智能有载调容变压器的制造方法
【专利摘要】本发明公开的一种智能有载调容变压器，包括器身、油箱、高压绕组、低压绕组、有载调容开关和智能控制器，器身设置在油箱内，有载调容开关和智能控制器均安装在油箱上，有载调容开关连接智能控制器，智能控制器内置变压器负荷监测装置，油箱内设有铁芯，高压绕组和低压绕组设置在铁芯上，高压绕组为三相高压绕组，低压绕组分为Ⅰ、II、Ⅲ三段，大容量时，高压绕组接成三角形，低压绕组的II、III段并联后再与Ⅰ段串联；小容量时，高压绕组接为星形，低压绕组的Ⅰ、II、III三段串联，智能控制器通过有载调容开关实现大容量与小容量的转换。本发明具有智能化、低能耗、更安全、更经济和可连续运行等优点。
【专利说明】智能有载调容变压器
【技术领域】
[0001] 本发明属于变压器结构设计的【技术领域】，特别是涉及一种智能有载调容变压器。
【背景技术】
[0002] 在电力系统中，发、供、用电过程的整个线路除有一定数量的输电变压器外，还有 运行在电力系统末端的配电变压器，其总数量和总容量所占的比例很大，变压器为配电网 中不可缺少的主要设备，分布面非常广泛。
[0003] 在广大的农村配电和城市商业区、工业区等用电网络中，由于季节性、时间性强、 用电负荷的峰谷差变化很大，普通的配电变压器不能根据这种变化特点来调整容量，造成 大量不必要的电力资源浪费，不利于经济发展。在负荷变化比较大的地区，如果使用一台配 电变压器，在负荷高峰期，变压器的负荷率可以达到85%甚至更高，而在负荷低谷时期，平 均负荷使用率却不到30 %，长时间处于"小马拉大车"的状态，造成网络无功分量过大，变压 器空载损耗相对输电容量比例过大，使大量电能浪费在网络无功电流损耗及变压器空载损 耗中。
[0004] 有些地区为了避免这种电力浪费，就安装两台大小不同容量的母子变压器，进行 季节性调整，如采用大容量为80kVA，小容量为30kVA，但母子变压器的购置价格和安装费 用均较高，若再加上一面柜子，则又得增加所需费用。整体而言，母子变压器不仅所需的费 用高，设备占地面积大，而且所需的建设周期较长，大大增加了运行维护工作量。
[0005] 有鉴于此，本发明人专门设计了一种智能有载调容变压器，本案由此产生。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种智能有载调容变压器，以在变压器不停电的状态下， 能够对运行过程中变压器容量大小自动调整。
[0007] 为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
[0008] 智能有载调容变压器，包括器身、油箱、高压绕组、低压绕组、有载调容开关和智能 控制器，器身设置在油箱内，有载调容开关和智能控制器均安装在油箱上，有载调容开关连 接智能控制器，智能控制器内置变压器负荷监测装置，油箱内设有铁芯，高压绕组和低压绕 组设置在铁芯上，高压绕组为三相高压绕组，低压绕组分为I、Π 、ΙΙΙ三段，大容量时，高压 绕组接成三角形，低压绕组的II、III段并联后再与I段串联；小容量时，高压绕组接为星 形，低压绕组的I、ΙΙ、ΙΙΙ三段串联，智能控制器通过有载调容开关实现大容量与小容量的 转换。
[0009] 所述油箱是管状散热器油箱或片状散热器油箱或波纹油箱。
[0010] 调容变压器还包括手动升容按钮和手动降容按钮，手动升容按钮和手动降容按钮 均安装在所述器身上，通过手动升容按钮使高压绕组接成三角形，低压绕组的II、III段并 联后再与I段串联；通过手动降容按钮使高压绕组接为星形，低压绕组的I、II、III三段 串联。 toon] 所述铁芯包括轭片、中柱片和边柱片，轭片、中柱片和边柱片呈多阶梯式一片一叠 的叠装，轭片、中柱片和边柱片采用45度全斜接缝，接缝总数为5,斜接缝数为3。
