一种高压配电节电装置及节电方法与流程

本发明属于节电装置，尤其涉及一种高压配电节电装置及节电方法。

背景技术：

1、在高压配电输电过程中常用到变压器，其广泛应用于工业、农业、交通、城市社区等领域。变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯。

2、变压器在配电过程中存在着一定的电力损耗，其主要的电力损耗为空载损耗和负载损耗(即铁损和铜损)，当变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁芯流动，因为铁芯本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会感应电势，这个电势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生电流，好像一个旋涡所以称为“涡流”，这个“涡流”使变压器的损耗增加，并且使变压器的铁芯发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。另外要绕制变压器需要用大量的铜线，这些铜导线存在着电阻，电流流过时这电阻会消耗一定的功率，这部分损耗往往变成热量而消耗，我们称这种损耗为“铜损”。所以变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。

3、变压器中铁损和铜损的不平衡度越大，电力损耗也越大；当电力负载的铜损和铁损相等时才是效率最高，即节电效果最好的状态。但是现有技术中的变压器上没有调节平衡铁损和铜损的相关设备，长期以往造成了大量的电力损耗。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中的问题，提出如下技术方案：

2、一种高压配电节电装置及节电方法，包括外箱体，外箱体的内部设置有两组变压机构，外箱体的两侧设置有散热机构用于变压机构的散热，外箱体的顶部设置有控制单元，所述节电装置还包括热传导机构，热传导机构包括热传动组件和触件组件，热传动组件包括固定连接在外箱体顶部的隔热箱，隔热箱的内部设置有隔热活塞板，且隔热活塞板将隔热箱的内腔分割为热膨胀腔和常温腔，其中一组变压机构的顶部设置有传热件，传热件的顶端延伸至热膨胀腔内且固定连接有散热球，所述触件组件包括固定连接在隔热活塞板上的连接杆，连接杆的尾端设置有导电触片，连接杆的外围设置有导电套，导电套和控制单元之间通过导电线束电性连接；

3、热传动组件传导一组变压机构的热量用于驱动触件组件电性接触控制单元上的不同触点，在不同触点下控制单元进而控制另一组变压机构的开启及散热机构的散热。

4、当电力负载较小时，本发明仅一组变压机构工作，可有效降低空载损耗，拉低铁损数值使其更加接近铜损，降低电力的损耗，而且在此状态下热量产生较低，通过散热片和传热条的自然散热即可达到散热需求，无需启动散热风机辅助散热，进一步降低了电力的消耗；当一组变压机构无法满足电力负载时，即铜损大于铁损，同时产生的总热量升高，在传热件和散热球的热量传导下，热膨胀腔内气体受热膨胀，热膨胀腔和常温腔内气体产生压差，推动隔热活塞板、连接杆、导电触片等构件朝着靠近控制单元的方向移动，导电触片电性接触第一触片，此时开启另一组变压机构工作，此时不仅可以平衡铜损和铁损，提高配电效率、降低电力损耗，而且还可以降低单组变压机构工作产生的热量，避免单组的变压机构过热受损，在此状态下无需开启散热风机辅助散热，进一步降低了电力的消耗；当电力负载进一步增大时，温度进一步升高，同理继续推动导电触片朝着靠近控制单元的方向移动，此时导电触片同时电性接触第一触片和第二触片，两组变压机构工作的同时开启散热风机的辅助散热，进一步提高了散热的能力，避免变压机构过热受损。

5、作为上述技术方案的优选，所述变压机构包括下压板和上压板，下压板和上压板之间安装有铁芯，铁芯的两侧边均固定套设有套筒，两个套筒的外围分别设置有初级线圈和次级线圈。

