一种自动调容及负载平衡的变压器供电系统的制作方法

文档序号:12264776阅读:201来源:国知局

本实用新型涉及电力系统技术领域,尤其涉及一种自动调容及负载平衡的变压器供电系统。



背景技术:

我国农网用电具有季节性强,用电集中的特点,农村用电主要集中在夏、秋两季,主要是电灌、农业生产用电、农副产品加工等,大约占全年用电量的80%,其余季节主要是照明用电。在农忙用电集中季节,过载运行现象严重;而另一方面在用电淡季,负载率低,出现“大马拉小车”的现象。

同时,低压配电网系统中三相不平衡是低压输电线路客观存在的一个问题,一直困扰着供电和用电单位。低压输电线路多采用三相四线制供电,虽然在装接单相用户时,供电部门遵行的原则是将单相负载平衡的分接在A、B、C三相上,但在实际工作及运行中,由于单相用户的不可控增容、大功率单相负载的接入以及单相负载用电的不同时性等原因,都造成了低压配电网系统中的三相负载不平衡。三相负荷不平衡对配电网线路的正常运行造成很多危害,三相不平衡供电必将产生零序电流,也就是零线电流,不平衡度越大则零线电流就越大。零线电流增加线路损耗,其损耗与通过电流的平方成正比;在变压器内部,零序电流产生的零序磁通通过变压器油箱壁及紧固件形成回路,产生较大的涡流损耗,因而增加变压器的铁损;减少配电变压器的实际出力、影响用电设备的安全运行、电动机效率降低等,同时还会造成重负荷相线路上的用户电压偏低,影响用户的正常生产与生活用电需求。由此可知,三相不平衡供电造成的损耗是相当严重的。

目前针对上述负荷变化较大及三相不平衡的问题是,人工定期或不定期进行调容及单相负载换相,供电检修人员手动进行负荷及单相负载的平衡调节,需要投入大量的设备与人力对负荷进行监测,人工操作,运行成本高,同时由于人工调节的非实时性,会造成居民用电的间歇中断。



技术实现要素:

鉴于上述的分析,本实用新型旨在提供一种自动调容及负载平衡的变压器供电系统,用以解决现有调容及负载平衡需要人工操作的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的:

一种自动调容及负载平衡的变压器供电系统,其特征在于,包括:三相变压器、参数测量系统、控制系统、有载调容开关和负载平衡切换开关,其中,

所述三相变压器包括:三相高压绕组、三相低压绕组;

所述参数测量系统包括:参数测量电路、光传感器和温度传感器;

所述控制系统包括:调容控制器、负载平衡控制器和显示器;

所述参数测量电路设置于三相变压器的低压侧,所述光传感器、温度传感器设置于三相电压器外部;

所述控制系统与参数测量系统、有载调容开关和负载平衡切换开关采用通信链路建立通信。

所述参数测量电路实时监测低压侧的单相用电负载数据,包括相别、电压、电流;同时,获取光传感器、温度传感器获得的气候环境采样数据;将获取的数据通过通信链路发送给调容控制器。

所述调容控制器用于,根据单相用电负载数据及气候环境采样数据判断是否进行调容,是则发出调容指令给有载调容开关;如果否则将单相用电负载数据发送给负载平衡控制器;

所述有载调容开关用于根据调容指令进行容量切换,实现三相变压器的自动容量转换。

所述负载平衡控制器用于根据单相用电负载数据,判断低压电网的三相不平衡状态,若三相电网发生不平衡,综合计算得到需要调节换相的负载平衡切换开关并向其发送换相指令;如果三相电网未发生不平衡,则通知参数测量系统继续进行数据采样处理。

所述负载平衡切换开关用于进行单相负载选相切换。

所述显示器用于显示所述参数测量电路获取的参数以及调容控制器发出的指令、负载平衡控制器发出的指令给供电检修人员。

所述通信链路是电力线路载波通信、RS485通信或无线通信。

本实用新型有益效果如下:

本实用新型实施例提供了一种自动调容及负载平衡的变压器供电系统,替代人工操作,保证用户在不停电状态下完成容量及负载平衡调整。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分的从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本实用新型的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明具体实施例的结构图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理。

本实用新型具体实施例公开了一种自动调容及负载平衡的变压器供电系统,其特征在于,包括:三相变压器、参数测量系统、控制系统、有载调容开关和负载平衡切换开关,其中,

所述三相变压器包括:三相高压绕组、三相低压绕组;

所述参数测量系统包括:参数测量电路、光传感器和温度传感器;

所述控制系统包括:调容控制器、负载平衡控制器和显示器;

所述参数测量电路设置于三相变压器的低压侧,所述光传感器、温度传感器设置于三相电压器外部;

所述控制系统与参数测量系统、有载调容开关和负载平衡切换开关采用通信链路建立通信,具体地,

参数测量电路实时监测低压侧的单相用电负载数据,包括相别、电压、电流;同时,获取光传感器、温度传感器等传感器获得的气候环境采样数据;所述光传感器采集光照数据,用于计算昼夜周期;所述温度传感器用于采集温度数据,用于计算用电高峰期;参数测量电路将获取的单相用电负载数据和气候环境采样数据通过通信链路发送给调容控制器;

所述控制系统中的调容控制器与有载调容开关通过通信链路建立通信;以通信的方式构成三相调容变压器;

如果相别、电压、电流参数满足预设调容条件,调容控制器根据光传感器所采集的光照数据计算昼夜周期,根据温度传感器所采集的温度数据判断是否是用电高峰,最后综合确定调容时间点,发出调容指令给有载调容开关,有载调容开关根据调容指令进行容量切换,例如,实现三相变压器内部高、低压绕组的星、角变换和串、并联转换,完成变压器的自动容量转换,使变压器在负荷低谷期自动运行在小容量档,轻载时其空载损耗大大降低,小容量空载有功损耗小于大容量时的1/3,节能效果显著;如果如果电压、电流参数及气候环境采样数据不满足预设调容条件,调容控制器将相别、电压、电流参数发送给负载平衡控制器;

所述控制系统中的负载平衡控制器与负载平衡切换开关采用通信链路建立通信,以通信的方式构成三相负载平衡的变压器供电系统。

负载平衡控制器根据单相用电负载数据,综合负载平衡切换开关的相别、负载电流,按相别进行电流数据累加,以得到负载平衡系统中的三相负载的电流状态,并据此判断低压电网的三相不平衡状态,若三相电网发生不平衡,综合计算得到需要调节换相的负载平衡切换开关并向其发送换相指令,由负载平衡切换开关实现单相负载选相切换;如果三相电网未发生不平衡,则通知参数测量电路继续进行数据采样处理。

所述显示器可以显示所述参数测量电路获取的参数以及调容控制器发出的指令、负载平衡控制器发出的指令给供电检修人员。

所述通信链路可以是电力线路载波通信、RS485通信或无线通信等方式。

综上所述,本实用新型实施例提供了一种自动调容及负载平衡的变压器供电系统,替代人工操作,保证用户在不停电状态下完成容量及负载平衡调整。

以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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