CN106158310A - 一种节约能源的有载调容变压器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节约能源的有载调容变压器，包括变压器本体和有载调容开关；所述有载调容开关安装在变压器本体上，有载调容开关上安装有有载调容控制器；所述有载调容控制器包括电流计量单元、第一比较单元和第二比较单元，电流计量单元的输出端分别连接至第一比较单元和第二比较单元；所述第一比较单元的输出端连接有第一延时单元，第一延时单元的输出端连接有增容继电器，增容继电器连接至有载调容开关；所述第二比较单元的输出端连接有第二延时单元，第二延时单元的输出端连接有降容继电器，降容继电器连接至有载调容开关。该有载调容变压器能够自动实现变压器容量的调整，且容量调整过程中无需停电，节能效果显著。

Description

一种节约能源的有载调容变压器
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，具体是一种节约能源的有载调容变压器。
背景技术
变压器是一种重要的输配电设备，其在输配电线路发挥着不可替代的重要作用。输配电线路上的负荷在时间上存在的很强的不均衡性。如果变压器的容量均按最大电力负荷设计，在用电低谷时将造成很大的空载损耗和电阻损耗，严重违背节能减排的国策。如果变压器的容量按照正常的用电负荷进行设计，在用电高峰时将产生严重的安全用电隐患。为此，市场上出现了调容量变压器。
调容量变压器分为无载调容量变压器和有载调容量变压器。无载调容量变压器适用于季节性负载的变化，当空(或轻)载时可以换挡降低容量，减少变压器的铁心损耗，具有明显的节电效果。但因需要停电手工切换，限制了它的便用范围，适用于农村、林场、盐场等用电量变化较大而变化周期较长的用户。为使调容量变压器节电量更大、操作更方便，适用范围更广泛，特别是能适应变化周期较短的用户，研发成功有载调容量变压器。现有的有载调容量变压器节能效果表现不佳，有待于进一步提高。另外，现有的有载调容量变压器一般通过在变压器上开设通风孔进行散热，散热效果不佳，影响有载调容量变压器的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节约能源的有载调容变压器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种节约能源的有载调容变压器，包括变压器本体和有载调容开关；所述变压器本体上端设置有多个出线柱，有载调容开关安装在变压器本体上，有载调容开关上安装有有载调容控制器，有载调容控制器连接有载调容开关；所述有载调容控制器包括电流计量单元、第一比较单元和第二比较单元，所述电流计量单元的输入端连接至变压器本体内的三相低压绕组中的每相低压绕组，电流计量单元的输出端分别连接至第一比较单元和第二比较单元；所述第一比较单元的输出端连接有第一延时单元，第一延时单元的输出端连接有增容继电器，增容继电器连接至有载调容开关；所述第二比较单元的输出端连接有第二延时单元，第二延时单元的输出端连接有降容继电器，降容继电器连接至有载调容开关。
作为本发明进一步的方案：所述出线柱上设置有避雷装置。
作为本发明再进一步的方案：所述变压器本体上还安装有外罩，有载调容控制器和有载调容开关均位于外罩内。
作为本发明再进一步的方案：所述有载调容控制器还包括切换继电器，切换继电器设置在第一比较单元和第二比较单元之间，且切换继电器的两端分别连接第一比较单元和第二比较单元，切换继电器上设置有计数器和计时器。
作为本发明再进一步的方案：所述有载调容控制器还包括过流保护单元，过流保护单元一端连接至第一比较单元，另一端连接至第一延时单元。
作为本发明再进一步的方案：所述有载调容控制器还包括过载保护单元，过载保护单元的一端连接至第二比较单元，另一端连接有第三延时单元，第三延时单元的另一端连接有过载继电器，过载继电器的另一端连接至过载开关。
作为本发明再进一步的方案：所述有载调容控制器还包括增容按钮和降容按钮，增容按钮和降容按钮分别连接增容继电器和降容继电器。
作为本发明再进一步的方案：所述变压器本体四周设置有散热孔，变压器本体底部还设置有底座，底座内设置有漏斗状的导风器，导风器与变压器本体相连通，且导风器的细口部朝向变压器本体内，底座内还设置有送风管，送风管一端与导风器相连通，另一端连通至外界，送风管上与外界相连通的端口内设置有送风机。
