专利名称：用输出量增加三相变压器平衡绕组作用的方法
技术领域：
本发明涉及一种能够增加三相变压器平衡绕组作用的方法，尤其是通过将三相变压器输出量作用于平衡绕组增加三相变压器平衡绕组作用的方法。
背景技术：
目前，公知在三相变压器各铁芯柱上都增加一个绕组，并将其按△形接法连接，可以当三相负载不平衡引起三相输出电压不相等时对输出电压起到一定的平衡作用。平衡绕组能够对三相输出电压起到平衡作用的原因，在于当三相负载不平衡时通过三相铁芯柱内磁通量不相等，但三相负载不平衡在三相铁芯柱内引起磁通量不相等的差很少，平衡绕组对三相输出电压所能起到的平衡作用就很有限，经常很不明显。
发明内容
为了克服现有的三相变压器铁芯柱上的平衡绕组，靠三相铁芯柱内磁通量之差对三相平衡输出电压作用不明显的不足，本发明提出一种用三相变压器输出量作用于平衡绕组增加其平衡作用的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是可以用输出电流和输出电压作用于平衡绕组增加其平衡作用。用输出电流作用于平衡绕组增加其平衡作用的方法是将三相平衡绕组在△形连接处断开；在每相输出导线上各增加一个电流互感器，三个电流互感器完全相同，每个电流互感器的一次绕组串入一根输出导线，每个电流互感器二次绕组的一个端点与串入电流互感器一次绕组的输出导线所在的铁芯柱上的平衡绕组的一个端点连接，电流互感器二次绕组的另一个端点与该平衡绕组所断开的另一个端点连接，三个电流互感器二次绕组和三个平衡绕组组成封闭形，并使电流互感器二次绕组电流流入所述铁芯柱上的平衡绕组时，在其一次绕组所串入的变压器二次绕组所在的铁芯柱内产生的磁场方向，与所述变压器一次绕组所在铁芯柱内产生磁场方向相同；当变压器三相输出电流相等时，三个电流互感器二次绕组的感应电流矢量和为0，三个平衡绕组内产生的感应电动势矢量和也为0，所述的由三个电流互感器二次绕组和三个平衡绕组组成的封闭形内无电流；当变压器三相输出电流不相等时，如果三个平衡绕组内产生的感应电动势矢量和仍接近0，但三个电流互感器二次绕组的感应电流矢量和不为0，在由三个电流互感器二次绕组和三个平衡绕组组成的封闭形内就有一个电流，如果变压器三相输出电流中a、b两相电流相等，而c相电流大于a、b两相电流，则c相输出电压低于a、b相电压，同时三个平衡绕组内电流的方向与c相上的电流互感器二次绕组中电流的方向相同，这个电流在c相所在平衡绕组内产生的磁场加强c相所在铁芯柱内的磁场，因C相二次绕组输出电压Vc2＝Nc2dφc/dt，当c相所在铁芯柱内的磁场增加，φc增加，C相输出电压增加；在a、b两相所在平衡绕组内产生的磁场减弱a、b相所在铁芯柱内的磁场，φa、φb降低，所以a、b相输出电压降低。
用输出电压作用于平衡绕组增加其平衡作用的方法是将三相平衡绕组在△形连接处断开；在每相二次绕组的两根输出导线上各增加一个电压互感器，三个电压互感器完全相同，每个电压互感器的一次绕组并联接入每相二次绕组的两根输出导线，每个电压互感器二次绕组的一个端点与所接入电压互感器一次绕组的二次绕组输出导线所在的铁芯柱上的平衡绕组的一个端点连接，电压互感器二次绕组的另一个端点与该平衡绕组断开后的另一个端点连接，三个电压互感器二次绕组和三个平衡绕组组成封闭形，并使电压互感器二次绕组电流流入所述铁芯柱上的平衡绕组时，在所述铁芯柱内产生的磁场方向与所述铁芯柱内变压器一次绕组产生磁场的方向相反；当变压器三相输出电压相等时，三个电压互感器二次绕组的感应电动势矢量和为0，三个平衡绕组内产生的感应电动势矢量和也为0，所述的由三个电压互感器二次绕组和三个平衡绕组组