專利名稱：防雷擊防干擾容性變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于配電用、整流用和電子設(shè)備電源用的變壓器。
對于高壓電網(wǎng)中向用戶供電的三相雙卷配電變壓器，當(dāng)二次低壓電網(wǎng)采用三相四線制(TN-S或TN-C-S)系統(tǒng)配電時，常用的接線方式有Y/Y0和Δ/Y0二種。其中Y/Y0接線方式的變壓器相對制造成本較低。但零序阻抗較大。當(dāng)二次側(cè)發(fā)生單相接地短路時，短路電流較小，降低了短路保護(hù)裝置的靈敏度。同時，當(dāng)二次側(cè)三相用電負(fù)荷不對稱，產(chǎn)生較大零序電流或用電負(fù)荷中含有較大的零序諧波電流時，將會在磁路中產(chǎn)生較大的附加功率損耗，引起磁路發(fā)熱，降低變壓器的輸出功率，并增加電能消耗。而且還會在一次側(cè)感應(yīng)出零序電勢和零序諧波電勢，污染一次電網(wǎng)。Δ/Y0接線方式的變壓器，零序阻抗接近正序阻抗和負(fù)序阻抗，不會明顯降低二次側(cè)單相接地短路時短路保護(hù)裝置的靈敏度，其零序基波和諧波電流在Δ接繞組中產(chǎn)生環(huán)流，仍會引起附加銅損，但比起Y/Y0接線方式零序附加鐵損要小。上述兩種接線方式的變壓器防雷性能較差。尤其是Y/Y0接線方式。當(dāng)雷電進(jìn)行波(包括直擊雷和感應(yīng)雷)沿著低壓線路通過Y0接變壓器繞組而入地時，由于其頻率和峰值均很高，通常在三相電路中又是同相位的，會在高壓繞組中感應(yīng)出極高的過電壓，危及高壓電氣設(shè)備，并容易引起Y接繞組中性點(diǎn)擊穿。Z形或Z0形接線方式。即把同一電壓側(cè)或不同電壓側(cè)的每個繞組分成二個獨(dú)立繞制的線圈，每個線圈按一定順序分別同另一相的線圈之一串聯(lián)。當(dāng)同相位的雷電進(jìn)行波沿著低壓線路通過Z0接線的變壓器二次繞組入地時，每個鐵心柱上兩個線圈中通過的電流是反向的，因此由該電流產(chǎn)生的鐵心柱中的合成磁通為零，就不會在一次繞組中感應(yīng)出高電壓，從而消除了雷害。同理，零序的高次諧波電流通過Z0接線繞組時，也不會在一次Y接線繞組中感應(yīng)出零序電勢或△接線繞組中產(chǎn)生環(huán)流。
對于二次為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)(IT)的配電變壓器，以及其他各種用途的三相隔離變壓器，整流變壓器和電子設(shè)備的電源變壓器等，其繞組的接線方式則基本上都是采用△接或Y(Y0)接的不同組合方式。
單相變壓器，除了鐵心形式有“□”字形和殼式之分，繞組采用線繞、箔繞之分外，更沒有什么特殊的結(jié)構(gòu)形式，也談不上什么防干擾、防雷擊特殊措施。
上述各種不同用途、不同繞組接法的變壓器，都存在著一些不可克服的缺點(diǎn)。
其一，當(dāng)三相變壓器一次輸入或二次輸出為對稱負(fù)荷，各相基波電流數(shù)值相同，且相位差為120°時，各相三次諧波及其三倍頻率的諧波電流(包括三、六、九……各次)才成為同相位的數(shù)值相等的電流，才能稱之為零序諧波電流。如果各相基波電流數(shù)值不等，或其相位差不是120°時(例如二相間用電設(shè)備產(chǎn)生的諧波電流)則各相的三次及其三倍頻率的諧波電流就不會是同相位、數(shù)值相等的了，就不能稱之為零序諧波電流(同理，對諧波電勢、電壓也一樣)。對于這種非對稱的三次及其三倍頻率的諧波電流，仍然可以分成正序、負(fù)序、零序三種分量。無論變壓器采用上述任何一種組合接線方式，只能對零序的高次諧波電流或電勢起到一定的抑制作用。而對于正序或負(fù)序(包括三、五、七各次)的各種高次諧波則起不到抑制作用(不考慮變壓器阻抗的抑制作用)。
