阅读说明：本技术 一种试验变压器 (Test transformer ) 是由 熊锋 刘国训 欧小平 何海江 于 2018-06-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种试验变压器,其包括第一至第五分接开关中的至少一个,其中第一分接开关用于实现三相原副边绕组直通与激磁状态之间的转换,第二分接开关用于实现各相原边绕组内部抽头与满匝之间的转换,第三分接开关用于实现三相原边绕组星接与角接之间的转换,第四分接开关用于实现三相副边绕组星接与角接之间的转换,第五分接开关用于实现各相副边绕组内部串联与并联之间的转换。本发明中,仅采用一台试验变压器就可实现原副边绕组直通、原边绕组抽头、副边绕组串/并联、原边绕组星/角接和副边绕组星/角接等多种变化中的任意一种或几种,从而利用一台试验变压器就能完成预期的部分甚至全部试验项目,成本低,占地面积小。(The invention provides a test transformer which comprises at least one of a first shunting switch, a second shunting switch, a third shunting switch, a fourth shunting switch and a fifth shunting switch, wherein the first shunting switch is used for realizing the conversion between a direct connection state and an excitation state of a three-phase primary side winding and a secondary side winding, the second shunting switch is used for realizing the conversion between an internal tap and a full turn of the primary side winding of each phase, the third shunting switch is used for realizing the conversion between a star connection and an angular connection of the three-phase primary side winding, the fourth shunting switch is used for realizing the conversion between a star connection and an angular connection of the three-phase secondary side winding, and the fifth shunting switch is used for realizing the conversion between a serial connection and a parallel. In the invention, any one or more of various changes such as direct connection of the primary winding and the secondary winding, tapping of the primary winding, serial/parallel connection of the secondary winding, star/angular connection of the primary winding and star/angular connection of the secondary winding can be realized by only adopting one testing transformer, so that expected partial or even all test projects can be finished by utilizing one testing transformer, the cost is low, and the occupied area is small.)

一种试验变压器

技术领域

本发明涉及变压器生产技术领域，具体涉及一种试验变压器，特别涉及一种可实现原副边绕组直通、原边绕组抽头、副边绕组串/并联、原边绕组星/角接和副边绕组星/角接等多种变化的试验变压器。

背景技术

目前，常规变压器的连接组别相对固定，即：原副边三相绕组的接线方法要么是星形接法，要么是三角形接法，不能互相转换；常规变压器的原副边绕组无法直通；常规变压器的副边三相绕组无法实现串并联变化。

因此，如果直接将常规变压器用作试验变压器，则完成预期的所有试验项目，就需要配置多台不同原副边绕组结构的常规变压器，成本高，占地面积大。

发明内容

为了至少部分解决现有技术中存在的技术问题而完成了本发明。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种试验变压器，包括三相铁心，以及分别绕制在所述三相铁心上的三相原边绕组与三相副边绕组，所述试验变压器还包括第一分接开关、第二分接开关、第三分接开关、第四分接开关和第五分接开关中的至少一个，其中所述第一分接开关用于实现三相原副边绕组直通与激磁状态之间的转换，所述第二分接开关用于实现各相原边绕组内部抽头与满匝之间的转换，所述第三分接开关用于实现三相原边绕组星接与角接之间的转换，所述第四分接开关用于实现三相副边绕组星接与角接之间的转换，所述第五分接开关用于实现各相副边绕组内部串联与并联之间的转换。

可选地，每相所述原边绕组分为第一原边绕组和第二原边绕组，每相所述副边绕组分为第一副边绕组和第二副边绕组。

可选地，每相所述第一原边绕组和每相所述第一副边绕组的头部引出线，或者每相所述第二原边绕组和每相所述第二副边绕组的头部引出线接入所述第一分接开关；所述第一分接开关具体用于，在调节到直通档时，使三相原副边绕组直通，以及在调节到激磁档时，使三相原副边绕组处于激磁状态。

可选地，每相所述第一原边绕组和所述第二原边绕组各自的头部、尾部引出线接入所述第二分接开关；所述第二分接开关具体用于，在调节到抽头档时，使每相所述第一原边绕组不工作而仅使每相所述第二原边绕组工作，或者使每相所述第二原边绕组不工作而仅使每相所述第一原边绕组工作；以及，在调节到满匝档时，使每相所述第一原边绕组和所述第二原边绕组串联联接后一起工作。

