一种主动型无功补偿的干式变压器的制作方法

本实用新型涉及电气技术领域，尤其涉及一种主动型无功补偿的干式变压器。

背景技术：

随着我国经济的快速增长，建设智能化电网势在必行。智能变压器适应了变电领域向智能化、节能、高效、可靠供电的发展方向，可以通过智能控制器跟踪负载变化自动补充无功分量，并同步上传至供电后台保证优质高效可靠供电，大幅降低变压器空载损耗约70％～80％。由于各种频繁启动和冲击性负荷设备的大量涌现，造成电网质量很差，为了保证用电设备的正常可靠运行，对电网的电能质量要求也越来越高。对于电力能源的节约，电力部门出台了相应的规定，企业用电功率因数必须达到0.9以上，但是，目前企业的用电功率因数通常在0.65～0.8之间，为了使企业用电功率因数达到国家用电要求，就必须对电力设备进行集中或分散补偿。目前很多企业采用静态无功补偿设备对电力设备进行补偿。传统的静态无功补偿设备使用控制器控制普通电磁接触器并按照先投先切的循环原理来控制电容器的投入和切出以达到相应的目标功率因数。对于某些特殊的应用环境，用电设备中并非所有的负载都属于稳定负载类型，还有一部分负载时快速频繁变化的，比如电梯、电焊机、点焊机、起重设备、注塑机、冲床设备、大型轧机等负载。针对这些快速频繁变化的负载，如果采用常规的静态投切电容器组，由于投切涌流及电容器放电时间等限制只能补偿变化比较稳定的负载，在负载变化较快时，会面临由于部分电容器回路频繁投切，无法对系统进行实时补偿，达不到电力部分要求的目标功率因数，且接触器的触头很快会被磨损，元件的使用寿命也会迅速降低，存在安全隐患。如果传统静态无功补偿都换成动态晶闸管投切，虽然可以满足电力部门和安全性要求，但是这样的话设备的投资成本太高，运行功耗大且动态回路使用效率低，不符合经济要求。此外在负载大且负载的变化多样化时，负载电路中产生谐波电流，影响电路的稳定性，需要在变压器低压侧配置抑制谐波的装置。在对电路进行谐波抑制、无功补偿时容易产生较大的热量，也需要对变压器配置散热装置。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的主动无功补偿及变压器散热问题，本实用新型提供了一种主动型无功补偿的干式变压器。

一种主动型无功补偿的干式变压器，包括变压器壳体，变压器主体，设置在所述变压器主体低压侧的总保护开关、智能无功补偿采集控制单元、动态补偿回路、快速补偿回路、静态补偿回路，将变压器壳体内部分为几个工作腔室的绝缘隔板，以及设置在几个工作腔室侧面的无风扇离子散热器，所述变压器主体、总保护开关、智能无功补偿采集控制单元依次串联，所述智能无功补偿采集控制单元分别与动态补偿回路、快速补偿回路、静态补偿回路、无风扇离子散热器连接。

在本实用新型一优选实施例中，所述动态补偿回路包括依次连接的对动态补偿回路进行过电流和短路保护的熔断器、动态可控硅快速开关、进行系统谐波抑制和滤除的谐波电抗器、补偿电容器。

在本实用新型一优选实施例中，所述快速补偿回路包括依次连接的对快速补偿回路进行过电流和短路保护的熔断器、复合开关、进行系统谐波抑制和滤除的谐波电抗器、补偿电容器。

在本实用新型一优选实施例中，所述复合开关采用晶闸管、大功率磁保持继电器、触发导通电路、晶闸管保护电路。

在本实用新型一优选实施例中，所述静态补偿回路包括依次连接的对快速补偿回路进行过电流和短路保护的熔断器、电磁接触器开关、进行系统谐波抑制和滤除的谐波电抗器、补偿电容器。

在本实用新型一优选实施例中，所述智能无功补偿采集控制单元包括电源端口、电流采集端口、电压采集端口和控制端口，所述控制端口分别与动态补偿回路、快速补偿回路、静态补偿回路连接。

在本实用新型一优选实施例中，所述总保护开关由总隔离熔断器组或断路器组成。

在本实用新型一优选实施例中，所述动态补偿回路为一路或多路，所述快速补偿回路为一路或多路，所述静态补偿回路为一路或多路。

在本实用新型一优选实施例中，所述智能无功补偿采集控制单元采用cpu数字处理电路。

在本实用新型一优选实施例中，所述无风扇离子散热器、若干个散热鳍片、设置于无风扇离子散热器外侧的通风孔，相邻散热鳍片之间形成散热通道，所述离子发射器的发射端位于散热通道的一端，所述发射端为尖端，散热通道的另一端与所述通风孔相匹配。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本申请采用动态补偿、快速补偿、静态补偿相结合的方式进行无功补偿，由于静态有触点(执行器件为电磁接触器)补偿，运行时低功耗、投资成本低廉，降低了维修维护费成本，投切速度相对慢但可以补偿固定平稳负载的设备；快速补偿回路采用晶闸管、大功率磁保持继电器、出发导通电路、晶闸管保护电路来作为过零投切开关，补偿效率高；动态无触点补偿(执行器件为可控硅快速开关)可以快速跟踪补偿负载变化较快的负荷设备，因此，将动态、快速、静态结合补偿三种优势互补，具有响应时间快、动态投入时无涌流、切除无过压、并能对频繁变化的负荷进行快速补偿后转由静态补偿逐步补足稳定负载的无功，静态补偿运行时低功耗，能节省补偿设备的投资成本，维修及维护费用较低，性价比突出；