其二，現(xiàn)有各種變壓器，每相每側(cè)繞組無論是線繞還是箔繞，是由一個線圈還是二個線圈組成，其每個線圈都是獨(dú)立繞制，變壓器均呈感性。其感性無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗。而電網(wǎng)中絕大多數(shù)負(fù)載亦均為感性負(fù)載。因而變壓器的接入只能增加整個電力系統(tǒng)的無功消耗，降低電網(wǎng)的功率因數(shù)，增加由此而引起的有功損耗。單層箔式繞組，雖然每匝線圈之間存在匝間電容，由于匝間電壓很低，所以其電容容量是很小的，通常忽略不計。所以電力部門均要求用電單位增加無功功率補(bǔ)償裝置，以改善其功率因數(shù)，由此而增加的電網(wǎng)投資是十分可觀的。
也曾有人提出過，配電變壓器的低壓繞組采用箔式線圈，將線圈的金屬箔同另一附加的金屬箔之間加上絕緣層后進(jìn)行并繞，形成一組很大的電容，通過改變兩個并繞箔式線圈的抽頭連接，來變換兩層銅箔之間的電壓，從而實(shí)現(xiàn)電容容量的調(diào)節(jié)。這種做法盡管可以使變壓器由感性變成容性，靠它來部分補(bǔ)償?shù)蛪弘娋W(wǎng)中的感性無功功率，然而卻存在明顯的不合理性，如
(1)將附加的銅箔和絕緣層加入變壓器的繞組中，將大大增加繞組和鐵心的尺寸，用料和成本，并使變壓器的各頂參數(shù)，性能變壞，損耗加大。由附加電容所獲得的無功功率補(bǔ)償所獲得的好處卻被增加了變壓器內(nèi)部的銅損、鐵損所抵消。
(2)配電變壓器本身是一個電源設(shè)備，對可靠性要求很高。而電容器是可靠性不太高的附屬設(shè)備，其對絕緣的要求，也較變壓器為低。將其附加到變壓器內(nèi)部，徒然降低了變壓器的可靠性。
還有人提出將同一電壓側(cè)的每相繞組用互相絕緣的兩組金屬箔并繞成兩個同心線圈，將其首尾串聯(lián)起來。于是該相繞組的兩層金屬箔所形成的電容極板間便加上1/2相電壓，從而獲得很大的電容容量，可改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。
然而該電容是串聯(lián)在相繞組中的，是同每相電感部分串聯(lián)的，起到減小變壓器感抗的作用。通常補(bǔ)償電容應(yīng)為并聯(lián)電容。串聯(lián)電容只能對雷電波、干擾波產(chǎn)生放大導(dǎo)通的作用，是不利于防雷擊防干擾的。同時串聯(lián)電容減小了變壓器的阻抗壓降，會增大短路電流，并對開關(guān)設(shè)備和保護(hù)裝置整定產(chǎn)生不利影響。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種防雷擊防干擾容性變壓器，其結(jié)構(gòu)包括有鐵心，該變壓器的一個電壓側(cè)的每一相鐵心柱上的繞組或不同電壓側(cè)的每一相鐵心柱上的繞組可以是用互相絕緣的兩組金屬箔迭在一起并繞起來成為兩個同心線圈，即為箔式雙迭繞組。而該兩個同心線圈的每個線圈都分別與同一電壓側(cè)的另一相鐵心柱上的繞組的兩個同心線圈之一串聯(lián)；該變壓器的一個電壓側(cè)的繞組或不同電壓側(cè)的繞組也可以是用上述箔式雙迭繞組和用帶絕緣的導(dǎo)體繞成一個線圈即單迭繞組連接構(gòu)成帶沿邊的繞組這種變壓器可以為三相變壓器或單相變壓器。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是(1)變壓器繞組自身具有很大的并聯(lián)電容容量，能夠減少電網(wǎng)中無功功率補(bǔ)償裝置的數(shù)量與投資。
