一種三級有載調容配電變壓器的製作方法

2023-06-02 00:04:51

專利名稱：一種三級有載調容配電變壓器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於有切換抽頭而不中斷負載電流的裝置領域，具體涉及一種三級有載調容配電變壓器。
背景技術：
目前，國內IOkV小容量無載調容變壓器生產技術已經比較成熟，一般在換季時停電進行無勵磁變更變壓器容量運行方式。無載調容配電變壓器由於受到調容開關觸頭結構的限制，僅有IOkv電壓等級且容量在315kVA以下的成熟產品，極大制約了調容變壓器的推廣使用。全國範圍內總共使用了近一萬臺左右的調容變壓器，其中農網中使用了 8562臺。 因為無載調容變壓器不能夠帶電調節容量，影響到用戶的供電可靠率；另外無載調容變壓器不適於頻繁調節，一般只進行季節性調整。在季節負荷轉換時，多數供電所以配電變壓器的月售電量作為調容的依據，缺乏及時性和科學性。因為月售電量是上個月的抄見電量，用它作為下個月的調容依據，會造成調容不及時，給調容變壓器造成損害以及不能充分發揮調容變壓器的作用。有載調容變壓器可有效解除現有無載調容變壓器所存在的問題和局限性，自動實時監測和控制，根據實際負荷大小合理的進行容量調節。從國內外文獻查找結果來看，國外尚未見有載調容變壓器技術方面的相關資料，國內具有有載調容功能的調容變壓器控制系統也鮮有報導，早期產品僅適用於油田專用有載調容變壓器的自動控制，在電力系統中大小額定容量比接近31或21的兩極有載調容配電變壓器的應用還處於試點運行和逐步完善階段。我國農村用電主要集中在夏、秋兩季，其餘季節主要是照明用電，在農忙季節，變壓器過載運行現象嚴重，而在用電淡季，負載率低，又出現了「大馬拉小車」的現象。目前我國農網配電變壓器損耗還相當嚴重，用電負荷季節性和時段性特徵明顯，用電負荷呈現明顯的階梯狀分布。原有的兩極容量調節在部分負荷波動呈現階梯形分布的地區不能夠滿足配電變壓器經濟運行需求。配電變壓器空載損耗較大，能源浪費現象嚴重。

實用新型內容為克服現有技術的缺陷，本實用新型的目的在於提出一種三級有載調容配電變壓器，所述變壓器具有三種額定容量，能夠自動檢測所帶負荷大小，通過決策判斷確定變壓器合理的運行容量方式，在變壓器不停電狀態下，實現三種額定容量自動調整，使配電變壓器空載損耗大大降低，節能降損效果明顯。為實現本實用新型目的，該採用以下技術方案實現—種三級有載調容配電變壓器，所述變壓器包括帶有高壓繞組和低壓繞組的變壓器本體，有載調容開關，其改進之處在於所述變壓器包括有載調容控制裝置，與所述有載調容控制裝置電氣聯結的高壓電控開關，低壓電控開關和負載電流互感器。本發明的另一優選技術方案為所述變壓器本體設置有高壓套管和低壓套管，所
3述高壓繞組設置有高壓繞組抽頭，所述低壓繞組設置有低壓繞組抽頭。本發明的又一優選技術方案為所述負載電流互感器、負載電流互感器的二次出線端、所述高壓電控開關的電控出線端、所述低壓電控開關的電控出線端和所述有載調容開關的控制端分別與所述有載調容控制裝置電氣聯結。本發明的又一優選技術方案為所述三級有載調容配電變壓器高壓側經過高壓電控開關並聯後與同一高壓電源相接，低壓側經過低壓電控開關並聯後與負載電流互感器相接。本發明的又一優選技術方案為所述高壓電控開關與所述高壓套管連接，所述低壓電控開關與所述低壓套管連接。本發明的又一優選技術方案為所述變壓器本體通過高壓繞組抽頭和低壓繞組抽頭與所述有載調容開關連接。本發明的又一優選技術方案為所述高壓繞組可以實現星形聯結或三角形聯結， 所述低壓繞組可以實現並聯聯結或串聯聯結。