专利名称：矿用隔爆型有载调压干式变压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及矿用隔爆型变压器，具体是一种矿用隔爆型有载调压干式变压
器o
背景技术：
国家标准GB8286-2005规定煤矿井下供电需采用KBSGZY型矿用隔爆 型移动变压器供电方式。但经长期使用验证，该供电方式仅适用于电网电压稳 定的工况，并只能进行无载调压(即调压时负载需断电)，且调压范围较小。
而且，目前不少煤矿企业使用10kV农网供电，由于供电线路长、用电峰 谷差大，农网供电线路电压一旦出现波动异常，会致使井下移动变电站的一次 电压压降至8500V，甚至8200V，从而使其二次电压压降至984V (标准值为 1140V)，低于国标所规定的-5%限值(1083V)。再加上随着矿井低压线路的延 伸，压降还会加大，用电终端的电压降将达到-25%，导致电机启动电流太大， 设备无法启动和正常运行，经常有烧毁线路和电机的事故发生，甚至因为调压 压降幅度过大，形成严重的安全生产隐患。.
发明内容
本发明为了解决现有矿用隔爆型移动变压器在供电线路电压波动状况下
不能有载调压，无法为井下提供稳定供电电压的问题，提供了一种矿用隔爆型
有载调压干式变压器。
本发明是采用如下技术方案来实现的矿用隔爆型有载调压干式变压器，
包括有载调压干式变压器、内置有三相交流输入接线端子A、 B、 C的高压入线箱、内置有三相交流输出接线端子a、 b、 c的低压出线箱、以及包含主真空 交流接触器KM和真空交流接触器Ki的有载调压干式变压器控制电路；
所述有载调压干式变压器为三相变压器，且三相变压器的各相二次线圈由 低压线圈、与低压线圈串联的调压线圈组成，各相调压线圈上设有抽头，且各 相调压线圈的抽头数n为奇数，奇数位抽头为工作抽头，偶数位抽头为过渡抽 头，各相调压线圈上的抽头与真空交流接触器Ki 一一对应，i为整数，且1Si^i; 各相二次线圈的抽头分别经真空交流接触器Ki的三相常开触点Ki-4使三相变 压器与抽头对应的各相二次线圈呈星形或三角形连接，与过渡抽头对应、并以 星形或三角形连接的各相二次线圈支路中分别串接有限流电阻R1、 R2、 R3; 三相变压器的一次线圈输入端与高压入线箱内的三相交流输入接线端子A、B、 C相连，二次线圈输出端与低压出线箱内的三相交流输出接线端子a、 b、 c相 连；
所述有载调压干式变压器控制电路包括单相控制变压器TC、分别与单相 控制变压器TC第一、二、三二次线圈两端并联的主控制电路、电压表、调压 控制电路，单相控制变压器TC的一次线圈两端与三相变压器的其中一相二次 线圈两端相连；
调压控制电路包括手动控制电路、以及并联于单相控制变压器TC第三二 次线圈两端的启动停止控制支路和延时控制支路，
启动停止控制支路由停止按钮STP、中间断电器KA、启动按钮ST串联 而成，启动按钮ST的两端并联有中间继电器KA的常开触点KA-2;
延时控制支路包含与三相变压器二次线圈过渡抽头对应的真空交流接触 器Ki的常开触点Ki-2的并联支路、与并联支路串联的延时继电器JS,时间继电器JS的常闭触点JS-1串联于停止按钮STP与连接节点M之间；
手动控制电路包含经中间继电器KA的常开触点KA-3与连接节点M连接 的转换开关LM，各真空交流接触器Ki的一端分别与转换开关LM的各转换接 线端连接，另一端与启动按钮ST、单相控制变压器TC第三二次线圈的连接节 点N连接；
主控制电路包括并联于单相控制变压器TC第一二次线圈两端的二极管整 流桥，二极管整流桥的两输入端分别串联有所有真空交流接触器Ki的常开触 点Ki-l的并联支路、以及中间继电器KA的常开触点KA-1，主真空交流接触 器KM并联于二极管整流桥的直流输出端，主真空交流接触器KM的三相常开 触点KM-1串联于三相变压器二次线圈输出端与三相交流输出接线端子a、 b、 c之间。