(2)當(dāng)同相位的零序基波電流或高次諧波電流流過六角形或(Z)Z0接法繞組時，在每一繞組的兩個線圈中的電流方向是相反的。因此該電流在鐵心中生成的合成磁勢為零，不會在另一側(cè)繞組中產(chǎn)生零序電勢或零序環(huán)流；同時，每相繞組兩個線圈的電勢相位差為60°，三倍頻率時的相位差則為180°，成反向而互相抵消，能有效地消除零序奇次諧波電勢。從而抑制住了電網(wǎng)中最主要的干擾諧波成分。
(3).箔式雙迭繞組結(jié)構(gòu)，每一匝線圈都存在電感和相間并聯(lián)電容，形成了如圖5所示的大容量分布式自耦合L-C級聯(lián)濾波電路。由于每匝線圈的電感基本相等，而每匝線圈的直徑不同，使電容值有所不同，因而又形成了一個具有不同諧振頻率的級聯(lián)寬帶諧振電路。只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計調(diào)整各電壓側(cè)繞組的電感L和電容C的參數(shù)匹配，就可以獲得針對所想要抑制的某次諧波的諧振頻率(帶)。于是，對于那些靠上述繞組接線方式所不能消除的余下的非零序的各次主要干擾諧波電勢和電流，就能憑此而得到有效抑制，并避免反而引起諧波放大；二者，也能避免高頻電流從單一的有感濾波電容兩端滑過的現(xiàn)象，三者，還能防止鐵磁諧振。
(4).能更有效地隔離同相位的雷電進(jìn)行波。
(5).能使變壓器的零序電抗為零，從而提高電網(wǎng)單相短路時短路保護(hù)的靈敏度，并消除零序基波和諧波的附加損耗。
圖9a是本發(fā)明延邊三角形繞組連接方式示意圖；圖9b是圖9a連接方式的電勢向量圖；

圖10a是本發(fā)明Z形延邊六角形繞組連接方式示意圖；圖10b是圖10a連接方式的電勢向量圖；圖11a是本發(fā)明延邊雙三角形繞組連接方式示意圖；圖11b是圖11a連接方式的電勢向量圖；圖12a是本發(fā)明單相變壓器單側(cè)延邊單箔式雙迭繞組連接方式示意圖；圖12b是本發(fā)明單相變壓器單側(cè)延邊雙箔式雙迭繞組連接方式示意圖；
圖1所示是本發(fā)明繞組的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明是將一層絕緣層3、一層金屬箔2，又一層絕緣層3、又一層金屬箔2互相隔離迭合起來，卷繞在內(nèi)絕緣筒1上(此內(nèi)絕緣筒1也可由首層絕緣層3本身形成)。卷繞完畢再在繞組外層金屬箔2表面包上外絕緣層3。(也可以將金屬箔2放在最里層，卷繞后外層的絕緣層3自然形成繞組的外絕緣層，再適當(dāng)包覆加強(qiáng)絕緣材料)。每個線圈兩端分別引出接線端子4。還可根據(jù)需要引出不同數(shù)量的中間抽頭的接線端子4。繞組的絕緣層3可以采用有機(jī)或無機(jī)材料的紙或膜，也可以在金屬箔2表面涂覆絕緣層或用化學(xué)處理形成絕緣層3。以下簡稱這種結(jié)構(gòu)的繞組為箔式雙迭繞組。在這兩個線圈之間就存在電容C。然后按以下三種基本接線方式連接起來圖2a所示為Z(Z0)形接線方式。通常接在三相四線制或三相五線制系統(tǒng)一側(cè)的繞組采用此種接法。同一電壓側(cè)的變壓器每相鐵心柱上均有一個箔式雙迭繞組，將三個箔式雙迭繞組的六個線圈按如下接線方式連接即第一相繞組的第一線圈首端A1同第三相繞組的第二線圈首端C2相連；第二相繞組的第一線圈首端B1同第一相繞組的第二線圈首端A2相連；第三相繞組的第一線圈首端C1同第二相繞組的第二線圈首端B2相連；將第一、第二、第三三個繞組的第一線圈尾端X1、Y2、Z1相連作為中性點(diǎn)端子。將第一、第二、第三三個繞組的第二線圈尾端X2、Y2、Z2作為相線端子。或者按另一方向，A1接B2、B1接C2、C1接A2。而X1、Y1、Z1和X2、Y2、Z2也可以互相調(diào)換其連接方式和引出方式。