作为本发明再进一步的方案：所述底座内还设置有灭火器，灭火器上设置有喷吹管，喷吹管后端安装有电磁阀，喷吹管前端伸入导风器内，且喷吹管位于导风器内的管段上开设有多个喷孔；所述底座内还设置有灭火控制器，灭火控制器控制连接电磁阀，变压器本体内还设置有温度传感器、烟雾传感器和掉电传感器，温度传感器和烟雾传感器均通讯连接至灭火控制器。
作为本发明再进一步的方案：所述灭火器本体上端还设置有报警器，灭火控制器连接至报警器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该节约能源的有载调容变压器具有良好的散热效果，能够避免该有载调容变压器因温度过高而产生的部件老化问题；
2、该节约能源的有载调容变压器能够自动实现变压器容量的调整，且容量调整过程中无需停电，节能效果显著；
3、该节约能源的有载调容变压器能够监测内部的火情，并尽量将火情消灭在萌芽状态，同时并进行报警，以便于工作人员及时发现并处理，安全性高。
附图说明
图1为节约能源的有载调容变压器的结构示意图。
图2为节约能源的有载调容变压器中有载调容控制器的结构示意图。
图中：1-变压器本体、2-散热孔、3-底座、4-送风机、5-送风管、6-灭火器、7-电磁阀、8-喷吹管、9-导风器、10-灭火控制器、11-报警器、12-出线柱、13-温度传感器、14-烟雾传感器、15-掉电传感器、16-有载调容控制器、17-有载调容开关、18-外罩、19-电流计量单元、20-第一比较单元、21-切换继电器、22-第二比较单元、23-过流保护单元、24-第一延时单元、25-增容继电器、26-增容按钮、27-计数器、28-计时器、29-过载保护单元、30-第三延时单元、31-第二延时单元、32-过载继电器、33-降容按钮、34-降容继电器、35-过载开关。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-2，一种节约能源的有载调容变压器，包括变压器本体1和有载调容开关17；所述变压器本体1上端设置有多个出线柱12，所述出线柱12上设置有避雷装置，避免该有载调容变压器因遭受雷击而损坏，有载调容开关17安装在变压器本体1上，有载调容开关17上安装有有载调容控制器16，有载调容控制器16连接有载调容开关17，有载调容控制器16用于控制有载调容开关17的运行，以控制该变压器的容量，所述变压器本体1上还安装有外罩18，有载调容控制器16和有载调容开关17均位于外罩18内，外罩18用于为有载调容控制器16和有载调容开关17提供保护；
所述有载调容控制器16包括电流计量单元19、第一比较单元20和第二比较单元22，所述电流计量单元19的输入端连接至变压器本体1内的三相低压绕组中的每相低压绕组，电流计量单元19的输出端分别连接至第一比较单元20和第二比较单元22，电流计量单元19用于获取三相低压绕组中的每相低压绕组的电流信息，并将获取的电流信息发送至第一比较单元20和第二比较单元22；所述第一比较单元20的输出端连接有第一延时单元24，第一延时单元24的输出端连接有增容继电器25，增容继电器25连接至有有载调容开关17，第一比较单元20检测到三相低压绕组中的任意一相低压绕组的电流最大值大于上临界值时，第一比较单元20通过第一延时单元24延时发出一个高电平信号，并触发增容继电器25；所述第二比较单元22的输出端连接有第二延时单元31，第二延时单元31的输出端连接有降容继电器34，降容继电器34连接至有载调容开关17，第二比较单元22检测到三相低压绕组中的任意一相低压绕组的电流最大值小于下临界值时，第二比较单元22通过第二延时单元31延时发出一个高电平信号，并触发降容继电器34；
所述增容继电器25和降容继电器34均连接至有载调容开关17，增容继电器25和降容继电器34分别通过触点闭合来接通单相电动机，使之正转或反转，带动有载调容开关17切换档位；
所述有载调容控制器16还包括切换继电器21，切换继电器21设置在第一比较单元20和第二比较单元22之间，且切换继电器21的两端分别连接第一比较单元20和第二比较单元22，切换继电器21上设置有计数器27和计时器28，第一比较单元20或第二比较单元22每发出一次高电平信号，切换继电器21切换一次，使第一比较单元20和第二比较单元22轮流工作，与此同时，计数器27计数加一，计数器27计数达到一定的次数后，切换继电器21自动切断第一比较单元20和第二比较单元22的供电，计时器28计时达到一定的时间后，自动向计数器27发出一个脉冲信号，使计数器27清零，重新开始计数，同时切换继电器21恢复断电前的工作状态，如断电前，切换继电器21使第一比较单元20工作，则通电后，仍然是第一比较单元20工作，反之亦然，该有载调容控制器16能够确定有载调容开关17的档位；
