一种调容调压三相变压器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种调容调压三相变压器，通过跟踪负载变化和二次电压波动调节变压器输出容量和输出电压。三相变压器在大容量时，高压绕组为三角形连接、各相低压绕组由第二绕组和第三绕组并联后再和第一绕组串联；三相变压器在小容量时，变压器的高压绕组改为星形连接，各相低压绕组由三段绕组串联而成。三相变压器高压侧和低压侧的各个绕组的两端端子分别与调容调压开关的各对应端子相连。变压器的各相高压绕组分为两段绕组，在这两段绕组上至少有一个绕组上有至少一个分接头，各分接头分别于调压调容开关各对应端子相连。通过开关电动机构的动作，即可调节输出容量与输出电压。
【专利说明】一种调谷调压二相变压器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种调容调压三相变压器，属于电力系统领域。
【背景技术】
[0002] 我国现行配电变压器，包括箱式变电站其变压器的额定容量大都固定不变且按用 户最大负荷来配制。但我国的农村电网往往呈现季节性用电不均（例如农忙季节和春节时 出现满载甚至过载，而其他时间负荷较小）和平均负荷率低（有的地区变压器年平均负荷 率甚至低于25%)等特点。这就造成电网无功分量过大，变压器空载损耗相对输电容量比 例过大，使大量电能浪费在无功电流损耗及变压器空载损耗中。目前市场上出现的少量有 载调容变压器，可以部分的解决上述问题，但其功能单一，只能调节输出容量，不能同时调 节输出容量和输出电压。难以满足我国变配电领域向节能、智能化、高效率、稳定供电质量 的发展的要求。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种调容调压三相变压器，用以解决根据负荷大小的变化和 电网电压的高低，不能同时调节变压器的输出容量和输出电压，降低变压器运行时的空载 损耗和稳定输出电压的问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明的方案为一种调容调压三相变压器，三相变压器的各相 低压绕组包括第一绕组、第二绕组和第三绕组，第一绕组的导线截面积是第二绕组或第三 绕组的两倍，第二绕组和第三绕组的匝数相同。
[0005] 当变压器负载处于设定的大容量区间内时，三相变压器的高压绕组为三角形连 接，各相低压绕组为第二绕组与第三绕组并联后和第一绕组串联。
[0006] 当变压器负载处于设定的小容量区间内时，三相变压器的高压绕组为星形连接， 各相低压绕组为第一绕组、第二绕组、第三绕组依次串联。
[0007] 各相高压绕组的两端端子和各相低压绕组的第一绕组、第二绕组、第三绕组的两 端端子分别与调容调压开关的各相应端子相连。
[0008] 三相变压器的各相高压绕组分为第四绕组和第五绕组，第四绕组和第五绕组中至 少有一个绕组在该相高压绕组的中间部位处有至少一个分接头，分接头连接在调容调压开 关的相应端子上。
[0009] 调容调压开关为有载调容调压开关，有载调容调压开关安装在三相变压器的油箱 内。
[0010] 三相变压器配备控制柜，该控制柜包括：互感器11、控制柜柜体12、三相四线多功 能电表13、用电管理终端14、电容器组控制开关15、控制器16、智能低压负荷开关17、共补 电容器组18、分补电容器组19、进线断路器20、出线断路器21。
[0011] 本发明通过跟踪负载变化和二次电压波动自动调节终端配电变压器输出容量和 输出电压，具有智能化程度高、结构紧凑、安装方便等特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1是三相变压器为大容量时绕组连接原理图；
[0013] 图2是三相变压器为小容量时绕组连接原理图；
[0014] 图3是控制柜结构示意图；
[0015] 图4是三相变压器与控制柜整体示意图。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0017] 图1与图2为调容调压三相变压器的基本原理接线图。图1是三相变压器在大容 量时的接线图，三相变压器在大容量时，高压绕组为三角形连接、各相低压绕组由2和3两 段绕组并联后再和1串联。图2是三相变压器在小容量是的接线图，三相变压器在小容量 时，变压器的高压绕组改为星形连接，以保证导线中电流密度基本保持不变，低压绕组由1、 2、3三段绕组串联而成。由于此时低压绕组匝数增加，导致铁芯中磁通密度大大降低，从而 可显著降低变压器的空载损耗和噪音。1绕组的导线截面积是2绕组或3绕组的两倍，绕组 2和3的匝数相同。三相变压器高压侧和低压侧的各个绕组的两端端子分别与有载调容调 压开关的各对应端子相连，通过有载调容调压开关中的开关电动机构的动作，改变三相变 压器高压绕组连接方式和低压绕组串并联的变化，实现调节变压器的输出容量。