從圖2b電勢向量圖中可以看出，當(dāng)接通電源后，在線圈A1X1和A2X2、B1Y1和B2Y2、C1Z1和C2Z2之間，即電容C的兩個極板間就存在很高的電壓，其值等于系統(tǒng)相電壓UX1A1。該側(cè)三相繞組的總的并聯(lián)電容容量為QC＝3U2X1A1/XC(XC為該電網(wǎng)頻率下的容抗)。不難看出，只要合理設(shè)計鐵心尺寸以及線圈匝數(shù)、金屬箔的寬度厚度和絕緣厚度；就可以獲得足夠大的電容容量，使變壓器成為一個容性元件。
圖3a所示為六角形 接線方式。通常接在三相三線制系統(tǒng)一側(cè)的繞組可采用此種接法。變壓器同一電壓側(cè)的每相鐵心柱上均有一個箔式雙迭繞組，將三個箔式雙迭繞組的六個線圈按如下接線方式連接即第一相繞組的第一線圈首端A1同第二相繞組的第二線圈首端C2相連；第三相繞組的第二線圈尾端Z2同第二相繞組的第一線圈尾端Y1相連；第二相繞組的第一線圈首端B1第一相繞組的第二線圈首端A2相連；第一相繞組的第二線圈尾端X2同第三相繞組的和線線圈尾端Z1相連；第三相繞組的第一線圈首端C1同第二相繞組的第二線圈首端B2相連；第二相繞組的第二線圈尾端Y2同第一相繞組的第一線圈尾端X1相連。或者按另一方向，A1接B2，Y2接Z1，C1接A2，X2接Y1，B1接C2，Z2接X1。從任意三個不相鄰的連接點(diǎn)引出相線端子。
從圖3b電勢向量圖中可以看出，當(dāng)接通電源后，在線圈A1X1與A2X2、B1Y1與B2Y2、C1Z1與C2Z2之間，即電容的兩極板之間的電壓為系統(tǒng)線電壓UL1L2。眾所周知，電網(wǎng)線電壓為相電壓的√3倍。而電容容量是與其極板之間所加電壓的平方成正比。假設(shè)六角形 接法和Z形接法兩個繞組的電容C相等的話，前者比后者的電容容量要大3倍。更何況通常六角形 接線的繞組要比Z接線的繞組匝數(shù)多，實(shí)際的電容容量比會超過3倍。
圖4a所示為雙三角形接線方式。當(dāng)變壓器二次側(cè)向六相橋式整流裝置或電動機(jī)供電時可采用此種接法。變壓器同一電壓側(cè)的每相鐵心柱上各有一個箔式雙迭繞組。將此箔式雙迭繞組的各相第一組線圈按正序連接成三角形接線即A1接Y1，B1接Z1，C1接X1。將此箔式雙迭繞組的各相第二組線圈按負(fù)序連接成三角形接線即A2接Z2，B2接X2，C2接Y2。將兩組三角形繞組的六個頂點(diǎn)A1(Y1)，A2(Z2)，B1(Z1)，B2(X2)，C1(X1)，C2(Y2)作為外接端子。
圖4b為圖4a接線方式的電勢向量圖。每個箔式雙迭繞組的兩個線圈所形成的電容兩極板間所加電壓為每相線圈電勢的1/√3。也能獲得較大的并聯(lián)電容容量。
在具體應(yīng)用中，可以根據(jù)不同的系統(tǒng)型式、電壓等級和負(fù)荷特性采取恰當(dāng)?shù)淖儔浩鹘泳€組合方式，把上述兩種繞組結(jié)構(gòu)型式和接線方式用于變壓器的某一側(cè)或雙側(cè)，以期達(dá)到最理想的使用效果。
圖6a所示，在單相變壓器同一電壓側(cè)的一相鐵心柱上有一個箔式雙迭繞組，將該箔式雙迭繞組的兩個線圈按電勢迭加原則串聯(lián)起來，即A1接X2，首尾兩個端子A2，X1作為外引接線端子。于是，該兩線圈之間就存在電容，電容兩極板間所加電壓為1/2UL1L2(UL1L2為電源電壓)。從而獲得較大的并聯(lián)電容容量QC。