可选地，每相所述第二原边绕组的尾部引出线或者每相所述第一原边绕组的尾部引出线接入所述第三分接开关；所述第三分接开关具体用于，在调节到角接档时，使三相原边绕组角接，以及在调节到星接档时，使三相原边绕组星接。

可选地，每相所述第二副边绕组的尾部引出线或者每相所述第一副边绕组的尾部引出线接入所述第四分接开关；所述第四分接开关具体用于，在调节到角接档时，使三相副边绕组角接，以及在调节到星接档时，使三相副边绕组星接。

可选地，每相所述第一副边绕组和所述第二副边绕组各自的头部、尾部引出线接入所述第五分接开关；所述第五分接开关具体用于，在调节到并联档时，使每相所述第一副边绕组和所述第二副边绕组并联，以及在调节到串联档时，使每相所述第一副边绕组和所述第二副边绕组串联。

可选地，所述第一原边绕组分为串联联接的第一原边内绕组和第一原边外绕组，所述第二原边绕组分为串联联接的第二原边内绕组和第二原边外绕组；

所述第一副边绕组分为串联联接的第一副边内绕组、第一副边中绕组和第一副边外绕组，所述第二副边绕组分为串联联接的第二副边内绕组、第二副边中绕组和第二副边外绕组；

所述第一副边内绕组、所述第二副边内绕组、所述第一原边内绕组、所述第二原边内绕组、所述第一副边中绕组、所述第二副边中绕组、所述第一原边外绕组、所述第二原边外绕组、所述第一副边外绕组和所述第二副边外绕组从内至外依次套装在所述铁心上。

可选地，所述第一原边绕组与所述第二原边绕组的结构和匝数分别相同，所述第一原边内绕组和所述第一原边外绕组的匝数相同，所述第二原边内绕组和所述第二原边外绕组的匝数相同；

所述第一副边绕组与所述第二副边绕组的结构和匝数分别相同，所述第一副边内绕组、所述第一副边中绕组和所述第一副边外绕组的匝数相同，所述第二副边内绕组、所述第二副边中绕组和所述第二副边外绕组的匝数相同。

可选地，各个所述分接开关均为无励磁分接开关。

可选地，还包括控制单元，用于控制各个所述分接开关动作，并读取所述试验变压器的当前状态信息。

有益效果：

本发明中，仅采用一台试验变压器就可实现原副边绕组直通、原边绕组抽头、副边绕组串/并联、原边绕组星/角接和副边绕组星/角接等多种变化中的任意一种或几种，从而利用一台试验变压器就能完成预期的部分甚至全部试验项目，成本低，占地面积小。

附图说明

图1为本发明实施例提供的分接开关接线原理图；

图2为本发明实施例提供的分接开关档位表；

图3为本发明实施例提供的试验变压器平面布置示意图；

图4为本发明实施例提供的单相原副边绕组排列示意图；

图5为本发明实施例提供的三相原边绕组抽头角接原理图；

图6为本发明实施例提供的三相原边绕组满匝角接原理图；

图7为本发明实施例提供的三相原边绕组抽头星接原理图；

图8为本发明实施例提供的三相原边绕组满匝星接原理图；

图9为本发明实施例提供的三相副边绕组串联角接原理图；

图10为本发明实施例提供的三相副边绕组串联星接原理图；

图11为本发明实施例提供的三相副边绕组并联角接原理图；

图12为本发明实施例提供的三相副边绕组并联星接原理图。

图中：1－第一分接开关；2－第二分接开关；3－第三分接开关；4－第四分接开关；5－第五分接开关；LV－低压绕组；MV－中压绕组；HV－高压绕组；tap－调压绕组；LV内1－第一副边内绕组；LV内2－第二副边内绕组；HV1内－第一原边内绕组；HV2内－第二原边内绕组；LV中1－第一副边中绕组；LV中2－第二副边中绕组；HV1外－第一原边外绕组；HV2外－第二原边外绕组；LV外1－第一副边外绕组；LV外2－第二副边外绕组。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。

