[实用新型]一种应用于配电网的可每相独立调压的三相变压器

说明书

本实用新型公开了一种应用于配电网的可每相独立调压的三相变压器，该三相变压器由铁芯和绕组构成，所述铁芯包括心柱、旁轭、以及连接心柱与旁轭的铁轭；其中旁轭用于为三相不平衡磁通提供磁分路；所述绕组分别绕接于三根心柱。本实用新型为实现三相电压可独立调节，构造了变压器的三相四柱和三相五柱拓扑结构，和现有的技术相比，本实用新型具有结构简单、三相电压可独立调节的特点。本实用新型实现了变压器三相电压的独立调节，能够促进三相变压器在电网中的应用。

技术领域

本实用新型涉及变压器技术领域，具体涉及一种应用于配电网的可每相独立调压的三相变压器，适用于输配电系统的交流电压变换。

背景技术

在电网配电侧，常采用三个单相变压器组合成的三相变压器，实现高压到低压的交流电压变换。相较于“组合式”三相变压器，三相有载调压变压器具有体积小、成本低、效率高等优点，在电网中得到越来越广泛的使用。

然而，传统的三相有载调压变压器为三相三柱式，缺点是进行单相调压时，会改变该相磁通，进而影响另外两相磁通的大小以及电压，无法实现各相电压的独立调节。目前，尚未有专利或论文以实现各相独立调压为目标，围绕变压器展开研究。

因此，本实用新型提出了一种应用于配电网的可每相独立调压的三相四柱和三相五柱变压器，通过将变压器铁芯的拓扑结构设计为三相四柱式和三相五式，为三相不平衡磁通提供旁路通道，最大程度减小单相磁通变化对另外两相磁通的影响，使得各相电压可独立调节。

发明内容

本实用新型目的是提供一种应用于配电网的可每相独立调压的三相变压器，能够在三相电压不平衡时，为变压器铁芯中产生的不平衡磁通提供磁通通路，进而避免单相调压时，调压相相电压变化对其他相电压的影响，实现各相电压的独立调节。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种应用于配电网的可每相独立调压的三相变压器，包括：

铁芯，所述铁芯包括心柱、旁轭、以及连接心柱与旁轭的铁轭；其中，旁轭用于为三相不平衡磁通的提供磁分路。

以及绕组，所述绕组分别绕接于三根心柱。

具体的说，三相四柱变压器的铁芯包括三根心柱和一根旁轭，三相五柱变压器的铁芯包括三根心柱、两根旁轭。

进一步地，提供可每相独立调压的三相变压器的旁轭大小设计方法，包括如下步骤：

步骤1：基于三相四柱和三相五柱变压器的三相电压可调节范围，得到三相电流变化范围；

步骤2：基于三相电流变化范围计算三相磁通变化范围，根据三相磁通变化范围，计算磁通三相不平衡量；

步骤3：根据三相磁通变化范围、磁通三相不平衡量，计算旁轭的最小横截面积。

进一步地，所述三相磁通的计算公式如下，以a相为例：

其中，Φ_a为a相磁通；N₁为a相原编绕组匝数；N₂为a相副编绕组匝数；i_a1为a相原编电流；i_a2为a相副编电流；R_eq,a为a相的等效磁阻。

进一步地，所述磁通三相不平衡量的计算公式如下：

Φ_p＝Φ_a+Φ_b+Φ_c

其中，Φ_p为磁通三相不平衡量；Φ_a为a相磁通；Φ_b为b相磁通；Φ_c为c相磁通。

进一步地，所述旁轭的最小横截面积的计算步骤如下：