[发明专利]一种用于提高工频变压器短路阻抗的结构

说明书

技术领域

本发明涉及电机学及电力电子技术领域，具体为一种用于提高工频变压器短路阻抗的结构。

背景技术

在变压器的众多影响其性能指标的参数中，短路阻抗是最重要的一个，其大小是影响变压器制造成本和运行效率、以及机械强度等的重要因素。因此，设计符合需要的短路阻抗是设计变压器的首要工作之一。研究表明，改变变压器绕组的分布，变压器的漏磁通会发生变化，其短路阻抗也将随着发生变化。此外，绕组在电流的作用下产生的磁场，其大部分会从磁阻较小的铁芯通过，也有部分从空气间隙流过，在变压器的高低压绕组之间增加导磁体也能够改变短路阻抗。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种用于提高工频变压器短路阻抗的结构，通过改变组成变压器的高压绕组和低压绕组的交错分布结构，并通过在所述高压绕组和低压绕组之间增加磁通导钣，实现对变压器漏磁通和短路阻抗的改变，从而根据需要提高变压器的短路阻抗。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于提高工频变压器短路阻抗的结构，包括由铁芯柱和铁轭组成的铁芯及绕组线圈；所述绕组线圈包括交错式分布的高压绕组和低压绕组各若干包，且所述铁芯柱左右两侧的绕组呈对称分布；所述高压绕组和低压绕组的交错分布结构可改变；各绕组之间留有一定的绝缘距离以供加入导磁体。

优选的，所述铁芯由硅钢片叠加而成。

优选的，所述导磁体为磁通导钣。

优选的，所述磁通导钣与铁芯材料相同。

优选的，所述磁通导钣由与铁芯材料相同的硅钢片叠加而成。

优选的，所述磁通导钣的叠加硅钢片数可改变。

优选的，所述铁芯采用UI型结构，即在变压器铁芯的内高延长线上铁轭存在两条垂直气隙。

优选的，所述硅钢片的厚度为0.35mm。

优选的，所述铁芯柱同侧相连的绕组间的距离为5mm。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的一种用于提高工频变压器短路阻抗的结构不局限于实施例。

附图说明

图1为本发明实施例的变压器的实体图；其中(a)为正面，(b)为反面；

图2为本发明实施例的变压器的三视图；其中(a)为主视图，(b)为左视图，(c)为俯视图；

图3为本发明实施例的改变绕组分布示意图；

图4为本发明实施例的增加高低压绕组间的磁通导钣图；

图5为本发明实施例的磁通导钣示意图；

图6为本发明实施例的不同绕组分布的简单模型图；

图7为本发明实施例的不同绕组分布稳态短路的运行特性曲线；

图8为本发明实施例的PSSPPS分布一、二次电流随时间变化曲线；

图9为本发明实施例的不同绕组分布下的磁通密度分布图；

图10为本发明实施例的不同绕组分布下的磁场强度分布图；

图11为本发明实施例的不同绕组分布下的相对磁导率分布图；

图12为本发明实施例的增加绕组间的磁通导的简单模型图；

图13为本发明实施例的不同磁通导钣厚度的稳态短路特性曲线Z_k＝f(K)；

图14为本发明实施例的1片磁通导钣时，一、二次短路电流随时间的变化曲线图；

图15为本发明实施例的短路阻抗随磁通导钣厚度的变化曲线；

图16为本发明实施例的不同磁通导钣厚度的磁通密度分布图；

图17为本发明实施例的不同磁通导钣厚度的磁场强度分布图；

图18为本发明实施例的不同磁通导钣厚度的铁芯相对磁导率分布图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1和图2所示，一种用于提高工频变压器短路阻抗的结构，采用椭圆筒式绕组，包括由铁芯柱和铁轭组成的铁芯1及绕组线圈2；所述绕组线圈2包括交错式分布的高压绕组和低压绕组各若干包，且所述铁芯柱左右两侧的绕组呈对称分布；所述高压绕组和低压绕组的交错分布结构可改变；各绕组之间留有一定的绝缘距离以供加入导磁体。