本实施例提供一种试验变压器，包括三相铁心，以及分别绕制在三相铁心上的三相原边绕组与三相副边绕组。

如图1至图3所示，所述试验变压器还包括第一分接开关1、第二分接开关2、第三分接开关3、第四分接开关4和第五分接开关5中的至少一个。其中第一分接开1关用于实现三相原副边绕组直通与激磁状态之间的转换，第二分接开关2用于实现各相原边绕组内部抽头与满匝之间的转换，第三分接开关3用于实现三相原边绕组星接与角接之间的转换，第四分接开关4用于实现三相副边绕组星接与角接之间的转换，第五分接开关5用于实现各相副边绕组内部串联与并联之间的转换。其中，星接指的是星形接线，角接指的是三角形接线。

本实施例中，仅采用一台试验变压器就可实现原副边绕组直通、原边绕组抽头、副边绕组串/并联、原边绕组星/角接和副边绕组星/角接等多种变化中的任意一种或几种，从而利用一台试验变压器就能完成预期的部分甚至全部试验项目，成本低，占地面积小。

较优地，各个分接开关均为无励磁分接开关。

本实施例中，每相原边绕组分为第一原边绕组和第二原边绕组，第二原边绕组的匝数为抽头处匝数，第一原边绕组的匝数为满匝数减去抽头处匝数；每相副边绕组分为第一副边绕组和第二副边绕组。

下面结合图1和图2，基于***后的原边绕组和副边绕组的结构详细描述第一至第五分接开关的具体工作方式。

如图1所示，在第二分接开关2所在的线框内，位于A1和A2之间的绕组为A相第一原边绕组，位于A3和A4之间的绕组为A相第二原边绕组；位于B1和B2之间的绕组为B相第一原边绕组，位于B3和B4之间的绕组为B相第二原边绕组；位于C1和C2之间的绕组为C相第一原边绕组，位于C3和C4之间的绕组为C相第二原边绕组。

在第五分接开关5所在的线框内，位于a1和a2之间的绕组为a相第一副边绕组，位于a3和a4之间的绕组为a相第二副边绕组；位于b1和b2之间的绕组为b相第一副边绕组，位于b3和b4之间的绕组为b相第二副边绕组；位于c1和c2之间的绕组为c相第一副边绕组，位于c3和c4之间的绕组为c相第二副边绕组。

如图1所示，每相第一原边绕组和每相第一副边绕组的头部引出线(也可以为每相第二原边绕组和每相第二副边绕组的头部引出线)接入第一分接开关1。如图2所示，第一分接开关1具体用于，在调节到直通档(即图2中第一分接开关档位表中的档位“1”)时，使三相原副边绕组直通，即A相原边绕组与a相副边绕组连接，B相原边绕组与b相副边绕组连接，C相原边绕组与c相副边绕组连接；以及在调节到激磁档(即图2中第一分接开关档位表中的档位“2”)时，使三相原副边绕组处于激磁状态，即A、B和C相原边绕组分别与a、b和c相副边绕组断开连接。

本实施例中，所述试验变压器采用第一分接开关1实现原副边直通，即原边输入与副边输出直通，第一分接开关1调到档位“1”时，原副边为直通，调到档位“2”时，原副边为激磁状态。原副边绕组直通后，原边绕组输入电压和电流直通副边绕组，副边绕组供给负载的电压和电流即为原边绕组的电压和电流，同时试验变压器原副边绕组均不激磁、不工作。

如图1所示，每相第一原边绕组和第二原边绕组各自的头部、尾部引出线接入第二分接开关2。如图2所示，第二分接开关2具体用于，在调节到抽头档(即图2中第二分接开关档位表中的档位“1”)时，使每相第一原边绕组不工作而仅使每相第二原边绕组工作(也可使第二原边绕组不工作而仅使第一原边绕组工作)，以及在调节到满匝档(即图2中第二分接开关档位表中的档位“2”)时，使每相第一原边绕组和第二原边绕组串联联接后一起工作，从而通过第二分接开关2的不同档位实现每相原边绕组内部抽头与满匝的变化。

如图1所示，每相第二原边绕组的尾部引出线(也可以为第一原边绕组的尾部引出线)接入第三分接开关3。如图2所示，第三分接开关3具体用于，在调节到角接档(即图2中第三分接开关档位表中的档位“1”)时，使三相原边绕组角接，以及在调节到星接档(即图2中第三分接开关档位表中的档位“2”)时，使三相原边绕组星接。

如图1所示，每相第二副边绕组的尾部引出线(也可以为第一副边绕组的尾部引出线)接入第四分接开关4。如图2所示，第四分接开关4具体用于，在调节到角接档(即图2中第四分接开关档位表中的档位“1”)时，使三相副边绕组角接，以及在调节到星接档(即图2中第四分接开关档位表中的档位“2”)时，使三相副边绕组星接。

