节能型自动配电的电力变压器的制造方法_2

文档序号:10285042阅读:来源:国知局
>[0034]由智能控制模块根据数据采集模块采集到的信号控制调容电力分接开关组18,使得电力变压器的三相高压侧绕组通过调容电力分接开关组18进行星三角转换,在转换时,低压侧三相绕组也同步进行多绕组的并串联变换,以补偿高压侧绕组进行星三角转换引起的低压侧绕组输出电压的高低变化,保持严格的变压器的变压比,输出额定的电源电压。
[0035]电力变压器的低压侧经由低压负荷开关19连接所述低压出线排6。
[0036]如图4所示,调压电力分接开关组17包括设计为扁平结构的调压开关刀组及储能式极化双稳态牵引电磁铁一,由储能式极化双稳态牵引电磁铁一在智能控制模块的控制下带动调压开关刀组动作;
[0037]如图5所示,调容电力分接开关组18包括设计为扁平结构的调容开关刀组及储能式极化双稳态牵引电磁铁二,由储能式极化双稳态牵引电磁铁二在智能控制模块的控制下带动调容开关刀组动作;
[0038]如图6所示,低压负荷开关19包括储能式极化双稳态牵引电磁铁三19-1,储能式极化双稳态牵引电磁铁三19-1推拉顶杆一 19-2,三相真空开关管19-3与顶杆一 19-2连体同步动作,由三相真空开关管19-3开关从电源输出铜排19-4通过的电流。
[0039]低压负荷开关19采用了封闭式三相联动真空灭弧负荷开关断路器模块,其特点为三相真空开关管19-3通过操作机构串联在一起,互相绝缘无电气连接。机构中增加了缓冲弹簧及双绕组机构。封闭式三相联动真空灭弧负荷开关断路器模块的引入,解决了负荷电流在切换中电弧污染变压器绝缘油的弊端,使调容调压专用电力分接开关组的体积大幅缩小,工作效率更高、更安全。低压负荷开关19与调压电力分接开关组17及调容电力分接开关组18—样扁平结构的设计更适应组合成集成智能控制专用电力分接开关组,完成智能化实现自动配电的电力变压器控制。
[0040]调压电力分接开关组17、调容电力分接开关组18及低压负荷开关19的执行关键核心部件技术为储能式极化双稳态牵引电磁铁,电磁铁系统电磁铁体磁路内置强力永久磁钢,具有特殊动作保持功能,能保证在动作后失电仍保持状态。储能电源电流在控制信号下启动冲击电流驱动衔铁带动开关动作,并可在反向冲击电流下复位。如图7所示,储能式极化双稳态牵引电磁铁一、储能式极化双稳态牵引电磁铁二及储能式极化双稳态牵引电磁铁三19-1的结构相同,包括绕有电磁铁绕组22的永久磁钢20、动衔铁21及顶杆二 23,永久磁钢20的定磁场方向与动衔铁21的磁路成环,当电磁铁绕组22通过正、反方向冲击电流时,动衔铁21磁场与永久磁钢20的磁路同路,动衔铁21左右侧与永久磁钢20的定磁场作用力分别相向或相排斥,动衔铁21带动顶杆二 23发生快速移动。顶杆二 21推或拉开关刀组,完成一次切换。储能式极化双稳态牵引电磁铁的设计,既可以按要求极快速操作动作,又可以运用脉冲通电方式节约电能,更重要是提高操作速度和可靠性。柔性弹簧储能传动结构保障高速切换动作安全、可靠。
[0041]结合图3,在本实用新型中,三相变压器低压输出电压变送器、负荷电流互感器及油温传感器经由电磁隔离AD模数转换电路分别与三相电压信号处理电路、三相电流信号处理电路及三相功率因素电路相连,三相电压信号处理电路、三相电流信号处理电路及三相功率因素电路相连与智能控制模块相连。智能控制模块经由调容调压切换驱动电路驱动所述调容调压变压器3的调压开关及调容开关。同时,调容调压转换状态开关信号又通过光电隔离数字转换结合传输给智能控制模块。智能控制模块还连接按键、LED灯、人机对话界面,还连接三相漏电流报警脱扣输出电路,并且连接三相电力综合管理配电柜。该三相电力综合管理配电柜包括主回路输出空气断路器脱口线圈组、副回路输出空气断路器脱口线圈组以及三相负荷剩余电流互感器输入接口,均与智能控制模块相连。同时,智能控制模块还通过光电隔离RS485通讯电路接口连接GPRS/GSM-300双模无线通讯模块。智能控制单元4还包括智能无功补偿控制单元及电功补偿模块,该智能无功补偿控制单元包括中央处理模块,中央处理模块与智能控制模块建立数据通信,接收数据采集模块采集到的信号,中央处理模块根据所述数据采集模块采集到的信号计算得到功率因素,再根据功率因素的值判断是否控制电功补偿模块动作以提高功率因素。