成的封闭形内无电流；当变压器三相输出电压不相等时，如果三个平衡绕组内产生的感应电动势矢量和仍接近0，但三个电压互感器二次绕组的感应电动势矢量和不为0，在由三个电压互感器二次绕组和三个平衡绕组组成的封闭形内就有一个电流，如果变压器三相输出电压中a、b两相电压相等，而c相电压大于a、b两相电压，则三个平衡绕组内电流的方向与c相上的电压互感器二次绕组中感应电动势的方向相同，这个电流在c相所在平衡绕组内产生的磁场减弱c相所在铁芯柱内的磁场，c相所在铁芯柱内的磁场降低，φc降低，c相输出电压降低；在a、b两相所在平衡绕组内产生的磁场加强a、b相所在铁芯柱内的磁场，φa、φb增加，a、b相输出电压增加。
还可按上述方法，用电压互感器将输出电压和用电流互感器将输出电流共同作用于同一组平衡绕组，或用电压互感器将输出电压和用电流互感器将输出电流分别作用于两组平衡绕组，平衡三相输出电压。
本发明的有益效果是，平衡绕组平衡变压器三相输出电压的作用大为增加，若用变压器输出电流作用于平衡绕组，每个电流互感器的一次绕组可就是变压器输出导线，用导线在每根输出导线上绕几圈就可以是电流互感器二次绕组。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是用输出电流通过电流互感器作用于平衡绕组第一个实施例电路、磁路原理图；图2是图1变压器三相负载平衡时变压器二次绕组三相输出电流相量图；图3是图1变压器三相负载平衡时电流互感器二次绕组三相电流相量图；图4是图1变压器三相负载不平衡时变压器二次绕组三相输出电流相量图；图5是图1变压器三相负载不平衡时电流互感器二次绕组三相电流相量图；图6是用输出电压通过电压互感器作用于平衡绕组第二个实施例电路、磁路原理图；图7是图6变压器三相负载平衡时变压器二次绕组三相输出电压相量图；图8是图6变压器三相负载平衡时电流互感器二次绕组三相电流相量图；图9是图6变压器三相负载不平衡时变压器二次绕组三相输出电压相量图；图10是图6变压器三相负载不平衡时电流互感器二次绕组三相电流相量图；图11是用输出电流通过电流互感器和用输出电压通过电压互感器共同作用于一组平衡绕组第3个实施例电路、磁路原理图；图12是用输出电流通过电流互感器和用输出电压通过电压互感器分别作用于两组平衡绕组第4个实施例电路、磁路原理图。
在图1中，1.a相一次绕组输入电流，2.a相一次绕组输入电流磁场，3.a相一次绕组，4.变压器铁芯，5.b相一次绕组输入电流，6.b相一次绕组输入电流磁场，7.b相一次绕组，8.c相一次绕组输入电流，9.c相一次绕组输入电流磁场，10.c相一次绕组，11.a相电流互感器二次绕组，12.a相变压器二次绕组输出电流，13.a相电流互感器二次绕组电流，14.a相变压器二次绕组，15.a相变压器二次绕组磁场，16.a相平衡绕组，17.a相平衡绕组磁场，18.b相电流互感器二次绕组，19.b相变压器二次绕组输出电流，20.b相电流互感器二次绕组电流，21.b相变压器二次绕组，22.b相变压器二次绕组磁场，23.b相平衡绕组，24.b相平衡绕组磁场，25.c相电流互感器二次绕组，26.c相变压器二次绕组输出电流，27.c相电流互感器二次绕组电流，28.c相变压器二次绕组，29.c相变压器二次绕组磁场，30.c相平衡绕组，31.c相平衡绕组磁场。
在图2中，1.a相变压器二次绕组输出电流，2.b相变压器二次绕组输出电流，3.c相变压器二次绕组输出电流。
在图3中，1.a相电流互感器二次绕组电流，2.b相电流互感器二次绕组电流，3.c相电流互感器二次绕组电流。
