10kv智能能量平衡配電變壓器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】10kv智能能量平衡配電變壓器，包括殼體、三柱鐵芯和三相繞組，三相繞組分一次繞組和二次繞組，一次繞組的三個(gè)輸入端分別接高壓側(cè)的A相、B相、C相，二次繞組的四個(gè)輸出端分別為a相、b相、c相、o線，在殼體上安裝有有載分接開(kāi)關(guān)，一次繞組包括多個(gè)分繞組，多個(gè)分繞組分別纏繞在不同的鐵心柱上，每個(gè)分繞組均有若干抽頭，分繞組的抽頭通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)連接；二次繞組也包括多個(gè)分繞組，多個(gè)二次分繞組也分別纏繞在不同的鐵心柱上，通過(guò)分接開(kāi)關(guān)K改變一次繞組的匝數(shù)，通過(guò)繞組的電磁交換、反相疊加達(dá)到平衡三相電能的效果。它能夠動(dòng)態(tài)調(diào)整三相電能、降低零線電流。
【專(zhuān)利說(shuō)明】10kv智能能量平衡配電變壓器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變壓器，尤其是一種lOkv智能能量平衡配電變壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，在正常對(duì)稱(chēng)運(yùn)行情況下，三相電壓與三相電流保持對(duì)稱(chēng)狀態(tài)。而三相系統(tǒng)用戶的負(fù)載往往是不對(duì)稱(chēng)的，不平衡運(yùn)行是常見(jiàn)的運(yùn)行狀態(tài)。如電氣化鐵路中的電力機(jī)車(chē)，冶金行業(yè)的工頻電爐等屬于典型的單相負(fù)載，其電流可達(dá)到幾百安甚至幾千安，負(fù)序電流和零序電流的影響相當(dāng)嚴(yán)重。居民小區(qū)、大型辦公樓、商場(chǎng)單相負(fù)荷投入的不同時(shí)性，及低壓配電網(wǎng)建設(shè)改造和運(yùn)行維護(hù)的不到位，導(dǎo)致了低壓配電網(wǎng)三相負(fù)荷分配不平衡問(wèn)題。而負(fù)序電流的存在對(duì)輸電線路和用電設(shè)備，包括變壓器本身產(chǎn)生了一系列不良影響，如降低了電源設(shè)備的利用率，引起發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子附加發(fā)熱和振動(dòng)，危害用電設(shè)備特別是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行，降低了功率因數(shù)，增大了線路損耗和電壓降落，干擾和影響了繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的正確動(dòng)作等。零序電流的存在使變壓器鐵心中產(chǎn)生零序主磁通，繼而產(chǎn)生零序電勢(shì)，引起電勢(shì)三角形中心點(diǎn)發(fā)生移動(dòng)，導(dǎo)致電壓不平衡。引起零線過(guò)載，造成零線線路損耗發(fā)熱以及進(jìn)而發(fā)生火災(zāi)。但是，目前還沒(méi)有能夠解決上技術(shù)問(wèn)題的變壓器；因此，設(shè)計(jì)一種能夠動(dòng)態(tài)調(diào)整三相電能、降低零線電流的lOkv智能能量平衡配電變壓器，是目前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠動(dòng)態(tài)調(diào)整三相電能、降低零線電流的lOkv智能能量平衡配電變壓器。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:
lOkv智能能量平衡配電變壓器，包括殼體、三柱鐵芯和三相繞組，三相繞組分一次繞組和二次繞組，一次繞組的三個(gè)輸入端分別接高壓側(cè)的A相、B相、C相，二次繞組的四個(gè)輸出端分別為a相、b相、c相、ο線，在殼體上安裝有有載分接開(kāi)關(guān)，一次繞組包括多個(gè)分繞組，多個(gè)分繞組分別纏繞在不同的鐵心柱上，每個(gè)分繞組均有若干抽頭，分繞組的抽頭通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)連接；二次繞組也包括多個(gè)分繞組，多個(gè)二次分繞組也分別纏繞在不同的鐵心柱上，通過(guò)分接開(kāi)關(guān)Κ改變一次繞組的匝數(shù)，通過(guò)繞組的電磁交換、反相疊加達(dá)到平衡三相電能的效果。
[0005]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，在殼體上還安裝有控制系統(tǒng)，通過(guò)控制器控制分接開(kāi)關(guān)Κ改變一次繞組的匝數(shù)，通過(guò)繞組的電磁交換、反相疊加達(dá)到平衡三相電能的效果。
