一种调容节能变压器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种调容节能变压器，包括变压器、高压侧有载调容开关、低压侧有载调容开关和PLC控制系统，所述PLC控制系统的输入端输入的电信号与高压侧有载调容开关输出端输出的电信号连接，所述高压侧有载调容开关的输入端输入的电信号与变压器的高压侧绕组内部抽头输出的电信号连接，所述零序互感器、电压互感器和电流互感器各自的输出端均与变压器的三个接口电性连接，所述PLC控制系统的三个输出端连接有可控硅开关，所述可控硅开关的两输出端分别连接有接触器和补偿电容。本行实用新型充分利用现代高端技术，改变了传统调容节能变压器的控制方式，能够节省电量，降低功率损耗。
【专利说明】
一种调容节能变压器
技术领域
[0001]本实用新型属于电力技术领域，具体涉及一种调容节能变压器。
【背景技术】
[0002]变压器是电力工业的主要设备之一，它在传输电能的同时也在消耗着电能。在我国整个电网的损耗当中，变压器的损耗所占的比重是最大的，其损耗占电网总损耗的60%以上。其中，中低压配电网由于使用了大量的配电变压器，使得配电变压器的损耗大约占变压器总损耗的30%左右。因此，推广研制高效节能的配电变压器来减少其损耗己经成为电力系统节能工作的重点之一。我国农村电网的负荷具有用电集中、季节性负荷变化大、峰谷差异明显以及年平均负载率低等特点。这样就在配电变压器容量选择的问题上提出了难题，如果按照平均负荷或者最小负荷来选择配电变压器的容量就会在用电旺季出现比较严重的过负载现象;如果按照最大负荷来选择则会使变压器长期处于“大马拉小车”的状态，造成大量不必要的电能浪费。在这种情况下使用调容变压器，既可以使变压器在轻载时处于经济运行状态，又能够确保变压器在用电高峰时的供电容量充裕，最终达到降低变压器综合电能损耗的效果。因此，研究配电变压器调容的相关技术具有十分重大的现实意义。
[0003]近年来，无载调容变压器在配电网获得了应用，但是由于其需要停电调节，在使用中其调容功能并没有获得充分的利用，节能效果并不明显。有载自动调容变压器可以根据实际负荷大小通过有载自动调容开关自动调节到应有的容量下运行。调节快速、可靠，其节能效果比普通无载调容变压器还要显著。它不仅保证变压器在农闲季节运行在小容量，而且保证其他低负荷时也能自动运行在小容量，特别是在夜间负荷较低时，也很适用于单班制工厂和季节性、间歇性负荷单位使用。
[0004]有载调容变压器相对于无载调容变压器而言，避免了停电调节的缺点，提高了供电可靠性。但是现有的有载调容变压器大多采用机械电子部件作为一调容开关，在调容开关的切换过程中，有载调容变压器就会产生出电弧，产生的电弧进而会烧蚀触头，同时对变压器油造成不良反应，影响变压器的绝缘强度。在使用时，如果机械式的调容开关需要在大、小容量之间频繁的切换，其使用寿命受强电弧的影响将会在很大程度上缩减。另外，以机械电动部件作为调容开关，在结构上来讲比较复杂，在对变压器进行容量调节的过程中，速度也不是十分迅速，同时还存在着相对较高的故障率。因此，机械式有载调容变压器调容功能的充分发挥受到了比较严重的限制。同时现有的有载调容变压器不具有无功率补偿功會K。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种调容节能变压器，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:一种调容节能变压器，包括变压器、高压侧有载调容开关、低压侧有载调容开关和PLC控制系统，所述PLC控制系统的输入端输入的电信号与高压侧有载调容开关输出端输出的电信号连接，所述高压侧有载调容开关的输入端输入的电信号与变压器的高压侧绕组内部抽头输出的电信号连接，PLC控制系统的输入端输入的电信号与低压侧有载调容开关输出端输出的电信号连接，所述低压侧有载调容开关的输入端输入的电信号与变压器的低压侧绕组内部抽头输出的电信号连接，所述PLC控制系统的三个输入端分别连接有零序互感器、电压互感器和电流互感器，所述零序互感器、电压互感器和电流互感器各自的输出端均与变压器的三个接口电性连接，所述PLC控制系统的三个输出端连接有可控硅开关，所述可控硅开关的两输出端分别连接有接触器和补偿电容。