6、需要说明的是套筒具有良好的绝缘和导热性能，可将初级线圈和次级线圈产生的热量传导至铁芯上。

7、作为上述技术方案的优选，所述变压机构还包括下压板和上压板内侧壁内嵌式安装的吸热板，且吸热板和铁芯的顶部和底部接触，两个吸热板之间固定连接有多个导热柱。

8、本发明中通过设置吸热板和导热柱起到热量传导的作用，同时导热柱起到连接支撑下压板和导热柱的作用，进一步提高了变压机构整体的结构安装稳定性。

9、作为上述技术方案的优选，所述散热机构包括外箱体两侧设置的多个间隔排布的散热片，多个散热片上共同固定插接有传热条，传热条的一端延伸至外箱体的内部且和导热柱的外侧相固定，散热片的顶部设置有散热风机，散热风机与控制单元电性连接。

10、散热机构中传热条可将导热柱上传导的热量进一步传导至散热片上，起到辅助散热的作用，散热风机为主动散热，需要用电力驱动。

11、作为上述技术方案的优选，所述传热条和外箱体侧壁连接处设置有隔热筒，隔热筒固定插接在外箱体的侧壁上且套设在传热条的外围。

12、通过设置隔热筒起着隔热防护的作用，避免传热条将热量传导至外箱体的侧壁上，同时也进一步提高了安装结构的稳定性。

13、作为上述技术方案的优选，所述控制单元上设置有接触空腔，接触空腔的内壁上设置有第一触片和第二触片，所述导电触片位于接触空腔内且与第一触片、第二触片电性接触。

14、本发明中，第一触片用于控制另一组变压机构的启动和关闭，第二触片用于控制散热风机的启动和关闭。

15、作为上述技术方案的优选，所述连接杆和隔热箱的连接处设置有机械密封。

16、通过在该位置设置机械密封，保证了隔热箱整体的密封性。

17、作为上述技术方案的优选，所述外箱体的内部固定连接有隔板用于分割两组变压机构。

18、通过设置隔板用于阻隔两组变压机构，避免两组两组变压机构之间的热量干扰和电磁场干扰。

19、作为上述技术方案的优选，所述传热件由集热板和导热杆所组成，集热板贴合吸热板，导热杆的外围包覆有隔热套。

20、通过该设置，可以更好的传导吸热板上的热量送至散热球上。

21、一种节电方法，所述节电方法应用于上述的一种高压配电节电装置，所述节电方法包括：

22、s1、低负载节电：当电力负载较低时，其中一组变压机构工作，另一组变压机构为不工作状态，降低另一组变压机构的空载损耗，且散热风机不工作，仅靠散热片和传热条即可完成散热需求；

23、s2、中负载节电：当一组变压机构难以负载电力输出时，即铜损大于铁损，同时总热量升高，热传动组件传导一组变压机构的热量用于驱动触件组件电性接触第一触片，控制单元进而控制另一组变压机构的开启，使得两组变压机构摊分电力负载，使得铜损趋向接近铁损，且散热风机不工作；

24、s3、高负载散热：当电力负载较大时，两组变压机构同时工作也难以达到热量的阈值，同时热量继续升高，热传动组件传导一组变压机构的热量用于驱动触件组件同时电性接触第一触片和第二触片，此时散热风机工作用于主动散热。

25、本发明的有益效果为：

26、1、本发明可根据不同电力负载来平衡铜损和铁损，在电力负载较小时，仅开启一组变压机构工作，可有效降低空载损耗，拉低铁损数值使其更加接近铜损，降低电力的损耗；在电力负载较大时，开启另一组变压机构工作，从而平衡铜损和铁损，提高配电效率、降低电力损耗；再有在电力负载较小时，通过散热片和传热条的自然散热即可达到散热需求，无需启动散热风机辅助散热，进一步降低了电力的消耗。

27、2、本发明可根据电力负载的大小来调节散热风机的开启和关闭，在电力负载较小时关闭散热风机，在电力负载较大时开启散热风机进行辅助散热，不仅降低了低负载下的电力损耗，同时保证了高负载下变压机构所需的散热需求，进一步保护了变压机构。