專利名稱：用輸出量增加三相變壓器平衡繞組作用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠增加三相變壓器平衡繞組作用的方法，尤其是通過將三相變壓器輸出量作用于平衡繞組增加三相變壓器平衡繞組作用的方法。
背景技術(shù)：
目前，公知在三相變壓器各鐵芯柱上都增加一個繞組，并將其按△形接法連接，可以當三相負載不平衡引起三相輸出電壓不相等時對輸出電壓起到一定的平衡作用。平衡繞組能夠?qū)θ噍敵鲭妷浩鸬狡胶庾饔玫脑?，在于當三相負載不平衡時通過三相鐵芯柱內(nèi)磁通量不相等，但三相負載不平衡在三相鐵芯柱內(nèi)引起磁通量不相等的差很少，平衡繞組對三相輸出電壓所能起到的平衡作用就很有限，經(jīng)常很不明顯。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的三相變壓器鐵芯柱上的平衡繞組，靠三相鐵芯柱內(nèi)磁通量之差對三相平衡輸出電壓作用不明顯的不足，本發(fā)明提出一種用三相變壓器輸出量作用于平衡繞組增加其平衡作用的方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是可以用輸出電流和輸出電壓作用于平衡繞組增加其平衡作用。用輸出電流作用于平衡繞組增加其平衡作用的方法是將三相平衡繞組在△形連接處斷開；在每相輸出導線上各增加一個電流互感器，三個電流互感器完全相同，每個電流互感器的一次繞組串入一根輸出導線，每個電流互感器二次繞組的一個端點與串入電流互感器一次繞組的輸出導線所在的鐵芯柱上的平衡繞組的一個端點連接，電流互感器二次繞組的另一個端點與該平衡繞組所斷開的另一個端點連接，三個電流互感器二次繞組和三個平衡繞組組成封閉形，并使電流互感器二次繞組電流流入所述鐵芯柱上的平衡繞組時，在其一次繞組所串入的變壓器二次繞組所在的鐵芯柱內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向，與所述變壓器一次繞組所在鐵芯柱內(nèi)產(chǎn)生磁場方向相同；當變壓器三相輸出電流相等時，三個電流互感器二次繞組的感應電流矢量和為0，三個平衡繞組內(nèi)產(chǎn)生的感應電動勢矢量和也為0，所述的由三個電流互感器二次繞組和三個平衡繞組組成的封閉形內(nèi)無電流；當變壓器三相輸出電流不相等時，如果三個平衡繞組內(nèi)產(chǎn)生的感應電動勢矢量和仍接近0，但三個電流互感器二次繞組的感應電流矢量和不為0，在由三個電流互感器二次繞組和三個平衡繞組組成的封閉形內(nèi)就有一個電流，如果變壓器三相輸出電流中a、b兩相電流相等，而c相電流大于a、b兩相電流，則c相輸出電壓低于a、b相電壓，同時三個平衡繞組內(nèi)電流的方向與c相上的電流互感器二次繞組中電流的方向相同，這個電流在c相所在平衡繞組內(nèi)產(chǎn)生的磁場加強c相所在鐵芯柱內(nèi)的磁場，因C相二次繞組輸出電壓Vc2＝Nc2dφc/dt，當c相所在鐵芯柱內(nèi)的磁場增加，φc增加，C相輸出電壓增加；在a、b兩相所在平衡繞組內(nèi)產(chǎn)生的磁場減弱a、b相所在鐵芯柱內(nèi)的磁場，φa、φb降低，所以a、b相輸出電壓降低。
用輸出電壓作用于平衡繞組增加其平衡作用的方法是將三相平衡繞組在△形連接處斷開；在每相二次繞組的兩根輸出導線上各增加一個電壓互感器，三個電壓互感器完全相同，每個電壓互感器的一次繞組并聯(lián)接入每相二次繞組的兩根輸出導線，每個電壓互感器二次繞組的一個端點與所接入電壓互感器一次繞組的二次繞組輸出導線所在的鐵芯柱上的平衡繞組的一個端點連接，電壓互感器二次繞組的另一個端點與該平衡繞組斷開后的另一個端點連接，三個電壓互感器二次繞組和三個平衡繞組組成封閉形，并使電壓互感器二次繞組電流流入所述鐵芯柱上的平衡繞組時，在所述鐵芯柱內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向與所述鐵芯柱內(nèi)變壓器一次繞組產(chǎn)生磁場的方向相反；當變壓器三相輸出電壓相等時，三個電壓互感器二次繞組的感應電動勢矢量和