一種節(jié)能型自動(dòng)配電的電力變壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種智能配電變壓器，屬于供配電設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]加快重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)的推廣普及，引導(dǎo)用能單位采用先進(jìn)的節(jié)能新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備，提高能源利用效率，是貫徹落實(shí)《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》；實(shí)施國(guó)家重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)推廣目錄的重大技術(shù)革命任務(wù)。
[0003]與該節(jié)能技術(shù)相關(guān)能耗環(huán)節(jié)的電力變壓器是電力電網(wǎng)的主要設(shè)備之一，在輸配電能的同時(shí)電力變壓器也消耗不少的電能。盡管變壓器的效率已高達(dá)96.0%?99.7%，但由于在供電系統(tǒng)中廣泛使用，數(shù)量極大，應(yīng)用區(qū)域廣闊，尤其目前我國(guó)仍有相當(dāng)數(shù)量的高耗能變壓器在電網(wǎng)中運(yùn)行，消耗的電能十分驚人。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在電網(wǎng)輸配損耗中，變壓器損耗占60%以上。全國(guó)所有變壓器的自身損耗約占全國(guó)發(fā)電量的4%以上，其折算下來變壓器自身電能損耗已是一項(xiàng)巨大的能源浪費(fèi)。因此，如何降低變壓器能耗已日益成為電力系統(tǒng)節(jié)能工作的重點(diǎn)之一。
[0004]由于季節(jié)性、人員的流動(dòng)性，以及用戶晝夜時(shí)段性差異，我國(guó)配電網(wǎng)電網(wǎng)負(fù)荷波動(dòng)較大，配電變壓器容量和用電需求不匹配，一般企業(yè)專用變壓器70%以上時(shí)間空載或輕載運(yùn)行，居民用公用變壓器80%以上時(shí)間空載和輕載運(yùn)行，造成配變損耗較高。
[0005]針對(duì)城鄉(xiāng)配電網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷波動(dòng)大，空載和輕載時(shí)間長(zhǎng)，空載損耗較高；負(fù)荷高峰時(shí)影響變壓器運(yùn)行安全；配電臺(tái)區(qū)保護(hù)不可靠，易發(fā)生越級(jí)跳閘事故；無功補(bǔ)償效果差；電壓合格率低；管理方式粗放等等特點(diǎn)，常規(guī)采用跌落式熔斷器的速斷保護(hù)，低壓側(cè)塑殼斷路器過流和速斷保護(hù)技措，遠(yuǎn)不能滿足安全、自動(dòng)管理配電現(xiàn)代化運(yùn)行管理維護(hù)需要，同時(shí)配合配電變壓器調(diào)容調(diào)壓操作精密、頻繁的要求，必須實(shí)行配電變壓器智能化調(diào)容調(diào)壓技術(shù)，以達(dá)到快速、準(zhǔn)確、安全、可靠運(yùn)行需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用智能化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配電的電力變壓器。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種節(jié)能型自動(dòng)配電的電力變壓器，包括帶有低壓負(fù)荷開關(guān)的調(diào)容調(diào)壓變壓器，調(diào)容調(diào)壓變壓器分別連接高壓接線柱及低壓出線排，其特征在于:還包括智能控制單元，調(diào)容調(diào)壓變壓器通過低壓出線排向智能控制單元提供工作電壓，該智能控制單元包括:數(shù)據(jù)采集模塊、智能控制模塊及狀態(tài)反饋模塊，其中:
[0008]數(shù)據(jù)采集模塊，用于至少向控制模塊提供調(diào)容調(diào)壓變壓器的三相電壓信號(hào)及三相電流信號(hào)；
[0009]智能控制模塊，至少用于根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊采集到的信號(hào)控制調(diào)容調(diào)壓變壓器的調(diào)壓開關(guān)、調(diào)容開關(guān)及低壓負(fù)荷開關(guān)動(dòng)作；
[0010]狀態(tài)反饋模塊與調(diào)容調(diào)壓變壓器的低壓負(fù)荷開關(guān)、調(diào)壓開關(guān)及調(diào)容開關(guān)相連，以識(shí)別低壓負(fù)荷開關(guān)、調(diào)壓開關(guān)及調(diào)容開關(guān)的狀態(tài)后反饋給控制模塊。