由於採用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是1、變壓器具有三種額定容量兩個兩級有載調容變壓器本體分別由可實現星形和三角形聯結的高壓繞組和實現串並聯聯結的低壓繞組組成，通過有載調容控制裝置控制兩個有載調容開關分別實現對兩個變壓器本體高壓繞組和低壓繞組聯結方式的改變，控制高壓電控開關和低壓電控開關實現兩個兩級有載調容變壓器本體的高低壓並聯或獨立運行，使得變壓器具有三種額定容量；即大、中、小三種額定容量；2、變壓器在不斷電情況下，自動實現額定容量的調整通過有載調容控制裝置控制有載調容開關、變壓器高壓電控開關和低壓電控開關，改變兩級有載調容變壓器本體高壓繞組和低壓繞組的聯結方式，在變壓器不停電狀態下，可以自動實現三級有載調容配電變壓器的大、中、小三種容量組合運行方式變換，具備三級有載調容功能；3、降低變壓器空載損耗有載調容控制裝置可以檢測三級有載調容配電變壓器低壓側的電壓、電流、開關狀態參數以及負荷大小，基於負荷大小及容量調節整定值形成三級有載調容控制策略，判斷輸出控制命令控制有載調容開關、高壓電控開關和低壓電控開關動作，完成變壓器內部高、低壓繞組線圈的星、角變換和串、並聯轉換，有效的避免了「大馬拉小車」的狀態，即降低變壓器空載損耗；4、節約能源變壓器在不需要停電的狀態下，完成變壓器容量調節過程，使有載調容配電變壓器在始終滿足負荷需求的情況下以經濟方式運行，節約能源消耗。
以下結合附圖對本實用新型進行進一步說明

圖1是三級有載調容配電變壓器總體設計；[0026]圖2是三級有載調容配電變壓器工作原理；圖3是有載調容配電變壓器大容量狀態高壓角接低壓並聯有載調容開關接線圖；圖4是有載調容配電變壓器中間容量狀態高壓角接低壓並聯有載調容開關接線圖；圖5是有載調容配電變壓器小容量狀態高壓星接低壓串聯有載調容開關接線圖；附圖標記101、102-變壓器本體，201、202、203、204、205、206_ 高壓電控開關，301、302、303、 304,305,306-低壓電控開關，4-有載調容控制裝置，501、502_有載調容開關，601、602_高壓繞組，701、702-高壓繞組抽頭，801、802-低壓繞組，901、902-低壓繞組抽頭，1001、 1002-高壓套管，1101、1102-低壓套管，12-負載電流互感器。
具體實施方式
下面是本發明的實施例，以下結合本附圖對本發明實現的技術方案做進一步說明。本實用新型涉及一種能夠實現三級有載自動調容配電變壓器，是能夠自動調節額定容量運行方式的配電變壓器。所述三級有載調容配電變壓器適用於用電負荷呈現明顯的階梯狀分布、用電集中、年平均負載率低的場所，適用於農網建設與改造。實施例1 圖1是三級有載調容變壓器總體設計。如圖所示，三級有載調容配電變壓器包括高壓電控開關 201、202、203、204、205、206、低壓電控開關 301、302、303、304、305、306、變壓器本體101、102、負載電流互感器12和有載調容控制裝置4，所述變壓器本體101、102為兩級有載調容變壓器本體。兩臺有載調容開關501、502技術性能相同，每臺兩級有載調容配電變壓器本體101、102配置一臺有載調容開關501、502，即變壓器本體101配置有載調容開關501，變壓器本體102配置有載調容開關502，有載調容開關501、502轉換可以實現兩個變壓器本體101、102高壓繞組601、602和低壓繞組801、802聯結方式的改變，使得每臺有載調容變壓器本體具有兩級額定容量運行方式。其結構原理是由兩臺兩級有載調容變壓器本體101、102(安裝在一個共用的箱體中)經有載調容控制裝置4控制高壓電控開關201、 202、203、204、205、206、低壓電控開關 301、302、303、304、305、306 以及有載調容開關 501、 502實現容量變換，使其具備三級有載調容功能的組合式有載調容變壓器。