為0，三個平衡繞組內(nèi)產(chǎn)生的感應電動勢矢量和也為0，所述的由三個電壓互感器二次繞組和三個平衡繞組組成的封閉形內(nèi)無電流；當變壓器三相輸出電壓不相等時，如果三個平衡繞組內(nèi)產(chǎn)生的感應電動勢矢量和仍接近0，但三個電壓互感器二次繞組的感應電動勢矢量和不為0，在由三個電壓互感器二次繞組和三個平衡繞組組成的封閉形內(nèi)就有一個電流，如果變壓器三相輸出電壓中a、b兩相電壓相等，而c相電壓大于a、b兩相電壓，則三個平衡繞組內(nèi)電流的方向與c相上的電壓互感器二次繞組中感應電動勢的方向相同，這個電流在c相所在平衡繞組內(nèi)產(chǎn)生的磁場減弱c相所在鐵芯柱內(nèi)的磁場，c相所在鐵芯柱內(nèi)的磁場降低，φc降低，c相輸出電壓降低；在a、b兩相所在平衡繞組內(nèi)產(chǎn)生的磁場加強a、b相所在鐵芯柱內(nèi)的磁場，φa、φb增加，a、b相輸出電壓增加。
還可按上述方法，用電壓互感器將輸出電壓和用電流互感器將輸出電流共同作用于同一組平衡繞組，或用電壓互感器將輸出電壓和用電流互感器將輸出電流分別作用于兩組平衡繞組，平衡三相輸出電壓。
本發(fā)明的有益效果是，平衡繞組平衡變壓器三相輸出電壓的作用大為增加，若用變壓器輸出電流作用于平衡繞組，每個電流互感器的一次繞組可就是變壓器輸出導線，用導線在每根輸出導線上繞幾圈就可以是電流互感器二次繞組。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是用輸出電流通過電流互感器作用于平衡繞組第一個實施例電路、磁路原理圖；圖2是圖1變壓器三相負載平衡時變壓器二次繞組三相輸出電流相量圖；圖3是圖1變壓器三相負載平衡時電流互感器二次繞組三相電流相量圖；圖4是圖1變壓器三相負載不平衡時變壓器二次繞組三相輸出電流相量圖；圖5是圖1變壓器三相負載不平衡時電流互感器二次繞組三相電流相量圖；圖6是用輸出電壓通過電壓互感器作用于平衡繞組第二個實施例電路、磁路原理圖；圖7是圖6變壓器三相負載平衡時變壓器二次繞組三相輸出電壓相量圖；圖8是圖6變壓器三相負載平衡時電流互感器二次繞組三相電流相量圖；圖9是圖6變壓器三相負載不平衡時變壓器二次繞組三相輸出電壓相量圖；圖10是圖6變壓器三相負載不平衡時電流互感器二次繞組三相電流相量圖；圖11是用輸出電流通過電流互感器和用輸出電壓通過電壓互感器共同作用于一組平衡繞組第3個實施例電路、磁路原理圖；圖12是用輸出電流通過電流互感器和用輸出電壓通過電壓互感器分別作用于兩組平衡繞組第4個實施例電路、磁路原理圖。
在圖1中，1.a相一次繞組輸入電流，2.a相一次繞組輸入電流磁場，3.a相一次繞組，4.變壓器鐵芯，5.b相一次繞組輸入電流，6.b相一次繞組輸入電流磁場，7.b相一次繞組，8.c相一次繞組輸入電流，9.c相一次繞組輸入電流磁場，10.c相一次繞組，11.a相電流互感器二次繞組，12.a相變壓器二次繞組輸出電流，13.a相電流互感器二次繞組電流，14.a相變壓器二次繞組，15.a相變壓器二次繞組磁場，16.a相平衡繞組，17.a相平衡繞組磁場，18.b相電流互感器二次繞組，19.b相變壓器二次繞組輸出電流，20.b相電流互感器二次繞組電流，21.b相變壓器二次繞組，22.b相變壓器二次繞組磁場，23.b相平衡繞組，24.b相平衡繞組磁場，25.c相電流互感器二次繞組，26.c相變壓器二次繞組輸出電流，27.c相電流互感器二次繞組電流，28.c相變壓器二次繞組，29.c相變壓器二次繞組磁場，30.c相平衡繞組，31.c相平衡繞組磁場。
在圖2中，1.a相變壓器二次繞組輸出電流，2.b相變壓器二次繞組輸出電流，3.c相變壓器二次繞組輸出電流。
在圖3中，1.a相電流互感器二次繞組電流，2.b相電流互感器二次繞組電流，3.c相電流互感器二次繞組電流。
在圖4中，1、2、3與圖2中的相同，4.c相變壓器二次繞組輸出電流大于a、b兩相變壓器二次繞組輸出電流部分。
在圖5中，1、2、3與圖3中的相同，4.c相電流互感器二次繞組電流大于a、b兩相電流互感器二次繞組電流部分。