(2)本申请的补偿回路中都加入了进行系统谐波抑制和滤除的谐波电抗器、补偿电容器，来对变压器低压侧电路进行谐波抑制，提高了电路的稳定性；

(3)在变压器各个工作腔室安装无风扇离子散热器，可以根据各个腔室的温度来开启散热器，控制离子发射器产生适当大小的离子风给散热鳍片散热，不需要设置风扇等传统散热，结构简单，经济实用。

附图说明

图1是本实用新型一种主动型无功补偿的干式变压器一优选实施例的结构示意图；

图2是本实用新型一种主动型无功补偿的干式变压器一优选实施例中无风扇离子散热器的结构示意图；

图中，1-变压器壳体，2-变压器主体，3-总保护开关，4-智能无功补偿采集控制单元，5-动态补偿回路，6-快速补偿回路，7-静态补偿回路，8-绝缘隔板，9-无风扇离子散热器，91-离子发射器，92-散热鳍片，93-通风孔，911-发射端。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参看图1，是本实用新型一种主动型无功补偿的干式变压器一优选实施例的结构示意图，一种主动型无功补偿的干式变压器，包括变压器壳体1，变压器主体2，设置在所述变压器主体2低压侧的总保护开关3、智能无功补偿采集控制单元4、动态补偿回路5、快速补偿回路6、静态补偿回路7，将变压器壳体1内部分为几个工作腔室的绝缘隔板8，以及设置在几个工作腔室侧面的无风扇离子散热器9，所述变压器主体2、总保护开关3、智能无功补偿采集控制单元4依次串联，所述智能无功补偿采集控制单元4分别与动态补偿回路5、快速补偿回路6、静态补偿回路7、无风扇离子散热器9连接。

在本实施例中，动态补偿回路5包括依次连接的对动态补偿回路进行过电流和短路保护的熔断器、动态可控硅快速开关、进行系统谐波抑制和滤除的谐波电抗器、补偿电容器。

在本实施例中，快速补偿回路6包括依次连接的对快速补偿回路进行过电流和短路保护的熔断器、复合开关、进行系统谐波抑制和滤除的谐波电抗器、补偿电容器。

在本实施例中，复合开关采用晶闸管、大功率磁保持继电器、触发导通电路、晶闸管保护电路。

在本实施例中，静态补偿回路7包括依次连接的对快速补偿回路进行过电流和短路保护的熔断器、电磁接触器开关、进行系统谐波抑制和滤除的谐波电抗器、补偿电容器。

在本实施例中，智能无功补偿采集控制单元4包括电源端口、电流采集端口、电压采集端口和控制端口，所述控制端口分别与动态补偿回路5、快速补偿回路6、静态补偿回路7连接。

在本实施例中，总保护开关3由总隔离熔断器组或断路器组成。

在本实施例中，动态补偿回路5为一路或多路，所述快速补偿回路6为一路或多路，所述静态补偿回路7为一路或多路。

在本实施例中，智能无功补偿采集控制单元4采用cpu数字处理电路。

在本实施例中，无风扇离子散热器9包括若干个离子发射器91、若干个散热鳍片92、设置于无风扇离子散热器外侧的通风孔93，相邻散热鳍片之间形成散热通道，所述离子发射器91的发射端911位于散热通道的一端，所述发射端911为尖端，散热通道的另一端与所述通风孔93相匹配。

在本实施例中，智能无功补偿采集控制单元4通过电流采集端口、电压采集端口采集电网电流信号和电压信号，同时检测到电网中负载的变化，计算电网无功功率和需要电网无功量，然后智能无功补偿采集控制单元4发出指令。如果无功量急剧频繁变化，智能无功补偿采集控制单元4根据无功变化情况输出电源触发动态补偿回路5的动态可控硅快速开关，动态可控硅快速开关的主电路过零点导通，控制电控器快速投入电网中，快速补偿电网中负载频繁变化时的无功，使功率因数快速达到目标值。也可输出电源触发快速补偿回路6的晶闸管、大功率磁保持继电器、触发导通电路复合开关，来过零投切，对无功进行快速补偿。当无功量平稳变化时，智能无功补偿采集控制单元4根据无功变化情况控制静态补偿回路7的电磁接触器开关，使得点此接触器线圈得到电源，电磁接触器主电路导通，控制电容器投入电网中，补偿电网中负载比较平稳时的无功，使得功率因数平稳达到目标值。

本申请采用动态补偿、快速补偿、静态补偿相结合的方式进行无功补偿，由于静态有触点(执行器件为电磁接触器)补偿，运行时低功耗、投资成本低廉，降低了维修维护费成本，投切速度相对慢但可以补偿固定平稳负载的设备，快速补偿回路采用晶闸管、大功率磁保持继电器、出发导通电路、晶闸管保护电路来作为过零投切开关，补偿效率高，动态无触点补偿(执行器件为可控硅快速开关)可以快速跟踪补偿负载变化较快的负荷设备，因此，将动态、快速、静态结合补偿三种优势互补，具有响应时间快、动态投入时无涌流、切除无过压、并能对频繁变化的负荷进行快速补偿后转由静态补偿逐步补足稳定负载的无功，静态补偿运行时低功耗，能节省补偿设备的投资成本，维修及维护费用较低，性价比突出；本申请的补偿回路中都加入了进行系统谐波抑制和滤除的谐波电抗器、补偿电容器，来对变压器低压侧电路进行谐波抑制，提高了电路的稳定性；在变压器各个工作腔室安装无风扇离子散热器，可以根据各个腔室的温度来开启散热器，控制离子发射器产生适当大小的离子风给散热鳍片散热，不需要设置风扇等传统散热，结构简单，经济实用。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。