CN104485215A - 一种有载调容和有载调压配电变压器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可以根据用户峰谷负荷变化以及电网电压波动情况，动态调节容量以及输出电压值的变压器，包括分布在配变铁芯两侧的高压侧绕组和低压侧绕组，还包括：有载调容模块，用于切换所述高压侧绕组在三相间的接线方式、调节所述低压侧绕组的接入线圈匝数，改变所述低压侧绕组的出线端的负荷容量；有载调压模块，用于根据所述低压侧绕组的出线端的负荷容量，获取所述低压侧绕组的出线端的输出电压，反馈至所述高压侧绕组，并调节高压侧绕组的进线端的输入电压；调容调压控制模块，用于根据电网负荷向所述有载调容模块发出调容信号、向所述有载调压模块发出调压信号，并对所述有载调容模块和有载调压模块进行监控和过载保护。

Description

一种有载调容和有载调压配电变压器

技术领域

本发明涉及电力系统以及电力电子技术领域，特别是涉及一种有载调容和有载调压配电变压器。

背景技术

农村电网的降损节能工程对促进农村经济的发展以及创建节约型社会将产生巨大的影响。目前中国的农村电网配电变压器损耗还相当严重，农村电网负荷具有季节性变化大、用电集中、峰谷差大、年利用小时数低的特点。在农忙用电集中季节，变压器过载运行现象严重，有时甚至出现200％过负载运行现象；而在用电淡季，变压器负荷率较低，常出现“大马拉小车”现象，空载损耗相对增加，造成大量不必要的电力资源浪费。同时，城市电网负荷峰谷用电量差异更加明显，用电负荷峰谷轮换更加频繁，对供电的可靠性要求更高。因此，合理根据负荷峰谷轮换实时调整配电变压器容量，提高配电变压器平均负载率，是实现配电网降损节能的行之有效的途径。

目前，中国大部分地区使用了无载调容变压器。但是由于需要人工停电调节，使用很不方便；并且多数电工不能掌握正确的使用方法，谷负荷时并没有调到小容量运行，调容功能在使用中并没有得到充分利用；峰负荷时，又不能及时调节到大容量，因此常出现因调节不及时造成的烧毁变压器事故。虽然现有出现了一些有载调容的变压器，但其采用机械式调容开关，结构复杂，切换时会产生电弧，故障率高，调节速度缓慢，不适用于频繁调节。随着电力电子技术的快速发展，可靠性逐渐提高，成本也在大幅下降，采用微处理器直接控制电力电子开关实现容量切换成为可能，电力电子器件作为调容开关调节迅速，调节效果会明显优于机械式的有载调容开关，快速无弧化电力电子调容技术取代传统的机械式调容技术，是该领域的发展趋势。

另一方面，现阶段一些地方配电网因季节性、时段性负荷变化幅度大，造成电压波动大、供电可靠性差的问题，而一般的有载调容变压器不具备有载调压功能，不能根据运行情况带负荷调整负荷侧电压，影响供电质量。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术问题，提出一种有载调容和有载调压配电变压器，以根据用户峰谷负荷变化以及电网电压波动情况，智能实时动态调节变压器容量以及变压器输出电压值，从而在有效提高变压器平均负荷率的情况下，提高电网供电质量以及电网电压的稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种有载调容和有载调压配电变压器，包括用于三相配电变压器的高压侧绕组和低压侧绕组，高压侧绕组和低压侧绕组各设置在配变铁芯的一侧，还包括：

有载调容模块，用于切换所述高压侧绕组在三相间的接线方式、调节所述低压侧绕组的接入线圈匝数，改变所述低压侧绕组的出线端的负荷容量；

有载调压模块，用于根据所述低压侧绕组的出线端的负荷容量，获取所述低压侧绕组的出线端的输出电压，反馈至所述高压侧绕组，并调节高压侧绕组的进线端的输入电压；

调容调压控制模块，用于根据电网负荷向所述有载调容模块发出调容信号、向所述有载调压模块发出调压信号，并对所述有载调容模块和有载调压模块进行监控和过载保护。

所述有载调压模块包括从低压侧绕组的出线端引出的不可控整流电路，不可控整流电路依次串联升降压斩波电路、调压逆变电路，调压逆变电路分三相输出，且调压逆变电路在三相上的输出端分别设有相电抗器，每个相电抗器的出线端设有一次耦合段和补偿电容，所述高压侧绕组在三相上的进线端分别设有与一次耦合段匹配的二次耦合段，每相上的所述一次耦合段和二次耦合段形成一对耦合线圈，三相上的所述耦合线圈之间以星形接线相连，所述补偿电容与相电抗器相并联。