在圖6中，1~10，12，14~17，19，21~24，26，28~31與圖1中的相同，11.a相電壓互感器二次繞組，13.a相電壓互感器二次繞組電流，18.b相電壓互感器二次繞組，20.b相電壓互感器二次繞組電流，25.c相電壓互感器二次繞組，27.c相電壓互感器二次繞組電流。
在圖7中，1.a相變壓器二次繞組輸出電壓，2.b相變壓器二次繞組輸出電壓，3.c相變壓器二次繞組輸出電壓。
在圖8中，1.a相電流互感器二次繞組電流，2.b相電流互感器二次繞組電流，3.c相電流互感器二次繞組電流。
在圖9中，1、2、3與圖2中的相同，4.c相變壓器二次繞組輸出電壓大于a、b兩相變壓器二次繞組輸出電壓部分。
在圖10中，1、2、3與圖3中的相同，4.c相電流互感器二次繞組電流大于a、b兩相電流互感器二次繞組電流部分。
在圖11中，1~16，18~23，25~30與圖6中的相同，17.a相電壓互感器在平衡繞組中產(chǎn)生磁場，24.b相電壓互感器在平衡繞組中產(chǎn)生磁場，31.c相電壓互感器在平衡繞組中產(chǎn)生磁場，32.a相電流互感器二次繞組，33.a相電流互感器二次繞組電流，34.a相電流互感器二次繞組電流在a相平衡繞組中產(chǎn)生磁場，35.b相電流互感器二次繞組，36.b相電流互感器二次繞組電流，37.b相電流互感器二次繞組電流在b相平衡繞組中產(chǎn)生磁場，38.c相電流互感器二次繞組，39.c相電流互感器二次繞組電流，40.c相電流互感器二次繞組電流在c相平衡繞組中產(chǎn)生磁場。
在圖12中，1~40與圖11中的相同，41.增加的a相平衡繞組，42.增加的b相平衡繞組，43.增加的c相平衡繞組。
具體實施例方式
在圖1實施例中，選三個完全相同的電流互感器，將每個電流互感器的一次繞組分別串入變壓器二次繞組一根輸出導線中，電流互感器的一次繞組可就為變壓器二次繞組輸出導線，每個電流互感器二次繞組(11)、(18)、(25)可在變壓器二次繞組輸出導線上繞幾匝而成；三個電流互感器二次繞組(11)、(18)、(25)和三個平衡繞組(16)、(23)、(30)組成封閉形，電流互感器二次繞組(11)、(18)、(25)流入每相平衡繞組的電流(13)、(20)、(27)在各相鐵芯柱內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向(17)、(24)、(31)分別與所述鐵芯柱內(nèi)變壓器一次繞組產(chǎn)生磁場的方向(2)、(6)、(9)相同。由圖2和圖3可見，當變壓器三相輸出電流(12)、(19)、(26)相等時，三個電流互感器二次繞組的感應電流矢量和為0，三個平衡繞組內(nèi)產(chǎn)生的感應電動勢矢量和也為0，所述的由三個電流互感器二次繞組和三個平衡繞組組成的封閉形內(nèi)無電流；由圖4和圖5可見，當三相輸出電流(12)、(19)、(26)不相等時，如果三個平衡繞組內(nèi)產(chǎn)生的感應電動勢矢量和仍接近0，但三個電流互感器二次繞組的感應電流矢量和不為0，在由三個電流互感器二次繞組(11)、(18)、(25)和三個平衡繞組(13)、(20)、(27)組成的封閉形內(nèi)就有一個電流，如果三相輸出電流中a、b兩相電流相等，而c相電流大于a、b兩相電流ΔIc3，則c相輸出電壓低于a、b相電壓，同時三個平衡繞組內(nèi)電流ΔIc3的方向與c相上的電流互感器二次繞組中電流的方向相同，這個電流ΔIc3在c相所在平衡繞組內(nèi)產(chǎn)生的磁場(17)加強c相所在鐵芯柱內(nèi)的磁場(2)，增加c相輸出電壓；在a、b兩相所在平衡繞組內(nèi)產(chǎn)生的磁場和減弱a、b相所在鐵芯柱內(nèi)的磁場(6)和(9)，降低a、b相輸出電壓。