圖6b所示，在單相變壓器同一電壓側(cè)的一相或二相鐵心柱上有兩個箔式雙迭繞組A和B；每一個繞組又分成兩個線圈。于是，該兩線圈之間就存在電容。繞組A和B分別套在“□”字型或“日”字形鐵心的兩個邊柱上，或者套在“日”字形鐵芯的中柱上。然后按電勢迭加的原則，第一繞組的第一線圈同第二繞組的第一線圈串聯(lián)后，再同第一繞組的第二線圈串聯(lián)，然后再同第二繞組的第二線圈串聯(lián)，首尾兩個端子作為外引接線端子。如第一繞組第一線圈的首端A1同第二繞組第一線圈的尾端Y1相連；第二繞組第一線圈的首端B1同第一繞組第二線圈尾端X2相連；第一繞組第二線圈的首端A2同第二繞組第二線圈的尾端Y2相連；將第一繞組第一線圈的尾端X1和第二繞組第二線圈的首端B2作為外引接線端子。這樣，加在電容兩個極板上的電壓等于1/2UL1L2(UL1L2為電源電壓)。從而獲得較大的并聯(lián)電容容量QC。
這種單相繞組接法本身雖不能消除諧波，但合理設(shè)計、調(diào)整繞組的并聯(lián)電容和電感，可以部分抑制干擾諧波和吸收雷電進(jìn)行波，并改善功率因數(shù)。比起現(xiàn)有的單相變壓器來具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。
其次，對變壓器高壓繞組進(jìn)行說明。
如果將高壓繞組簡單套用上述三相Z形或六角形接線或單相的箔式雙迭繞組結(jié)構(gòu)，則其電容兩極之間的電壓將分別為電網(wǎng)的相電壓或線電壓。為使絕緣能承受如此高的電壓，勢必增加其厚度而使繞組尺寸、用料、成本大大增加，乃是不可行的。為此，本發(fā)明提供了六種技術(shù)方案。其共同特點(diǎn)是，每相鐵心柱的高壓繞組分成箔式雙迭繞組和單迭繞組(箔繞或線繞均可)兩個部分?？刹捎靡韵铝N接線方式第一種如圖7a所示，為延邊Z形接線。三相變壓器同一電壓側(cè)每相鐵心柱上有一個箔式雙迭繞組和一個單迭繞組，并按如下接線方式連接其三相箔式雙迭繞組的六個線圈接線方法同圖2aZ形接法完全相同。只是在Z形接線繞組的三個外接端子X2，Y2，Z2上再串聯(lián)一組單迭繞組。如將X2接A3，Y2接B3，Z2接C3。單迭繞組的另一端X3，Y3，Z3作為相線外接端子。而其電勢向量圖則如圖7b所示。也可以將X2接Y3，Y2接Z3，Z2接X3。A3，B3，C3作外接端子。繞組連接的原則是所連接的每個單迭繞組的電勢向量同與其串聯(lián)的該相兩個箔式雙迭繞組線圈之一的電勢向量相位角一致。當(dāng)電網(wǎng)要求在變壓器該側(cè)繞組有接地中心點(diǎn)時，宜采用此種接線。其優(yōu)點(diǎn)與Z形接線基本相同，只是大部分電壓為延邊單迭繞組所承擔(dān)，因而加在箔式雙迭繞組兩個線圈所構(gòu)成的電容兩極板間的電壓大大降低了。
第二種如圖8a所示，為延邊六角形接線。三相變壓器同一電壓側(cè)每相鐵心柱上有一個箔式雙迭繞組和一個單迭繞組，并按如下接線方式連接其三相箔式雙迭繞組的六個線圈接成如圖3a六角形接線方式，只是在其六個線圈的三個不相鄰的連接端子上各串聯(lián)一個單迭繞組，使各單迭繞組的電勢向量分別指向該連接端子與電勢向量圖六角形中心點(diǎn)連線的外延線方向，如圖8b的實(shí)施例所示，即X1同Z3相連；Y1同X3相連；Z1同Y3相連。三個單迭繞組的另一端A3，B3，C3作為相線端子。這種接法的優(yōu)缺點(diǎn)同六角形接線基本相同，只是大部分電壓為延邊單迭繞組所承擔(dān)，因而加在箔式雙迭繞組兩個線圈所構(gòu)成的電容兩極板間的電壓大大降低了。
