单相自耦变中性点调压确保低压恒定的新结构

单相自耦变中性点调压确保低压恒定的新结构

戴玲英

（特变电工衡阳变压器有限公司湖南衡阳421007）

摘要:介绍一种可以确保单相自耦变中性点调压低压侧电压恒定的新型结构，并与以往的常规结构就低压侧电压变化率和成本进行比较，得出此新型结构不仅低压侧电压基本恒定，而且成本更低。

关键词：单相；自耦变；串联绕组；公共绕组；中性点调压；低压

一.引言

如图Ⅰ原理和结构所示，单相自耦变中性点调压是通过改变公共绕组的匝数来实现调节输出端的电压，而输入端的电压却是不变的，输入端也包含中性点的调压匝数，所以需改变磁通来达到平衡，如此，自耦变中性点调压就是变磁通调压。由于低压侧的匝数是不变的，于是引起低压侧的电压波动。如果变压器的低压绕组带无功补偿装置或者带负荷，那么用户一般不允许低压侧电压波动太大，于是确保低压侧电压恒定是变压器制造厂商需要解决的首要问题。

通常情况，变压器厂商会在低压侧串联一个绕组来补偿低压侧的电压的波动，用来稳定低压电压，这样就引进一个低压补偿变，跟主变一起放进油箱里面。结构如图Ⅱ所示。

笔者在这提出一种新型结构，如图Ⅲ所示。将低压绕组放置旁柱，通过中压激磁绕组让此旁柱磁通恒定，这样就能确保低压侧电压恒定为某一值。

现就图Ⅱ和图Ⅲ所示的两种结构就低压侧电压变化率和成本进行比较。

图Ⅱ常规结构

图Ⅲ新结构

二.两种结构的比较

笔者以下列实例来对比两种结构的低压侧电压变化率和成本。

型号：ODFPS-250000/500

额定容量：250MVA/250MVA/30MVA

额定电压及调压范围：

（500±4×2.5%）/275/33kV

相数：单相

频率：50Hz

联结组别：I0a0i0

冷却方式：ONAN/ONAF/ODAF

60%/80%/100%

短路阻抗：（额定）

HV-MV:12.5%；(以250MVA为基准)

HV-LV:21%；(以30MVA为基准)

MV-LV:20%；(以30MVA为基准)

空载损耗：40kW;

负载损耗：295kW;

先介绍结构Ⅱ和结构Ⅲ的绕组放置情况：结构Ⅱ为常规结构，铁芯主柱上从内到外依次是低压绕组-调压绕组-公共绕组-串联绕组；补偿变的铁芯从内到外一次是补偿绕组-激磁绕组，此俩铁芯均为变磁通。由于此实例的高低阻抗和中低阻抗极大，还需要在低压侧串联一个电抗器来增加其阻抗值。结构Ⅲ为本文提出的新型结构，铁芯主柱上从内到外依次是调压绕组-公共绕组-串联绕组，主柱为变磁通；其中一个旁柱铁芯上从内到外依次是低压绕组-激磁绕组，此旁柱为恒磁通，而另一旁柱亦为变磁通。由于这种结构能很好地满足此高阻抗要求，故无需再串联电抗器。

现就结构Ⅱ和结构Ⅲ对低压电压变化率和成本进行比较：

1.低压侧电压变化率如下表：

从上表中数据可以看出，图Ⅲ结构的低压总恒定为某一个恒定的值，且变化在国标要求范围5%以内，也可以通过调整旁柱的截面积也可以调整到刚好需要的某一恒定的电压值。

2.成本比较

从上表中数据可以看出，根据现在材料价格，可以得出图Ⅲ结构要比图Ⅱ结构的成本要少，即图Ⅲ结构要比图Ⅱ结构更经济。

从上述两表数据可以看出，图Ⅲ结构要比图Ⅱ结构的低压更稳定，且成本更经济。即本文提出的新结构要比常规结构低压更稳定，成本更经济。

三.结束语

综上所述，本文提出的新结构如图Ⅲ结构不仅低压侧电压基本恒定，而且更经济。因此，对于单相自耦变中性点调压的变磁通调压方式，无论高压侧是输入端还是输出端，采用此种结构，较常规结构更经济适用。

此结构仅限于单相自耦变中性点调压的变磁通调压方案，三相一体的就另当别论了。

作者简介

戴玲英（1980-），女，湖南邵阳武冈人，特变电工衡阳变压器有限公司工程师，从事变压器设计工作。