为实现各真空交流接触器Ki之间的互锁目的，真空交流接触器Ki与连接 节点N之间串联有除与真空交流接触器Ki相邻的真空交流接触器外的真空交 流接触器的常闭触点。与真空交流接触器K1相邻的真空交流接触器为真空交 流接触器K2，与真空交流接触器K2相邻的真空交流接触器为真空交流接触器 Kl禾口K3。
所述有载调压干式变压器、高压入线箱、低压出线箱皆按照矿用隔爆要求 设置。所述转换开关LW采用专利号为200420117170.X,名称为"交流电压补 偿器"的中国专利中公开的转换开关。转换开关LW的转换过程参见上述专利， 以工作抽头1向工作抽头3的切换为例，本发明中应用的转换开关LW需要3 下偏转，第1下偏转，使与工作抽头1及过渡抽头2对应的真空交流接触器 Kl、 K2得电；第2下偏转，使与过渡抽头2及工作抽头3对应的真空交流接触器K2、 K3得电，与工作抽头1对应的真空交流接触器Kl失电；第3下偏 转，使与工作抽头3对应的真空交流接触器K3仍然得电，与过渡抽头2对应 的真空交流接触器K2失电，完成工作抽头1向工作抽头3的切换。
如图l-3所示，以三相变压器的各相调压线圈上设有7抽头为例，对本发 明所述矿用隔爆型有载调压变压器的工作过程进行描述，以三相变压器的a相 二次线圈为例，其a相二次线圈由低压线圈a-x7、与低压线圈a-x7串联的调 压线圈x7-xl组成，且调压线圈上l、 3、 5、 7位上的抽头xl、 x3、 x5、 x7为 工作抽头，2、 4、 6位上的抽头x2、 x4、 x6为过渡抽头，有载调压干式变压器 控制电路中的真空交流接触器Ki为7个；使用时，将高压入线箱内的三相交 流输入接线端子A、 B、 C与三相高压(10KV)交流输电线路相连，将低压出 线箱内的三相交流输出接线端子a、 b、 c与井下低压(1200V或693V)负载 供电线路相连，单相控制变压器TC由三相变压器的其中一相二次线圈获得一 次侧电压660V，经变压后，为有载调压干式变压器控制电路供电，其中，单 相控制变压器TC第一、二、三二次线圈的变压输出分别为220V、 100V、 130V; 按下启动停止控制支路中的启动按钮ST，继电器KA得电，继电器KA的常 开触点KA-1、 KA-2、 KA-3闭合，常开触点KA-2的闭合使得继电器KA得 电自保持，真空交流接触器Ki至少有一只处于得电状态，在三相高压(10KV) 交流输电线路无波动状况下，会是真空交流接触器K7处于得电状况，本例中， 为真空交流接触器K3处于得电状况，其常开触点K3-l处于闭合状态，单相 控制变压器TC第一二次线圈的220V交流输出经主控制电路的二极管整流桥 整流输出后，使主真空交流接触器KM得电，主真空交流接触器KM的三相常 开触点KM-1闭合，实现对井下低压负载的供电；当需要停止供电时，可按下停止按钮开关STP。
在本发明所述矿用隔爆型有载调压变压器使用过程中，首先，可以按照用 户要求输出电压等级(1200V或693V)，通过转换开关LW选择相应的真空交 流接触器Ki得电，真空交流接触器Ki的常开、常闭触点动作，切换至与用户 要求输出电压等级对应的工作抽头即可；并在使用当中，通过并联于单相控制 变压器TC第二二次线圈两端的电压表可以观察三相变压器的二次压降状况， 以判断三相高压(10KV)交流输电线路是否出现波动，并人工计算电压补偿 量，通过转换开关LW，使相应的真空交流接触器Ki得电，真空交流接触器 Ki的常开、常闭触点动作，切换三相变压器调压线圈的工作抽头，使三相变压 器的二次侧输出电压符合国家标准规定，满足井下低压负载的要求，实现人工 有载调压目的；其中要强调的是三相变压器的过渡抽头不能作为工作抽头使 用，与过渡抽头对应、并以星形或三角形连接的各相二次线圈支路中分别串接 的限流电阻R1、 R2、 R3可以避免在工作抽头切换过程中，各相二次线圈支路 之间发生短路，而导致变压器被烧毁的情况出现；并由于实现手动操作的转换 开关LW是机械转换幵关，为避免转换开关LW故障，而导致与调压线圈过渡 抽头对应的真空交流接触器Ki长时间得电，当与调压线圈过渡抽头对应的真 空交流接触器Ki得电时间超过延时控制支路中时间继电器JS的设定时间，时 间继电器JS的常闭触点JS-1断开，中间继电器KA失电，其触点动作，本发 明所述矿用隔爆型有载调压变压器停止工作。