所述升降压斩波电路包括与不可控整流电路相连的全控型开关器件，电力二极管，电感，电容，电容与调压逆变电路相并联。

所述有载调容模块包括：

高压侧接线单元，设置在所述高压侧绕组的出线端，用于使所述高压侧绕组在三相间以星形接线或三角接线的方式接入电路；

低压侧接线单元，所述低压侧绕组在每相上均包括串联的固定线圈段和可调线圈段，可调线圈段包括两段可调线圈，低压侧接线单元用于使每相上的所述两段可调线圈以相互并联或者相互串联或者以择一的方式接入电路。

所述高压侧接线单元包括六组双向晶闸管星角切换开关，所述高压侧绕组在每相上的输出端各设有两组所述的双向晶闸管星角切换开关，分别位于不同相上的其中三组双向晶闸管星角切换开关以星形接线方式相连，分别位于不同相上的另外三组双向晶闸管星角切换开关以三角接线方式相连。

所述低压侧接线单元包括九组双向晶闸管变线开关，每相上设置三组所述的双向晶闸管变线开关，第一组的两端分别与所述两段可调线圈的进线端相连，第二组的一端与其中一段可调线圈的进线端相连，另一端与另一段可调线圈的出线端相连，第三组的两端分别与所述两段可调线圈的出线端相连。

本发明的优点是：

1、兼具调容和调压功能，拓展了原有配电变压器的单一功能，可根据电网用电峰谷负荷变化以及电网电压波动情况，在不中断配电变压器励磁状态下，智能实时动态调节配电变压器的容量以及配电变压器的输出电压值，避免了因电网负荷具有季节性变化大、用电集中、峰谷差大、年利用小时数低，以及电网电压波动大使变压器出现过载运行或“大马拉小车”的情况，减小了电网配电变压器损耗，提高系统电压质量和供电可靠性，提高了设备利用率和性价比，社会效益显著；

2、有载调容模块与有载调压模块是串接在一起的，相比传统的在变压器外接并联的调压设备的方式，串接的方式可用同一调容调压控制模块进行测量、控制与过载保护，简化了结构和设备投入成本，并可大幅提升用电管理水平，调压更智能、及时、准确，控制方式更加简便，减少了调压的人员投入；

3、有载调压可以提高电压合格率、提高无功补偿能力，提高电容器投入率、降低电能损耗，确保供电质量，真正做到电网的安全、经济、优质运行；

4、采用电力电子技术的晶闸管为有载调容的切换开关，避免了现有的有载调容变压器采用机械式调容开关存在的结构复杂、切换时产生电弧、故障率高、调节速度缓慢等问题，使有载调容的安全性、稳定性均得到提高，并且切换速度快，日常维护与试验相对更为简单，控制更方便，为根据昼夜间的用电峰谷情况进行调容奠定了基础。

附图说明

附图1是本发明的电路结构示意图；

附图2是本发明工作在有载调容模式下的电路结构示意图；

附图3是本发明工作在有载调压模式下的电路结构示意图；

附图4是本发明工作在有载调压、调容Yy0型Ⅰ模式下的电路结构示意图；

附图5是本发明工作在有载调压、调容Yy0型Ⅱ模式下的电路结构示意图；

附图6是本发明工作在有载调压、调容Yy0型Ⅲ模式下的电路结构示意图；

附图7是本发明工作在有载调压、调容Dy11型Ⅰ模式下的电路结构示意图；

附图8是本发明工作在有载调压、调容Dy11型Ⅱ模式下的电路结构示意图；

附图9是本发明工作在有载调压、调容Dy11型Ⅲ模式下的电路结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例

