一种调压配电变压器的制作方法

本发明涉及变压器领域，具体而言，涉及一种调压配电变压器。

背景技术：

随着居民生活水平的提高，家用大功率电器不断普及，使得居民对供电质量的要求不断提高，从而导致了“低电压”问题日渐突出。

由此可见，我国目前的配电调压状况还不甚理想，部分城市和广大农村配电变压器依然采用无载调压，这种无载分接开关不适合频繁调节，一般只作季节性调整，或者在停电检修时进行调整。因此，目前这种调整过程需要进行停电操作，并且不能对电压偏移作及时调整的调压方法很难保证对用户的供电质量。

作为电压控制的有效手段,有载调压变压器在电力系统中已广为应用。但有载调压变压器调压开关为机械式分接开关，在调节切换过程中将会出现电弧现象，会造成机械触头由于电弧现象而出现的损坏、还可能造成变压器的绝缘油介质老化，影响配电变压器的绝缘特性和使用寿命。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明提供了一种调压配电变压器，能够避免电弧现象，从而避免对配电变压器的绝缘特性和使用寿命的影响。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

第一方面，本发明提供了一种调压配电变压器，包括变压器本体、包括永磁机构和真空灭弧室的无弧有载调压开关、电流互感器以及监测控制器，其中，

所述变压器本体包括高压侧与低压侧，用于在从所述高压侧向所述低压侧传输电力的过程中进行变压，并输出调压后的传输电压；

所述无弧有载调压开关与所述变压器本体电连接，用于通过所述永磁机构与所述真空灭弧室对所述传输电压进行有载调控；

所述电流互感器与所述变压器本体电连接，用于采集所述变压器本体的输出电流；

所述监测控制器与所述无弧有载调压开关和所述电流互感器电连接，用于监测所述输出电流、所述传输电压，并控制所述无弧有载调压开关。

作为一种可选的实施方式，所述电流互感器的一端连接于所述变压器本体的所述低压侧，另一端连接于负载电路；所述负载电路为所述变压器本体的负载电路。

作为一种可选的实施方式，所述变压器本体包括高压套管和低压套管，其中，

所述高压套管设置于所述变压器本体的所述高压侧，与高压线路连接；

所述低压套管设置于所述变压器本体的所述低压侧，与低压线路连接。

作为一种可选的实施方式，所述变压器本体还包括高压绕组，所述高压绕组包括调压分接抽头，其中，

所述调压分接抽头与所述无弧有载调压开关电连接，用于在所述无弧有载调压开关的控制下调节所述传输电压。

作为一种可选的实施方式，所述无弧有载调压开关包括箱体和控制机构，其中，

所述箱体的内部设置有用于调压选择的调压选择开关以及用于调压切换的调压切换开关；

所述控制机构设置于所述箱体的外部，并且与所述调压选择开关、所述调压切换开关相连接，其中，所述控制机构为所述永磁机构。

作为一种可选的实施方式，所述调压选择开关包括多个第一静触头和一个第一动触头；其中所述多个第一静触头呈上下排列结构；

所述调压切换开关包括至少一个所述真空灭弧室、多个第二静触头以及多个第二动触头。

作为一种可选的实施方式，所述控制机构包括调压选择永磁机构和调压切换永磁机构，其中，

所述调压选择永磁机构与所述调压选择开关传动连接，用于调压选择；

所述调压切换永磁机构与所述调压切换开关传动连接，用于调压切换。

作为一种可选的实施方式，所述调压选择开关永磁机构包括正向驱动永磁机构和反向驱动永磁机构。

作为一种可选的实施方式，所述监测控制器包括监测组件、控制组件、交互组件以及电源，其中，

所述监测组件用于监测所述输出电流、所述传输电压以及所述无弧有载调压开关的使用状态；

所述控制组件用于控制所述无弧有载调压开关的档位切换和调整；

所述交互组件用于交互，并且所述交互组件包括设置在同一面板的指示灯、输入键盘以及显示屏；

所述电源与所述监测组件、所述控制组件以及所述交互组件电连接，用于给所述监测组件、所述控制组件以及所述交互组件供电。

作为一种可选的实施方式，所述控制组件包括通信控制组件，

所述通信控制组件用于通过通信方式控制所述无弧有载调压开关的档位切换和调整，并用于与外部设备相互通信。

根据本发明提供的调压配电变压器，能够通过变压器本体、无弧有载调压开关、电流互感器以及监测控制器四者的相互连接以及协同工作，避免电弧现象，从而避免对配电变压器的绝缘特性和使用寿命的影响。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明范围的限定。