与现有技术相比，本发明所述矿用隔爆型有载调压干式变压器可以有载调 压，保证了调压补偿及时性和工作可靠性；可及时将过低的电压提高到额定电 压，减少了电机启动的时间，大大降低了线路损耗和启动电能损耗，节约了能源、提高了工作效率、有效延长了用电设备的使用寿命、有效降低了生产成本。 本发明结构合理、紧凑，可以有载调压，工作可靠性高，符合国家标准规
定，满足井下使用要求。
图1为有载调压干式变压器二次线圈以星形连接的电气原理图2为有载调压干式变压器二次线圈以三角形连接的电气原理图3为有载调压干式变压器控制电路的电路原理图中l-有载调压干式变压器；2-高压入线箱；3-低压出线箱。
具体实施例方式
如附图1-3所示，矿用隔爆型有载调压干式变压器，包括有载调压干式变 压器l、内置有三相交流输入接线端子A、 B、 C的高压入线箱2、内置有三相 交流输出接线端子a、 b、 c的低压出线箱3、以及包含主真空交流接触器KM 和真空交流接触器Ki的有载调压干式变压器控制电路；
所述有载调压干式变压器1为三相变压器，且三相变压器的各相二次线圈 由低压线圈、与低压线圈串联的调压线圈组成，各相调压线圈上设有抽头，且 各相调压线圈的抽头数n为奇数，奇数位抽头为工作抽头，偶数位抽头为过渡 抽头，各相调压线圈上的抽头与真空交流接触器Ki 一一对应，i为整数，且 ^i^i;各相二次线圈的抽头分别经真空交流接触器Ki的三相常开触点Ki-4 使三相变压器与抽头对应的各相二次线圈呈星形或三角形连接，与过渡抽头对 应、并以星形或三角形连接的各相二次线圈支路中分别串接有限流电阻Rl、 R2、 R3;三相变压器的一次线圈输入端与高压入线箱2内的三相交流输入接 线端子A、 B、 C相连，二次线圈输出端与低压出线箱3内的三相交流输出接线端子a、 b、 c相连；
所述有载调压干式变压器控制电路包括单相控制变压器TC、分别与单相 控制变压器TC第一、二、三二次线圈两端并联的主控制电路、电压表、调压 控制电路，单相控制变压器TC的一次线圈两端与三相变压器的其中一相二次 线圈两端相连；
调压控制电路包括手动控制电路、以及并联于单相控制变压器TC第三二 次线圈两端的启动停止控制支路和延时控制支路，
启动停止控制支路由停止按钮STP、中间断电器KA、启动按钮ST串联 而成，启动按钮ST的两端并联有中间继电器KA的常开触点KA-2;
延时控制支路包含与三相变压器二次线圈过渡抽头对应的真空交流接触 器Ki的常开触点Ki-2的并联支路、与并联支路串联的延时继电器JS，时间继 电器JS的常闭触点JS-1串联于停止按钮STP与连接节点M之间；
手动控制电路包含经中间继电器KA的常开触点KA-3与连接节点M连接 的转换开关LM，各真空交流接触器Ki的一端分别与转换开关LM的各转换接 线端连接，另一端与启动按钮ST、单相控制变压器TC第三二次线圈的连接节 点N连接；
主控制电路包括并联于单相控制变压器TC第一二次线圈两端的二极管整 流桥，二极管整流桥的两输入端分别串联有所有真空交流接触器Ki的常开触 点Ki-l的并联支路、以及中间继电器KA的常开触点KA-1，主真空交流接触 器KM并联于二极管整流桥的直流输出端，主真空交流接触器KM的三相常开 触点KM-1串联于三相变压器二次线圈输出端与三相交流输出接线端子a、 b、 c之间。真空交流接触器Ki与连接节点N之间串联有除与真空交流接触器Ki相邻的真空交流接触器外的真空交流接触器的常闭触点。
具体实施时，本发明所述矿用隔爆型有载调压干式变压器除以手动控制实现外，亦可通过自动控制实现，而自动控制单元对于本电子技术领域的技术人员来说很容易实现，常规做法即是以真空接触器的触点替代手动转换开关LW，并以电压/电流传感器采集变压器的输出电压，由单片机根据变压器的输出电压，换算补偿电压，最后通过中间电路控制相应真空接触器的触点动作来完成的；另外，本发明还配置有用于照亮电压表的照明灯，且照明灯的电源由单相控制变压器TC的第四二次线圈提供，即照明灯并联于单相控制变压器TC的第四二次线圈两端，单相控制变压器TC第四二次线圈的电压输出为6V/12V。自动控制单元的电源亦可由单相控制变压器TC第四二次线圈提供。