在圖6實施例中，選三個完全相同的電壓互感器，將每個電壓互感器的一次繞組分別并入變壓器每相二次繞組兩根輸出導線之間，三個電流互感器二次繞組(11)、(18)、(25)和三個平衡繞組(16)、(23)、(30)組成封閉形，電壓互感器二次繞組(11)、(18)、(25)流入每相平衡繞組的電流(13)、(20)、(27)在各相鐵芯柱內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向(17)、(24)、(31)分別與所述鐵芯柱內(nèi)變壓器一次繞組產(chǎn)生磁場的方向(2)、(6)、(9)相反。由圖7和圖8可見，當變壓器三相輸出電壓(12)、(19)、(26)相等時，三個電壓互感器二次繞組的感應電流矢量和為0，三個平衡繞組內(nèi)產(chǎn)生的感應電動勢矢量和也為0，所述的由三個電壓互感器二次繞組和三個平衡繞組組成的封閉形內(nèi)無電流；由圖9和圖10可見，當三相輸出電壓(12)、(19)、(26)不相等時，如果三個平衡繞組內(nèi)產(chǎn)生的感應電動勢矢量和仍為0，但三個電壓互感器二次繞組的感應電流矢量和不為0，在由三個電壓互感器二次繞組(11)、(18)、(25)和三個平衡繞組(13)、(20)、(27)組成的封閉形內(nèi)就有一個電流，如果三相輸出電壓中a、b兩相電壓相等，而c相電壓大于a、b兩相電壓ΔVc3，則三個平衡繞組內(nèi)電流ΔIc3的方向與c相上的電壓互感器二次繞組中電流的方向相同，這個電流ΔIc3在c相所在平衡繞組內(nèi)產(chǎn)生的磁場(17)減弱c相所在鐵芯柱內(nèi)的磁場(2)，降低c相輸出電壓；在a、b兩相所在平衡繞組內(nèi)產(chǎn)生的磁場和加強a、b相所在鐵芯柱內(nèi)的磁場(6)和(9)，增加a、b相輸出電壓。
在圖11實施例中，選三個完全相同的電壓互感器和三個完全相同的電流互感器，將每個電壓互感器的一次繞組分別并入變壓器每相二次繞組兩根輸出導線之間，將每個電流互感器的一次繞組分別串入變壓器二次繞組一根輸出導線中，三個電壓互感器二次繞組(11)、(18)、(25)和三個電流互感器二次繞組(32)、(35)、(38)和三個平衡繞組(16)、(23)、(30)組成封閉形，電流互感器二次繞組(32)、(35)、(38)流入每相平衡繞組的電流(33)、(36)、(39)在該相鐵芯柱內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向(34)、(24)、(31)分別與所述鐵芯柱內(nèi)變壓器一次繞組產(chǎn)生磁場的方向(2)、(6)、(9)相同，電壓互感器二次繞組(11)、(18)、(25)流入每相平衡繞組的電流(13)、(20)、(27)在各相鐵芯柱內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向(17)、(24)、(40)分別與所述鐵芯柱內(nèi)變壓器一次繞組產(chǎn)生磁場的方向(2)、(6)、(9)相反。當變壓器三相二次繞組(14)、(21)、(28)輸出電壓相等時，三個電壓互感器二次繞組的感應電動勢矢量和為0，當變壓器三相二次繞組(14)、(21)、(28)輸出電流(12)、(19)、(26)相等時，三個電流互感器二次繞組的感應電流矢量和為0，三個平衡繞組內(nèi)產(chǎn)生的感應電動勢矢量和也為0，所述的由三個電壓互感器二次繞組、三個電流互感器二次繞組和三個平衡繞組組成的封閉形內(nèi)無電流。當變壓器三相輸出電流(12)、(19)、(26)不相等，或變壓器三相輸出電壓不相等時，在由三個電壓互感器二次繞組、三個電流互感器二次繞組和三個平衡繞組組成的封閉形內(nèi)就有電流，這個電流能夠?qū)θ噍敵鲭妷浩鸬狡胶庾饔谩?br> 在圖12實施例中，選三個完全相同的電壓互感器和三個完全相同的電流互感器，將每個電壓互感器的一次繞組分別并入變壓器每相二次繞組兩根輸出導線之間，將每個電流互感器的一次繞組分別串入變壓器二次繞組一根輸出導線中，三個電壓互感器二次繞組(11)、(18)、(25)和三個平衡繞組(16)、(23)、(30)組成封閉形，三個電流互感器二次繞組(32)、(35)、(38)和三個平衡繞組(16)、(23)、(30)組成封閉形，其平衡三相輸出電壓的作用與圖1和圖6的相同。
權(quán)利要求