[0012] 所述有载调容开关包括绝缘筒、动触头和静触头，动触头和静触头均设在绝缘筒 内，绝缘筒顶部设有玻璃观察口，其底部设有耐油密封圈。
[0013] 所述智能控制器包括中央处理器、数据采集模块、数据记录模块、调容控制模块和 存储模块、中央处理器的输入端分别连接数据采集模块和数据记录模块，其输出端分别连 接调容控制模块和存储模块。
[0014] 调容变压器还包括手持掌上电脑PDA，所述智能控制器内设有无线通信模块，智能 控制器通过无线通信模块与手持掌上电脑PDA无线连接。
[0015] 所述高压绕组具有高压线圈，高压线圈按轴向二段多层圆筒式的结构绕制在铁芯 上，高压线圈端部设有皱纹纸角环。
[0016] 所述低压绕组具有低压线圈，低压线圈按全油道圆筒式的结构绕制在铁芯上。
[0017] 调容变压器还包括引线，引线包括复数个电缆以及电连接于电缆的导线夹，所述 低压线圈的首端和尾端均引出有本体原导线，电缆与本体原导线电连接。
[0018] 采用上述结构后，本发明具有如下优点：
[0019] 一、智能化：本发明的调容变压器可根据负荷情况自动切换到合适容量；
[0020] 二、低能耗：低负荷时，调容变压器调至小容量，此时空载损耗和空载电流都降 低；
[0021] 三、更安全：高负荷时，调容变压器调至大容量，避免大量电能浪费在网络无功电 流损耗及变压器空载损耗中；
[0022] 四、更经济：本发明的调容变压器取代了母子变压器的功能，大大降低了投资成 本，减少了占地面积；
[0023] 五、连续运行：可在电网不断电的情况下调节容量，提高了连续供电时间，减少了 不必要的停电。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0025] 图1是本发明的结构示意图；
[0026] 图2是本发明高压线圈的层间示意图；
[0027] 图3是本发明低压线圈的层间示意图；
[0028] 图4是本发明铁芯的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029] 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。
[0030] 如图1至图4所示的智能有载调容变压器，包括器身、油箱1、高压绕组3、低压绕 组4、有载调容开关2和智能控制器，器身设置在油箱1内，此实施例的器身经真空干燥处 理，与之相关的主绝缘距离可靠。器身的清洁度高，无粉尘等异物侵入。有载调容开关2和 智能控制器均安装在油箱1上，有载调容开关2连接智能控制器，智能控制器内置变压器负 荷监测装置，油箱1内设有铁芯5,高压绕组3和低压绕组4设置在铁芯5上，高压绕组3为 三相高压绕组，低压绕组4分为I、ΙΙ、ΠΙ三段，大容量时，高压绕组3接成三角形，低压绕组 4的ΙΙ、ΙΙΙ段并联后再与I段串联；小容量时，高压绕组3接为星形，低压绕组4的I、11、 III三段串联，智能控制器通过有载调容开关2实现大容量与小容量的转换。
[0031] 智能有载调容变压器的基本工作原理是：高压绕组3为三相高压绕组，低压绕组4 则由I、II、III三段组成。II段和III段的截面为III段的50%，II段和III段并联后 为低压总匝数的73%，I段为低压总匝数的27%。大容量时，高压绕组3接成三角形，低压 绕组4的ΙΙ、ΙΙΙ段并联后再与I段串联，此时变压器联结组为Dynll ;小容量时，高压绕组 3接为星形，低压绕组4的I、II、III三段串联，此时变压器联结为YynO。当由大容量调到 小容量时，高压相电压为原来的1/W，同时低压匝数增加为原来的1. 73倍。根据U/Uh = 队/\，可以保证高压匝数不变。因低压匝数增加，磁密降低，小容量时空载损耗将为同一系 列损耗的30%左右，空载电流降为70%左右，这使智能有载调容变压器的节能效果尤为明 显。