[0006]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述的控制系統(tǒng)包括電流檢測(cè)裝置、電壓檢測(cè)裝置、繞組溫度檢測(cè)模塊、電量傳感器和控制器，電壓檢測(cè)裝置、電流檢測(cè)裝置、繞組溫度檢測(cè)模塊、電量傳感器與控制器與信號(hào)連接，電流檢測(cè)裝置和電壓檢測(cè)裝置檢測(cè)到的電壓參數(shù)、電流參數(shù)，經(jīng)電量傳感器傳給控制器，繞組溫度參數(shù)傳遞給控制器，電壓參數(shù)、電流參數(shù)經(jīng)控制器計(jì)算、分析后通過(guò)控制分接開(kāi)關(guān)Κ改變一次側(cè)繞組的匝數(shù)進(jìn)行運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換。[0007]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，三柱鐵芯的三個(gè)鐵心柱分別為R、S、T，在三個(gè)鐵心柱上分別有四個(gè)繞組，分別為:一次側(cè)LR1、LR2、LS1、LS2、LT1、LT2，二次側(cè)LR3、LR4、LS3、LS4、LT3、LT4 ;三相一次側(cè)各繞組分別有五個(gè)抽頭，每個(gè)分繞組抽頭分別連接有載分接開(kāi)關(guān)；LR1、LS2各抽頭的連接方式為:A11通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接B21，A12通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接B22，A13通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接B23，A14通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接B24，A15通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接B25 ;LS1、LT2各抽頭的連接方式為:B11通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接C21，B12通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接C22，B13通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接C23，B14通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接C24，B15通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接C25 ;LT1、LR2連接方式為:C11通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接A21，C12通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接A22，C13通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接A23，C14通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接A24，C15通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接A25 ;三相二次側(cè)連接方式為:LR3尾端與LS4首端連接，LS3尾端與LT4首端連接，LT3尾端與LR4首端連接。
[0008]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述的電壓參數(shù)為三相繞組的輸入電壓UA、UB、UC、三相繞組的輸出電壓Ua、Ub、Uc，所述的電流參數(shù)為三相電流la、lb、Ic，所述的繞組溫度參數(shù)為三相繞組的溫度，所述的繞組溫度檢測(cè)模塊的熱敏元件設(shè)在變壓器的殼體內(nèi)變壓器油中。
[0009]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述的運(yùn)行模式包括運(yùn)行模式1、運(yùn)行模式2、運(yùn)行模式3、運(yùn)行模式4、運(yùn)行模式5，所述運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換即當(dāng)輸出線電壓不在360V與400V范圍內(nèi)時(shí)進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換，使輸出電壓回歸360V與400V范圍內(nèi)；所述的運(yùn)行模式1即調(diào)壓+6%有載分接開(kāi)關(guān)K運(yùn)行在All與B21接通，B11與C 21接通，C11與A21接通；運(yùn)行模式2即調(diào)壓+3%有載分接開(kāi)關(guān)運(yùn)行在A12與B22接通，B12與C 22接通，C12與A22接通；運(yùn)行模式3即不調(diào)壓有載分接開(kāi)關(guān)運(yùn)行在A13與B23接通，B13與C 23接通，C13與A23接通；運(yùn)行模式4即調(diào)壓-3%有載分接開(kāi)關(guān)運(yùn)行在A14與B24接通，B14與C 24接通，C14與A24接通；運(yùn)行模式5即調(diào)壓-6%有載分接開(kāi)關(guān)運(yùn)行在A15與B25接通，B15與C 25接通，C15與A25接通。
[0010]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述的有載分接開(kāi)關(guān)為五檔分接開(kāi)關(guān)，分接開(kāi)關(guān)的一檔、二檔、三檔、四檔、五檔分別對(duì)應(yīng)lOkv智能能量平衡配電變壓器的五種運(yùn)行模式；當(dāng)繞組溫度高于設(shè)定的120° C時(shí)，lOkv智能能量平衡配電變壓器自動(dòng)切換到運(yùn)行模式3。
[0011]上述只是本發(fā)明的一種實(shí)施例，如果三相電壓、電流不平衡現(xiàn)象較大時(shí)，同時(shí)可以增加繞組上的中間抽頭和有載分接開(kāi)關(guān)的數(shù)量，本發(fā)明可有更多的運(yùn)行模式。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠動(dòng)態(tài)調(diào)整三相電能、降低零線電流，是一種適合于因電網(wǎng)三相用電不平衡而造成三相電壓、電流不平衡、零線電流增大現(xiàn)象的工況(如鋼廠、石化、水泥礦業(yè)，大型商業(yè)場(chǎng)所酒店、寫(xiě)字樓、超市及廣場(chǎng)照明，大型綜合場(chǎng)所如學(xué)校、醫(yī)院、住宅區(qū))，使用的智能能量平衡電力變壓器，它能夠手動(dòng)、自動(dòng)調(diào)整三相電壓、電流使其趨于平衡，降低零線電流，使負(fù)載時(shí)刻在節(jié)能狀態(tài)下運(yùn)行，具有平衡三相電壓、電流，降低零線電流，節(jié)約電能的作用。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明的產(chǎn)品外觀圖的主視圖；
圖2是圖1的俯視圖；圖3是本發(fā)明的繞組原理圖；
圖4是本發(fā)明的有載分接開(kāi)關(guān)檔位表。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖所示，lOkv智能能量平衡配電變壓器，包括殼體、三柱鐵芯和三相繞組，三相繞組分一次繞組和二次繞組，一次繞組的三個(gè)輸入端分別接高壓側(cè)的A相、B相、C相，二次繞組的四個(gè)輸出端分別為a相、b相、c相、ο線，在殼體上安裝有有載分接開(kāi)關(guān)，一次繞組包括多個(gè)分繞組，多個(gè)分繞組分別纏繞在不同的鐵心柱上，每個(gè)分繞組均有若干抽頭，分繞組的抽頭通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)連接；二次繞組也包括多個(gè)分繞組，多個(gè)二次分繞組也分別纏繞在不同的鐵心柱上，通過(guò)分接開(kāi)關(guān)Κ改變一次繞組的匝數(shù)，通過(guò)繞組的電磁交換、反相疊加達(dá)到平衡三相電能的效果。
[0015]在殼體上還安裝有控制系統(tǒng)，通過(guò)控制器控制分接開(kāi)關(guān)Κ改變一次繞組的匝數(shù)，通過(guò)繞組的電磁交換、反相疊加達(dá)到平衡三相電能的效果。
[0016]所述的控制系統(tǒng)包括電流檢測(cè)裝置、電壓檢測(cè)裝置、繞組溫度檢測(cè)模塊、電量傳感器和控制器，電壓檢測(cè)裝置、電流檢測(cè)裝置、繞組溫度檢測(cè)模塊、電量傳感器與控制器與信號(hào)連接，電流檢測(cè)裝置和電壓檢測(cè)裝置檢測(cè)到的電壓參數(shù)、電流參數(shù)，經(jīng)電量傳感器傳給控制器，繞組溫度參數(shù)傳遞給控制器，電壓參數(shù)、電流參數(shù)經(jīng)控制器計(jì)算、分析后通過(guò)控制分接開(kāi)關(guān)Κ改變一次側(cè)繞組的匝數(shù)進(jìn)行運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換。
[0017]三柱鐵芯的三個(gè)鐵心柱分別為R、S、Τ，在三個(gè)鐵心柱上分別有四個(gè)繞組，分別為:一次側(cè) LR1、LR2、LS1、LS2、LT1、LT2，二次側(cè) LR3、LR4、LS3、LS4、LT3、LT4 ;三相一次側(cè)各繞組分別有五個(gè)抽頭，每個(gè)分繞組抽頭分別連接有載分接開(kāi)關(guān)；LR1、LS2各抽頭的連接方式為:A11通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接B21，A12通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接B22，A13通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接B23，A14通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接B24，A15通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接B25 ；LS1、LT2各抽頭的連接方式為:B11通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接C21，B12通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接C22，B13通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接C23，B14通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接C24，B15通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接C25 ;LT1、LR2連接方式為:C11通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接A21，C12通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接A22，C13通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接A23，C14通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接A24，C15通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接A25 ;三相二次側(cè)連接方式為:LR3尾端與LS4首端連接，LS3尾端與LT4首端連接，LT3尾端與LR4首端連接。
[0018]所述的電壓參數(shù)為三相繞組的輸入電壓UA、UB、UC、三相繞組的輸出電壓Ua、Ub、Uc，所述的電流參數(shù)為三相電流la、lb、Ic，所述的繞組溫度參數(shù)為三相繞組的溫度，所述的繞組溫度檢測(cè)模塊的熱敏元件設(shè)在變壓器的殼體內(nèi)變壓器油中。
所述的運(yùn)行模式包括運(yùn)行模式1、運(yùn)行模式2、運(yùn)行模式3、運(yùn)行模式4、運(yùn)行模式5，所述運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換即當(dāng)輸出線電壓不在360V與400V范圍內(nèi)時(shí)進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換，使輸出電壓回歸360V與400V范圍內(nèi)；所述的運(yùn)行模式1即調(diào)壓+6%有載分接開(kāi)關(guān)K運(yùn)行在All與B21接通，B11與C 21接通，C11與A21接通；運(yùn)行模式2即調(diào)壓+3%有載分接開(kāi)關(guān)運(yùn)行在A12與B22接通，B12與C 22接通，C12與A22接通；運(yùn)行模式3即不調(diào)壓有載分接開(kāi)關(guān)運(yùn)行在A13與B23接通，B13與C 23接通，C13與A23接通；運(yùn)行模式4即調(diào)壓-3%有載分接開(kāi)關(guān)運(yùn)行在A14與B24接通，B14與C 24接通，C14與A24接通；運(yùn)行模式5即調(diào)壓-6%有載分接開(kāi)關(guān)運(yùn)行在A15與B25接通，B15與C 25接通，C15與A25接通。
[0019]所述的有載分接開(kāi)關(guān)為五檔分接開(kāi)關(guān)，分接開(kāi)關(guān)的一檔、二檔、三檔、四檔、五檔分別對(duì)應(yīng)IOkv智能能量平衡配電變壓器的五種運(yùn)行模式；當(dāng)繞組溫度高于設(shè)定的120° C時(shí)，IOkv智能能量平衡配電變壓器自動(dòng)切換到運(yùn)行模式3。
【權(quán)利要求】
1.lOkv智能能量平衡配電變壓器，包括殼體、三柱鐵芯和三相繞組，三相繞組分一次繞組和二次繞組，一次繞組的三個(gè)輸入端分別接高壓側(cè)的A相、B相、C相，二次繞組的四個(gè)輸出端分別為a相、b相、c相、ο線，其特征在于，在殼體上安裝有有載分接開(kāi)關(guān)，一次繞組包括多個(gè)分繞組，多個(gè)分繞組分別纏繞在不同的鐵心柱上，每個(gè)分繞組均有若干抽頭，分繞組的抽頭通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)連接；二次繞組也包括多個(gè)分繞組，多個(gè)二次分繞組也分別纏繞在不同的鐵心柱上，通過(guò)分接開(kāi)關(guān)Κ改變一次繞組的匝數(shù)，通過(guò)繞組的電磁交換、反相疊加達(dá)到平衡三相電能的效果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的lOkv智能能量平衡配電變壓器，其特征在于，在殼體上還安裝有控制系統(tǒng)，通過(guò)控制器控制分接開(kāi)關(guān)K改變一次繞組的匝數(shù)，通過(guò)繞組的電磁交換、反相疊加達(dá)到平衡三相電能的效果。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的lOkv智能能量平衡配電變壓器，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)包括電流檢測(cè)裝置、電壓檢測(cè)裝置、繞組溫度檢測(cè)模塊、電量傳感器和控制器，電壓檢測(cè)裝置、電流檢測(cè)裝置、繞組溫度檢測(cè)模塊、電量傳感器與控制器與信號(hào)連接，電流檢測(cè)裝置和電壓檢測(cè)裝置檢測(cè)到的電壓參數(shù)、電流參數(shù)，經(jīng)電量傳感器傳給控制器，繞組溫度參數(shù)傳遞給控制器，電壓參數(shù)、電流參數(shù)經(jīng)控制器計(jì)算、分析后通過(guò)控制分接開(kāi)關(guān)K改變一次側(cè)繞組的匝數(shù)進(jìn)行運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的lOkv智能能量平衡配電變壓器，其特征在于，三柱鐵芯的三個(gè)鐵心柱分別為R、S、T，在三個(gè)鐵心柱上分別有四個(gè)繞組，分別為:一次側(cè)LR1、LR2、LS1、LS2、LT1、LT2，二次側(cè)LR3、LR4、LS3、LS4、LT3、LT4 ;三相一次側(cè)各繞組分別有五個(gè)抽頭，每個(gè)分繞組抽頭分別連接有載分接開(kāi)關(guān)；LR1、LS2各抽頭的連接方式為:A11通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接B21，A12通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接B22，A13通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接B23，A14通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接B24，A15通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接B25 ;LS1、LT2各抽頭的連接方式為:B11通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接C21，B12通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接C22，B13通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接C23，B14通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接C24，B15通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接C25 ;LT1、LR2連接方式為`:C11通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接A21，C12通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接A22，C13通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接A23，C14通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接A24，C15通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)K連接A25 ;三相二次側(cè)連接方式為:LR3尾端與LS4首端連接，LS3尾端與LT4首端連接，LT3尾端與LR4首端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的lOkv智能能量平衡配電變壓器，其特征在于，所述的電壓參數(shù)為三相繞組的輸入電壓以、服、此、三相繞組的輸出電壓Ua、Ub、Uc，所述的電流參數(shù)為三相電流la、lb、Ic，所述的繞組溫度參數(shù)為三相繞組的溫度，所述的繞組溫度檢測(cè)模塊的熱敏元件設(shè)在變壓器的殼體內(nèi)變壓器油中。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的lOkv智能能量平衡配電變壓器，其特征在于，所述的運(yùn)行模式包括運(yùn)行模式1、運(yùn)行模式2、運(yùn)行模式3、運(yùn)行模式4、運(yùn)行模式5，所述運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換即當(dāng)輸出線電壓不在360V與400V范圍內(nèi)時(shí)進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換，使輸出電壓回歸360V與400V范圍內(nèi)；所述的運(yùn)行模式1即調(diào)壓+6%有載分接開(kāi)關(guān)K運(yùn)行在All與B21接通，B11與C 21接通，C11與A21接通；運(yùn)行模式2即調(diào)壓+3%有載分接開(kāi)關(guān)運(yùn)行在A12與B22接通，B12與C22接通，C12與A22接通；運(yùn)行模式3即不調(diào)壓有載分接開(kāi)關(guān)運(yùn)行在A13與B23接通，B13與C 23接通，C13與A23接通；運(yùn)行模式4即調(diào)壓-3%有載分接開(kāi)關(guān)運(yùn)行在A14與B24接通，B14與C 24接通，C14與A24接通；運(yùn)行模式5即調(diào)壓-6%有載分接開(kāi)關(guān)運(yùn)行在A15與B25接通，B15與C 25接通，C15與A25接通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的lOkv智能能量平衡配電變壓器，其特征在于，所述的有載分接開(kāi)關(guān)為五檔分接開(kāi)關(guān)，分接開(kāi)關(guān)的一檔、二檔、三檔、四檔、五檔分別對(duì)應(yīng)lOkv智能能量平衡配電變壓器的五種運(yùn)行模式；當(dāng)繞組溫度高于設(shè)定的120° C時(shí)，lOkv智能能量平衡配電變壓器自動(dòng)切換到運(yùn)行模`式3。
【文檔編號(hào)】H01F27/40GK103680884SQ201310735473
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月28日
【發(fā)明者】朱章印, 朱計(jì)坤, 朱章旗, 王計(jì)明, 尚瑋, 劉銀召, 楊世鵬 申請(qǐng)人:河北森蔚電氣科技有限公司