如图1至图9所示，一种有载调容和有载调压配电变压器，包括用于三相配电变压器的高压侧绕组和低压侧绕组，高压侧绕组和低压侧绕组各设置在配变铁芯的一侧，还包括：

有载调容模块，用于切换所述高压侧绕组在三相间的接线方式、调节所述低压侧绕组的接入线圈匝数，改变所述低压侧绕组的出线端的负荷容量；

有载调压模块，用于根据所述低压侧绕组的出线端的负荷容量，获取所述低压侧绕组的出线端的输出电压，反馈至所述高压侧绕组，并调节高压侧绕组的进线端的输入电压；

调容调压控制模块，用于根据电网负荷向所述有载调容模块发出调容信号、向所述有载调压模块发出调压信号，并对所述有载调容模块和有载调压模块进行监控和过载保护。

下面以10KV配电网为例进行说明。

参见图1，线圈TcA、线圈TcB、线圈TcC位于配变铁芯的一侧，它们的进线端分别与A相、B相、C相的交流电接入点相连，线圈TcA、线圈TcB、线圈TcC组成了高压侧绕组；位于配变铁芯另一侧的线圈Tca、线圈Tcb、线圈Tcc，以及线圈Lca、线圈Lca’、线圈Lcb、线圈Lcb’、线圈Lcc、线圈Lcc’属于低压侧绕组，其中，线圈Tca、线圈Lca、线圈Lca’对应于A相，线圈Tcb、线圈Lcb、线圈Lcb’对应于B相，线圈Tcc、线圈Lcc、线圈Lcc’对应于C相。

高压侧绕组的出线端与有载调容模块相连，低压侧绕组的出线端为有载调容模块的输出端，即如图中所示的a点、b点和c点部分，外部用电负荷从a点、b点、c点取电。有载调容模块的输出端与有载调压模块的输入端相连，识别出有载调容模块当前输出容量下的输出电压，并对该输出电压进行整流、升降压处理，再进行逆变，从有载调压模块的输出端反馈至高压侧绕组的进线端，从而调节高压侧绕组的输入电压。

调容调压控制模块主要包括调容控制单元、调压控制单元和保护单元等，保护单元主要包括设备过温、过压、过流等保护电路，调容控制单元、调压控制单元根据用户峰谷负荷变化以及电网电压波动情况，智能实时动态调节变压器容量以及变压器输出电压值。本领域的技术人员可根据调容调压控制模块的用途、功能、目的等，参见相关的智能控制系统，选用合适的零部件，设计调容调压控制模块的电路，在此不作限制。

进一步地，所述有载调压模块包括从低压侧绕组的出线端引出的不可控整流电路，不可控整流电路依次串联升降压斩波电路、调压逆变电路，调压逆变电路分三相输出，且调压逆变电路在三相上的输出端分别设有相电抗器，每个相电抗器的出线端设有一次耦合段和补偿电容，所述高压侧绕组在三相上的进线端分别设有与一次耦合段匹配的二次耦合段，每相上的所述一次耦合段和二次耦合段形成一对耦合线圈，三相上的所述耦合线圈之间以星形接线相连，所述补偿电容与相电抗器相并联。

如图所示，有载调压模块中，由电力二极管D1-D6构成不可控整流电路，然后串联由绝缘栅双极型晶体管Vs、电感L、电容C、电力二极管D构成的升降压斩波电路，升降压斩波电路继续串联由逆变桥V1-V6组成的调压逆变电路，调压逆变电路三相分别串联相电抗器LA、LB、LC，相电抗器LA、LB、LC的出线端与补偿电容CA、CB、CC相并联，然后连接到耦合线圈TvA、TvB、TvC。

所述升降压斩波电路包括与不可控整流电路相连的全控型开关器件，全控型开关器件的另一端与调压逆变电路相连。其中，通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断的电力电子器件被称为全控型开关器件，包括门极可关断晶闸管(Gate-Turn-Off Thyristor—GTO)，电力场效应晶体管(PowerMOSFET)，绝缘栅双极晶体管(Insulate-Gate Bipolar Transistor—IGBT)等，本实施例中采用的是全控型开关器件为绝缘栅双极晶体管IGBT。