[0011]優(yōu)選地，所述智能控制單元還包括智能無功補(bǔ)償控制單元及電功補(bǔ)償模塊，該智能無功補(bǔ)償控制單元包括中央處理模塊，中央處理模塊與所述智能控制模塊建立數(shù)據(jù)通信，接收數(shù)據(jù)采集模塊采集到的信號(hào)，中央處理模塊根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集模塊采集到的信號(hào)計(jì)算得到功率因素，再根據(jù)功率因素的值判斷是否控制電功補(bǔ)償模塊動(dòng)作以提高功率因素。
[0012]優(yōu)選地，在所述中央處理模塊計(jì)算得到功率因素后，若該功率因素低于預(yù)先設(shè)定的A%，則所述中央處理模塊控制電功補(bǔ)償模塊進(jìn)行大容量無功補(bǔ)償，若該功率因素大于等于八％且小于預(yù)先設(shè)定的B%，則所述中央處理模塊控制電功補(bǔ)償模塊進(jìn)行小容量無功補(bǔ)m
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[0013]優(yōu)選地，所述電功補(bǔ)償模塊包括精細(xì)投切的并聯(lián)電容器組，并聯(lián)電容器組與所述低壓出線排并聯(lián)連接。
[0014]優(yōu)選地，所述智能控制單元還包括電流平衡單元，電流平衡單元與所述控制模塊相連，此時(shí)，所述控制模塊還根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集模塊采集到的信號(hào)計(jì)算得到各相電流差值，控制模塊根據(jù)各相電流差值判斷是否控制電流平衡單元?jiǎng)幼饕哉{(diào)節(jié)三相電流的不平衡度。
[0015]優(yōu)選地，所述電流平衡單元包括精細(xì)投切的平衡電阻及平衡線圈組，平衡電阻及平衡線圈組與所述低壓出線排串聯(lián)連接。
[0016]優(yōu)選地，所述調(diào)容調(diào)壓變壓器包括電力變壓器，在電力變壓器的高壓側(cè)繞組熱端按調(diào)壓原理設(shè)計(jì)多個(gè)繞組抽頭，由所述智能控制模塊根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊采集到的信號(hào)控制調(diào)壓電力分接開關(guān)組來改變接入抽頭位置，實(shí)現(xiàn)一定幅度的升壓和降壓調(diào)節(jié)；
[0017]由所述智能控制模塊根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊采集到的信號(hào)控制調(diào)容電力分接開關(guān)組，使得電力變壓器的三相高壓側(cè)繞組通過調(diào)容電力分接開關(guān)組進(jìn)行星三角轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換時(shí)，低壓側(cè)三相繞組也同步進(jìn)行多繞組的并串聯(lián)變換，實(shí)現(xiàn)調(diào)容；
[0018]電力變壓器的低壓側(cè)經(jīng)由低壓負(fù)荷開關(guān)連接所述低壓出線排。
[0019]優(yōu)選地所述調(diào)壓電力分接開關(guān)組包括設(shè)計(jì)為扁平結(jié)構(gòu)的調(diào)壓開關(guān)刀組及儲(chǔ)能式極化雙穩(wěn)態(tài)牽引電磁鐵一，由儲(chǔ)能式極化雙穩(wěn)態(tài)牽引電磁鐵一在所述智能控制模塊的控制下帶動(dòng)調(diào)壓開關(guān)刀組動(dòng)作；
[0020]所述調(diào)壓電力分接開關(guān)組包括設(shè)計(jì)為扁平結(jié)構(gòu)的調(diào)容開關(guān)刀組及儲(chǔ)能式極化雙穩(wěn)態(tài)牽引電磁鐵二，由儲(chǔ)能式極化雙穩(wěn)態(tài)牽引電磁鐵二在所述智能控制模塊的控制下帶動(dòng)調(diào)容開關(guān)刀組動(dòng)作；
[0021]所述低壓負(fù)荷開關(guān)包括儲(chǔ)能式極化雙穩(wěn)態(tài)牽引電磁鐵三，儲(chǔ)能式極化雙穩(wěn)態(tài)牽引電磁鐵三推拉頂桿一，三相真空開關(guān)管與頂桿連體同步動(dòng)作，由三相真空開關(guān)管開關(guān)從電源輸出銅排通過的電流。
[0022]優(yōu)選地，所述儲(chǔ)能式極化雙穩(wěn)態(tài)牽引電磁鐵一、所述儲(chǔ)能式極化雙穩(wěn)態(tài)牽引電磁鐵二及所述儲(chǔ)能式極化雙穩(wěn)態(tài)牽引電磁鐵三的結(jié)構(gòu)相同，包括繞有電磁鐵繞組的永久磁鋼、動(dòng)銜鐵及頂桿二，永久磁鋼的定磁場(chǎng)方向與動(dòng)銜鐵的磁路成環(huán)，當(dāng)電磁鐵繞組通過正、反方向沖擊電流時(shí)，動(dòng)銜鐵磁場(chǎng)與永久磁鋼的磁路同路，動(dòng)銜鐵左右側(cè)與永久磁鋼的定磁場(chǎng)作用力分別相向或相排斥，動(dòng)銜鐵帶動(dòng)頂桿二發(fā)生快速移動(dòng)。