在图4中，1、2、3与图2中的相同，4.c相变压器二次绕组输出电流大于a、b两相变压器二次绕组输出电流部分。
在图5中，1、2、3与图3中的相同，4.c相电流互感器二次绕组电流大于a、b两相电流互感器二次绕组电流部分。
在图6中，1~10，12，14~17，19，21~24，26，28~31与图1中的相同，11.a相电压互感器二次绕组，13.a相电压互感器二次绕组电流，18.b相电压互感器二次绕组，20.b相电压互感器二次绕组电流，25.c相电压互感器二次绕组，27.c相电压互感器二次绕组电流。
在图7中，1.a相变压器二次绕组输出电压，2.b相变压器二次绕组输出电压，3.c相变压器二次绕组输出电压。
在图8中，1.a相电流互感器二次绕组电流，2.b相电流互感器二次绕组电流，3.c相电流互感器二次绕组电流。
在图9中，1、2、3与图2中的相同，4.c相变压器二次绕组输出电压大于a、b两相变压器二次绕组输出电压部分。
在图10中，1、2、3与图3中的相同，4.c相电流互感器二次绕组电流大于a、b两相电流互感器二次绕组电流部分。
在图11中，1~16，18~23，25~30与图6中的相同，17.a相电压互感器在平衡绕组中产生磁场，24.b相电压互感器在平衡绕组中产生磁场，31.c相电压互感器在平衡绕组中产生磁场，32.a相电流互感器二次绕组，33.a相电流互感器二次绕组电流，34.a相电流互感器二次绕组电流在a相平衡绕组中产生磁场，35.b相电流互感器二次绕组，36.b相电流互感器二次绕组电流，37.b相电流互感器二次绕组电流在b相平衡绕组中产生磁场，38.c相电流互感器二次绕组，39.c相电流互感器二次绕组电流，40.c相电流互感器二次绕组电流在c相平衡绕组中产生磁场。
在图12中，1~40与图11中的相同，41.增加的a相平衡绕组，42.增加的b相平衡绕组，43.增加的c相平衡绕组。
具体实施例方式
在图1实施例中，选三个完全相同的电流互感器，将每个电流互感器的一次绕组分别串入变压器二次绕组一根输出导线中，电流互感器的一次绕组可就为变压器二次绕组输出导线，每个电流互感器二次绕组(11)、(18)、(25)可在变压器二次绕组输出导线上绕几匝而成；三个电流互感器二次绕组(11)、(18)、(25)和三个平衡绕组(16)、(23)、(30)组成封闭形，电流互感器二次绕组(11)、(18)、(25)流入每相平衡绕组的电流(13)、(20)、(27)在各相铁芯柱内产生的磁场方向(17)、(24)、(31)分别与所述铁芯柱内变压器一次绕组产生磁场的方向(2)、(6)、(9)相同。由图2和图3可见，当变压器三相输出电流(12)、(19)、(26)相等时，三个电流互感器二次绕组的感应电流矢量和为0，三个平衡绕组内产生的感应电动势矢量和也为0，所述的由三个电流互感器二次绕组和三个平衡绕组组成的封闭形内无电流；由图4和图5可见，当三相输出电流(12)、(19)、(26)不相等时，如果三个平衡绕组内产生的感应电动势矢量和仍接近0，但三个电流互感器二次绕组的感应电流矢量和不为0，在由三个电流互感器二次绕组(11)、(18)、(25)和三个平衡绕组(13)、(20)、(27)组成的封闭形内就有一个电流，如果三相输出电流中a、b两相电流相等，而c相电流大于a、b两相电流ΔIc3，则c相输出电压低于a、b相电压，同时三个平衡绕组内电流ΔIc3的方向与c相上的电流互感器二次绕组中电流的方向相同，这个电流ΔIc3在c相所在平衡绕组内产生的磁场(17)加强c相所在铁芯柱内的磁场(2)，增加c相输出电压；在a、b两相所在平衡绕组内产生的磁场和减弱a、b相所在铁芯柱内的磁场(6)和(9)，降低a、b相输出电压。
