独立式配电变压器有载调压装置的制作方法

本实用新型涉及一种独立式配电变压器有载调压装置。

背景技术：

在我国的电网中，电压偏移过量成为了普遍存在的问题，这不但严重影响着输电设备，设施的安全运行，还缩短了使用寿命以及我国电能的有效合理的运用。

当电压偏移过大时，将会影响工农业产品的质量和产量，损坏设备，甚至引起系统性的“电压崩溃”，造成大面积停电。利用改变有载调压变压器的分接头进行调压在无功充裕的电力系统中是一种行之有效的调压措施。有载调压变压器可以在带负荷的条件下，手动或自动切换分接头达到调压目的。

目前，有载调压变压器采用机械式分接开关调压，使用半导体逻辑电路，这种调压方式至少存在以下几个缺陷：(1)容易受变电站复杂的电磁环境影响，性能不够稳定，工作不够可靠；(2)需要额外的模数转换器。(3)采用机械式调压分接开关，会产生电弧、动作速度慢、维护不便、故障率高。(4)只有固定的几个分接头，不能够实现无级平滑调压。(5)不能够自动维持配电网电压恒定。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供一种独立式配电变压器有载调压装置。

为达到上述实用新型目的，本实用新型独立式配电变压器有载调压装 置，包括：

有载调压变压器、调压控制装置、调压传动装置；其中，

所述有载调压变压器，包括箱盖、油箱、底座、散热器、变压器油、油位计、压力释放阀、温控器测温计座、注油孔、低压套管、高压套管、有载调压分接开关和压力释放阀，所述变压器油箱是个刚性结构，在所述变压器箱盖上加装一个具有空气层的箱盖气箱，使变压器箱盖呈上下阶梯型，所述有载调压分接开关装在下层箱盖上；

所述油位计、压力释放阀和温控器测温计座均安置在所述箱盖气箱的箱壁上；所述注油孔、低压套管、高压套管均安置在箱盖气箱的箱顶上；

还包括一可调节的变压器分接头，用于接入外部交流电，变压后输出配电网电压至外部负载；

所述调压控制装置包括：电源适配模块、微控制器、电压采样模块；所述调压传动装置包括：步进电机、齿轮装置、齿条；

所述电源适配模块，接入外部电源，用于将所述外部电源的电压进行转换，给所述微控制器、电压采样模块、步进电机提供电源；

所述电压采样模块，接入所述配电网电压，用于对该配电网电压进行采样，生成采样信号发送至所述微控制器；

所述微控制器，连接步进电机，用于接收所述采样信号，对该配电网电压与一设定的电压值进行比较，根据比较结果控制所述步进电机转动；

所述步进电机通过转动使所述齿轮装置转动；所述齿条与齿轮装置相啮合，由所述齿轮装置的转动使该齿条直线运动，该齿条上固定设置所述可调节的变压器分接头，该可调节的变压器分接头随着齿条移动，调节所 述有载调压变压器的变比。

进一步地，所述独立式配电变压器有载调压装置还包括：连接于所述微控制器的显示模块、通信模块、指令接收模块；

所述显示模块，用于显示所述配电网电压的信息及所述可调节的变压器分接头的位置信息，其中，所述配电网电压的信息由所述微控制器根据所述采样信号生成，所述可调节的变压器分接头的位置信息由所述微控制器根据所述步进电机的转动情况生成；

所述通信模块，用于发送警告信号，其中，所述警告信号是当微控制器无法通过调节所述可调节的变压器分接头维持配电网电压在正常范围内时，由微控制器生成，以提醒工作人员采取其它调节措施；

所述指令接收模块，用于接收外部输入的控制指令，并发送至所述微控制器，调节所述有载调压变压器的变比。

进一步地，所述电源适配模块包括：AC/DC模块及DC/DC模块；

所述AC/DC模块将所述外部电源转换为24V直流电压，用于给步进电机提供电源；所述DC/DC模块将所述24V直流电压转换为3.3V直流电压，用于给所述微控制器、电压采样模块、通信模块、指令接收模块提供电源。

进一步地，所述电源适配模块接入的外部电源为所述有载调压变压器输出的配电网电压。

进一步地，所述通信模块为GSM模块、SIM卡、红外线模块。

进一步地，在变压器调压线圈外并联放置了可以有效地限制雷电冲击全波、截波以及局部谐振过电压作用下，变压器调压线圈上所产生的过电 压的金属氧化物非线性电阻。

有益效果

本实用新型独立式配电变压器有载调压装置与现有技术具备如下有益效果：

由于将原本安装在油箱箱壁上的油位计移到了箱盖气箱壁上，油位的上升避免了由于变压器油热胀冷缩影响油位的变化而导致有载调压开关触头露出油面造成的变压器故障。另外，在装配、成本、外观方面均效果显著。

可以避免由于机械开关投切而产生的电弧，且调压速度快，控制精确、可靠，实现了自动维持配电网电压恒定；并且还通过传动装置调节分接头，实现了无级平滑调压。

附图说明

图1是本实用新型独立式配电变压器有载调压装置的模块连接关系示意图；

图2是本实用新型独立式配电变压器有载调压装置的调压控制装置及调压传动装置的结构示意图；

图3是本实用新型独立式配电变压器有载调压装置的有载调压变压器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。