[0023]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括三相變壓器低壓輸出電壓變送器、負(fù)荷電流互感器及油溫傳感器，三相變壓器低壓輸出電壓變送器、負(fù)荷電流互感器及油溫傳感器經(jīng)由電磁隔離AD模數(shù)轉(zhuǎn)換電路分別與三相電壓信號(hào)處理電路、三相電流信號(hào)處理電路及三相功率因素電路相連，三相電壓信號(hào)處理電路、三相電流信號(hào)處理電路及三相功率因素電路相連與所述智能控制模塊相連；
[0024]所述智能控制模塊經(jīng)由調(diào)容調(diào)壓切換驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述調(diào)容調(diào)壓變壓器的調(diào)壓開關(guān)及調(diào)容開關(guān)。
[0025]通過智能化系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備各種數(shù)據(jù)(三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)等)，后臺(tái)系統(tǒng)通過對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，自動(dòng)計(jì)算設(shè)備運(yùn)行的節(jié)能效果。同時(shí)采集配電管理終端上傳的開關(guān)信號(hào)、參數(shù)閾值、各種故障報(bào)警信息、自動(dòng)生成趨勢(shì)曲線、數(shù)據(jù)報(bào)表等，為工作人員進(jìn)行決策決斷提供依據(jù)，并通過設(shè)備遙控、遙調(diào)操作實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器臺(tái)區(qū)的遠(yuǎn)程控制，縮短操作及故障處理時(shí)間。并通過與智能變壓器的遠(yuǎn)程控制功能配合，配電運(yùn)行管理系統(tǒng)還可根據(jù)用戶負(fù)荷重要性和對(duì)供電可靠性的需求不同，實(shí)現(xiàn)精細(xì)到臺(tái)區(qū)的分級(jí)用電管理。做到有序、合理調(diào)度和生產(chǎn)，在有限的資源下做到少停電，多供電，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的供電效益。本發(fā)明提供的智能型配電變壓器是根據(jù)城、農(nóng)網(wǎng)建設(shè)改造的要求，本著經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的原則設(shè)計(jì)的自動(dòng)調(diào)容調(diào)壓組合式變壓器。
[0026]本發(fā)明有效地解決了配電網(wǎng)用戶端普遍存在的電壓不穩(wěn)定、空載損耗大、供電可靠性低、供電負(fù)荷控制和電能分配手段落后的問題，與補(bǔ)償單元及平衡單元配合，能極大的提高用電合理性，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制與用電監(jiān)控管理，是一種智能化、節(jié)電性能突出的供配電設(shè)備，具有極大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0027]圖1A及圖1B為本發(fā)明提供的一種節(jié)能型自動(dòng)配電的電力變壓器的主視圖及側(cè)視圖；
[0028]圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；
[0029]圖3為本發(fā)明的部分系統(tǒng)框圖；
[0030]圖4為調(diào)壓電力分接開關(guān)組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖5為調(diào)容電力分接開關(guān)組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖6為低壓負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖7為儲(chǔ)能式極化雙穩(wěn)態(tài)牽引電磁鐵的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
[0035]結(jié)合圖1，本發(fā)明提供的一種智能配電變壓器，包括帶有低壓負(fù)荷開關(guān)的調(diào)容調(diào)壓變壓器3和智能控制器單元4。
[0036]調(diào)容調(diào)壓變壓器3上有高壓接線柱1及低壓出線排6。調(diào)容調(diào)壓變壓器3是根據(jù)用電負(fù)荷來改變電力變壓器繞組連接結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)變壓器調(diào)容和調(diào)壓，以減少變壓器的低負(fù)載率引起的輸電網(wǎng)損耗以及電壓合格率低的弊端。
[0037]在電力變