图1是本发明第一实施例提供的一种调压配电变压器的结构示意图；

图2是本发明第二实施例提供的一种调压配电变压器的结构原理示意图；

图3是本发明第二实施例提供的一种调压配电变压器中高压绕组电气接线原理图。

主要元件符号说明：

10-监测控制器；11-监测组件；12-控制组件；13-交互组件；14-电源；20-无弧有载调压开关；21-调压选择开关；22-调压切换开关；23-控制机构；30-变压器本体；31-高压绕组；40-电流互感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常情况下，附图中所示出和描述的本发明实施例所包括的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中所提供的本发明实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以使固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或点连接；可以使直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的联通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种调压配电变压器，能够通过变压器本体、无弧有载调压开关、电流互感器以及监测控制器四者的相互连接以及协同工作，避免电弧现象，从而避免对配电变压器的绝缘特性和使用寿命的影响。下面通过实施例进行描述。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

实施例1

请参阅图1，是本实施例提供的一种调压配电变压器的结构示意图，该调压配电变压器，包括变压器本体30、包括永磁机构和真空灭弧室的无弧有载调压开关20、电流互感器40以及监测控制器10，其中，

变压器本体30包括高压侧与低压侧，用于在从高压侧向低压侧传输电力的过程中进行调压，并输出调压后的传输电压；

无弧有载调压开关20与变压器本体30电连接，用于通过永磁机构与真空灭弧室对传输电压进行有载调控；

电流互感器40与变压器本体30电连接，用于采集变压器本体30的输出电流；

监测控制器10与无弧有载调压开关20和电流互感器40电连接，用于监测输出电流和传输电压，并控制无弧有载调压开关20。

本实施例中，变压器本体30可以为任何种类的变压器，对此，本实施例中不作任何限定。

本实施例中，操作机构为永磁机构，其中，永磁机构用于在选择、切换调节开关的过程中进行驱动操作。

本实施例中，真空灭弧室与真空管相同，对于该真空灭弧室的具体形状，本实施例中不作任何限定；其中，真空灭弧室用于真空灭弧，从而保证电弧不会产生，并避免产生其他的任何影响。

本实施例中，无弧有载调压开关20是通过永磁机构进行控制的调压开关，并且在该无弧有载调压开关20中具有真空灭弧室，该真空灭弧室可以避免电弧的产生，从而起到无弧的效果，因此，无弧有载调压开关20是具有灭弧效果的有载调压开关。

作为一种可选的实施方式，电流互感器40的一端与变压器本体30的低压侧连接，另一端连接于负载电路；负载电路为变压器本体的负载电路。

作为一种可选的实施方式，变压器本体30包括高压套管和低压套管，其中，

高压套管设置于变压器本体30的高压侧，与高压线路连接；低压套管设置于变压器本体30的低压侧，与低压线路连接。

本实施例中，高压线路可以为10kv线路，低压线路可以为0.4kv线路，对此本实施例不作限定。

作为一种可选的实施方式，所述变压器本体30还包括高压绕组31，高压绕组31包括调压分接抽头，其中，

调压分接抽头与无弧有载调压开关20电连接，用于在无弧有载调压开关20的控制下调节传输电压。

本实施例中，调压分接抽头可以为多个。

本实施例中，高压绕组31为高压绕组线圈，其中调压分级抽头是从该高压绕组线圈中引出，并且对于该引出的具体方式，本实施例中不作任何限定。

在本实施例中，调压分接抽头可以从高压绕组31的任何位置引出。

本实施例中，该种调压配电变压器，包括变压器本体30的同时还可以包括与其相关的附件，其中该附件可以包括稳压组件，限流组件等，对于上述的附件本实施例中不作任何限定；并且，对于该调压配电变压器包括任何组件都应视为本结构中的一部分。

本实施例中，无弧有载调压开关20可以包括有载开关本体与开关驱动部分，具体包含调压触头、真空灭弧室(真空灭弧室)、永磁机构、分接位置输出装置、控制电路；其中，调压触头用于调压，真空灭弧室(真空灭弧室)用于灭弧、永磁机构用于控制调压出头、控制电路用于控制永磁机构、分接位置输出装置用于输出当前的分接状态(即当前的调压状态)。

监测控制器10可以包括用于采集的电压电流采集接口(可以采集电流互感器40中的输出电流)；用于接收上述分接状态的遥信输入接口；以及用于输出控制上述永磁机构的遥控输出接口。