如图1至2所示，本实施例独立式配电变压器有载调压装置，包括：有载调压变压器1、调压控制装置2、调压传动装置3；其中，

所述有载调压变压器，包括箱盖01、油箱03、底座、散热器、变压器油06、油位计、压力释放阀、温控器测温计座、注油孔、低压套管11、高压套管、有载调压分接开关13和压力释放阀，所述变压器油箱是个刚性结构，在所述变压器箱盖上加装一个具有空气层的箱盖气箱02，使变压器箱盖呈上下阶梯型，所述有载调压分接开关装在下层箱盖上；

所述油位计、压力释放阀和温控器测温计座均安置在所述箱盖气箱的箱壁上；所述注油孔、低压套管、高压套管均安置在箱盖气箱的箱顶上；

还包括一可调节的变压器分接头，用于接入外部交流电4，变压后输出配电网电压5至外部负载6；

所述调压控制装置包括：电源适配模块、微控制器、电压采样模块；所述调压传动装置包括：步进电机31、齿轮装置32、齿条33；

所述电源适配模块，接入外部电源，用于将所述外部电源的电压进行转换，给所述微控制器、电压采样模块、步进电机提供电源；

所述电压采样模块22，接入所述配电网电压5，用于对该配电网电压进行采样，生成采样信号发送至所述微控制器23；

所述微控制器，连接步进电机，用于接收所述采样信号，对该配电网电压与一设定的电压值进行比较，根据比较结果控制所述步进电机转动；

所述步进电机通过转动使所述齿轮装置转动；所述齿条与齿轮装置相啮合，由所述齿轮装置的转动使该齿条直线运动，该齿条上固定设置所述可调节的变压器分接头，该可调节的变压器分接头随着齿条移动，调节所述有载调压变压器的变比。

在本实施例中，本实用新型有载调压变压器结构在箱盖上加装一个气 箱2，变压器箱盖呈阶梯型。有载调压分接开关13装在下层箱盖上，变压器油温变化导致的油体积的变化依靠箱盖气箱的空气层调节。

有载调压变压器的油箱03是个刚性结构油箱，既取消了传统刚性油箱用的油枕结构，又保证了变压器全密封的要求。箱盖上加装一个气箱代替油枕结构，不需要油枕即可满足有载开关浸入变压器油中的要求。

本实施例既解决了变压器运行时油体积的变化，又使得有载开关触头浸在变压器油中，而且成本降低。另外，本实施例的有载调压变压器结构能保证足够的通风散热面积来满足变压器的温升要求。

本实施例中，所述独立式配电变压器有载调压装置还包括：连接于所述微控制器的显示模块、通信模块、指令接收模块；

所述显示模块，用于显示所述配电网电压的信息及所述可调节的变压器分接头的位置信息，其中，所述配电网电压的信息由所述微控制器根据所述采样信号生成，所述可调节的变压器分接头的位置信息由所述微控制器根据所述步进电机的转动情况生成；

所述通信模块，用于发送警告信号，其中，所述警告信号是当微控制器无法通过调节所述可调节的变压器分接头维持配电网电压在正常范围内时，由微控制器生成，以提醒工作人员采取其它调节措施；

所述指令接收模块，用于接收外部输入的控制指令，并发送至所述微控制器，调节所述有载调压变压器的变比。

本实施例中，所述电源适配模块包括：AC/DC模块及DC/DC模块；

所述AC/DC模块将所述外部电源转换为24V直流电压，用于给步进电机提供电源；所述DC/DC模块将所述24V直流电压转换为3.3V直流 电压，用于给所述微控制器、电压采样模块、通信模块、指令接收模块提供电源。

本实施例中，所述电源适配模块接入的外部电源为所述有载调压变压器输出的配电网电压。

实施例2

本实施例独立式配电变压器有载调压装置，在实施例1的基础上，

在变压器调压线圈外并联放置了可以有效地限制雷电冲击全波、截波以及局部谐振过电压作用下，变压器调压线圈上所产生的过电压的金属氧化物非线性电阻。

首先，采用绕组波过程软件计算出雷电冲击下，变压器调压线圈上的最大电位值及电压梯度，以此电压值为设计依据，由金属的非线性伏安特性确定选取电阻保护的许用电压值及其它参数，使得在电压低于设定值的情况下，电阻元件呈现高阻态，金属元件不动作，而在电压高于设定值时，电阻元件导通，有效的限制调压线圈的电压。选取过程中应注意以下几个问题：

1.额定电压应考虑变压器可能的故障情况下的最大电压值。

2.铜接线板应与金属氧化物阀片紧密接触，引出电缆线与铜板焊接牢固并打磨光滑。

上述各实施例中，所述通信模块为GSM模块、SIM卡、红外线模块。

对本实用新型应当理解的是，以上所述的实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细的说明，以上仅为本实用新型 的实施例而已，并不用于限定本实用新型，凡是在本实用新型的精神原则之内，所作出的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。