所述有载调容控制器16还包括过流保护单元23，过流保护单元23一端连接至第一比较单元20，另一端连接至第一延时单元24，过流保护单元23用于提供过流保护；所述有载调容控制器16还包括过载保护单元29，过载保护单元29的一端连接至第二比较单元22，另一端连接有第三延时单元30，第三延时单元30的另一端连接有过载继电器32，过载继电器32的另一端连接至过载开关35，过载保护单元29、第三延时单元30、过载继电器32和过载开关35配合，用于为该变压器提供过载保护；
所述有载调容控制器16还包括增容按钮26和降容按钮33，增容按钮26和降容按钮33分别连接增容继电器25和降容继电器34，增容按钮26和降容按钮33用于实现手动调整增容及降容；
所述变压器本体1四周设置有散热孔2，变压器本体1底部还设置有底座3，底座3内设置有漏斗状的导风器9，导风器9与变压器本体1相连通，且导风器9的细口部朝向变压器本体1内，底座3内还设置有送风管5，送风管5一端与导风器9相连通，另一端连通至外界，送风管5上与外界相连通的端口内设置有送风机4，送风机4将外界的空气送入送风管5内，空气经送风管5、导风器9进入变压器本体1，并从变压器本体1四周的散热孔2流出，在此过程中，快速流动的空气能够带走变压器本体1内的热量；
所述底座3内还设置有灭火器6，灭火器6上设置有喷吹管8，喷吹管8后端安装有电磁阀7，喷吹管8前端伸入导风器9内，且喷吹管8位于导风器9内的管段上开设有多个喷孔，当灭火器本体1内出现火情时，电磁阀7受控开启，灭火器6内的灭火材料经喷吹管8上的喷孔喷入导风器9内，并在导风器9内气流的带动下，送入变压器本体1内，将灭火器本体1内的火情消灭在萌芽状态；所述底座3内还设置有灭火控制器10，灭火控制器10控制连接电磁阀7，变压器本体1内还设置有温度传感器13、烟雾传感器14和掉电传感器15，温度传感器13和烟雾传感器14均通讯连接至灭火控制器10，温度传感器13和烟雾传感器14用于监测变压器本体1内的温度及烟雾，并将监测数据发送给灭火控制器10，以便及时发现火情；所述灭火器本体1上端还设置有报警器11，灭火控制器10连接至报警器11，当灭火控制器10判断出现火情时，通过报警器11进行报警，以便于工作人员及时发现并处理。
本发明的工作原理是：所述节约能源的有载调容变压器，电流计量单元19用于获取三相低压绕组中的每相低压绕组的电流信息，并将获取的电流信息发送至第一比较单元20和第二比较单元22。第一比较单元20检测到三相低压绕组中的任意一相低压绕组的电流最大值大于上临界值时，第一比较单元20通过第一延时单元24延时发出一个高电平信号，并触发增容继电器25。第二比较单元22检测到三相低压绕组中的任意一相低压绕组的电流最大值小于下临界值时，第二比较单元22通过第二延时单元31延时发出一个高电平信号，并触发降容继电器34。增容继电器25和降容继电器34分别通过触点闭合来接通单相电动机，使之正转或反转，带动有载调容开关17切换档位。第一比较单元20或第二比较单元22每发出一次高电平信号，切换继电器21切换一次，使第一比较单元20和第二比较单元22轮流工作，与此同时，计数器27计数加一，计数器27计数达到一定的次数后，切换继电器21自动切断第一比较单元20和第二比较单元22的供电，计时器28计时达到一定的时间后，自动向计数器27发出一个脉冲信号，使计数器27清零，重新开始计数，同时切换继电器21恢复断电前的工作状态。送风机4将外界的空气送入送风管5内，空气经送风管5、导风器9进入变压器本体1，并从变压器本体1四周的散热孔2流出，在此过程中，快速流动的空气能够带走变压器本体1内的热量，避免变压器本体1内的温度过高。温度传感器13和烟雾传感器14用于监测变压器本体1内的温度及烟雾，并将监测数据发送给灭火控制器10，以便及时发现火情，当灭火器本体1内出现火情时，电磁阀7受控开启，灭火器6内的灭火材料经喷吹管8上的喷孔喷入导风器9内，并在导风器9内气流的带动下，送入变压器本体1内，将灭火器本体1内的火情消灭在萌芽状态，另外，当灭火控制器10判断出现火情时，通过报警器11进行报警，以便于工作人员及时发现并处理。
