛中心連線(221)在水平面上的投影相交；所述調(diào)壓變壓器(21)的鐵心柱中心連線(211)與所述主體變壓器(I)的鐵心柱中心連線(11)在水平方向上平行；所述調(diào)壓變壓器(21)的鐵心柱中心連線(211)和所述主體變壓器(I)的鐵心柱中心連線(11)位于所述補償變壓器(22)的旁軛中心連線(221)的同一側(cè)；以及用于連接所述主體變壓器(I)和所述調(diào)壓裝置(2)的引線套管(Nl、N2、xl、x2、al、a2)分別布置在所述主體變壓器(I)和所述調(diào)壓裝置(2)彼此毗鄰的兩側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的特高壓變壓器，其特征在于，所述調(diào)壓變壓器(21)采用雙柱式結(jié)構(gòu)，而所述補償變壓器(22)采用單柱雙旁軛式結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的特高壓變壓器，其特征在于，所述調(diào)壓變壓器(21)的鐵心柱中心連線(211)與所述補償變壓器(22)的旁軛中心連線(221)垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2或3所述的特高壓變壓器，其特征在于，所述調(diào)壓變壓器(21)的鐵心柱中心(212)和所述補償變壓器(22)的鐵心柱中心(222)所在平面與所述補償變壓器(22)的旁軛中心連線(221)垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的特高壓變壓器，其特征在于，所述引線套管(N1、N2、xl、x2、al、a2)為分別布置在所述主體變壓器(I)和所述調(diào)壓裝置(2)上的一對中性點引線套管(N1、N2)、一對低壓繞組末端引線套管(xl、x2)以及一對低壓繞組首端引線套管(al、a2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的特高壓變壓器，其特征在于，所述調(diào)壓裝置(2)位于所述主體變壓器(I)的低壓側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的特高壓變壓器，其特征在于，所述主體變壓器(I)與所述調(diào)壓變壓器(21)以中性點(X)變磁通調(diào)壓方式連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的特高壓變壓器，其特征在于，所述補償變壓器(22)為低壓電壓補償變壓器。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的特高壓變壓器，其特征在于，所述主體變壓器(I)為單相自耦變壓器。
專利摘要
本實用新型涉及一種特高壓變壓器，包括一主體變壓器和一調(diào)壓裝置，調(diào)壓裝置包括一調(diào)壓變壓器和一補償變壓器。調(diào)壓變壓器的鐵心柱中心連線的延長線與補償變壓器的旁軛中心連線在水平面上的投影相交。調(diào)壓變壓器的鐵心柱中心連線與主體變壓器的鐵心柱中心連線在水平方向上平行。調(diào)壓變壓器的鐵心柱中心連線和主體變壓器的鐵心柱中心連線位于補償變壓器的旁軛中心連線的同一側(cè)。用于連接主體變壓器和調(diào)壓裝置的引線套管分別布置在主體變壓器和調(diào)壓裝置彼此毗鄰的兩側(cè)。本實用新型可有效地簡化布線、減小空間和降低成本。
文檔編號H01F27/24GKCN202839271SQ201220443171
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月31日
發(fā)明者鐘孝泰, 劉洪飛, 楊和平 申請人:廣州西門子變壓器有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan