自動調(diào)容的配電變壓器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自動調(diào)容的配電變壓器，它包括變壓器本體（1）、高壓復合開關(guān)（2）、低壓復合開關(guān)（3）和控制電路（4），變壓器本體（1）中安裝有高壓復合開關(guān)（2）、低壓復合開關(guān)（3）、小容量變壓器單元（5）、大容量變壓器單元（6）和低壓電流互感器（7），控制電路（4）與低壓電流互感器（7）、高壓復合開關(guān)（2）、低壓復合開關(guān)（3）相連。本發(fā)明電路簡單，運行平穩(wěn)，能根據(jù)負荷情況自動形成大中小三種容量組合方式，滿足峰谷平時段負荷需求，未使用的線圈退出電氣運行，實現(xiàn)每個時段下的變壓器損耗最小化。
【專利說明】自動調(diào)容的配電變壓器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變壓器，具體涉及一種自動調(diào)容的配電變壓器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前我國配電變壓器總電能損耗占我國年總發(fā)電量的3%?4%，盡管配電變壓器已是高效率的設(shè)備，但由于其數(shù)量巨大和空載耗電的固定性，配電變壓器效率即便有微小的改進也能獲得相當大的能源節(jié)約。而農(nóng)村及城鎮(zhèn)居民區(qū)，高峰負荷期配電變壓器接近滿載，夜間低谷負荷期則接近空載，一年的絕大部分時間處于大馬拉小車運行狀態(tài)，變壓器的空載損耗比重較大。在負荷一定的情況下，通過減少配電變壓器空載損耗，可以降低變壓器的運行損耗。
[0003]目前市場上的調(diào)容配電變壓器，主要是利用變壓器高低側(cè)線圈的組合實現(xiàn)大小兩種容量方式運行，從而達到一定的節(jié)能效果。但無論是在大小容量方式下，變壓器高低側(cè)線圈都在運行狀態(tài)下，還是存在一定的能耗；同時兩種容量的組合方式，不能完全貼近低谷、高峰和平時三個時段的負荷需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于:提供一種自動調(diào)容的配電變壓器，能根據(jù)負荷情況自動形成大中小三種容量組合方式，滿足峰谷平時段負荷需求，未使用的線圈退出電氣運行，實現(xiàn)每個時段下的變壓器損耗最小化。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:該自動調(diào)容的配電變壓器包括變壓器本體、高壓復合開關(guān)、低壓復合開關(guān)和控制電路，變壓器本體中安裝有高壓復合開關(guān)、低壓復合開關(guān)、小容量變壓器單元、大容量變壓器單元和低壓電流互感器，高壓復合開關(guān)分別與變壓器本體的對應相別的高壓出線樁頭和小容量變壓器單元及大容量變壓器單元的高壓繞組相連，低壓復合開關(guān)分別與變壓器本體的對應相別的低壓出線樁頭和小容量變壓器單元及大容量變壓器單元的低壓繞組相連，低壓電流互感器安裝于變壓器本體內(nèi)的低壓出線樁頭，控制電路與低壓電流互感器、高壓復合開關(guān)、低壓復合開關(guān)相連。
[0006]其中，高壓復合開關(guān)及低壓復合開關(guān)的每相由真空接觸器和IPM高壓大功率智能模塊，真空接觸器和IPM高壓大功率智能模塊兩端并聯(lián)，真空接觸器和IPM高壓大功率智能模塊連接至控制電路。
[0007]其中，控制電路包括采樣單元、CPU單元和驅(qū)動單元，采樣單元與低壓電流互感器、CPU單元連接,CPU單元與采樣單元、驅(qū)動單元連接,驅(qū)動單元與CPU單元、高壓復合開關(guān)、低壓復合開關(guān)相連。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點是:變壓器本體中安裝小容量變壓器單元、大容量變壓器單元，可組合成大、中、小三種容量運行方式，中、小容量運行時另一變壓器單元無電氣和磁路連接，不產(chǎn)生損耗，有效的解決了配電變壓器運行中“大馬拉小車”問題，通過大小容量的變壓器組合，根據(jù)負荷情況實時控制復合開關(guān)，滿足峰谷平時段的負荷需求，自動調(diào)容配電變壓器優(yōu)化了變壓器的設(shè)備資源，最大限度地降低了變壓器的損耗，既有巨大的經(jīng)濟效益，也有顯著的社會效益，適宜普遍推廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是自動調(diào)容配電變壓器電氣不意圖。
[0010]圖2是復合開關(guān)結(jié)構(gòu)圖。
[0011]圖3是控制回路原理圖。

【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0013]如圖1所示，該自動調(diào)容的配電變壓器包括變壓器本體1、高壓復合開關(guān)2、低壓復合開關(guān)3和控制電路4，變壓器本體I中安裝有高壓復合開關(guān)2、低壓復合開關(guān)3、小容量變壓器單元5、大容量變壓器單元6和低壓電流互感器7，高壓復合開關(guān)2分別與變壓器本體I的對應相別的高壓出線樁頭和小容量變壓器單元5及大容量變壓器單元6的高壓繞組相連，低壓復合開關(guān)3分別與變壓器本體I的對應相別的低壓出線樁頭和小容量變壓器單元5及大容量變壓器單元6的低壓繞組相連，低壓電流互感器7安裝于變壓器本體I內(nèi)的低壓出線樁頭，控制電路4與低壓電流互感器7、高壓復合開關(guān)2、低壓復合開關(guān)3相連。
[0014]如圖2所示，高壓復合開關(guān)2及低壓復合開關(guān)3的每相由真空接觸器8和IPM高壓大功率智能模塊9，真空接觸器8和IPM高壓大功率智能模塊9兩端并聯(lián)，真空接觸器8和IPM高壓大功率智能模塊9連接至控制電路4。
[0015]如圖3所示，控制電路4包括采樣單元10、CPU單元11和驅(qū)動單元12，采樣單元10與低壓電流互感器7、CPU單元11連接，CPU單元11與采樣單元10、驅(qū)動單元12連接，驅(qū)動單元12與CPU單元11、高壓復合開關(guān)2、低壓復合開關(guān)3相連。
[0016]加電初始狀態(tài)時，高壓復合開關(guān)2及低壓復合開關(guān)3兩組開關(guān)全部處于合閘狀態(tài)，即小容量變壓器單元5、大容量變壓器單元6全部投入運行，自動調(diào)容配電變壓器滿容量運行；運行中控制電路4檢測低壓側(cè)負荷電流，當負荷電流小于滿容量的28%時，則斷開高壓復合開關(guān)2、低壓復合開關(guān)3與大容量變壓器單元6相連的電路；當負荷電流小于滿容量的60%大于28%時，則斷開高壓復合開關(guān)2、低壓復合開關(guān)3與小容量變壓器單元5相連的電路；在小容量變壓器單元5運行時，當負荷電流大于滿容量的60%時，則合上高壓復合開關(guān)
2、低壓復合開關(guān)3與大容量變壓器單元6相連的電路；當負荷電流小于滿容量的60%大于28%時，則先合上高壓復合開關(guān)2、低壓復合開關(guān)3與大容量變壓器單元6相連的電路，然后再斷開高壓復合開關(guān)2、低壓復合開關(guān)3與小容量變壓器單元5相連的電路；在大容量變壓器單元6運行時，當負荷電流大于滿容量的60%時，則合上高壓復合開關(guān)2、低壓復合開關(guān)3與小容量變壓器單元5相連的電路；當負荷電流小于滿容量28%時，則先合上高壓復合開關(guān)
2、低壓復合開關(guān)3與小容量變壓器單元5相連的電路，然后再斷開高壓復合開關(guān)2、低壓復合開關(guān)3與大容量變壓器單元6相連的電路。
[0017]當高壓復合開關(guān)2、低壓復合開關(guān)3在合閘時，由控制電路4檢測到電壓過零點，先導通IPM高壓大功率智能模塊9，1ms后真空接觸器合閘8 ;高壓復合開關(guān)2、低壓復合開關(guān)3在斷開時，由控制電路4檢測到電流過零點，先斷開真空接觸器8合閘，1ms后關(guān)斷IPM高壓大功率智能模塊9 ;高壓復合開關(guān)2、低壓復合開關(guān)3中IPM高壓大功率智能模塊9先投后退，高壓側(cè)電壓為零時為高壓側(cè)開關(guān)動作時刻，以有效消除高壓側(cè)過電流；選擇低壓側(cè)電流相位為零時為低壓側(cè)開關(guān)動作時刻，以有效消除低壓側(cè)過電壓；正常運行時由真空接觸器8承載電流，避免了功率模塊IPM的發(fā)熱和耐壓等問題，從而能夠提高開關(guān)的可靠性。
[0018]本發(fā)明自動調(diào)容配電變壓器創(chuàng)新的重點是共箱的兩個獨立不同容量的變壓器單元，實現(xiàn)了大中小三種容量的運行方式組合，貼近峰谷平時段的負荷需求，不運行的變壓器單元無電路和磁路連接，實現(xiàn)了變壓器的損耗最小化；該發(fā)明在負載情況下，根據(jù)負荷變化自動改變變壓器聯(lián)接方式從而調(diào)整變壓器為大中小容量，節(jié)能效果顯著；變壓器單元投入退出時，復合開關(guān)中高壓大功率智能模塊IPM先投后退和真空接觸器承載電流控制方案，有效的抑制了暫態(tài)過電壓和過電流，避免了功率模塊IPM的發(fā)熱和耐壓等問題，從而能夠提高開關(guān)的可靠性；本發(fā)明適用于季節(jié)性負荷或者周期負荷變化較大的農(nóng)村、城市商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)、居民小區(qū)等場所。
【權(quán)利要求】
1.自動調(diào)容的配電變壓器，其特征在于:它包括變壓器本體(I)、高壓復合開關(guān)(2)、低壓復合開關(guān)(3)和控制電路(4)，變壓器本體(I)中安裝有高壓復合開關(guān)(2)、低壓復合開關(guān)(3)、小容量變壓器單元(5)、大容量變壓器單元(6)和低壓電流互感器(7)，高壓復合開關(guān)(2)分別與變壓器本體(I)的對應相別的高壓出線樁頭和小容量變壓器單元(5)及大容量變壓器單元(6 )的高壓繞組相連，低壓復合開關(guān)(3 )分別與變壓器本體(I)的對應相別的低壓出線樁頭和小容量變壓器單元(5)及大容量變壓器單元(6)的低壓繞組相連，低壓電流互感器(7)安裝于變壓器本體(I)內(nèi)的低壓出線樁頭，控制電路(4)與低壓電流互感器(7)、高壓復合開關(guān)(2)、低壓復合開關(guān)(3)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動調(diào)容的配電變壓器，其特征在于:高壓復合開關(guān)(2)及低壓復合開關(guān)(3)的每相由真空接觸器(8)和IPM高壓大功率智能模塊(9)，真空接觸器(8)和IPM高壓大功率智能模塊(9)兩端并聯(lián)，真空接觸器(8)和IPM高壓大功率智能模塊(9)連接至控制電路(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動調(diào)容的配電變壓器，其特征在于:控制電路(4)包括采樣單元(10)、CPU單元(11)和驅(qū)動單元(12)，采樣單元(10)與低壓電流互感器(7)、CPU單元(11)連接，CPU單元(11)與采樣單元(10)、驅(qū)動單元(12)連接，驅(qū)動單元(12)與CPU單元(11)、高壓復合開關(guān)(2)、低壓復合開關(guān)(3)相連。
【文檔編號】H01F29/00GK104242669SQ201410511615
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】劉建戈, 曹莉 申請人:國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司漣水縣供電公司, 江蘇省電力公司淮安供電公司, 江蘇省電力公司