优选地，所述有载调容模块包括：

高压侧接线单元，设置在所述高压侧绕组的出线端，用于使所述高压侧绕组在三相间以星形接线或三角接线的方式接入电路；

低压侧接线单元，所述低压侧绕组在每相上均包括串联的固定线圈段和可调线圈段，可调线圈段包括两段可调线圈，低压侧接线单元用于使每相上的所述两段可调线圈以相互并联或者相互串联或者以择一的方式接入电路。

如图，线圈Tca、线圈Tcb、线圈Tcc为低压侧绕组中固定线圈段，线圈Lca、线圈Lca’、线圈Lcb、线圈Lcb’、线圈Lcc、线圈Lcc’属于低压侧绕组中的可调线圈段。

所述高压侧接线单元包括六组双向晶闸管星角切换开关，所述高压侧绕组在每相上的输出端各设有两组所述的双向晶闸管星角切换开关，分别位于不同相上的其中三组双向晶闸管星角切换开关以星形接线方式相连，分别位于不同相上的另外三组双向晶闸管星角切换开关以三角接线方式相连。

所述低压侧接线单元包括九组双向晶闸管变线开关，每相上设置三组所述的双向晶闸管变线开关，第一组的两端分别与所述两段可调线圈的进线端相连，第二组的一端与其中一段可调线圈的进线端相连，另一端与另一段可调线圈的出线端相连，第三组的两端分别与所述两段可调线圈的出线端相连。

如图所示，六组双向晶闸管星角切换开关分别为VcA、VcA’、VcB、VcB’、VcC、VcC’，线圈TcA的输出端与双向晶闸管切换开关VcA和VcA’相连，线圈TcB的输出端与双向晶闸管切换开关VcB和VcB’相连，线圈TcC的输出端与双向晶闸管切换开关VcC和VcC’相连，同时，双向晶闸管切换开关VcA、VcB、VcC之间以三角接线方式相连，双向晶闸管切换开关VcA’、VcB’、VcC’之间以星形接线方式相连。控制这六组双向晶闸管切换开关的通断，即可使高压侧绕组的线圈TcA、线圈TcB、线圈TcB在三角接线和星形接线之间切换。

九组双向晶闸管变线开关分别为Vca1、Vca2、Vca3、Vcb1、Vcb2、Vcb3、Vcc1、Vcc2、Vcc3，双向晶闸管变线开关Vca1、Vca2、Vca3设置在A相上，第一组双向晶闸管变线开关Vca1的两端分别与可调线圈Lca和Lca’的进线端相连，第二组双向晶闸管变线开关Vca2的一端与可调线圈Lca的出线端相连，另一端与可调线圈Lca’的进线端相连，第三组双向晶闸管变线开关Vca3的两端分别与可调线圈Lca和Lca’的出线端相连。使双向晶闸管变线开关Vca1和Vca3导通，双向晶闸管变线开关Vca2断开，则使可调线圈Lca和Lca’相互并联；使双向晶闸管变线开关Vca1和Vca3断开，双向晶闸管变线开关Vca2导通，则使可调线圈Lca和Lca’相互串联；使双向晶闸管变线开关Vca3导通，双向晶闸管变线开关Vca1和Vca2断开，则使可调线圈Lca接入电路，而可调线圈Lca’不接入；使双向晶闸管变线开关Vca1导通，双向晶闸管变线开关Vca3和Vca2断开，则使可调线圈Lca’接入电路，而可调线圈Lca不接入。B相、C相上的连接与A相相似。

