專利名稱：一種節(jié)能型非晶合金配電變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配電變壓器設(shè)計制造領(lǐng)域，具體是一種節(jié)能型非晶合金配電變壓器。
背景技術(shù)：
我國低壓配電網(wǎng)居民220伏單相用電設(shè)備年耗電量占全國總用電量的比例呈明顯上升趨勢，城鎮(zhèn)低壓配電變壓器單臺容量越來越大，隨著用電負荷的不斷增長和配電變壓器制造新技術(shù)新材料廣泛使用，城鎮(zhèn)低壓配電網(wǎng)中可變損耗已遠遠大于空載損耗。目前供電模式下，由于配電變壓器單臺容量越來越大，配變高、低側(cè)電纜頭發(fā)熱引起的故障時有發(fā)生；低壓配電網(wǎng)主干及分支電纜纜徑越來越大、高壓側(cè)進線電纜纜徑同樣越來越大，施工和事故搶修難度不斷加大，投資額也不斷攀升；一旦發(fā)生事故，用電客戶受停電影響波及范圍大，供電量受損也大。目前低壓配電網(wǎng)中，配電變壓器“y/ynQ_12 ”或“d/ynQ_n ”接線方式，由于客戶用電時間段和用電負荷不能統(tǒng)一，電力部門在技術(shù)上規(guī)定配電變壓器中性線電流不大于額定線電流的25%，配電變壓器零序電流無法避免。若采用常規(guī)配電變壓器，小容量密布點，配變?nèi)嘭撦d不平衡現(xiàn)象會更加嚴重，其目前供電模式下引起的線損增加已不能忽視，同時造成配變壓器噪音、電磁輻射、發(fā)熱程度加劇已引起相關(guān)部門重視。低壓配電網(wǎng)采用三相四線或三相五線制供電，滿足需要400伏和220伏電壓供電的客戶需求。從供電部門安裝的單相電表數(shù)量可知道，目前普通居民樓、高層或小高層居民樓和小商業(yè)用電客戶幾乎都是220伏電壓供電，大型商場、賓館、政府辦公和寫字樓采用專變，400伏和220伏電壓供電，其400伏供電是大型鍋爐、電梯、中央冷暖空調(diào)器和消防水泵使用，一般這些場合從供電可靠性要求，安裝二臺或二臺以上配電變壓器，其中至少有一臺配電變壓器專為大型鍋爐、電梯、中央冷暖空調(diào)器和消防水泵使用服務(wù)，220伏電壓用電的客戶群數(shù)是最多且M小時需求。

發(fā)明內(nèi)容
為了減少目前配電網(wǎng)配電變壓器零序電流增加配電變壓器可變損耗和最大程度平衡三相磁通勢，單相負載勵磁功率由不同相共同負擔(dān)，減少配電變壓器噪音和本體發(fā)熱， 消除配電網(wǎng)中性線線損，降低低壓配電網(wǎng)線損，同時節(jié)約高、低壓配電網(wǎng)建設(shè)投資。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種節(jié)能型非晶合金配電變壓器高壓側(cè)每相鐵芯柱上繞制有同材質(zhì)，同等截面，同匝數(shù)，同繞向，結(jié)構(gòu)完全相同且相互絕緣的一組繞組，其繞制方式和繞組布局與常規(guī)非晶合金配電變壓器完全一致；A相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的低電勢端X與B相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的高電勢端B連接，B相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的低電勢端Y與C相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的高電勢端C連接，C 相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的高電勢端Z與A相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的高電勢端A連接，構(gòu)成Δ型連接；高壓側(cè)三繞組的Α、B、C端作為節(jié)能型非晶合金配電變壓器的高壓輸入端Uab，UBC，Uffl，高壓側(cè)繞組額定線電壓是IOkV或20kV。節(jié)能型非晶合金配電變壓器三相鐵芯柱上，低壓側(cè)每相繞制有同材質(zhì)，同等截面，同匝數(shù)，同繞向，結(jié)構(gòu)完全相同且相互絕緣的一組繞組，相繞組額定相電壓是132V，二相繞組額定線電壓229V ；選擇節(jié)能型非晶合金配電變壓器低壓側(cè)相繞組繞線截面，采用與同容量常規(guī)非晶合金配電變壓器低壓側(cè)同體積同重量同材質(zhì)的銅質(zhì)導(dǎo)線，繞組匝數(shù)減少線徑擴大，三相平衡負載用電，配電變壓器負載損耗相同；A相鐵芯柱上低壓側(cè)繞組低電勢端χ與B相鐵芯柱上低壓側(cè)繞組低電勢端y和C相鐵芯柱上低壓側(cè)繞組低電勢端ζ三端并連接，構(gòu)成Y型連接；并接x、y、ζ端直接保安接地。 