[0007]优选的，所述变压器内设有高压套管和低压套管。
[0008]优选的，所述变压器的高压绕组和低压绕组上均连接有晶闸管。
[0009]本实用新型的技术效果和优点:该调容节能变压器，其PLC控制系统具有实时数据自动检测单元，实时采集变压器低压侧的电压和电流生成实时负载，然后将实时负载与预设的整定值进行比较判断调节输出容量，向有载调容开关发出容量调节的指令，变压器在不停电的状态下，自动完成容量切换;另外还能根据负载情况的不同，设置容量自动切换的额定峰值及自动切换的延时时间；具有严格的时序性，可在工作环境恶劣、电磁环境复杂的环境中，长期安全可靠稳定地运行；利用零序互感器、电压互感器、电流互感器检测电路的三相电压电流，然后输入到PLC控制系统的功能引脚，由于目前PLC控制系统的输入捕捉功能的时间分辨率较高，已达纳秒级，利用输入捕捉中断快速检测电压和电流零点；其可控硅导通速度为微秒级，因而可在电压过零时投入电容，电流过零时切除电容，电压过零时，可控硅先导通，将电容器投入电网延时20ms后控制接触器触点闭合，短路可控硅；因可控硅正向压降较大，长期运行有能量损耗，且会发热，需对可控硅进行散热，而接触器触点闭合时接触电阻较小，补偿电容投切瞬间由可控硅实现，而长期运行由接触器实现，电压过零时投入补偿电容器，降低了电容器上的电流浪涌，电流过零时切除补偿电容器，降低了电感上的过电压；电流过零时，先触发可控硅，使可控硅导通，延时20ms后，将接触器线圈断电，然后当电流过零时可控硅自动关断，将电容从电网上切除，电流过零时切除电容降低了电感上的电压浪涌，因此能够对变压器的功率进行补偿;与传统的调容变压器相比，本行实用新型充分利用现代高端技术，改变了传统调容节能变压器的控制方式，能够节省电量，降低功率损耗。
【附图说明】
[00?0]图1为本实用新型的结构不意图；
[0011 ]图2为本实用新型的调容节能变压器结构原理示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0013]本实用新型提供了如图1所示的一种调容节能变压器，包括变压器、高压侧有载调容开关、低压侧有载调容开关和PLC控制系统，所述变压器内设有高压套管和低压套管，所述变压器的高压绕组和低压绕组上均连接有晶闸管，所述PLC控制系统的输入端输入的电信号与高压侧有载调容开关输出端输出的电信号连接，所述高压侧有载调容开关的输入端输入的电信号与变压器的高压侧绕组内部抽头输出的电信号连接，PLC控制系统的输入端输入的电信号与低压侧有载调容开关输出端输出的电信号连接，所述低压侧有载调容开关的输入端输入的电信号与变压器的低压侧绕组内部抽头输出的电信号连接，所述PLC控制系统的三个输入端分别连接有零序互感器、电压互感器和电流互感器，所述零序互感器、电压互感器和电流互感器各自的输出端均与变压器的接口电性连接，所述PLC控制系统的三个输出端连接有可控硅开关，所述可控硅开关的两输出端分别连接有接触器和补偿电容。