[0032] 以下为有载调容变压器的运行环境和技术参数：
[0033] 1、运行环境
[0034] (1)海拔1000米以下；
[0035] (2)环境温度：最高气温+40°C，最低气温：_25°C ;
[0036] (3)最热月平均温度：+30°C，最高年平均温度+20°C ;
[0037] (4)环境相对湿度（在25°C时）日平均值：95% ;月平均值90% ;
[0038] (5)污秽等级：III级；
[0039] (6)安装环境：户外或户内（无明显污秽，无爆炸性、腐蚀性气体和粉尘，安装场所 无剧烈震动冲击）。
[0040] 2、技术参数（见表1)
[0041] 表 1
[0042]
【权利要求】
1. 智能有载调容变压器，其特征在于：包括器身、油箱、高压绕组、低压绕组、有载调容 开关和智能控制器，器身设置在油箱内，有载调容开关和智能控制器均安装在油箱上，有载 调容开关连接智能控制器，智能控制器内置变压器负荷监测装置，油箱内设有铁芯，高压绕 组和低压绕组设置在铁芯上，高压绕组为三相高压绕组，低压绕组分为I、π、ιπ三段，大容 量时，高压绕组接成三角形，低压绕组的II、III段并联后再与I段串联；小容量时，高压绕 组接为星形，低压绕组的I、π、ιπ三段串联，智能控制器通过有载调容开关实现大容量与 小容量的转换。
2. 如权利要求1所述的智能有载调容变压器，其特征在于：所述油箱是管状散热器油 箱或片状散热器油箱或波纹油箱。
3. 如权利要求1所述的智能有载调容变压器，其特征在于：还包括手动升容按钮和手 动降容按钮，手动升容按钮和手动降容按钮均安装在所述器身上，通过手动升容按钮使高 压绕组接成三角形，低压绕组的II、III段并联后再与I段串联；通过手动降容按钮使高压 绕组接为星形，低压绕组的I、II、III三段串联。
4. 如权利要求1所述的智能有载调容变压器，其特征在于：所述铁芯包括轭片、中柱片 和边柱片，轭片、中柱片和边柱片呈多阶梯式一片一叠的叠装，轭片、中柱片和边柱片采用 45度全斜接缝，接缝总数为5,斜接缝数为3。
5. 如权利要求1所述的智能有载调容变压器，其特征在于：所述有载调容开关包括绝 缘筒、动触头和静触头，动触头和静触头均设在绝缘筒内，绝缘筒顶部设有玻璃观察口，其 底部设有耐油密封圈。
6. 如权利要求1所述的智能有载调容变压器，其特征在于：所述智能控制器包括中央 处理器、数据采集模块、数据记录模块、调容控制模块和存储模块、中央处理器的输入端分 别连接数据采集模块和数据记录模块，其输出端分别连接调容控制模块和存储模块。
7. 如权利要求6所述的智能有载调容变压器，其特征在于：还包括手持PDA，所述智能 控制器内设有无线通信模块，智能控制器通过无线通信模块与手持PDA无线连接。
8. 如权利要求1所述的智能有载调容变压器，其特征在于：所述高压绕组具有高压线 圈，高压线圈按轴向二段多层圆筒式的结构绕制在铁芯上，高压线圈端部设有皱纹纸角环。
9. 如权利要求1所述的智能有载调容变压器，其特征在于：所述低压绕组具有低压线 圈，低压线圈按全油道圆筒式的结构绕制在铁芯上。
10. 如权利要求9所述的智能有载调容变压器，其特征在于：还包括引线，引线包括复 数个电缆以及电连接于电缆的导线夹，所述低压线圈的首端和尾端均引出有本体原导线， 电缆与本体原导线电连接。
【文档编号】H01F29/04GK104269258SQ201410472742
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月16日 优先权日:2014年9月16日
【发明者】陈益平, 王玮, 章小英, 周晨光, 赖文华 申请人:江西变电设备有限公司