第三種如圖9a所示，為延邊三角形接線。三相變壓器同一電壓側(cè)每相鐵心柱上有一個箔式雙迭繞組和一個單迭繞組，并按如下接線方式連接其三相箔式雙迭繞組的第一線圈連接成三角形接線方式，如將A1接Y1，B1接Z1，C1接X1。分別將箔式雙迭繞組的第二線圈與同一相鐵心柱上的單迭繞組同相位串聯(lián)后，將各第二線圈的尾端與不同相鐵心柱上箔式雙迭繞組的兩個第一線圈的連接點(diǎn)相連接，如將單迭繞組的尾端X3，Y3，Z3分別同雙迭繞組的首端A2，B2，C2相連后，再將雙迭繞組的三個尾端X2，Y2，Z2分別同Z1，X1，Y1相連。三個單迭繞組的另一端A3，B3，C3作為相線端子。圖9b所示為該接線方式的電勢向量圖。這種接線方式具有三角形接線的基本特點(diǎn)。只是大部分電壓為延邊單迭繞組單迭繞組所承擔(dān)，因而加在箔式雙迭繞組兩個線圈所構(gòu)成的電容兩極板間的電壓大大降低了。
第四種如圖10a所示，為Z形延邊六角形接線。三相變壓器同一電壓側(cè)每相鐵心柱上有兩個箔式雙迭繞組和一個單迭繞組，按如下接線方式連接兩組三相箔式雙迭繞組中的六個線圈接成六角形接法，如A1接C1，Z1接Y1，B1接A3，X3接Z3，C3接B3，Y3接X1。另六個線圈接成三組由兩個不同相線圈串聯(lián)起來的折邊，A2接C2，B2接A4，C4接B4，分別串接在六角形繞組的三個頂點(diǎn)與三個延邊單迭繞組之間，X2接Z1，Z2接X5，Y2接Z3，X4接Y5，Z4接Y3，Y4接Z5，構(gòu)成如圖10b電勢向量圖所示的Z形延邊六角形接線。其接線的原則是每一個箔式雙迭繞組的兩個線圈有一個接在六角形繞組中，另一個接在曲折延邊中，使得該兩個線圈銅箔之間所加電壓等于每一線圈電壓的√3倍。這種Z形延邊六角形接法可獲得大的并聯(lián)電容容量，比起單一延邊六角形接法，其電容容量要大一倍。
第五種如圖11a所示，為延邊雙三角形接線。當(dāng)變壓器二次側(cè)向高壓三相橋式整流裝置或高壓電動機(jī)供電時，可采用此種接法。三相變壓器同一電壓側(cè)每相鐵心柱上有兩個箔式雙迭繞組和兩個單迭繞組。該種接線方式實(shí)際上是由兩組延邊三角形繞組構(gòu)成。只不過第一個三角形繞組按正序連接，第二個三角形繞組按負(fù)序連接(同圖4)。每一個延邊三角形繞組中由同一組三相箔式雙迭繞組的第一線圈連接成三角形連接方式，分別將該三相箔式雙迭繞組的第二線圈與同一鐵心柱上的單迭繞組同相位串聯(lián)後，將各第二線圈的尾端與不同相鐵心柱上箔式雙迭繞組的兩個第一線圈的連接點(diǎn)相連接。如將X1接C1，Z1接B1，Y1接A1，X3接A2，X2接Z1，Y3接B2，Y2接X1，Z3接C2，Z2接Y1；X4接B4，Y4接C4，Z4接A4，A6接X5，A6接X5，A5接Y4，B6接Y5，B5接Z4，C6接Z5，C5接X4；A3，B3，C3，X6，Y6，Z6作為外接端子。
第六種如圖12a所示，為延邊單相變壓器單繞組接線。單相變壓器同一電壓側(cè)一相鐵心柱上有一個箔式雙迭繞組和一個單迭繞組，按如下接線方式連接箔式雙迭繞組與圖6a接線方式完全相同，再按電勢迭加原則串聯(lián)一個單迭繞組，如X1接A3，X3與A2作為外引接線端子?；蛉鐖D12b所示的延邊單相變壓器雙繞組接線。單相變壓器同一電壓側(cè)一相或兩相鐵心柱上有兩個箔式雙迭繞組和一個單迭繞組。箔式雙迭繞組與圖6b接線方式完全相同，再按電勢迭加原則串聯(lián)一個單迭繞組，如X1接A3，B2接Y3，X3與B3作為外引接線端。這樣可以降低電容兩極板間的電壓，取得較大的并聯(lián)電容容量。該單迭繞組可為一段，也可分成兩段或多段，串接在箔式雙迭繞組的兩個電源側(cè)。
只要根據(jù)電網(wǎng)額定電壓的高低、絕緣材料的耐壓水平和對變壓器運(yùn)行性能的要求，合理地選取不同的接線方式和單迭繞組與箔式雙迭繞組之間的匝數(shù)比，便可使變壓器獲得良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)和合理的電容容量。