[0014]工作原理:如图2所示，当晶闸管SAl、SBl、SCl在全部导通的情况下，高压侧绕组为三角形联接方式；当晶闸管SA2、SB2、SC2在全部导通的情况下，高压侧绕组为星形联接方式；当5&115&12，5131131312，3(3113(312在全部导通的情况下，低压侧绕组为1、^和1^段全部串联。由此可以得出，要使变压器在大容量状态下运行时，需要将高压侧晶闸管SA1、SB1、SCl和低压侧晶闸管SallSal2，SbllSbl2，ScllScl2同时触发导通;要使变压器在小容量状态下运行时，需要将高压侧晶闸管SAl、SB1、SC1和低压侧晶闸管Sa2，Sb2，Sc2同时触发导通；因此，延长了使用寿命，结构简单，在对变压器进行容量调节的过程中，速度是十分迅速，同时避免了相对较高的故障率。
[0015]该调容节能变压器，其PLC控制系统具有实时数据自动检测单元，实时采集变压器低压侧的电压和电流生成实时负载，然后将实时负载与预设的整定值进行比较判断调节输出容量，向有载调容开关发出容量调节的指令，变压器在不停电的状态下，自动完成容量切换;另外还能根据负载情况的不同，设置容量自动切换的额定峰值及自动切换的延时时间；具有严格的时序性，可在工作环境恶劣、电磁环境复杂的环境中，长期安全可靠稳定地运行;利用零序互感器、电压互感器、电流互感器检测电路的三相电压电流，然后输入到PLC控制系统的功能引脚，由于目前PLC控制系统的输入捕捉功能的时间分辨率较高，已达纳秒级，利用输入捕捉中断快速检测电压和电流零点;其可控硅导通速度为微秒级，因而可在电压过零时投入电容，电流过零时切除电容，电压过零时，可控硅先导通，将电容器投入电网延时20ms后控制接触器触点闭合，短路可控硅；因可控硅正向压降较大，长期运行有能量损耗，且会发热，需对可控硅进行散热，而接触器触点闭合时接触电阻较小，补偿电容投切瞬间由可控硅实现，而长期运行由接触器实现，电压过零时投入补偿电容器，降低了电容器上的电流浪涌，电流过零时切除补偿电容器，降低了电感上的过电压；电流过零时，先触发可控硅，使可控硅导通，延时20ms后，将接触器线圈断电，然后当电流过零时可控硅自动关断，将电容从电网上切除，电流过零时切除电容降低了电感上的电压浪涌，因此能够对变压器的功率进行补偿;与传统的调容变压器相比，本行实用新型充分利用现代高端技术，改变了传统调容节能变压器的控制方式，能够节省电量，降低功率损耗。
[0016]最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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。
【主权项】
1.一种调容节能变压器，包括变压器、高压侧有载调容开关、低压侧有载调容开关和PLC控制系统，其特征在于:所述PLC控制系统的输入端输入的电信号与高压侧有载调容开关输出端输出的电信号连接，所述高压侧有载调容开关的输入端输入的电信号与变压器的高压侧绕组内部抽头输出的电信号连接，PLC控制系统的输入端输入的电信号与低压侧有载调容开关输出端输出的电信号连接，所述低压侧有载调容开关的输入端输入的电信号与变压器的低压侧绕组内部抽头输出的电信号连接，所述PLC控制系统的三个输入端分别连接有零序互感器、电压互感器和电流互感器，所述零序互感器、电压互感器和电流互感器各自的输出端均与变压器的三个接口电性连接，所述PLC控制系统的三个输出端连接有可控硅开关，所述可控硅开关的两输出端分别连接有接触器和补偿电容。2.根据权利要求1所述的一种调容节能变压器，其特征在于:所述变压器内设有高压套管和低压套管。3.根据权利要求1所述的一种调容节能变压器，其特征在于:所述变压器的高压绕组和低压绕组上均连接有晶闸管。
【文档编号】H01F29/04GK205452022SQ201521114918
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月30日
【发明人】李锡南, 陈伟辉, 邹华君, 陈瑜文
【申请人】广东卓立变压器有限公司