配电变压器有载调压和分路补偿电容器自动调容的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种配电设备，具体说涉及一种配电变压器有载调压和分路补偿电容器自动调容的装置。所述的包括抽头、调压组合开关、电容器自动调容开关、电容器投切开关、补偿电容器、三次谐波消除器、变压器补偿电容器自动调容控制器和变压器自动调压控制器；一部分抽头分别与调压组合开关电连接；调压组合开关与三次谐波消除器电连接，三次谐波消除器与变压器自动调压控制器电连接，变压器自动调压控制器与负载电连接；抽头分别与电容器自动调容开关电连接；电容器自动调容开关与电容器投切开关电连接；电容器投切开关与补偿电容器电连接，补偿电容器与变压器自动调容控制器电连接。本实用新型保障了用电质量，节省能耗，有明显的社会经济效益。
【专利说明】配电变压器有载调压和分路补偿电容器自动调容的装置
[0001]
【技术领域】
[0002]本实用新型涉及一种配电设备，具体说涉及一种配电变压器有载调压和分路补偿电容器自动调容的装置。
[0003]
【背景技术】
[0004]众所周知，利用自动调压开关对负载功率变化情况进行变压器调压和利用投切开关设备对负载功率变化情况进行无功补偿是提高电能质量、节约用电的最有效措施。目前，变压器的调压装置设置在高压侧，并且小型配电变压器设置自动调压装置极少，尤其是200kVA以下的小型配电变压器没有设置有载调压装置。另外为了进行有效的无功补偿，根据负载功率的变化情况，需要投切相应数量的补偿电容器，常采用分组投切，这种投切方法采用全电压操作，一方面采用全电压操作有时会产生过电压和涌流，造成电容器的保险装置破坏，给电容器带来伤害和损失，另一方面采用全电压操作所需要的投切开关设备的标准要求高。为了解决电容器投切过程中产生的过电压和涌流等对电容器和开关设备带来的损伤问题，现有技术通过在变压器负荷侧加装一台自耦变压器进行调压改变施加到补偿电容器上面的运行操作电压，实现电容器的自动调容，但是增加一台自耦变压器，增加了不少投资，并且自耦变压器占地面积大，或者加装静止无功补偿器，虽然补偿效果好，但静止无功补偿器价格昂贵，存在推广应用的困难。
[0005]实用新型内容
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是提供配电变压器有载调压和分路补偿电容器自动调容的装置，该装置能够同时实现补偿电容器的自动调容和中小容量配电变压器的自动调压，所述的装置具有较高的稳定性和可靠性，能够提高电气设备安全使用的效率，而且投资减少，易于推广应用，节约占地资源。
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0008]配电变压器有载调压和分路补偿电容器自动调容的装置，包括调压绕阻第一抽头、调压绕阻第二抽头、调压绕阻第三抽头、调压绕阻第四抽头、调压组合开关、电容器自动调容开关、电容器投切开关、补偿电容器、三次谐波消除器及计算机综合控制器；调压绕阻第一抽头、调压绕阻第二抽头、调压绕阻第三抽头及调压绕阻第四抽头分别位于配电变压器每一相的调压绕组的不同位置上；调压绕阻第一抽头、调压绕阻第二抽头及调压绕阻第三抽头分别与调压组合开关的输入端口电连接；调压组合开关的输出端口与三次谐波消除器的输入端口电连接，三次谐波消除器的输出端口与负载电连接；所述的调压绕阻第一抽头、调压绕阻第二抽头、调压绕阻第三抽头及调压绕阻第四抽头分别与电容器自动调容开关的输入端口电连接；电容器自动调容开关的输出端口与电容器投切开关的输入端口电连接；电容器投切开关的输出端口与补偿电容器的输入端口电连接。
[0009]进一步，所述的配电变压器有载调压和分路补偿电容器自动调容的装置用于中小型配电变压器或大容量配电变压器，所述的用于中小型配电变压器可同时进行自动调压和分路调压实现电容器的自动调容，所述的用于大容量配电变压器采用高压侧自动调压，低压侧设置分路调容开关实现电容器自动调容，还可以在低压侧另设分路调压开关对用户实现精细调压。
[0010]进一步，所述的计算机综合控制器包括变压器自动调容控制器和变压器自动调压控制器，其中变压器自动调容控制器由电压电流采样电路、单片计算机、放大电路、驱动电路和执行器件组成。
[0011]进一步，所述的调压组合开关为一体化型三相接触式开关。
[0012]进一步，所述的电容器自动调容开关为一体化型单项接触式组合开关，由静触点、动触点、晶闸管转换开关及限流阻抗器组成，静触点之间设置有串联电连接的晶闸管转换开关和用于限制调压绕组环流的限流阻抗器。