本装置主要用于10kV配电网，可以根据用户峰谷负荷变化以及电网电压波动情况，智能实时动态调节变压器容量以及变压器输出电压值。

有载调容工作原理为：

1、负载运行中，若二次侧负载不对称，各相均有零序电流，其值为中线电流的1/3，零序电流在配变铁芯中产生零序磁通，Yyn0接线的配变高压侧没有零序电流与之去磁，零序磁通在变压器配变铁芯柱中无通路，只能通过空气隙、箱壁、夹紧螺栓形成回路，产生附加损耗，鉴于此，大容量变压器不宜采用Yyn0接线，最大容量1800kVA，并规定Yyn0接线变压器中性线电流不应超过低压侧额定电流的25％；Dyn11接线中，一次绕组的零序电流可以在绕组内环流，反过来可削弱二次绕组的零序磁通，不致使零序磁通造成配变的过热，因此中性线电流几乎可达相线电流值(一般能达到相线电流的80％)，规程规定Dyn11接线变压器中性线电流不应超过低压侧额定电流的40％，所以Dyn11接线能使配变容量尽可能得到充分利用，同时也降低了损耗，同容量的配变负载损耗Dyn11接线比Yyn0接线可减少20％，因此改变高压侧绕组(图中的线圈TcA、TcB、TcC)出线端六组双向晶闸管星角切换开关VcA、VcA’、VcB、VcB’、VcC、VcC’的开断方式，可使高压侧绕组在三角形与星型接法之间进行切换，从而利用变压器绕组方式不同改变变压器的容量，大容量三相不平衡时使用Dy11型，正常容量时使用Yy0型；

2、改变低压侧绕组(固定线圈段Tca、Tcb、Tcc)出线端所串联的九组双向晶闸管变线开关Vca1、Vca2、Vca3、Vcb1、Vcb2、Vcb3、Vcc1、Vcc2、Vcc3的开断方式，可以改变可调线圈段Lca、Lca′、Lcb、Lcb′、Lcc、Lcc′的接入方式，调节低压侧绕组的接入线圈匝数，改变高压侧绕组和低压侧绕组之间的变比，进行不同容量下的无弧切换。

有载调压工作原理：

由电力二极管D1-D6构成的不可控整流电路，将交流电整流为直流，然后通过串联的由全控型开关器件Vs、电感L、电容C、电力二极管D构成的升降压斩波电路，对直流电进行升降变化，最后利用全控型开关器件(例如IGBT)控制逆变桥V1-V6逆变产生需要的交流电，从而动态调整串联在变压器高压侧绕组TcA、TcB、TcC的耦合绕组TvA、TvB、TvC两侧的电压，最终达到动态调整配电变压器的输入电压的目的。

下面结合附图，对本实施例中智能型有载调容调压配电变压器在不同状态下对应的工作模式进行说明：

1)有载调容模式；

参见图2，对于高压侧绕组，保持无触点的双向晶闸管星角切换开关VcA、VcB、VcC断开不工作，使VcA′、VcB′、VcC′保持工作状态，将高压侧绕组接为三角形(D型)；对于低压侧绕组，保持无触点的双向晶闸管变线开关Vca2、Vcb2、Vcc2断开不工作，使Vca1、Vca3、Vcb1、Vcb3、Vcc1、Vcc3保持工作状态，因此对于A相相当于可调线圈段Lca与双向晶闸管变线开关Vca3构成一组晶闸管控制电抗器TCR，Lca′与Vca1构成另一组晶闸管控制电抗器TCR，然后两组TCR相并联，对变压器进行有载调容。B、C两相同A相。

实施例中，只是单独考虑有载调容模块单独工作情况的模式之一，具体其他模式详见下文。

2)有载调压模式

参见图3，由电力二极管D1-D6构成的不可控整流电路，将交流电整流为直流，然后通过串联的由全控型开关器件IGBT、电感L、电容C、电力二极管D构成的升降压斩波电路，对直流电进行升降变化，最后利用全控型开关器件IGBT控制逆变桥V1-V6逆变产生需要的交流电，动态调整串联在变压器高压侧绕组绕组TcA、TcB、TcC的耦合线圈TvA、TvB、TvC两侧电压，以动态调整配电变压器的输入电压。

实施例中，只是单独考虑有载调压模块单独工作情况。

3)有载调压、调容Yy0型Ⅰ模式；

参见图4，对于高压侧绕组，保持无触点双向晶闸管星角切换开关VcA′、VcB′、VcC′断开不工作，使VcA、VcB、VcC保持工作状态，将高压侧绕组接为星形(Y型)；对于低压侧绕组，保持无触点双向晶闸管变线开关Vcc1、Vcb1、Vca1、Vca2、Vcb2、Vcc2断开不工作，使Vca3、Vcb3、Vcc3保持工作状态，因此对于A相相当于可调线圈段Lca与双向晶闸管变线开关Vca3构成一组晶闸管控制电抗器TCR，对变压器进行有载调容。B、C两相同A相；有载调压模块工作情况参考有载调压模式。