單相負載分別接入a與b端間，b與c端間和c與a端間，構(gòu)成單相220伏Uab,Ubc,Uca輸出；三相負載分別接入a、b、c端間，構(gòu)成三相220伏輸出。所述的一種節(jié)能型非晶合金配電變壓器高壓側(cè)每相鐵芯柱上繞制有同材質(zhì)，同等截面，同匝數(shù)，同繞向，結(jié)構(gòu)完全相同且相互絕緣的一組繞組，其繞制方式和繞組布局與常規(guī)非晶合金配電變壓器完全一致，A相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的低電勢端X與B相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的高電勢端B連接，B相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的低電勢端Y與C相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的高電勢端C連接，C相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的高電勢端Z與A 相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的高電勢端A連接，構(gòu)成Δ型連接；高壓側(cè)三繞組的Α、B、C端作為節(jié)能型非晶合金配電變壓器的高壓輸入端Uab，UBC, Uca，高壓側(cè)繞組額定線電壓是IOkV 或 20kV。所述的一種節(jié)能型非晶合金配電變壓器節(jié)能型非晶合金配電變壓器三相鐵芯柱上，低壓側(cè)每相繞制有同材質(zhì)，同等截面，同匝數(shù)，同繞向，結(jié)構(gòu)完全相同且相互絕緣的一組繞組，相繞組額定相電壓是132V，二相繞組額定線電壓229V。所述的一種節(jié)能型非晶合金配電變壓器選擇低壓側(cè)相繞組繞線截面，采用與同容量常規(guī)非晶合金配電變壓器低壓側(cè)同體積同重量同材質(zhì)的銅質(zhì)導(dǎo)線，繞組匝數(shù)減少線徑擴大，三相平衡負載用電，配電變壓器可變損耗相同。
所述的一種節(jié)能型非晶合金配電變壓器A相鐵芯柱上低壓側(cè)繞組低電勢端χ與B 相鐵芯柱上低壓側(cè)繞組低電勢端y和C相鐵芯柱上低壓側(cè)繞組低電勢端ζ三端并連接，構(gòu)成Y型連接。所述的一種節(jié)能型非晶合金配電變壓器單相負載分別接入a與b端間，b與c端間和c與a端間，構(gòu)成單相220伏Uab，Ubc, Uca輸出；三相負載分別接入a、b、c端間，構(gòu)成三相220伏輸出。所述的一種節(jié)能型非晶合金配電變壓器低壓側(cè)三相繞組低電勢χ、1、ζ并接端直接安全接地。具體實施案例為說明節(jié)能型非晶合金配電變壓器技術(shù)性能，設(shè)置配變基本參數(shù)如下常規(guī)配電變壓器高低壓側(cè)繞組電阻和繞組重量分別是禮、R2和Pp P2,高低壓側(cè)繞組線徑S” S2,高低壓側(cè)繞組長度L1, L2,高低壓側(cè)繞組匝數(shù)比VN2 = 10/0. 4/ V 3 = 43. 48 ；節(jié)能型非晶合金配電變壓器高低壓側(cè)繞組電阻和繞組重量分別是R1'、R2'和P/、 P2 ’，高低壓側(cè)繞組線徑S/、S2’，高低壓側(cè)繞組長度L/、L2’，高低壓側(cè)繞組匝數(shù)比λ N1VN2' =10/0. 4/ V 3/ V 3 = 75. 30 ；負載率β，銅繞組比重和電阻率分別是λ、ρ，由公式P = λ SL、R = P L/S 知同一電壓等級常規(guī)非晶合金配電變壓器與節(jié)能型非晶合金配電變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)一致，則 N1 = 43. 48N2 = 75. 30N2，，所以 N2，= 43. 48/75. 30*Ν2，^ = P VS1 = P P1/ λ S12,同理 R2 = ρ P2/λ S22,取構(gòu)成節(jié)能型非晶合金配電變壓器低壓側(cè)一相輸出的ab端頭，構(gòu)成輸出相電壓
Uab，矢量分析Uab = Uax-Uby = V 2*Usincot_ V 2*Usin (ω t_120° )= V 2*400/ V 3sin(cot+30° )U = 400/ V 3/ V 3，U = 133. 33 伏由于配電變壓器密布點短半徑，低壓線路壓降小，低壓供電電壓取229伏，節(jié)能型非晶合金配電變壓器低壓側(cè)相電壓取132伏。節(jié)能型非晶合金配變低壓側(cè)相線額定電壓分別為132伏、229伏，可變損耗會更小，下述分析中仍按常規(guī)設(shè)置的配變基本參數(shù)進行技術(shù)對比分析。低壓側(cè)P2 = λ S2L2、P2，= λ S2' L2', P2 = P2', L2' = 43. 48/75. 30L2,S2，= 75. 30/43. 