[0013]进一步，所述的电容器投切开关由静触点、动触点、晶闸管开关及限流阻抗器组成，静触点之间设置有串联电连接的晶闸管转换开关和限流阻抗器，电容器投切开关具有过流保护的功能。
[0014]进一步，所述的电容器投切开关和补偿电容器的数量分别为两个及以上，若补偿电容器的数量为两个，其中一个电容器的容量为总容量的60%。
[0015]进一步，所述的三次谐波消除器由串联型三相曲折绕阻式电抗器组成，电抗器包括一次绕阻、反极性次相绕组及铁芯，曲折绕组电抗器装置于变压器出口线路处，它们的绕组连接方式为A相主绕组与B相反极性绕组相连，构成电抗器A相，B相电抗器则为B相主绕组串联电连接，C相反极性绕组，C相电抗器绕组则为C相主绕组串联电连接，A相反极性绕组，亦即曲折Z形接线方式。
[0016]进一步，所述的限流阻抗器由导磁软铁芯、永磁铁、交流线圈及与线圈并联电连接的电容构成。
[0017]本实用新型相比现有技术的有益效果:
[0018]本实用新型在配电变压器上同时实现了有载调压和补偿电容器的自动调容，保障了用电质量，节省能耗，既提高了电容器和电气设备的使用率，又改善了电容器操控运行环境，延长了电容器寿命，节约了设备投资，有明显的社会经济效益。
[0019]
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的结构示意图。
[0021]图2是本实用新型的电容器自动调容开关及电容器投切开关的单接点相结构图。
[0022]图3是本实用新型三次谐波消除器的结构图。
[0023]图4是本实用新型永磁型限流阻抗器的结构图。
[0024]图5是本实用新型变压器自动控制器的控制原理图。
[0025]
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
[0027]如图1、5所示，配电变压器有载调压和分路补偿电容器自动调容的装置，包括调压绕阻第一抽头2、调压绕阻第二抽头3、调压绕阻第三抽头4、调压绕阻第四抽头5、调压组合开关6、电容器自动调容开关7、电容器投切开关8、补偿电容器9、三次谐波消除器10及计算机综合控制器；调压绕阻第一抽头2、调压绕阻第二抽头3、调压绕阻第三抽头4及调压绕阻第四抽头5分别位于配电变压器C相的调压绕组1的不同位置上；调压绕阻第一抽头2、调压绕阻第二抽头3及调压绕阻第三抽头4分别与调压组合开关6的输入端口电连接，调压组合开关6为一体化型三相接触式开关；调压组合开关6的输出端口与三次谐波消除器10的输入端口电连接，三次谐波消除器10的输出端口与负载11电连接；所述的调压绕阻第一抽头2、调压绕阻第二抽头3、调压绕阻第三抽头4及调压绕阻第四抽头5分别与电容器自动调容开关7的输入端口电连接；电容器自动调容开关7的输出端口与电容器投切开关8的输入端口电连接；电容器投切开关8的输出端口与补偿电容器9的输入端口电连接；所述的计算机综合控制器包括变压器补偿电容器自动调容控制器和变压器自动调压控制器，其中变压器补偿电容器自动调容控制器由电压电流采样电路27、单片计算机28、放大电路29、驱动电路30和执行器件31组成。
[0028]如图1、5所示，本实用新型用于中小型配电变压器或大容量配电变压器，所述的用于中小型配电变压器中可同时进行自动调压和分路调压实现电容器的自动调容，所述的用于大容量配电变压器中采用高压侧自动调压，低压侧设置分路调容开关实现补偿电容器自动调容，还可以在低压侧另设分路调压开关实现精细调压。
[0029]如图2所示，电容器自动调容开关7为一体化型单项接触式组合开关，由静触点12、动触点13、晶闸管转换开关14及限流阻抗器15组成，静触点12之间设置有串联电连接的晶闸管转换开关14和用于限制调压绕组环流的限流阻抗器15 ;电容器投切开关8由静触点16、动触点17、晶闸管开关18及限流阻抗器19组成，静触点16之间设置有串联电连接的晶闸管转换开关14和限流阻抗器15，电容器投切开关8具有过流保护的功能；电容器投切开关8和补偿电容器9的数量分别为两个及以上，若补偿电容器9的数量为两个，其中一个电容器的容量为总容量的60% ；
[0030]如图3所示，三次谐波消除器10由串联型三相曲折绕阻式电抗器组成，电抗器包括一次绕阻21、反极性次相绕组22及铁芯20，其中A相一次绕组21串联电连接B相上的反极性绕组22构成电抗器A相Z形接线，同样B相一次绕组21串联电连接铁心C相上的反极性绕组22构成电抗器B相Z形接线。C相一次绕组22串联电连接铁心A相上的反极性绕组22构成电抗器C相Z形接线。
