CN102832014A

CN102832014A - 电力变压器及供电系统

Info

Publication number: CN102832014A
Application number: CN2011101636792A
Authority: CN
Inventors: 袁德芳
Original assignee: SHENZHEN HEXING JIANENG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN HEXING JIANENG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2031-06-17
Also published as: CN102832014B

Abstract

一种电力变压器及供电系统，该电力变压器包括一箱体，封装在该箱体内的铁心与绕在该铁心上的高压绕组和低压绕组，以及填充在该箱体中起绝缘与散热作用的介质，该箱体采用第一材质构成，该箱体在侧部设有采用散热性能优于该第一材质的第二材质构成的散热墙，该散热墙的内表面与该箱体中的介质接触，该散热墙的外表面具有能够承载其它设备安装的平坦部。该供电系统包括上述的电力变压器，用以给油田设备供电。本发明的电力变压器及供电系统，既可以降低供电系统的成本并提高供电系统的可靠性，还可以提升防窃电的效果。

Description

电力变压器及供电系统

技术领域

本发明涉及对设备提供电力能源的系统，尤其涉及油田设备提供电力能源的系统。

背景技术

油田设备，比如采油抽油机，由于抽油机工作的环境以及抽油机本身工作的特点，致使为其提供电力能源的系统会比较复杂。从其环境的角度来看，抽油机会配置在野外，一般是地广人稀的场所，有时也会处于农民的田地里，长期处于无人值守的工作状态。从其自身的角度来看，抽油机是由电机驱动，而做周期性的动作，电机在每个工作周期存在一个发电机阶段和一个电动机阶段，对电力供给的要求动态范围较大，并且对电力供给系统的反向冲击较大，为了提高抽油机的用电效率，有必要采取功率补偿、变频控制等负载调整手段。

现有的油田设备提供电力能源的系统，通常包括一电力变压器，一负载调整装置，比如功率补偿箱，连接在两者之间的第一供电线缆，以及连接在该负载调整装置与抽油机的配电箱之间的第二供电线缆。有些情况下，会将该负载调整装置与配电箱的功能合并到一起成一体的供电箱，则第二供电线缆也就成了该供电箱的内部线缆。

这种供电结构，负载调整装置相对电力变压器分离设置，需要单独设置自己的散热结构，不但会提高供电系统的成本，而且容易使供电系统失效。

这种供电结构，电力变压器与负载调整装置/供电箱之间的第一供电线缆根据实际应用的情况可能会有几米到几十米，并且是外露的，这就为人为窃电提供了可能的机会：窃电者只要对第一供电线缆以及其两端与电力变压器、负载调整装置/供电箱相连接的端头采取一定的动作，就可以搭接进该供电系统窃取电力供给。

为了防止窃电的发生，通常采取的措施是：提高电力变压器低压绕组的输出电压，比如：采用1140V供电系统，以使该供电不能直接为窃电者所用，然而这种防窃电的手段，由于提供的电力信号其波形是正弦波的并且其周期是固定在市电周期，比如：50赫兹的，窃电者只需简单地配备一个变压器即可得到自己所需要的供电电压，因此防窃电的效果还是不够理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，而提出一种电力变压器，既可以降低供电系统的成本并提高供电系统的可靠性，还可以提升防窃电的效果。

本发明针对上述技术问题而提出的技术方案包括，提出一种电力变压器，包括一箱体，封装在该箱体内的铁心与绕在该铁心上的高压绕组和低压绕组，以及填充在该箱体中起绝缘与散热作用的介质，该箱体采用第一材质构成，该箱体在侧部设有采用散热性能优于该第一材质的第二材质构成的散热墙，该散热墙的内表面与该箱体中的介质接触，该散热墙的外表面具有能够承载其它设备安装的平坦部。

该散热墙是采用铝或者铜材质构成的。

该箱体在侧部设有供该低压绕组输出的开口。

该电力变压器还包括一具有大功率器件的负载调整装置，该负载调整装置与该低压绕组相连，该大功率器件安装在该散热墙上。

该负载调整装置的输出端提供的电力信号是变频变压的。

该负载调整装置包括一变频器和一回馈单元。

该变频器包括串接在一起的一整流单元和一逆变单元；该回馈单元与该整流单元并接。

该回馈单元是一有源回馈单元。

该电力变压器还包括一壳体，该壳体将该负载调整装置、该低压绕组的输出以及两者之间的连接件均罩住。

本发明针对上述技术问题而提出的技术方案还包括，提出一种供电系统，用以给油田设备供电，其包括上述的电力变压器。

与现有技术相比，本发明的电力变压器及供电系统，通过在箱体上设置散热墙，可以使负载调整装置的散热问题与电力变压器有机地结合到一起，借助于该散热墙，可以使负载调整装置减去相应的散热结构的设置，不但可以降低成本，而且可以改善负载调整装置的环境，使其工作更加稳定；通过将负载调整装置与电力变压器有机地结合到一起，使电力输出仅针对特别应用（比如油田设备），还可以大大增加窃电的难度，提升防窃电的效果。