48S2常規(guī)非晶合金配電變壓器折算到低壓側(cè)電阻R = 1/43. 482* P P1/ λ S12+ P P2/ λ S22節(jié)能型非晶合金配電變壓器折算到低壓側(cè)電阻R’ = 1/75. 302*p P1/ λ S12+43. 482/75. 302* P P2/ λ S22常規(guī)非晶合金配電變壓器可變損耗Je2Ia2RASe2 V 3I2N2R2 = 3 β 2I2n2 (1/43. 482* P P1/ λ S12+ P P2/ λ S22)......... (1)節(jié)能型非晶合金配電變壓器可變損耗3β2( V 3Ι1Ν)ν3β2( V 3I2N)2R2 = 3 β 2I2n2 (3/75. 302* P P1/ λ 5^+3*43 . 482/75 · 302* P P2/ λ S22)，其中 P1 = P/，......... (2)由(1)、(2)式對比各項系數(shù)，高壓側(cè)10_7絕對誤差，低壓側(cè)10_4絕對誤差，低壓側(cè)繞組電阻遠小于高壓側(cè)繞組電阻，可得出在三相平衡負載供電時，可變損耗相等。為進一步說明節(jié)能型非晶合金配電變壓器技術(shù)性能，隨機取配變低壓側(cè)三相純阻性負載電流分別為ia = 87 V 2sinot, ib = 10 V 2sin(ot-120 ° )，ic = V 2sin( t+120° )進行可變損耗、低壓側(cè)磁動勢對比。常規(guī)非晶合金配電變壓器低壓側(cè)Yno接線時，中線電流I0= (ia+ib+ic)/3= {87 V 2sincot+[10 V 2sin(cot_120° )] + [ V 2sin(cot+120° )]}/3= 27. 29* V 2sin(cot-5. 48° ).................. (3)常規(guī)非晶合金配變壓器三相不平衡負載電流引起的可變損耗ia2*R+ib2*R+ic2*R.................. (4)常規(guī)非晶合金配變壓器各相鐵芯柱上的低壓側(cè)磁動勢A 相:ia*N2 = 87*N2 V 2sincot 安B 相:ib*N2 = 10*N2 V 2sin(cot_120° )安C 相:ic*N2 = 1*N2 V 2sin(cot+120° )安常規(guī)非晶合金配變壓 器低壓側(cè)三相鐵芯柱上瞬時合成磁動勢(ia+ib+ic)*N2= {87 V 2sincot+[10 V 2s in(cot_120° )] + [ V 2sin(cot+120° )]}*N2= 81. 87*N2 V 2sin(cot-5. 48° )安.................. (5)
節(jié)能型非晶合金配電變壓器因三相負載電流引起的可變損耗
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能型非晶合金配電變壓器，其特征在于節(jié)能型非晶合金配電變壓器高壓側(cè)每相鐵芯柱上繞制有同材質(zhì)，同等截面，同匝數(shù)，同繞向，結(jié)構(gòu)完全相同且相互絕緣的一組繞組，其繞制方式和繞組布局與常規(guī)非晶合金配電變壓器完全一致；A相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的低電勢端X與B相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的高電勢端B連接，B相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的低電勢端Y與C相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的高電勢端C連接，C相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的高電勢端Z與A相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的高電勢端A連接，構(gòu)成 Δ型連接；高壓側(cè)三繞組的A、B、C端作為節(jié)能型非晶合金配電變壓器的高壓輸入端Uab，Ubc， Uffl，高壓側(cè)繞組額定線電壓是IOkV或20kV。節(jié)能型非晶合金配電變壓器三相鐵芯柱上，低壓側(cè)每相繞制有同材質(zhì)，同等截面，同匝數(shù)，同繞向，結(jié)構(gòu)完全相同且相互絕緣的一組繞組， 相繞組額定相電壓是132V，二相繞組額定線電壓229V ；選擇節(jié)能型非晶合金配電變壓器低壓側(cè)相繞組繞線截面，采用與同容量常規(guī)非晶合金配電變壓器低壓側(cè)同體積同重量同材質(zhì)的銅質(zhì)導(dǎo)線，繞組匝數(shù)減少線徑擴大，三相平衡負載用電，配電變壓器負載損耗相同；A相鐵芯柱上低壓側(cè)繞組低電勢端χ與B相鐵芯柱上低壓側(cè)繞組低電勢端y和C相鐵芯柱上低壓側(cè)繞組低電勢端ζ三端并連接，構(gòu)成Y型連接；并接χ、1、ζ端直接安全接地。