[0031]如图4所示，限流阻抗器15、限流阻抗器19分别由导磁软铁芯24、永磁铁23、交流线圈25及与线圈并联电连接的电容26构成。
[0032]综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种配电变压器有载调压和分路补偿电容器自动调容的装置，其特征在于:包括调压绕阻第一抽头(2)、调压绕阻第二抽头(3)、调压绕阻第三抽头(4)、调压绕阻第四抽头(5)、调压组合开关(6)、电容器自动调容开关(7)、电容器投切开关(8)、补偿电容器(9)、三次谐波消除器(10)及计算机综合控制器；调压绕阻第一抽头(2)、调压绕阻第二抽头(3)、调压绕阻第三抽头(4)及调压绕阻第四抽头(5)分别位于配电变压器每一相的调压绕组(1)的不同位置上；调压绕阻第一抽头(2)、调压绕阻第二抽头(3)及调压绕阻第三抽头(4)分别与调压组合开关(6)的输入端口电连接；调压组合开关(6)的输出端口与三次谐波消除器(10)的输入端口电连接；所述的调压绕阻第一抽头(2)、调压绕阻第二抽头(3)、调压绕阻第三抽头(4)及调压绕阻第四抽头(5)分别与电容器自动调容开关(7)的输入端口电连接；电容器自动调容开关(7)的输出端口与电容器投切开关(8)的输入端口电连接；电容器投切开关(8)的输出端口与补偿电容器(9)的输入端口电连接；计算机综合控制器包括变压器补偿电容器自动调容控制器和变压器自动调压控制器，变压器自动调压控制器的输入端口与三次谐波消除器(10)的输出端口电连接，变压器自动调压控制器的输出端口与负载(11)电连接，变压器补偿电容器自动调容控制器的输入端口与补偿电容器(9)的输出端口电连接。
2.根据权利要求1所述的配电变压器有载调压和分路补偿电容器自动调容的装置，其特征在于:所述的变压器补偿电容器自动调容控制器由电压电流采样电路(27)、单片计算机(28 )、放大电路(29 )、驱动电路(30 )和执行器件(31)组成。
3.根据权利要求1所述的配电变压器有载调压和分路补偿电容器自动调容的装置，其特征在于:所述的调压组合开关(6)为一体化型三相接触式开关。
4.根据权利要求1所述的配电变压器有载调压和分路补偿电容器自动调容的装置，其特征在于:所述的电容器自动调容开关(7)为一体化型单项接触式组合开关，由静触点(12)、动触点(13)、晶闸管转换开关(14)及限流阻抗器(15)组成，静触点(12)之间设置有串联电连接的晶闸管转换开关(14)和用于限制调压绕组环流的限流阻抗器(15)。
5.根据权利要求1所述的配电变压器有载调压和分路补偿电容器自动调容的装置，其特征在于:所述的电容器投切开关(8)由静触点(16)、动触点(17)、晶闸管开关(18)及限流阻抗器(19)组成，静触点(16)之间设置有串联电连接的晶闸管转换开关(18)和限流阻抗器(19)。
6.根据权利要求1所述的配电变压器有载调压和分路补偿电容器自动调容的装置，其特征在于:所述的电容器投切开关(8)和补偿电容器(9)的数量分别为两个及以上，若补偿电容器(9)的数量为两个，其中一个电容器的容量为总容量的60%。
7.根据权利要求1所述的配电变压器有载调压和分路补偿电容器自动调容的装置，其特征在于:所述的三次谐波消除器(10)由串联型三相曲折绕阻式电抗器组成；电抗器包括一次绕阻(21)、反极性次相绕组(22)及铁芯(20)，其中A相一次绕阻(21)串联电连接B相反极性绕组(22) ;B相一次绕组(21)串联电连接C相反极性绕组(22) ;C相一次绕组(21)串联电连接A相反极性绕组(22)，从而在铁芯(20)上形成Z形绕阻组。
8.根据权利要求1所述的配电变压器有载调压和分路补偿电容器自动调容的装置，其特征在于:所述的限流阻抗器(15、19)分别由导磁软铁芯(24)、永磁铁(23)、交流线圈(25)及与线圈并联电连接的电容(26)构成。
【文档编号】H01F27/42GK204144953SQ201420485710
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日
【发明者】秦宇翔, 余翔, 邱大庆, 王翌霖, 李明明, 王佑民, 李洁, 杨建宇, 陈卫红, 褚新民, 孙赟, 张媛媛, 朱海霞, 李志学 申请人:李明明, 国网河南省电力公司驻马店供电公司, 秦宇翔