1.一種通過電壓互感器或電流互感器將三相變壓器輸出量作用于平衡繞組增加其平衡作用的方法，其特征是將電壓互感器或電流互感器的一次繞組與變壓器輸出端連接，電壓互感器或電流互感器的二次繞組與平衡繞組組成閉合回路；當三相變壓器輸出量不平衡時，電壓或電流互感器的二次繞組在平衡繞組中產(chǎn)生電流減小三相變壓器輸出量不平衡程度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過電壓互感器或電流互感器將三相變壓器輸出量作用于平衡繞組增加其平衡作用的方法，其特征是將電壓互感器的一次繞組與變壓器輸出端并聯(lián)，電壓互感器的二次繞組與平衡繞組串聯(lián)組成閉合回路，電壓互感器二次繞組中感應電流流入其一次繞組所接入的三相變壓器二次繞組所在鐵芯柱內(nèi)的平衡繞組時，在所述鐵芯柱內(nèi)所產(chǎn)生的磁場方向，與該鐵芯柱內(nèi)變壓器一次繞組所產(chǎn)生磁場方向相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過電壓互感器或電流互感器將三相變壓器輸出量作用于平衡繞組增加其平衡作用的方法，其特征是將電流互感器的一次繞組與變壓器輸出端串聯(lián)，電流互感器的二次繞組與平衡繞組串聯(lián)組成閉合回路，電流互感器二次繞組中感應電流流入其一次繞組所接入的三相變壓器二次繞組所在鐵芯柱內(nèi)的平衡繞組時，在所述鐵芯柱內(nèi)所產(chǎn)生的磁場方向，與該鐵芯柱內(nèi)變壓器一次繞組所產(chǎn)生磁場方向相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過電壓互感器或電流互感器將三相變壓器輸出量作用于平衡繞組增加其平衡作用的方法，其特征是將電壓互感器的一次繞組與變壓器輸出端并聯(lián)，將電流互感器的一次繞組與變壓器輸出端串聯(lián)，電壓互感器二次繞組、電流互感器二次繞組與平衡繞組串聯(lián)組成閉合回路，電壓互感器二次繞組中感應電流流入其一次繞組所接入的三相變壓器二次繞組所在鐵芯柱內(nèi)的平衡繞組時，在所述鐵芯柱內(nèi)所產(chǎn)生的磁場方向，與該鐵芯柱內(nèi)變壓器一次繞組所產(chǎn)生磁場方向相反；電流互感器二次繞組中感應電流流入其一次繞組所接入的三相變壓器二次繞組所在鐵芯柱內(nèi)的平衡繞組時，在所述鐵芯柱內(nèi)所產(chǎn)生的磁場方向，與該鐵芯柱內(nèi)變壓器一次繞組所產(chǎn)生磁場方向相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過電壓互感器或電流互感器將三相變壓器輸出量作用于平衡繞組增加其平衡作用的方法，其特征是在三相變壓器三個鐵芯柱上設(shè)兩組三相平衡繞組，將電壓互感器的一次繞組與變壓器輸出端并聯(lián)，電壓互感器二次繞組與一組平衡繞組串聯(lián)組成閉合回路，電壓互感器二次繞組中感應電流流入其一次繞組所接入的三相變壓器二次繞組所在鐵芯柱內(nèi)的平衡繞組時，在所述鐵芯柱內(nèi)所產(chǎn)生的磁場方向，與該鐵芯柱內(nèi)變壓器一次繞組所產(chǎn)生磁場方向相反；電流互感器二次繞組中感應電流流入其一次繞組所接入的三相變壓器二次繞組所在鐵芯柱內(nèi)的平衡繞組時，在所述鐵芯柱內(nèi)所產(chǎn)生的磁場方向，與該鐵芯柱內(nèi)變壓器一次繞組所產(chǎn)生磁場方向相同。
全文摘要
一種通過電壓互感器或電流互感器將三相變壓器輸出量作用于平衡繞組增加其平衡作用的方法，將電壓互感器一次繞組與變壓器輸出端并聯(lián)，電流互感器一次繞組與變壓器輸出端串聯(lián)，電壓或電流互感器二次繞組，與平衡繞組串聯(lián)組成閉合回路，電壓互感器二次繞組中感應電流流入平衡繞組，在鐵芯柱內(nèi)產(chǎn)生磁場方向與鐵芯柱內(nèi)原磁場方向相反，電流互感器二次繞組中感應電流流入平衡繞組，在鐵芯柱內(nèi)產(chǎn)生磁場方向與鐵芯柱內(nèi)原磁場方向相同。
文檔編號H01F27/42GK101013627SQ20061006901
公開日2007年8月8日 申請日期2006年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月21日
發(fā)明者魏明 申請人:魏明