權(quán)利要求1.一種防雷擊防干擾容性變壓器，其結(jié)構(gòu)包括有鐵心，其特征在于該變壓器的一個電壓側(cè)的每一相鐵心柱上的繞組或不同電壓側(cè)的每一相鐵心柱上的繞組用互相絕緣的兩組金屬箔迭在一起并繞成為兩個同心線圈成為箔式雙迭繞組，同時兩個同心線圈的每個線圈分別與同一電壓側(cè)的另一相鐵心柱上繞組的兩個同心線圈之一串聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器，其特征在于變壓器的一個電壓側(cè)的另一相鐵心柱上的箔式雙迭繞組或不同電壓側(cè)的每一相鐵心柱上的箔式雙迭繞組和用帶絕緣的導(dǎo)體繞成的單迭繞組連接構(gòu)帶延邊的接線繞組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器，其特征在于變壓器可以為三相變壓器或單相變壓器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的變壓器，其特征在于三相變壓器同一電壓側(cè)的每相鐵心柱上均有一個箔式雙迭繞組，將三個箔式雙迭繞組的六個線圈接成如下Z形接線第一相繞組的第一線圈首端同第三相繞組的第二線圈首端相連；第二相繞組的第一線圈首端同第一相繞組的第二線圈首端相連；第三相繞組的第一線圈首端同第二相繞組的第二線圈首端相連；三相繞組的第一線圈尾端連接起來成中性點(diǎn)端子，三相繞組的第二線圈尾端分別作為相線端子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的變壓器，其特征在于三相變壓器同一電壓側(cè)的每相鐵心柱上均有一個箔式雙迭繞組，將三個箔式雙迭繞組的六個線圈接成如下六角形 接線第一相繞組的第一線圈首端同第三相繞組的第二線圈首端相連；第三相繞組的第二線圈尾端同第二相繞組的第一線圈尾端相連；第二相繞組的第一線圈首端同第一相繞組的第二線圈首端相連；第一相繞組的第二線圈尾端同第三相繞組的第一線尾端相連；第三相繞組的第一線圈首端同第二相繞組的第二線圈首端相連；第二相繞組的第二線圈尾端同第一相繞組的第一線圈首端相連；從三個不相鄰的連接點(diǎn)引出相線端子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的變壓器，其特征在于單相變壓器同一電壓側(cè)的一相鐵心柱上有一個箔式雙迭繞組，該箔式雙迭繞組的兩個線圈是按電勢迭加原則串聯(lián)起來，將其首尾兩端作為外接端子的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的變壓器，其特征在于單相變壓器同一電壓側(cè)的一相或兩相鐵心柱上有兩個箔式雙迭繞組，兩個箔式雙迭繞組的四個線圈按如下接線方式連接按電勢迭加原則，第一繞組的第一線圈同第二繞組的第一線圈串聯(lián)后，再同第一繞組的第二線圈串聯(lián)，然后再同第二繞組的第二線圈串聯(lián)，首尾兩個端子作為外接端子。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的變壓器，其特征在于三相變壓器同一電壓側(cè)每相鐵心柱上有一個箔式雙迭繞組和一個單迭繞組，并按如下接線方式連接其三相箔式雙迭繞組的六個線圈接成如權(quán)利要求4所述的Z形接線方式，在該Z形接線繞組的三個外接端子上串聯(lián)一個單迭繞組，使每個單迭繞組的電勢向量同與其串聯(lián)的該相兩個箔式雙迭繞組線圈之一的電勢向量相位角一致，單迭繞組的另一端作為相線端子。