举例来说，请一并参阅图3，上述的高压套管和低压套管可以分别与10kv、0.4kv供电线路相连接；无弧有载调压开关20的调压触头与高压绕组31的调压分接抽头相连接；无弧有载调压开关20的分接位置输出装置和控制电路分别与有载调压控制装置的遥信输入接口和遥控输出接口相连接；监测控制器10的电压电流采集接口分别与配电变压器0.4kv低压侧母线、低压侧电流互感器40的ct二次侧出线端相连接。

可见，实施图1所示的调压配电变压器，可以通过变压器本体30、无弧有载调压开关20、电流互感器40以及监测控制器10四者的相互连接以及协同工作，避免电弧现象，从而避免对配电变压器的绝缘特性和使用寿命的影响。

实施例2

请参阅图2，是本实施例提供的一种调压配电变压器的结构原理示意图。该调压配电变压器中，无弧有载调压开关20包括箱体和控制机构23，其中，

箱体的内部设置有用于调压选择的调压选择开关21以及用于调压切换的调压切换开关22；

控制机构23设置于箱体的外部，并且与调压选择开关21、调压切换开关22相连接，其中，控制机构23即为上述永磁机构。

本实施例中，调压选择开关21和调压切换开关22皆可以是成组出现的。

本实施例中，箱体可以为上述调压配电变压器中的一部分，即该箱体是调压配电变压器中一部分独立空间，并且该空间形成了一个箱体。

作为一种可选的实施方式，调压选择开关21包括多个第一静触头和一个第一动触头；其中第一静触头呈上下排列结构；

调压切换开关22包括至少一个真空灭弧室、多个第二静触头以及多个第二动触头。

本实施例中，多个第一静触头按奇数偶数上下排列。

本实施例中，第一、第二用于区分使用情况或使用位置不同，至于两者器件是否型号相同，本实施例中不作任何限定。

本实施例中，多个第一静触头和多个第二动触头是相互连接的。

本实施例中，至少一个真空灭弧室和多个第二静触头是一一配对的。

在本实施例中，至少一个真空灭弧室、多个第二静触头以及多个第二动触头是相互连接的。

本实施例中，如图2所示，a、b、c和a、b、c是两两对应的变压器本体30的输入输出接口。

作为一种可选的实施方式，控制机构23包括调压选择永磁机构和调压切换永磁机构，其中，

调压选择永磁机构与调压选择开关21传动连接，用于调压选择；

调压切换永磁机构与调压切换开关22传动连接，用于调压切换。

本实施例中，永磁机构可以为任何具有永磁性的装置构成的机构，其中也可以为具有永磁性能力组合机构。

作为一种可选的实施方式，调压选择开关21永磁机构包括正向驱动永磁机构和反向驱动永磁机构。

本实施例中，正向驱动永磁机构或者反向驱动永磁机构皆是独立的结构，并不混合使用。

在本实施例中，正向驱动永磁机构和反向驱动永磁机构用于调高压与调低压时使用。

作为一种可选的实施方式，监测控制器10包括监测组件11、控制组件12、交互组件13以及电源14，其中，

监测组件11用于监测输出电流、传输电压以及无弧有载调压开关20的使用状态；

控制组件12用于控制无弧有载调压开关20的档位切换和调整；

交互组件13用于交互，并且交互组件13包括设置在同一面板的指示灯、输入键盘以及显示屏；

电源14与监测组件11、控制组件12以及交互组件13电连接，用于给监测组件11、控制组件12以及交互组件13供电。

本实施例中，监测组件11可以为具有芯片的电路，也可以为独立执行组件，对此本实施例中不作任何限定。

本实施例中，控制组件12可以为旋钮式控制组件12，也可以为电子式控制组件12，对此本实施例中不作任何限定。

本实施例中，显示屏可以为液晶显示屏，更可以为触控式液晶显示屏。

本实施例中，交互组件13用于交互，其中指示灯可以显示出手动调压指示、自动调压指示、闭锁指示、告警指示、运行指示以及有载调压开关调压档位。

作为一种可选的实施方式，控制组件12包括通信控制组件12，

通信控制组件12用于通过通信方式控制无弧有载调压开关20的档位切换和调整，并用于与外部设备相互通信。

请参阅图3，是实施例提供的一种调压配电变压器中高压绕组31电气接线原理图。

如图3所示，该图中可以看出，该高压绕组31中具有多个选择位置用于调节电压，并且在该图中可以看出，调压选择开关21用于选择上述选择位置，调压切换开关22用于切换调压状态；并且，过渡电阻和真空管(即真空灭弧室)保证了无弧传输与安全性。