如图1所示，每相第一副边绕组和第二副边绕组各自的头部、尾部引出线接入第五分接开关5。如图2所示，第五分接开关5具体用于，在调节到并联档(即图2中第五分接开关档位表中的档位“1”)时，使每相第一副边绕组和第二副边绕组并联，以及在调节到串联档(即图2中第五分接开关档位表中的档位“2”)时，使每相第一副边绕组和第二副边绕组串联。

如图4所示，第一原边绕组分为串联联接的第一原边内绕组HV1内和第一原边外绕组HV1外，第二原边绕组分为串联联接的第二原边内绕组HV2内和第二原边外绕组HV2外。换言之，每相原边绕组分为HV1内、HV2内、HV1外和HV2外共4个绕组，则三相原边绕组包括12个绕组，并分别采用两个单独的第二分接开关2和第三分接开关3来实现抽头/满匝、星/角接变化：当第二分接开关2调到档位“1”时，原边为抽头，调到档位“2”时，原边为满匝；第三分接开关3调到档位“1”时，原边角接，调到档位“2”时，原边为星接。而且，所述试验变压器的原边绕组利用第二分接开关实现在抽头和满匝时输入不同的电压其均可正常工作；所述试验变压器适应在原边抽头、满匝、抽头且全电压和满容量下工作时，原边三相绕组均可通过第三分接开关3进行头尾端接线改变，实现星/角接变化。

第一副边绕组分为串联联接的第一副边内绕组LV内1、第一副边中绕组LV中1和第一副边外绕组LV外1，第二副边绕组分为串联联接的第二副边内绕组LV内2、第二副边中绕组LV中2和第二副边外绕组LV外2。换言之，每相副边绕组分为LV内1、LV内2、LV中1、LV中2、LV外1和LV外2共6个绕组，则三相副边绕组包括18个绕组，并分别采用两个单独的第四分接开关4和第五分接开关5来实现串/并联和星/角接变化：第五分接开关5调到档位“1”时，副边为并联，调到档位“2”时，副边为串联，以实现每相副边绕组内部串/并联变化；第四分接开关4调到档位“1”时，副边角接，调到档位“2”时，副边为星接，以实现三相副边绕组星/角接转换。

第一副边内绕组LV内1、第二副边内绕组LV内2、第一原边内绕组HV1内、第二原边内绕组HV2内、第一副边中绕组LV中1、第二副边中绕组LV中2、第一原边外绕组HV1外、第二原边外绕组HV2外、第一副边外绕组LV外1和第二副边外绕组LV外2从内至外依次套装在铁心上。

下面结合图1、图2和图5至图12，基于上述原边绕组和副边绕组的具体结构，详细描述三相原边绕组抽头、满匝、星接和角接，三相副边绕组串联、并联、星接和角接的实现方式。

如图1、图2和图5所示，当第二分接开关调节到档位“1”，第三分接开关调节到档位“1”时，每相第一原边内绕组HV1内和第一原边外绕组HV1外均不工作，仅每相第二原边内绕组HV2内和第二原边外绕组HV2工作，即三相原边绕组抽头，且每相第二原边内绕组HV2内和第二原边外绕组HV2串联联接后再角接，从而形成三相原边绕组抽头角接的结构。

如图1、图2和图6所示，当第二分接开关调节到档位“2”，第三分接开关调节到档位“1”时，每相第一原边内绕组HV1内和第一原边外绕组HV1外，以及每相第二原边内绕组HV2内和第二原边外绕组HV2均工作，即三相原边绕组满匝，且每相第一原边内绕组HV1内、第一原边外绕组HV1外、第二原边内绕组HV2内和第二原边外绕组HV2依次串联联接后再角接，从而形成三相原边绕组满匝角接的结构。

如图1、图2和图7所示，当第二分接开关调节到档位“1”，第三分接开关调节到档位“2”时，每相第一原边内绕组HV1内和第一原边外绕组HV1外均不工作，仅每相第二原边内绕组HV2内和第二原边外绕组HV2工作，即三相原边绕组抽头，且每相第二原边内绕组HV2内和第二原边外绕组HV2串联联接后再星接，从而形成三相原边绕组抽头星接的结构。