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的變壓器，其特征在于三相變壓器同一電壓側(cè)每相鐵心柱上有一個箔式雙迭繞組和一個單迭繞組，并按如下接線方式連接其三相箔式雙迭繞組的六個線圈接成六角形接線方式，在其三個不相鄰的連接端子上各串聯(lián)一個單迭繞組，使各單迭繞組的電勢向量分別指向該連接端子與電勢向量圖六角形中心點(diǎn)連線的外延線方向，單迭繞組的另一端作為相線端子。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變壓器，其特征在于三相變壓器同一電壓側(cè)每相鐵心柱上有一個箔式雙迭繞組和一個單迭繞組，并按如下接線方式連接其三相箔式雙迭繞組的第一線圈連接成三角形接線方式，分別將箔式雙迭繞組的第二線圈與同一相鐵心柱上的單迭繞組同相位串聯(lián)后，將各第二線圈的尾端與不同相鐵心柱上箔式雙迭繞組的兩個第一線圈的連接點(diǎn)相連接，三個單迭繞組的另一端作為相線端子。
11.根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的變壓器，其特征在于三相變壓器同一電壓側(cè)每相鐵心柱上有兩個箔式雙迭繞組和一個單迭繞組，按如下接線方式連接兩組三相箔式雙迭繞組中的六個線圈接成六角形接法，另六個線圈接成三組由兩個不同相線圈串聯(lián)起來的折邊，分別串接在六角形繞組的三個頂點(diǎn)與三個延邊單迭繞組之間，構(gòu)成Z形延邊六角形接線，每一個箔式雙迭繞組的兩個線圈之一接在六角形繞組中，另一個接在Z形延邊中。
12根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的變壓器，其特征在于單相變壓器同一電壓側(cè)一相鐵心柱上有一個箔式雙迭繞組和一個或兩個單迭繞組，該箔式雙迭繞組的兩個線圈按電勢迭加原則串聯(lián)後再同單迭繞組串聯(lián)，該單迭繞組可為一段，也可分成兩段或多段，串接在箔式雙迭繞組的兩個電源側(cè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的變壓器，其特征在于單相變壓器同一電壓側(cè)一相或二相鐵心柱上有兩個箔式雙迭繞組和一個或兩個單迭繞組，按如下接線方式連接兩個箔式雙迭繞組的四個線圈按電勢迭加的原則交叉連接，再同單迭繞組串聯(lián)，該單迭繞組可為一段，也可分成兩段或多段，串接在箔式雙迭繞組的兩個電源側(cè)。
專利摘要本實(shí)用新型是防雷擊防干擾容性變壓器。本實(shí)用新型屬于配電用、整流用和電子設(shè)備電源用的變壓器。其結(jié)構(gòu)是該變壓器的一個電壓側(cè)的每一相鐵心柱上的繞組或不同電壓側(cè)的每一相鐵心柱上的繞組可以是用互相絕緣的兩組金屬箔迭在一起并繞起來成為兩個同心線圈，即為箔式雙迭繞組構(gòu)成，而該兩個同心線圈的每個線圈都分別與同一電壓側(cè)的另一相鐵心柱上繞組的兩個同心線圈之一串聯(lián)；也可以是用上述箔式雙迭繞組和用帶絕緣的導(dǎo)體繞成一個同心線圈即單迭繞組連接構(gòu)成。優(yōu)點(diǎn)是變壓器繞組自身具有很大的并聯(lián)電容容量，可減少電網(wǎng)中無功功率補(bǔ)償裝置。能更有效防雷擊防干擾。提高電網(wǎng)單相短路時短路保護(hù)的靈敏度。
文檔編號H01F27/30GK2594947SQ0228275
公開日2003年12月24日 申請日期2002年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月1日
發(fā)明者尤大千 申請人:尤大千