附图说明

图1是本发明的电力变压器实施例的结构示意图。

图2是本发明的电力变压器实施例中负载调整装置的电原理框图。

图3是本发明的供电系统实施例的电原理框图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。

本发明的电力变压器1实施例的结构大致包括：一箱体，封装在该箱体内的铁心与绕在该铁心上的高压绕组和低压绕组，以及填充在该箱体中起绝缘与散热作用的介质，比如：油。需要说明的是，为满足变压器的散热需要，该箱体可以在侧面或其他位置设置相应的散热机构（图未示出），以增大散热面积、提升散热效果。

如图1所示，箱体在顶部11设有三个高压输入口111，以分别设置一高压输入端子（图未示出）。箱体在侧部12设有低压输出口121和散热墙122。散热墙122可以占用整个侧壁，也可以只占用侧壁的一个局部。

箱体的主体采用第一材质，比如：铁构成。散热墙122采用散热性能优于该第一材质的第二材质，比如：铝或者铜构成。优选地，散热墙122采用铝板制造而成。

散热墙122的内表面与箱体内的介质接触，散热墙122的外表面具有能够承载其它设备，比如负载调整装置2，安装的平坦部。

本发明的电力变压器1还包括一具有大功率器件的负载调整装置2。负载调整装置2与低压绕组的输出通过四个连接件3相连，其中三个与低压绕组的交流端子、一个与低压绕组的中线端子相连，连接件3可以是线缆，也可以是导电金属件，比如：铜条。负载调整装置2上的大功率器件直接安装在该散热墙122上，使得负载调整装置2的散热可以借助电力变压器1内的介质来完成，可以省略在负载调整装置2中安装散热器以及风扇。

负载调整装置2的输出端即为该本发明的电力变压器1的电力输出。负载调整装置2是具有变频变压输出的一电源变换装置，其输出端提供的电力信号，其波形不是正弦波的，和/或其周期不是固定在市电周期的。

参见图2，负载调整装置2结构大致包括：一变频器21和一回馈单元22。变频器21包括串接在一起的一整流单元211和一逆变单元212。优选地，回馈单元22是一有源回馈单元，其与该整流单元211并接。关于负载调整装置2，也就是回馈单元22与变频器21配合工作的更详尽的说明，可以参考中国专利200820134107.5所公开的一种有源回馈装置中的内容，在此不再赘述。

请回参图1，本发明的电力变压器1还包括一壳体4，该壳体4将该负载调整装置2、低压绕组的输出以及两者之间的连接件3均罩住。

需要说明的是，在该壳体4罩设的范围内，还可以设置有关的防盗报警功能模块，比如：设置检测开关以探测壳体4被非法打开，设置控制器以获取该检测开关提供的信号，并在检测到非法打开时，进行记录和报警，报警的方式可以是通过移动通信模块，以GPRS通讯方式向监控中心进行报告，以便中心及时获悉并安排有关人员出现场。

本发明的供电系统实施例，如图3所示。电力变压器1（包括负载调整装置2在内）可构成一供电系统10。供电系统10的输入与高压的电力传输系统30相连，其输出与需要特殊电力供给的油田设备20相连。

与现有技术相比，本发明的电力变压器1及供电系统10，通过在箱体的侧部设置散热墙122，使负载调整装置2与电力变压器1有机地结合在一起成一体，从而可以节省供电系统10的成本并提高其可靠性；通过将负载调整装置2的电力输出设计成仅针对油田设备应用，窃取了也无法使用，并通过壳体4将电力变压器1的低压绕组的输出、负载调整装置2的输入端以及连接件3一并封闭起来，使得非授权人员无法接触到电力变压器1的低压绕组输出，从而可提升防窃电的效果。

上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims

1.一种电力变压器，包括一箱体，封装在该箱体内的铁心与绕在该铁心上的高压绕组和低压绕组，以及填充在该箱体中起绝缘与散热作用的介质，该箱体采用第一材质构成，其特征在于，该箱体在侧部设有采用散热性能优于该第一材质的第二材质构成的散热墙，该散热墙的内表面与该箱体中的介质接触，该散热墙的外表面具有能够承载其它设备安装的平坦部。

2.依据权利要求1所述的电力变压器，其特征在于，该散热墙是采用铝或者铜材质构成的。

3.依据权利要求1所述的电力变压器，其特征在于，该箱体在侧部设有供该低压绕组输出的开口。

4.依据权利要求1所述的电力变压器，其特征在于，该电力变压器还包括一具有大功率器件的负载调整装置，该负载调整装置与该低压绕组相连，该大功率器件安装在该散热墙上。

5.依据权利要求4所述的电力变压器，其特征在于，该负载调整装置的输出端提供的电力信号是变频变压的。

6.依据权利要求5所述的电力变压器，其特征在于，该负载调整装置包括一变频器和一回馈单元。

7.依据权利要求6所述的电力变压器，其特征在于，该变频器包括串接在一起的一整流单元和一逆变单元；该回馈单元与该整流单元并接。

8.依据权利要求7所述的电力变压器，其特征在于，该回馈单元是一有源回馈单元。

9.依据权利要求4所述的电力变压器，其特征在于，该电力变压器还包括一壳体，该壳体将该负载调整装置、该低压绕组的输出以及两者之间的连接件均罩住。

10.一种供电系统，用以给油田设备供电，其特征在于，包括如将权利要求1至9任一项所述的电力变压器。