[0042]本实用新型开发了自动调容调压控制技术策略,并提供的智能调容调压控制模块实现如下功能块:
[0043]采集从变压器低压输出的三相电压、三相电流的数据经模数转换后计算即时的变压器负荷、运行容量及电压状况,进行分析处理,按设定的作业门槛值进行调容、调压、无功补偿以及相应的故障保护等操作。
[0044]调容调压操作通过开启矢量脉冲电路,驱动变压器内部的调容调压切换开关的电磁铁实现;并通过调容调压切换开关的行程开关提供调容调压的状态信号,为防止电网用电的瞬间波动引起调容调压的频繁动作,智能电路设置了延时作业、、顺序操作、互锁保护等多项逻辑处理技术,以保障运行安全可靠。
[0045]三相对地漏电流保护通过检测剩余电流互感器的矢量情况进行智能处理,发生故障后输出脱扣操作信号,对配电负荷的空气断路器进行分闸操作。
[0046]控制模块的现场人机对话界面通过操控面板实现。可手动合闸、分闸,现场测调等操作以及LED指示灯对智能变压器调容、调压、故障报警等各个运行状态进行即时指示。变压器现场运行数据的查阅、设置参数及远程调容调压,分合负荷开关的操作则经智能数据处理后通过GPRS/GSM无线模块短信通讯进行运作,并提供本模块采集分析后的实时变压器输出负荷的功率因数值,使无功补偿精密控制模块进行准确的补偿操作。
[0047]结合图2,本实用新型的节能型自动配电的组合式电力变压器进行整体化结构。
[0048]整体化结构包括自动配电的组合式电力变压器主体,外挂自动调容调压智能综合监测控制器和功率因数补偿和配电控制和计费保护模块箱体。
[0049]电力变压器主体包括变压器壳体,所述壳体内设置有变压器及绕组,变压器线圈的上下端分别设置有上、下夹件,所述壳体上设置有变压器顶盖,所述变压器顶盖上部设置有高压瓷套和低压出线处,其中,还包括变压器支架、包含安装有调容开关、调压开关、安装底盘、低压真空永磁负荷开关的专用集成电力分接开关组平台,安装于变压器油箱上部变压器壳体油箱内侧壁的支架上。通过绝缘支撑件固定在所述上夹件上。
[0050]在使用过程中,调容调压变压器3内部充满油,变压器本体、调容开关,调压开关以及低压负荷开关均浸入油中。调容开关与变压器主体绕组Y-A变换调容的是通过每相配置专用切换开关来实现的。专用切换开关为三刀两掷结构,两刀应用于低压侧绕组,另一刀应用于高压侧绕组。三个切换开关连杆同步连接,由调容切换专用极化牵引电磁铁电控操作。调压开关与变压器主体绕组三相调压的是通过配置专用高压切换开关来实现的。专用切换开关为三刀双两投结构,应用于高压侧绕组抽头切换接入。共有两个切换开关,分别由两组调压切换专用极化牵引电磁铁电控操作。配置有状态反馈模块以提供调容,调压切换位置信息,状态反馈模块可采用接近开关或者行程开关。
[0051]智能控制器单元4包括配电管理终端12、数据采集模块、电流平衡单元7、小型断路器10及远程管理通讯终端14。设备运行时,各部分均通过低压出线排6侧进行取电,调节与采样操作,各部分取电之前均通过小型断路器10进行保护,以防止后端设备故障对其他部分的影响。配电管理终端12包含调压模块、调容模块、负荷开关模块、控制输出模块及中央处理模块,其为智能配电变压器的总控部分,一切指令与操作均通过该部分产生与调节。数据采集模块包含电表及终端位置8,计量互感器5,计量接线盒11,零序电流互感器15,以及相应的数据处理电路。所述电功补偿单元包括共补并联电容器13,精细投切并联电容器组2以及电容切换接触器9。电流平衡单元包括投切串联电阻电感器组7以及电阻电感切换接触器16。
[0052]当设备运行时,数据采集模块将采集到的三相电压信号UA、UB、UC,及计量互感器5采集到的三相电流信号IA、IB、IC,以及零序电流互感器15采集到的信号ILA、ILB、ILC传输给中央处理模块。调压方法,将实际电压与预置电压UO进行比较,当UA、UB、UC任何一相小于UO的95%时,SP(UA&
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