其變壓器本體101、102部分是經有載調容開關501、502的各自電控切換，使每相高壓繞組601、602及每相低壓繞組801、802，改變聯結方式(並聯或串聯)，使符合併聯運行條件的兩臺有載調容變壓器本體101、102組合而成一臺整體運行的有載調容變壓器，從而實現兩有載調容變壓器本體101、102並聯運行為大容量方式，一臺獨立運行為中間容量方式，中間容量可再次進行有載調容切換，實現小容量方式運行。三級有載調容配電變壓器高壓側經過各自的高壓電控開關201、202、203、204、205、206並聯後與同一高壓電源相接， 其低壓側經各自的低壓電控開關301、302、303、304、305、306並聯後的負載電路上裝有負載電流互感器12，負載電流互感器12的二次出線端、高壓電控開關201、202、203、204、205、 206的電控出線端和低壓電控開關301、302、303、304、305、306的電控出線端、有載調容開關501、502的控制端分別與有載調容控制裝置4電氣聯結，構成三級有載調容調容配電變壓器整體。高壓繞組抽頭701、702和低壓繞組抽頭901、902分別與有載調容開關501、502
電氣聯結。有載調容開關501、502由切換油室、快速機構、電機、手動軸頭、壓力釋放裝置、抽油接頭等組成。有載調容開關501、502下部的切換油室穿過變壓器油箱蓋裝在變壓器油箱中且與油箱內變壓器油密閉隔離，切換油室外部有接線出頭與變壓器引線接頭相連接。快速機構位於切換油室上方與其連通且高出變壓器油箱蓋，其內裝有供有載調容開關501、 502實現快速調容的機構、檔位指示電器件、電機步進控制件等。切換油室與外部通過上法蘭蓋實現密封隔離。實施例2 圖2是三級有載調容變壓器工作原理。以一臺額定容量IOOOkVA的三級有載調容變壓器為例說明其調容原理為有載調容變壓器由2臺500kVA兩級有載調容配電變壓器組合而成，當兩臺變壓器同時並列運行時，達到其高容狀態，此時額定容量為IOOOkVA ；當僅有一臺兩級有載調容變壓器運行時，為中間容量，此時額定容量為500kVA;當僅有一臺兩級有載調容變壓器運行，且進行1 2有載調容後，此時額定容量變為250kVA，因此變壓器會具有250kVA、500kVA、IOOOkVA三個額定容量等級。實施例3 圖3是有載調容變壓器大容量狀態高壓角接低壓並聯有載調容開關接線圖。圖中 A、B、C、X、Y 禾口 Z 分別表示高壓繞組 601、602 的接線端，a」 、b」 b2、c」 c2、χ」 x2、y」 y2、Z1 和h分別表示低壓繞組701、702的接線端。兩個有載調容變壓器本體101、102高壓繞組 601,602均為三角形連接方式，低壓繞組801、802均為並聯聯結方式，且高壓繞組601、602、 低壓繞組801、802對應相分別並聯運行，此時有載調容變壓器處於大容量運行方式。實施例4 圖4是有載調容變壓器中間容量狀態高壓角接低壓並聯有載調容開關接線圖。圖中 A、B、C、X、Y 和 Z 分別表示高壓繞組 601、602 的接線端， 、a2、b:、b2、Cl、c2、Xl、x2、yi、y2、 Z1和&分別表示低壓繞組701、702的接線端。兩個有載調容變壓器本體101、102之一處於運行狀態，且高壓繞組601、602為角接方式，低壓繞組801、802為並聯聯結方式，另一臺變壓器本體101或102退出運行，此時有載調容變壓器整體處於中間容量運行方式。實施例5 圖5是有載調容變壓器小容量狀態高壓星接低壓串聯有載調容開關接線圖。圖中 A、B、C、X、Y 禾口 Z 分別表示高壓繞組 601、602 的接線端，a」 、b」 b2、c」 c2、χ」 x2、y」 y2、Z1 和h分別表示低壓繞組701、702的接線端。兩個有載調容變壓器本體101、102之一處於運行狀態，且高壓繞組601、602為星接方式，低壓繞組801、802為串聯聯結方式，另一臺變壓器本體101或102退出運行，此時有載調容變壓器整體處於小容量運行方式。此處已經根據特定的示例性實施例對本實用新型進行了描述。對本領域的技術人員來說在不脫離本實用新型的範圍下進行適當的替換或修改將是顯而易見的。示例性的實施例僅僅是例證性的，而不是對本實用新型的範圍的限制，本實用新型的範圍由所附的權利要求定義。
