技術領域

本發明涉及特高壓變壓器領域，具體涉及一種應用在三主柱并聯變壓器上的消磁線圈結構。

背景技術

國家電網為了更大規模地實現特長距離“西電東送”和“北電南送”的輸電工程，勢必要求電力變壓器制造行業進一步研制1000kV特高電壓等級、1500MVA特大容量單相自耦電力變壓器。鑒于輸電工程的送端多在偏遠的西北和西南地區或在山區，運輸條件很差，對于雙柱并聯的1000kV/1000MVA特高壓變壓器運輸重量已為360t，運輸尺寸為9.1*4.6*5.0m。對于1000kV/1500MVA特高壓變壓器運輸重量為480t，運輸尺寸為12.6*4.6*5.0m，只有采用三主柱并聯結構才能降低運輸高度，保證我國運輸的500t極限重量、4.6m寬*5.0m高的極限運輸外限尺寸。

同樣，在一單相自耦特高壓變壓器研制過程中，由于絕緣結構問題，必須設計高壓出線在高壓側，中壓及中性點出線在中低壓側，從而導致有半匝線穿過鐵心窗口，半匝線穿窗電流勵磁變壓器鐵軛大框會明顯增大變壓器的損耗和噪聲。因此，國內幾家特大型變壓器著名制造廠亟需攻克的難關之一是解決半匝線勵磁的技術問題。當高壓線圈流過額定負載電流Ir時，其中有半匝線穿窗電流繞過鐵軛回到電源側，其形成的半匝線勵磁安匝的大小相當于空載勵磁安匝，但不能參與運行線圈的安匝平衡，使得鐵軛中勵磁產生“Φ半”（如圖1所示）。由于變壓器掛在電網上，心柱的磁通必須符合法拉第電磁感應定律E=4.44fWφ，因此“φ半”不能進入心柱，而只存在于上下鐵軛和旁柱中，在其中形成一個閉合回路，而鐵軛的截面僅為心柱的1/2，這樣會使鐵軛磁路嚴重飽和，從而明顯增大變壓器的負載損耗和噪聲，致使特高壓變壓器不能正常運行，特高壓變壓器的設計和制造不可能成功，也就不可能有目前國內正在發揮積極作用的特高壓輸電工程的成功運行。

發明內容

????為解決上述問題，本發明根據變壓器的工作磁通和消磁線圈對半匝線勵磁的消磁原理，提供了一種應用在三主柱并聯變壓器上的消磁線圈結構。

本發明所述的應用在三主柱并聯變壓器上的消磁線圈結構，包括分別纏繞在變壓器左右兩個旁柱上的消磁線圈Ⅰ和消磁線圈Ⅱ，消磁線圈Ⅰ與消磁線圈Ⅱ同名端并聯形成消磁線圈組，兩消磁線圈繞向相同。根據法拉第電磁感應定律，鐵心中會有由高壓繞組和低壓繞組產生的主磁通、由繞過鐵軛的半匝線內的穿窗電流產生的附加磁通和由消磁線圈產生的感應磁通。由于穿窗電流產生的附加磁通不能進入主柱，而只存在于上下鐵軛和旁柱中，在其中形成一個閉合回路，根據安匝平衡原理，消磁線圈產生感應磁通，與之安匝平衡，感應磁通與附加磁通在鐵心中的方向一直相反，能有效抑制穿窗電流產生的附加磁通，減小附加磁通對變壓器的影響。

對于更大容量的電力變壓器，半匝線產生的附加磁通會更大，為進一步抵消附加磁通，因此需增加消磁線圈的匝數或增大消磁線圈的電流，增加感應磁通，這樣會導致消磁線圈的整體尺寸偏大，為減小消磁線圈的尺寸，降低各個消磁線圈中的電流，可以采取這種方式設置：所述的消磁線圈組有兩個，分別設置在鐵心的上下兩端且并聯連接。

優選的，所述的消磁線圈組接地，防止產生懸浮電位，避免發生放電現象。

本發明在連接時，同組的兩個消磁線圈對于變壓器主磁通來說是同名端連接，對主磁通不會形成短路環；而對于半匝線磁通來說，同組的兩個消磁線圈會轉變為異名端連接，會產生短路感應電流，起到消除半匝線磁通的作用。

本發明所述的消磁線圈結構可以利用安匝平衡電流一出一進實現自動跟蹤消磁，兩消磁線圈的首端接首端，尾端接尾端，使得變壓器內感應電勢相互抵消。本發明結構簡單，方便實現，能充分抑制穿窗電流產生的附加磁通，降低變壓器損耗。

附圖說明

圖1是現有技術中勵磁分布圖；

圖2是本發明實施例1的結構示意圖；

圖3是本發明實施例2的結構示意圖；

圖中，1、消磁線圈Ⅰ，2、消磁線圈Ⅱ，3、主磁通，4、附加磁通，5、感應磁通。

具體實施方式

實施例1

一種應用在三主柱并聯變壓器上的消磁線圈結構，如圖2所示，包括分別纏繞在變壓器兩個旁柱上的消磁線圈Ⅰ1和消磁線圈Ⅱ2，消磁線圈Ⅰ1首端接消磁線圈Ⅱ2首端，消磁線圈Ⅰ1尾端接消磁線圈Ⅱ2尾端，兩消磁線圈并聯形成消磁線圈組，兩消磁線圈繞向相同。所述的消磁線圈組接地。

實施例2