4)有载调压、调容Yy0型Ⅱ模式；

参见图5，对于高压侧绕组，保持无触点双向晶闸管星角切换开关VcA′、VcB′、VcC′断开不工作，使VcA、VcB、VcC保持工作状态，将高压侧绕组接为星形(Y型)；对于低压侧绕组，保持无触点双向晶闸管变线开关Vcc1、Vcb1、Vca1、Vca3、Vcb3、Vcc3断开不工作，使Vca2、Vcb2、Vcc2保持工作状态，因此对于A相相当于可调线圈Lca、Lca′与无触点双向晶闸管变线开关Vca2构成一组晶闸管控制电抗器TCR，对变压器进行有载调容。B、C两相同A相；3有载调压模块工作情况参考有载调压模式。

5)有载调压、调容Yy0型Ⅲ模式；

参见图6，对于高压侧绕组，保持无触点双向晶闸管星角切换开关VcA′、VcB′、VcC′断开不工作，使VcA、VcB、VcC保持工作状态，将高压侧绕组接为星形(Y型)；对于低压侧绕组，保持无触点双向晶闸管变线开关Vca2、Vcb2、Vcc2断开不工作，使Vcc1、Vcb1、Vca1、Vca3、Vcb3、Vcc3保持工作状态，因此对于A相相当于可调线圈Lca与无触点双向晶闸管变线开关Vca3构成一组晶闸管控制电抗器TCR，Lca′与Vca1构成另一组TCR，然后两组TCR相并联，对变压器进行有载调容。B、C两相同A相；有载调压模块工作情况参考有载调压模式。

6)有载调压、调容Dy11型Ⅰ模式；

参见图7，对于高压侧绕组，保持无触点双向晶闸管星角切换开关VcA、VcB、VcC断开不工作，使VcA′、VcB′、VcC′保持工作状态，将高压侧绕组接为三角形(D型)；对于低压侧绕组，保持无触点双向晶闸管变线开关Vcc1、Vcb1、Vca1、Vca2、Vcb2、Vcc2断开不工作，使Vca3、Vcb3、Vcc3保持工作状态，因此对于A相相当于可调线圈Lca与无触点双向晶闸管变线开关Vca3构成一组晶闸管控制电抗器TCR，对变压器进行有载调容。B、C两相同A相；有载调压模块工作情况参考有载调压模式。

7)有载调压、调容Dy11型Ⅱ模式；

参见图8，对于高压侧绕组，保持无触点双向晶闸管星角切换开关VcA、VcB、VcC断开不工作，使VcA′、VcB′、VcC′保持工作状态，将高压侧绕组接为三角形(D型)；对于低压侧绕组，保持无触点双向晶闸管变线开关Vcc1、Vcb1、Vca1、Vca3、Vcb3、Vcc3断开不工作，使Vca2、Vcb2、Vcc2保持工作状态，因此对于A相相当于可调线圈Lca、Lca′与无触点双向晶闸管变线开关Vca2构成一组晶闸管控制电抗器TCR，对变压器进行有载调容。B、C两相同A相；有载调压模块工作情况参考有载调压模式。

8)有载调压、调容Dy11型Ⅲ模式；

参见图9，对于高压侧绕组，保持无触点双向晶闸管星角切换开关VcA、VcB、VcC断开不工作，使VcA′、VcB′、VcC′保持工作状态，将高压侧绕组接为三角形(D型)；对于低压侧绕组，保持无触点双向晶闸管变线开关Vca2、Vcb2、Vcc2断开不工作，使Vcc1、Vcb1、Vca1、Vca3、Vcb3、Vcc3保持工作状态，因此对于A相相当于可调线圈Lca与无触点双向晶闸管变线开关Vca3构成一组晶闸管控制电抗器TCR，Lca′与Vca1构成另一组TCR，然后两组TCR相并联，对变压器进行有载调容。B、C两相同A相；有载调压模块工作情况参考有载调压模式。