如图1、图2和图8所示，当第二分接开关调节到档位“2”，第三分接开关调节到档位“2”时，每相第一原边内绕组HV1内和第一原边外绕组HV1外，以及每相第二原边内绕组HV2内和第二原边外绕组HV2均工作，即三相原边绕组满匝，且每相第一原边内绕组HV1内、第一原边外绕组HV1外、第二原边内绕组HV2内和第二原边外绕组HV2依次串联联接后再星接，从而形成三相原边绕组满匝星接的结构。

如图1、图2和图9所示，当第四分接开关调节到档位“1”，第五分接开关调节到档位“2”时，每相第一副边内绕组LV内1、第一副边中绕组LV中1、第一副边外绕组LV外1、第二副边内绕组LV内2、第二副边中绕组LV中2和第二副边外绕组LV外2依次串联联接后再角接，从而形成三相副边绕组串联角接的结构。

如图1、图2和图10所示，当第四分接开关调节到档位“2”，第五分接开关调节到档位“2”时，每相第一副边内绕组LV内1、第一副边中绕组LV中1、第一副边外绕组LV外1、第二副边内绕组LV内2、第二副边中绕组LV中2和第二副边外绕组LV外2依次串联联接后再星接，从而形成三相副边绕组串联星接的结构。

如图1、图2和图11所示，当第四分接开关调节到档位“1”，第五分接开关调节到档位“1”时，每相第一副边内绕组LV内1、第一副边中绕组LV中1和第一副边外绕组LV外1依次串联联接，每相第二副边内绕组LV内2、第二副边中绕组LV中2和第二副边外绕组LV外2依次串联联接，且每相第一副边绕组与第二副边绕组并联联接后再角接，从而形成三相副边绕组并联角接的结构。

如图1、图2和图12所示，当第四分接开关调节到档位“2”，第五分接开关调节到档位“1”时，每相第一副边内绕组LV内1、第一副边中绕组LV中1和第一副边外绕组LV外1依次串联联接，每相第二副边内绕组LV内2、第二副边中绕组LV中2和第二副边外绕组LV外2依次串联联接，且每相第一副边绕组与第二副边绕组并联联接后再星接，从而形成三相副边绕组并联星接的结构。

进一步地，第一原边绕组与第二原边绕组的结构和匝数分别相同，第一原边内绕组HV1内和第一原边外绕组HV1外的匝数相同，第二原边内绕组HV2内和第二原边外绕组HV2外的匝数相同，即第一原边绕组与第二原边绕组又各分成内外两部分，内外各占一半匝数，且第一原边绕组内外两部分串联后再与第二原边绕组内外两部分串联；

第一副边绕组与第二副边绕组的结构和匝数分别相同，第一副边内绕组LV内1、第一副边中绕组LV中1和第一副边外绕组LV外1的匝数相同，第二副边内绕组LV内2、第二副边中绕组LV中2和第二副边外绕组LV外2的匝数相同。

本实施例中，所述试验变压器还可包括控制单元，用于控制各个分接开关动作，并读取所述试验变压器的当前状态信息。所述控制单元可采用现有变压器控制装置内部的PLC。

具体地，中控系统通过变压器控制装置内部的PLC可以控制所有分接开关动作来实现变压器换挡，并读取变压器当前状态信息。

综上所述，所述试验变压器包括原副边共30个绕组和5个分接开关。具体地，所述试验变压器的原边绕组根据抽头和满匝时的电压及星/角接变化的要求设计成HV1和HV2两部分，并在绕组排列物理位置上将HV1和HV2又分别分成内、外绕组两部分布置，且HV1和HV2内、外两部分绕组分别串联联接；当第二分接开关2调到抽头档时HV2绕组工作，HV1绕组不工作；当第二分接开关2调到满匝档时HV1和HV2绕组串联联接一起工作。所述试验变压器的副边绕组根据串/并联及星/角接变化的要求设计成LV1和LV2两部分，每部分又分成匝数相同的三部分，并且这三部分在绕组排列物理位置上内、中、外布置，每相副边绕组LV1和LV2可通过第五分接开关5实现串、并联变化，三相副边绕组可通过第四分接开关4实现星、角接变化。

发明人发现，上述结构的试验变压器可实现如下表1和表2中的多种变化。

表1：试验变压器原边绕组接法及输入电压

表2：试验变压器副边绕组接法及输出电压

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。