權利要求1.一種三級有載調容配電變壓器，所述變壓器包括帶有高壓繞組(601、60幻和低壓繞組(801、802)的變壓器本體(101、102)，有載調容開關(501、502)，其特徵在於所述變壓器包括有載調容控制裝置G)，與所述有載調容控制裝置(4)電氣聯結的高壓電控開關(201、 202、203、204、205、206)，低壓電控開關(301、302、303、304、305、306)和負載電流互感器 (12)。
2.如權利要求1所述的一種三級有載調容配電變壓器，其特徵在於所述變壓器本體 (101,102)設置有高壓套管(1001,1002)和低壓套管(1101、1102)，所述高壓繞組(601、 602)設置有高壓繞組抽頭(701、702)，所述低壓繞組(801、80幻設置有低壓繞組抽頭(901、 902)。
3.如權利要求1所述的一種三級有載調容配電變壓器，其特徵在於所述負載電流互感器(12)、負載電流互感器(12)的二次出線端、所述高壓電控開關(201、202、203、204、205、 206)的電控出線端、所述低壓電控開關(301、302、303、304、305、306)的電控出線端和所述有載調容開關(501、502)的控制端分別與所述有載調容控制裝置電氣聯結。
4.如權利要求1所述的一種三級有載調容配電變壓器，其特徵在於所述三級有載調容配電變壓器高壓側經過高壓電控開關O01、202、203、204、205、206)並聯後與同一高壓電源相接，低壓側經過低壓電控開關(301、302、303、304、305、306)並聯後與負載電流互感器 (12)相接。
5.如權利要求1或2所述的一種三級有載調容配電變壓器，其特徵在於所述高壓電控開關(201、202、203、204、205、206)與所述高壓套管(1001,1002)連接，所述低壓電控開關 (301、302、303、304、305、306)與所述低壓套管(1101,1102)連接。
6.如權利要求1或2所述的一種三級有載調容配電變壓器，其特徵在於所述變壓器本體(101、10幻通過高壓繞組抽頭(701、70幻和低壓繞組抽頭(901、90幻與所述有載調容開關(501,502)連接。
7.如權利要求1所述的一種三級有載調容配電變壓器，其特徵在於所述高壓繞組 (601,602)可以實現星形聯結或三角形聯結，所述低壓繞組(801、802)可以實現並聯聯結或串聯聯結。
專利摘要本實用新型提供了一種三級有載調容配電變壓器，屬於有切換抽頭而不中斷負載電流的裝置領域。所述變壓器可以自動檢測所帶負荷大小，通過決策判斷確定變壓器合理的運行容量方式，變壓器在不斷電情況下，實現容量自動調整。本變壓器包括變壓器本體、有載調容開關、有載調容控制裝置、高壓電控開關、低壓電控開關和電流互感器，通過有載調容控制裝置、有載調容開關、高壓電控開關和低壓電控開關來實現容量變換。本變壓器在不需要停電的狀態下，完成變壓器容量調節過程，使有載調容配電變壓器在始終滿足負荷需求的情況下以經濟方式運行。
文檔編號H01F27/40GK202159568SQ20112012855
公開日2012年3月7日 申請日期2011年4月27日 優先權日2011年4月27日
發明者宋祺鵬, 李寧, 楊紅磊, 王利, 王金麗, 王金宇, 盛萬興 申請人:中國電力科學研究院