單相負載分別接入a與b端間，b與c端間和c與a端間，構(gòu)成單相220伏Uab，Ubc, Uca輸出；三相負載分別接入a、b、c端間，構(gòu)成三相220伏輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型非晶合金配電變壓器，其特征在于所述的節(jié)能型非晶合金配電變壓器高壓側(cè)每相鐵芯柱上繞制有同材質(zhì)，同等截面，同匝數(shù)，同繞向，結(jié)構(gòu)完全相同且相互絕緣的一組繞組，其繞制方式和繞組布局與常規(guī)非晶合金配電變壓器完全一致，A相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的低電勢端X與B相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的高電勢端B連接，B相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的低電勢端Y與C相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的高電勢端C連接，C相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的高電勢端Z與A相鐵芯柱上高壓側(cè)一組繞組的高電勢端A連接，構(gòu)成Δ型連接；高壓側(cè)三繞組的Α、B、C端作為節(jié)能型非晶合金配電變壓器的高壓輸入端Uab，Ubc，Ua，高壓側(cè)繞組額定線電壓是IOkV或20kV。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型非晶合金配電變壓器，其特征在于所述的節(jié)能型非晶合金配電變壓器節(jié)能型非晶合金配電變壓器三相鐵芯柱上，低壓側(cè)每相繞制有同材質(zhì)，同等截面，同匝數(shù)，同繞向，結(jié)構(gòu)完全相同且相互絕緣的一組繞組，相繞組額定相電壓是 132V，二相繞組額定線電壓229V。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型非晶合金配電變壓器，其特征在于所述的節(jié)能型非晶合金配電變壓器選擇低壓側(cè)相繞組繞線截面，采用與同容量常規(guī)非晶合金配電變壓器低壓側(cè)同體積同重量同材質(zhì)的銅質(zhì)導(dǎo)線，繞組匝數(shù)減少線徑擴大，三相平衡負載用電，配電變壓器負載損耗相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型非晶合金配電變壓器，其特征在于所述的節(jié)能型非晶合金配電變壓器A相鐵芯柱上低壓側(cè)繞組低電勢端χ與B相鐵芯柱上低壓側(cè)繞組低電勢端y和C相鐵芯柱上低壓側(cè)繞組低電勢端ζ三端并連接，構(gòu)成Y型連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型非晶合金配電變壓器，其特征在于所述的節(jié)能型非晶合金配電變壓器單相負載分別接入a與b端間，b與c端間和c與a端間，構(gòu)成單相 220伏Uab，Ubc, Uca輸出；三相負載分別接入a、b、c端間，構(gòu)成三相220伏輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型非晶合金配電變壓器，其特征在于所述的節(jié)能型非晶合金配電變壓器低壓側(cè)三相繞組低電勢X、1、Z并接端直接安全接地。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種節(jié)能型非晶合金配電變壓器，包括節(jié)能型非晶合金配電變壓器高低壓側(cè)線圈的繞組布置，繞組線徑選擇及聯(lián)結(jié)方式。本發(fā)明作用于電力公共配電網(wǎng)末端220伏公共配電系統(tǒng)，與同容量常規(guī)非晶合金配電變壓器比較，在不增加非晶合金配電變壓器制造成本的條件下，三相負載不平衡時，降低非晶合金配電變壓器的可變損耗，尤其是三相負載不平衡度越大，相比同容量常規(guī)非晶合金配電變壓器可變損耗越小。實現(xiàn)小容量密布點，就近客戶負荷中心安裝，延長配網(wǎng)10kV(20kV)線路，縮短低壓供電距離，配電系統(tǒng)線變損降低。配網(wǎng)10kV(20kV)進線纜徑截面積減小，低壓配電網(wǎng)無需中性線，配網(wǎng)銅材減少，建設(shè)成本降低。
文檔編號H01F27/30GK102360805SQ20111028899
公開日2012年2月22日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者葉宏, 葉秋詩 申請人:葉宏, 葉秋詩