所述节约能源的有载调容变压器具有良好的散热效果，能够避免该有载调容变压器因温度过高而产生的部件老化问题；所述节约能源的有载调容变压器能够自动实现变压器容量的调整，且容量调整过程中无需停电，节能效果显著；所述节约能源的有载调容变压器能够监测内部的火情，并尽量将火情消灭在萌芽状态，同时并进行报警，以便于工作人员及时发现并处理，安全性高。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种节约能源的有载调容变压器，其特征在于，包括变压器本体(1)和有载调容开关(17)；所述变压器本体(1)上端设置有多个出线柱(12)，有载调容开关(17)安装在变压器本体(1)上，有载调容开关(17)上安装有有载调容控制器(16)，有载调容控制器(16)连接有载调容开关(17)；所述有载调容控制器(16)包括电流计量单元(19)、第一比较单元(20)和第二比较单元(22)，所述电流计量单元(19)的输入端连接至变压器本体(1)内的三相低压绕组中的每相低压绕组，电流计量单元(19)的输出端分别连接至第一比较单元(20)和第二比较单元(22)；所述第一比较单元(20)的输出端连接有第一延时单元(24)，第一延时单元(24)的输出端连接有增容继电器(25)，增容继电器(25)连接至有载调容开关(17)；所述第二比较单元(22)的输出端连接有第二延时单元(31)，第二延时单元(31)的输出端连接有降容继电器(34)，降容继电器(34)连接至有载调容开关(17)。
2.根据权利要求1所述的节约能源的有载调容变压器，其特征在于，所述出线柱(12)上设置有避雷装置。
3.根据权利要求2所述的节约能源的有载调容变压器，其特征在于，所述变压器本体(1)上还安装有外罩(18)，有载调容控制器(16)和有载调容开关(17)均位于外罩(18)内。
4.根据权利要求1或2或3所述的节约能源的有载调容变压器，其特征在于，所述有载调容控制器(16)还包括切换继电器(21)，切换继电器(21)设置在第一比较单元(20)和第二比较单元(22)之间，且切换继电器(21)的两端分别连接第一比较单元(20)和第二比较单元(22)，切换继电器(21)上设置有计数器(27)和计时器(28)。
5.根据权利要求4所述的节约能源的有载调容变压器，其特征在于，所述有载调容控制器(16)还包括过流保护单元(23)，过流保护单元(23)一端连接至第一比较单元(20)，另一端连接至第一延时单元(24)。
6.根据权利要求5所述的节约能源的有载调容变压器，其特征在于，所述有载调容控制器(16)还包括过载保护单元(29)，过载保护单元(29)的一端连接至第二比较单元(22)，另一端连接有第三延时单元(30)，第三延时单元(30)的另一端连接有过载继电器(32)，过载继电器(32)的另一端连接至过载开关(35)。
7.根据权利要求6所述的节约能源的有载调容变压器，其特征在于，所述有载调容控制器(16)还包括增容按钮(26)和降容按钮(33)，增容按钮(26)和降容按钮(33)分别连接增容继电器(25)和降容继电器(34)。
8.根据权利要求7所述的节约能源的有载调容变压器，其特征在于，所述变压器本体(1)四周设置有散热孔(2)，变压器本体(1)底部还设置有底座(3)，底座(3)内设置有漏斗状的导风器(9)，导风器(9)与变压器本体(1)相连通，且导风器(9)的细口部朝向变压器本体(1)内，底座(3)内还设置有送风管(5)，送风管(5)一端与导风器(9)相连通，另一端连通至外界，送风管(5)上与外界相连通的端口内设置有送风机(4)。
9.根据权利要求8所述的节约能源的有载调容变压器，其特征在于，所述底座(3)内还设置有灭火器(6)，灭火器(6)上设置有喷吹管(8)，喷吹管(8)后端安装有电磁阀(7)，喷吹管(8)前端伸入导风器(9)内，且喷吹管(8)位于导风器(9)内的管段上开设有多个喷孔；所述底座(3)内还设置有灭火控制器(10)，灭火控制器(10)控制连接电磁阀(7)，变压器本体(1)内还设置有温度传感器(13)、烟雾传感器(14)和掉电传感器(15)，温度传感器(13)和烟雾传感器(14)均通讯连接至灭火控制器(10)。
10.根据权利要求9所述的节约能源的有载调容变压器，其特征在于，所述灭火器本体(1)上端还设置有报警器(11)，灭火控制器(10)连接至报警器(11)。
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