本发明结构合理，功能完备，能够智能实时动态调节变压器容量以及变压器输出电压值，拓展了传统变压器的单一功能，使其可以根据用户峰谷负荷变化，动态改变无触点双向晶闸管调容开关的通断方式，以此实现变压器高压侧绕组星形(Y)与三角形(d)互换，或改变低压侧绕组出线端的接入方式，实现变压器有载调容；并且避免了为改变传统变压器容量而并联额外的补偿装置，使变压器结构更加紧凑，简单，高效；同时本发明可以根据电网电压波动请况，智能控制全控型开关器件逆变桥动态调整设置在高压侧绕组的进线端的耦合绕组两侧的电压，以动态调整配电变压器的输入电压；其在有载调容切换容量时不产生电弧，调节迅速，调节频率高，故障率低，调节效果会明显优于传统机械式的有载调容开关。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (6)

1.一种有载调容和有载调压配电变压器，包括用于三相配电变压器的高压侧绕组和低压侧绕组，高压侧绕组和低压侧绕组各设置在配变铁芯的一侧，其特征在于，还包括：

有载调容模块，用于切换所述高压侧绕组在三相间的接线方式、调节所述低压侧绕组的接入线圈匝数，改变所述低压侧绕组的出线端的负荷容量；

有载调压模块，用于根据所述低压侧绕组的出线端的负荷容量，获取所述低压侧绕组的出线端的输出电压，反馈至所述高压侧绕组，并调节高压侧绕组的进线端的输入电压；

调容调压控制模块，用于根据电网负荷向所述有载调容模块发出调容信号、向所述有载调压模块发出调压信号，并对所述有载调容模块和有载调压模块进行监控和过载保护。

2.根据权利要求1所述的有载调容和有载调压配电变压器，其特征在于，所述有载调压模块包括从低压侧绕组的出线端引出的不可控整流电路，不可控整流电路依次串联升降压斩波电路、调压逆变电路，调压逆变电路分三相输出，且调压逆变电路在三相上的输出端分别设有相电抗器，每个相电抗器的出线端设有一次耦合段和补偿电容，所述高压侧绕组在三相上的进线端分别设有与一次耦合段匹配的二次耦合段，每相上的所述一次耦合段和二次耦合段形成一对耦合线圈，三相上的所述耦合线圈之间以星形接线相连，所述补偿电容与相电抗器相并联。

3.根据权利要求2所述的有载调容和有载调压配电变压器，其特征在于，所述升降压斩波电路包括与不可控整流电路相连的全控型开关器件、电力二极管、电感、电容，电容与调压逆变电路相并联。

4.根据权利要求1或2或3所述的有载调容和有载调压配电变压器，其特征在于，所述有载调容模块包括：

高压侧接线单元，设置在所述高压侧绕组的出线端，用于使所述高压侧绕组在三相间以星形接线或三角接线的方式接入电路；

低压侧接线单元，所述低压侧绕组在每相上均包括串联的固定线圈段和可调线圈段，可调线圈段包括两段可调线圈，低压侧接线单元用于使每相上的所述两段可调线圈以相互并联或者相互串联或者以择一的方式接入电路。

5.根据权利要求4所述的有载调容和有载调压配电变压器，其特征在于，所述高压侧接线单元包括六组双向晶闸管星角切换开关，所述高压侧绕组在每相上的输出端各设有两组所述的双向晶闸管星角切换开关，分别位于不同相上的其中三组双向晶闸管星角切换开关以星形接线方式相连，分别位于不同相上的另外三组双向晶闸管星角切换开关以三角接线方式相连。

6.根据权利要求5所述的有载调容和有载调压配电变压器，其特征在于，所述低压侧接线单元包括九组双向晶闸管变线开关，每相上设置三组所述的双向晶闸管变线开关，第一组的两端分别与所述两段可调线圈的进线端相连，第二组的一端与其中一段可调线圈的进线端相连，另一端与另一段可调线圈的出线端相连，第三组的两端分别与所述两段可调线圈的出线端相连。