ii
权利要求
1、一种矿用隔爆型有载调压干式变压器，其特征在于包括有载调压干式变压器(1)、内置有三相交流输入接线端子A、B、C的高压入线箱(2)、内置有三相交流输出接线端子a、b、c的低压出线箱(3)、以及包含主真空交流接触器KM和真空交流接触器Ki的有载调压干式变压器控制电路；所述有载调压干式变压器(1)为三相变压器，且三相变压器的各相二次线圈由低压线圈、与低压线圈串联的调压线圈组成，各相调压线圈上设有抽头，且各相调压线圈的抽头数n为奇数，奇数位抽头为工作抽头，偶数位抽头为过渡抽头，各相调压线圈上的抽头与真空交流接触器Ki一一对应，i为整数，且1≤i≤n；各相二次线圈的抽头分别经真空交流接触器Ki的三相常开触点Ki-4使三相变压器与抽头对应的各相二次线圈呈星形或三角形连接，与过渡抽头对应、并以星形或三角形连接的各相二次线圈支路中分别串接有限流电阻R1、R2、R3；三相变压器的一次线圈输入端与高压入线箱(2)内的三相交流输入接线端子A、B、C相连，二次线圈输出端与低压出线箱(3)内的三相交流输出接线端子a、b、c相连；所述有载调压干式变压器控制电路包括单相控制变压器TC、分别与单相控制变压器TC第一、二、三二次线圈两端并联的主控制电路、电压表、调压控制电路，单相控制变压器TC的一次线圈两端与三相变压器的其中一相二次线圈两端相连；调压控制电路包括手动控制电路、以及并联于单相控制变压器TC第三二次线圈两端的启动停止控制支路和延时控制支路，启动停止控制支路由停止按钮STP、中间断电器KA、启动按钮ST串联而成，启动按钮ST的两端并联有中间继电器KA的常开触点KA-2；延时控制支路包含与三相变压器二次线圈过渡抽头对应的真空交流接触器Ki的常开触点Ki-2的并联支路、与并联支路串联的延时继电器JS，时间继电器JS的常闭触点JS-1串联于停止按钮STP与连接节点M之间；手动控制电路包含经中间继电器KA的常开触点KA-3与连接节点M连接的转换开关LM，各真空交流接触器Ki的一端分别与转换开关LM的各转换接线端连接，另一端与启动按钮ST、单相控制变压器TC第三二次线圈的连接节点N连接；主控制电路包括并联于单相控制变压器TC第一二次线圈两端的二极管整流桥，二极管整流桥的两输入端分别串联有所有真空交流接触器Ki的常开触点Ki-1的并联支路、以及中间继电器KA的常开触点KA-1，主真空交流接触器KM并联于二极管整流桥的直流输出端，主真空交流接触器KM的三相常开触点KM-1串联于三相变压器二次线圈输出端与三相交流输出接线端子a、b、c之间。
2、根据权利要求1所述的矿用隔爆型有载调压干式变压器，其特征在于 真空交流接触器Ki与连接节点N之间串联有除与真空交流接触器Ki相邻的真 空交流接触器外的真空交流接触器的常闭触点。
全文摘要
本发明涉及矿用隔爆型变压器，具体是一种矿用隔爆型有载调压干式变压器。解决了现有矿用隔爆型移动变压器在供电线路电压波动状况下不能有载调压，无法为井下提供稳定供电电压的问题，包括有载调压干式变压器及控制电路；所述变压器为三相变压器，其各相二次线圈由低压线圈与调压线圈串联组成，各相调压线圈上设奇数个抽头，接触器Ki与抽头一一对应；各相二次线圈的抽头分别经接触器Ki的三相常开触点Ki-4使三相变压器与抽头对应的各相二次线圈呈星形或三角形连接；控制电路包括变压器TC、分别与变压器TC第一、二、三二次线圈两端并联的主控制电路、电压表、调压控制电路。本发明可以有载调压，工作可靠性高，符合国家标准规定，满足井下使用要求。
文档编号H01F29/00GK101640116SQ200910074889
公开日2010年2月3日 申请日期2009年7月15日 优先权日2009年7月15日
发明者张顺清 申请人:山西顺泰电器制造有限公司