在图6实施例中，选三个完全相同的电压互感器，将每个电压互感器的一次绕组分别并入变压器每相二次绕组两根输出导线之间，三个电流互感器二次绕组(11)、(18)、(25)和三个平衡绕组(16)、(23)、(30)组成封闭形，电压互感器二次绕组(11)、(18)、(25)流入每相平衡绕组的电流(13)、(20)、(27)在各相铁芯柱内产生的磁场方向(17)、(24)、(31)分别与所述铁芯柱内变压器一次绕组产生磁场的方向(2)、(6)、(9)相反。由图7和图8可见，当变压器三相输出电压(12)、(19)、(26)相等时，三个电压互感器二次绕组的感应电流矢量和为0，三个平衡绕组内产生的感应电动势矢量和也为0，所述的由三个电压互感器二次绕组和三个平衡绕组组成的封闭形内无电流；由图9和图10可见，当三相输出电压(12)、(19)、(26)不相等时，如果三个平衡绕组内产生的感应电动势矢量和仍为0，但三个电压互感器二次绕组的感应电流矢量和不为0，在由三个电压互感器二次绕组(11)、(18)、(25)和三个平衡绕组(13)、(20)、(27)组成的封闭形内就有一个电流，如果三相输出电压中a、b两相电压相等，而c相电压大于a、b两相电压ΔVc3，则三个平衡绕组内电流ΔIc3的方向与c相上的电压互感器二次绕组中电流的方向相同，这个电流ΔIc3在c相所在平衡绕组内产生的磁场(17)减弱c相所在铁芯柱内的磁场(2)，降低c相输出电压；在a、b两相所在平衡绕组内产生的磁场和加强a、b相所在铁芯柱内的磁场(6)和(9)，增加a、b相输出电压。
在图11实施例中，选三个完全相同的电压互感器和三个完全相同的电流互感器，将每个电压互感器的一次绕组分别并入变压器每相二次绕组两根输出导线之间，将每个电流互感器的一次绕组分别串入变压器二次绕组一根输出导线中，三个电压互感器二次绕组(11)、(18)、(25)和三个电流互感器二次绕组(32)、(35)、(38)和三个平衡绕组(16)、(23)、(30)组成封闭形，电流互感器二次绕组(32)、(35)、(38)流入每相平衡绕组的电流(33)、(36)、(39)在该相铁芯柱内产生的磁场方向(34)、(24)、(31)分别与所述铁芯柱内变压器一次绕组产生磁场的方向(2)、(6)、(9)相同，电压互感器二次绕组(11)、(18)、(25)流入每相平衡绕组的电流(13)、(20)、(27)在各相铁芯柱内产生的磁场方向(17)、(24)、(40)分别与所述铁芯柱内变压器一次绕组产生磁场的方向(2)、(6)、(9)相反。当变压器三相二次绕组(14)、(21)、(28)输出电压相等时，三个电压互感器二次绕组的感应电动势矢量和为0，当变压器三相二次绕组(14)、(21)、(28)输出电流(12)、(19)、(26)相等时，三个电流互感器二次绕组的感应电流矢量和为0，三个平衡绕组内产生的感应电动势矢量和也为0，所述的由三个电压互感器二次绕组、三个电流互感器二次绕组和三个平衡绕组组成的封闭形内无电流。当变压器三相输出电流(12)、(19)、(26)不相等，或变压器三相输出电压不相等时，在由三个电压互感器二次绕组、三个电流互感器二次绕组和三个平衡绕组组成的封闭形内就有电流，这个电流能够对三相输出电压起到平衡作用。
在图12实施例中，选三个完全相同的电压互感器和三个完全相同的电流互感器，将每个电压互感器的一次绕组分别并入变压器每相二次绕组两根输出导线之间，将每个电流互感器的一次绕组分别串入变压器二次绕组一根输出导线中，三个电压互感器二次绕组(11)、(18)、(25)和三个平衡绕组(16)、(23)、(30)组成封闭形，三个电流互感器二次绕组(32)、(35)、(38)和三个平衡绕组(16)、(23)、(30)组成封闭形，其平衡三相输出电压的作用与图1和图6的相同。
