[发明专利]一种单芯独立型移相变压器及其控制方法

权利要求书

1.一种单芯独立型移相变压器，其特征在于：包含励磁绕组、源侧调压绕组、负载侧调压绕组、有载调压开关；所述励磁绕组为单芯独立型移相变压器的一次侧，采用三角形连接；所述源侧调压绕组和负载侧调压绕组为单芯独立型移相变压器的二次侧，直接串联在线路中，源侧调压绕组和负载侧调压绕组均装设有载调压开关；所述源侧调压绕组和负载侧调压绕组按照移相角进行分挡，即每挡改变的移相角相同，每挡改变的电压不同。

2.根据权利要求1所述的一种单芯独立型移相变压器，其特征在于：对源侧调压绕组和负载侧调压绕组的工作特性进行分析，分别确定两侧调压绕组在超前调节和滞后调节时，对移相后线路电压的影响效果，所述超前调节为调节后线路电压相位超前于调节前线路电压相位；所述滞后调节为调节后线路电压相位滞后于调节前线路电压相位。

3.根据权利要求1所述的一种单芯独立型移相变压器，其特征在于：当只有源侧调压绕组工作，即源侧调压绕组挡位不为零，负载侧调压绕组挡位为零时，无论超前调节还是滞后调节，调节后线路电压有效值均小于调节前线路电压有效值，源侧调压绕组工作时会使线路电压有效值降低；

当只有负载侧调压绕组工作，即负载侧调压绕组挡位不为零，源侧调压绕组挡位为零时，无论超前调节还是滞后调节，调节后线路电压有效值有效值均大于调节前线路电压有效值，负载侧调压绕组工作时会使线路电压有效值升高。

4.根据权利要求1所述的一种单芯独立型移相变压器，其特征在于：单芯独立型移相变压器的工作原理是在调节时独立调节源侧调压绕组和负载侧调压绕组的挡位，使得两侧调压绕组的挡位不一致，从而获得多种补偿电压组合。

5.根据权利要求1所述的一种单芯独立型移相变压器，其特征在于：定义k_S、k_L分别为源侧、负载侧调压绕组的挡位，k_S、k_L∈[0，±n]，n为源侧调压绕组和负载侧调压绕组的最大挡位，δ为每挡位改变的移相角，则单芯独立型移相变压器的移相角α为：

（1）

其中αS、αL分别为源侧调压绕组和负载侧调压绕组的移相角，k为两侧调压绕组挡位之和，由式1可知，取移相角α为固定值，则k也为固定值，此时独立调节kS、kL，可以获得多种挡位的组合。

6.根据权利要求1所述的一种单芯独立型移相变压器，其特征在于：

当|kS|=|kL|时，移相后电压有效值不变；

当|kS||kL|时，移相后电压有效值升高；

当|kS||kL|时，移相后电压有效值降低。

7.根据权利要求1所述的一种单芯独立型移相变压器，其特征在于：各挡位级电压参数设计如下，设调压绕组共有±n挡，则源侧调压绕组每挡改变的电压有效值ΔU_Sk为：

（2）

ΔU_Sk、ΔU_Lk分别为源侧和负载侧调压绕组每挡改变的电压有效值，

由以上分析可知，源侧调压绕组上的补偿电压对移相后线路电压起到降压作用，负载侧绕组上的补偿电压对移相后线路电压起到升压的作用，

设k_S、k_L分别为源侧调压绕组和负载侧调压绕组的挡位，k_S、k_L∈[0，±n]，则总移相角α为：

（3）

源侧、负载侧调压绕组的移相角α_S、α_L为：

（4）

（5）

一次侧输入电压U₁₀的幅值为：

（6）

移相后电压U_LA的幅值为：

（7）

移相后电压幅值改变量ΔU为：

（8）。