举例来说，高压绕组31包括多个高压调压分接抽头，其中，高压调压分接抽头与无弧有载调压开关20调压触头连接，高压调压分接抽头的个数可以为5个、7个、9个等，对此本实施例不作任何限定。

如图3所示，举例来说，以±3×2.5％为例，高压调压分接抽头为7个，调压分接抽头标号由上到下依次为7、6、5、4、3、2、1；无弧有载调压开关20主要包含调压选择开关21和调压切换开关22。调压选择开关21组设置7个定触头(与变压器分接数相匹配)和与之配合的动触头组成；调压选择开关21永磁机构由正向驱动永磁机构、反向驱动永磁机构2只组成，可左右对开关进行选择驱动；调压切换开关22组设置切换开关的定触头、动触头、真空管及过渡电阻；并且调压切换开关22永磁机构选择1只。

本实施例中，调压配电变压器动作过程可以如下：监测控制器10实时采集电压信号，通过分析判断，根据相关算法判定需进行升压或降压操作，控制信号发出给控制机构23，控制机构23先进行调压开关选择，然后进行调压切换操作。若无弧有载调压配电变压器处于分接7档位置，需进行降压操作。调压选择开关21反向驱动永磁机构使分接7档位置触头转接到5触头上，实现降压初步准备，待选定档位后，监测控制器10发信号给调压切换开关22永磁机构，使其中一个真空管由断开状态切换成闭合状态，另一个真空管由闭合状态切换成断开状态，通过采用过渡电阻的方式保证切换过程始终保持供电连续性。真空灭弧方式保证在切换过程中不会有电弧产生，避免因电弧产生造成变压器油绝缘能力下降。降低过程同上述过程，但调压选择开关21机构采用正向驱动机构。

在本实施例中，监测控制器10还可以包括核心控制器、数据存储器、输入输出装置、面板、通信装置以及电源，其中，核心控制器与其余各器件进行连接，负责数据采集、存储、分析、控制、通信等。该核心控制器可以采用32位低功耗双核应用处理器(dsp+arm9)，例如可采用omap-l137，其中内核中的dsp用于对采样数据的处理，arm9用于对输入输出电路的综合控制；数据存储器采用大容量铁电存储器，用于程序及数据的存储；输入输出装置包括位置量输入和模拟量输入两部分，位置量输入主要采集有载调容开关和有载调压开关所处的位置量状态，模拟量输入主要采集有载调压变压器连接负载一侧的实时电流和电压数据，采用电压互感器和电流互感器40来采集变压器低压侧的电压和电流模拟量，并将采集的模拟量经过一次转换后将信号经过滤波和运算放大器后直接输入到16位的ad转换芯片中，完成模数转换；输入输出装置还用于对有载调压机构(调压选择永磁机构和调压切换永磁机构)进行档位切换和调整；面板可以包括指示灯、键盘以及液晶屏，指示灯部分包括手动调压指示、自动调压指示、闭锁指示、告警指示、运行指示、有载调压开关调压档位(3、5、7、9档分接)；通信装置可以包括rs485接口、usb接口以及rj45接口，用于实现不同的通信要求；电源14用于给监测控制器10各部分提供所需电能。

可见，实施图2所示的调压配电变压器，可以通过变压器本体30、无弧有载调压开关20、电流互感器40以及监测控制器10四者的相互连接以及协同工作，避免电弧现象，从而避免对配电变压器的绝缘特性和使用寿命的影响；其中，该调压配电变压器能够获取到当前档位选择情况，从而进行对档位的准确有效地定位，并且，档位切换部分采用双稳态永磁机构(为调压选择永磁机构和调压切换永磁机构)进行转动切换，使整个切换过程顺畅，保证切换动作稳定可靠；另外，采用全新真空、永磁机构的无弧有载调压开关20以及成熟的切换电路，保证切换过程始终保持励磁状态，结构简单、体积紧凑，安装于配电变压器器身上部，减小配电变压器尺寸；该调压配电变压器还能够克服无载调压变压器需停电进行操作且不适合频繁调节与有载调压变压器切换过程产生电弧影响寿命等缺点，采用真空灭弧方式，不污染变压器油，真正实现免维护。

应理解，说明书通篇中提到的“本实施例中”、“本发明实施例中”或“作为一种可选的实施方式”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的多个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“本实施例中”、“本发明实施例中”或“作为一种可选的实施方式”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在本发明的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应与权利要求的保护范围为准。