一種減少高頻高壓變壓器分布電容的裝置。為減少變壓器分布電容，高壓側采用多個繞組串聯方式，在每個繞組層數一定的情況下，繞組個數越多，等效分布電容就越小。采用“∠”型和“Z”型繞組結構能夠有效降低等效分布電容，在單層匝數不多時這種效果更明顯，而且提高了變壓器的絕緣等級。因而，多層多繞組結構和采用“∠”型和“Z”型繞組結構能夠有效減小高頻高壓變壓器的分布電容，提高變壓器的頻率特性，同時提高了變壓器的絕緣水平。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】一種減少高頻高壓變壓器分布電容的裝置。為減少變壓器分布電容，高壓側采用多個繞組串聯方式，在每個繞組層數一定的情況下，繞組個數越多，等效分布電容就越小。采用“∠”型和“Z”型繞組結構能夠有效降低等效分布電容，在單層匝數不多時這種效果更明顯，而且提高了變壓器的絕緣等級。因而，多層多繞組結構和采用“∠”型和“Z”型繞組結構能夠有效減小高頻高壓變壓器的分布電容，提高變壓器的頻率特性，同時提高了變壓器的絕緣水平?！緦＠f明】—種減少高頻高壓變壓器分布電容的裝置
本專利技術涉及變壓器領域，尤其是一種減少高頻高壓變壓器分布電容的裝置。
技術介紹
在同容量的高頻變壓器和工頻變壓器中，由于高頻變壓器的匝數遠小于工頻變壓器，其分布電容比工頻變壓器分布電容要大得多；由于高頻變壓器工作頻率較工頻變壓器高出許多倍，因此高頻變壓器由分布電容形成的容納將遠遠小于工頻變壓器的容納，這對高頻高壓電源的特性和運行十分不利。因此，高頻變壓器的分布電容是不能被忽略的。
技術實現思路
為了降低高頻高壓變壓器的分布電容的存在，本專利技術提供一種高頻高壓變壓器分布電容的存在的改進措施，不僅能夠有效減小高頻高壓變壓器的分布電容，提高變壓器的頻率特性，而且提高了變壓器的絕緣水平。本專利技術解決其技術問題所采取的技術方案是:在高頻高壓變壓器內部采用“Z”型繞法、“Z”型繞法能夠進一步減小高頻高壓變壓器的層間分布電容，同時降低了變壓器的絕緣要求，大幅改善高頻高壓變壓器的電壓分布，提高了變壓器的絕緣耐壓水平和可靠性。本專利技術的有益效果能夠進一步減小高頻高壓變壓器的層間分布電容，同時降低了變壓器的絕緣要求，大幅改善高頻高壓變壓器的電壓分布，提高了變壓器的絕緣耐壓水平和可靠性。【專利附圖】【附圖說明】下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。圖1是變壓器等效電路 圖2是變壓器線包等效分布電容 圖3是單層繞組電容分布 圖4是單層繞組的電壓分布圖 圖5是“]”型接法層間電容分布圖 圖6是“Z ”型接法層間電容分布圖 圖7是“Z”型接法層間電容分布 圖1中a是T型等效電路圖；b是簡化等效電路圖。具體實施方案1.高頻高壓變壓器分布電容的存在對于高頻升壓變壓器(忽略銅耗和鐵耗，其等效電路如圖1(a)所示)，為減小變壓器體積，減少漏抗，往往采用高導磁率鐵磁材料，因此，變壓器原邊匝數相對較少，且通常為單層，原邊匝間距離較大，故原邊分布電容往往可以忽略。同時，為消除變壓器原邊和副邊電容耦合而產生電磁干擾，高頻高壓變壓器還設有屏蔽繞組，由于屏蔽層的存在，大大減小了原副邊耦合電容，其影響可以忽略。但由于升壓比較大，高壓側分布電容卻是不能被忽略的。忽略銅耗和鐵耗以及變壓器的激磁電抗，實際的高頻升壓變壓器的等效電路如圖1(b)所示。變壓器的分布參數主要是漏感和分布電容，由于高頻變壓器采用絕緣性能好的軟磁材料作磁路，分布電容主要是匝間電容和層間電容。傳統繞法變壓器高壓線包等效分布電容如圖2所示。由圖2可以看出，繞組匝數越多，匝間分布等效電容就越小，層數越多，層間等效分布電容就越小。但變壓器的漏感隨著匝數和層數的增多而加大。因此減小漏感和減小等效分布電容是不可能兼得的。減小分布電容的同時增大了變壓器漏感，減小漏感的同時卻增大了等效匝間分布電容。2.變壓器繞組電壓分布情況分析 高頻高壓變壓器，副邊繞組匝數較多，由多層串聯而成。