[0018] 三相变压器的各相高压绕组分为两段绕组，为绕组4和5,如图1或2所示。在4 或5上，有若干个分接头，各分接头分别与有载调压调容开关各对应端子相连，通过有载调 压调容开关中的开关电动机构的动作，改变各分接头的连接顺序，即可调节输出电压。工作 时首先预设一个理想的二次输出电压和一个极差电压。电网电压发生波动时，二次电压会 发生变化，当变化量超过极差电压时，开关的电动机构动作，改变变压器高压侧的分接头位 置，使二次电压回到预设电压范围内。
[0019] 调容和调压集成在一个有载调容调压开关内，且公用一个电动操作机构，减少了 开关的体积并降低了成本。有载调容调压开关安装在三相变压器的油箱内，通过内部连线 与变压器的各端子相连。
[0020] 变压器的高低压绕组各端子及高压绕组的各分接头在变压器的油箱内分别与有 载调容调压开关的对应静端子连接。当需要调容时，由有载调容调压开关的电动机构带动 对应开关的动端子动作，以改变变压器绕组连接方式和串并联的变化，实现调节变压器的 输出容量；当需要调节输出电压时，同样可以通过电动机构来改变高压绕组的分接头位置 来实现。
[0021] 图3为三相变压器配备的控制柜。控制柜包括互感器11、控制柜柜体12、三相四线 多功能电表13、用电管理终端14、电容器组控制开关15、控制器16、智能低压负荷开关17、 共补电容器组18、分补电容器组19、进线断路器20、出线断路器21。控制柜原理是通过互 感器检测三相变压器的输出电流和输出电压作为控制器的控制信号来决定调容调压开关 是否动作，同时利用控制器配合用电管理终端、电容器组、进出线断路器和智能低压负荷开 关，实现无功补偿、调节三相不平衡等功能。
[0022] 通过公共底座将变压器与智能控制柜连接，如图4所示为整体示意图，包括：公共 底座31、三相变压器32、有载调容调压开关33、控制柜34,实现了一体化设计，方便了现场 安装。
[0023] 以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基 本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变 形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对 实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种调容调压三相变压器，其特征在于，所述三相变压器的各相低压绕组包括第一 绕组、第二绕组和第三绕组，第一绕组的导线截面积是第二绕组或第三绕组的两倍，第二绕 组和第三绕组的匝数相同； 当变压器负载处于设定的大容量区间内时，所述三相变压器的高压绕组为三角形连 接，各相低压绕组为第二绕组与第三绕组并联后和第一绕组串联； 当变压器负载处于设定的小容量区间内时，所述三相变压器的高压绕组为星形连接， 各相低压绕组为第一绕组、第二绕组、第三绕组依次串联； 各相高压绕组的两端端子和各相低压绕组的第一绕组、第二绕组、第三绕组的两端端 子分别与调容调压开关的各相应端子相连； 所述三相变压器的各相高压绕组分为第四绕组和第五绕组，所述第四绕组和第五绕组 中至少有一个绕组在该相高压绕组的中间部位处有至少一个分接头，所述分接头连接在调 容调压开关的相应端子上。
2. 根据权利要求1所述的调容调压三相变压器，其特征在于，所述调容调压开关为有 载调容调压开关，所述有载调容调压开关安装在所述三相变压器的油箱内。
3. 根据权利要求2所述的调容调压三相变压器，其特征在于，所述三相变压器配备控 制柜，该控制柜包括：互感器（11)、控制柜柜体（12)、三相四线多功能电表（13)、用电管理 终端（14)、电容器组控制开关（15)、控制器（16)、智能低压负荷开关（17)、共补电容器组 (18)、分补电容器组（19)、进线断路器（20)、出线断路器（21)。
【文档编号】H02B7/00GK104124044SQ201410295131
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】徐政勋, 陈智杰, 徐东伟, 付卫东, 彭栋, 田海涛, 阮夫明 申请人:国家电网公司, 许继集团有限公司, 许继变压器有限公司