权利要求
1.一种通过电压互感器或电流互感器将三相变压器输出量作用于平衡绕组增加其平衡作用的方法，其特征是将电压互感器或电流互感器的一次绕组与变压器输出端连接，电压互感器或电流互感器的二次绕组与平衡绕组组成闭合回路；当三相变压器输出量不平衡时，电压或电流互感器的二次绕组在平衡绕组中产生电流减小三相变压器输出量不平衡程度。
2.根据权利要求1所述的一种通过电压互感器或电流互感器将三相变压器输出量作用于平衡绕组增加其平衡作用的方法，其特征是将电压互感器的一次绕组与变压器输出端并联，电压互感器的二次绕组与平衡绕组串联组成闭合回路，电压互感器二次绕组中感应电流流入其一次绕组所接入的三相变压器二次绕组所在铁芯柱内的平衡绕组时，在所述铁芯柱内所产生的磁场方向，与该铁芯柱内变压器一次绕组所产生磁场方向相反。
3.根据权利要求1所述的一种通过电压互感器或电流互感器将三相变压器输出量作用于平衡绕组增加其平衡作用的方法，其特征是将电流互感器的一次绕组与变压器输出端串联，电流互感器的二次绕组与平衡绕组串联组成闭合回路，电流互感器二次绕组中感应电流流入其一次绕组所接入的三相变压器二次绕组所在铁芯柱内的平衡绕组时，在所述铁芯柱内所产生的磁场方向，与该铁芯柱内变压器一次绕组所产生磁场方向相同。
4.根据权利要求1所述的一种通过电压互感器或电流互感器将三相变压器输出量作用于平衡绕组增加其平衡作用的方法，其特征是将电压互感器的一次绕组与变压器输出端并联，将电流互感器的一次绕组与变压器输出端串联，电压互感器二次绕组、电流互感器二次绕组与平衡绕组串联组成闭合回路，电压互感器二次绕组中感应电流流入其一次绕组所接入的三相变压器二次绕组所在铁芯柱内的平衡绕组时，在所述铁芯柱内所产生的磁场方向，与该铁芯柱内变压器一次绕组所产生磁场方向相反；电流互感器二次绕组中感应电流流入其一次绕组所接入的三相变压器二次绕组所在铁芯柱内的平衡绕组时，在所述铁芯柱内所产生的磁场方向，与该铁芯柱内变压器一次绕组所产生磁场方向相同。
5.根据权利要求1所述的一种通过电压互感器或电流互感器将三相变压器输出量作用于平衡绕组增加其平衡作用的方法，其特征是在三相变压器三个铁芯柱上设两组三相平衡绕组，将电压互感器的一次绕组与变压器输出端并联，电压互感器二次绕组与一组平衡绕组串联组成闭合回路，电压互感器二次绕组中感应电流流入其一次绕组所接入的三相变压器二次绕组所在铁芯柱内的平衡绕组时，在所述铁芯柱内所产生的磁场方向，与该铁芯柱内变压器一次绕组所产生磁场方向相反；电流互感器二次绕组中感应电流流入其一次绕组所接入的三相变压器二次绕组所在铁芯柱内的平衡绕组时，在所述铁芯柱内所产生的磁场方向，与该铁芯柱内变压器一次绕组所产生磁场方向相同。
全文摘要
一种通过电压互感器或电流互感器将三相变压器输出量作用于平衡绕组增加其平衡作用的方法，将电压互感器一次绕组与变压器输出端并联，电流互感器一次绕组与变压器输出端串联，电压或电流互感器二次绕组，与平衡绕组串联组成闭合回路，电压互感器二次绕组中感应电流流入平衡绕组，在铁芯柱内产生磁场方向与铁芯柱内原磁场方向相反，电流互感器二次绕组中感应电流流入平衡绕组，在铁芯柱内产生磁场方向与铁芯柱内原磁场方向相同。
文档编号H01F27/42GK101013627SQ20061006901
公开日2007年8月8日 申请日期2006年9月21日 优先权日2006年9月21日
发明者魏明 申请人:魏明