在高頻交流電壓下，變壓器的繞組電壓分布并不呈均勻分布，而且匝間電壓的分布并不相等，其電壓分布情況與繞組匝間電容和層間電容的大小密切相關。繞組單層電容分布如圖3所示，圖中，Ce為匝間等效分布電容，Cg為層間電容，N為單層匝數，η為從一端算起單層繞組中的第η匝。定義a為層間等效分布電容與匝間等效分布電容之比，a= Cc/Cg，單層繞組的電壓分布如圖4所示?？梢钥闯觯蛟验g分布電容和層間分布電容的存在，繞組匝間電勢分布并不均勻，在交變高頻電壓下，單層繞組中間的匝電勢最低，端部匝電勢最高，這正是所有變壓器出現繞組擊穿時，基本上都在端部，而不在繞組中間。由圖4可以得出以下結論: (I)層間等效分布電容越大，a值越大，匝間電勢分布就越不均勻，單層端部匝電勢占單層總電壓的比例就越高，要求匝間絕緣就越強。(2)為減小a值，應加大層間距離。事實上，加大層間距離的同時，也增加了匝間電容，從而進一步減小了 a值，改善了繞組電壓分布。(3)單層電壓越高，每層端部匝電勢就越高，對絕緣處理就越難。實際設計時應充分考慮變壓器的電壓分布情況，將單層電壓設計到一個絕緣安全的水平。3.繞組結構對變壓器層間分布電容的影響 高頻高壓變壓器高壓側繞組通常由多層線圈串聯而成，因此還存在層間電容。層間電容的大小不僅與單層匝數的多少和層間絕緣距離及絕緣材料有關，還與繞組結構密切相關。層間電容由兩層之間的對應匝的電容并聯而成。為分析方便，將層間的匝間電容近似等效為平板電容，故其大小與它們的距離成反比。相鄰兩層的電氣連接方式主要有“]”型接法、“ Z ”型接法和“ Z ”型接法三種。為便于比較，假設層間絕緣材料相同，平均絕緣厚度相等，分析三種電氣連接方式下的層間分布電容情況。3.1“ ] ”型接法層間電容分布分析層間電容分布情況如圖5所示，η為單層匝數，dl為層間絕緣距離。CZl為AB端入口兩層繞組匝間電容，由于層間匝與匝間距離相等，故層間匝與匝之間的電容相等，對于AB端的交流輸入電壓，層間電容CABl可等效為:【權利要求】1.一種減少高頻高壓變壓器分布電容的裝置，其特征是:在高頻高壓變壓器內部采用“Z”型繞法、“Z”型繞法能夠進一步減小高頻高壓變壓器的層間分布電容，同時降低了變壓器的絕緣要求，大幅改善高頻高壓變壓器的電壓分布，提高了變壓器的絕緣耐壓水平和可靠性。2.根據權利要求1所述的一種減少高頻高壓變壓器分布電容的裝置，其特征是:“Z”型繞法，η單層匝數，Cl2為層間絕緣距離，d2 = 2屯，間匝與匝之間的等效電容是不等的，對于AB端的交流輸入電壓，層間電容Cab2可等效為: 3.根據權利要求1所述的一種減少高頻高壓變壓器分布電容的裝置，其特征是:“Ζ”型繞法，為單層匝數，Cl1為層間絕緣距離，Cz3為AB端入口兩層繞組匝間電容Cz3=Czi,匝與匝間距離相等，故層間匝與匝之間的電容相等，對于AB端的交流輸入電壓，層間電容Cab3可等效為: 【文檔編號】H01F27/28GK103456467SQ201210175455【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年5月31日 優先權日:2012年5月31日 【專利技術者】孫民 申請人:洛陽恒光特種變壓器有限公司本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種減少高頻高壓變壓器分布電容的裝置，其特征是：在高頻高壓變壓器內部采用?“∠”型繞法、“Z”型繞法能夠進一步減小高頻高壓變壓器的層間分布電容，同時降低了變壓器的絕緣要求，大幅改善高頻高壓變壓器的電壓分布，提高了變壓器的絕緣耐壓水平和可靠性。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫民，
申請(專利權)人：洛陽恒光特種變壓器有限公司，
類型：發明
國別省市：
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