CN207381234U - 一种配电变压器有载调压系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种配电变压器有载调压系统，属于电力设备技术领域。该系统中，高压侧A相绕组中的基本绕组和各分接绕组分别串联调压开关后连接B相绕组中的基本绕组和各分接绕组；B相绕组中的基本绕组和各分接绕组分别串联调压开关后连接C相绕组中的基本绕组和各分接绕组；调压开关包括两个反向并联的晶闸管；过渡支路由两个反向并联的晶闸管串联过渡电阻组成；保护支路由交流接触器串联耐压电阻组成；晶闸管设置在油箱中，油箱内具有变压器油。本实用新型提供的配电变压器有载调压系统，绝缘和降温效果较好；能够避免晶闸管被合闸电压击穿。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种配电变压器有载调压系统，属于电力设备技术领域。
背景技术
现有的10kV/0.4kV配电变压器多为无励磁调压变压器，在调节挡位时必须停电后手动进行调节且不能频繁调节；少量变压器配有传统机械式有载分接开关，但该开关具有易产生电弧、故障率高、成本高等缺陷。这种些问题严重影响了供电电压质量，给运维人员的工作也带来了很大难度。
实用新型内容
本实用新型要解决技术问题是：克服上述技术的缺点。提供一种造价低、可靠性高的配电变压器有载调压系统。
为了解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案是：一种配电变压器有载调压系统，所述配电变压器的高压侧具有A相绕组、B相绕组和C相绕组，低压侧具有a相绕组、b相绕组和c相绕组；所述A相绕组、B相绕组和C相绕组分别具有基本绕组和若干输出电压不同的分接绕组；所述基本绕组和分接绕组均具有输出抽头；所述A相绕组中的基本绕组和各所述分接绕组分别串联调压开关后连接所述B相绕组中的基本绕组和各所述分接绕组；所述B相绕组中的基本绕组和各所述分接绕组分别串联调压开关后连接所述C相绕组中的基本绕组和各所述分接绕组；所述A相绕组、B相绕组之间和B相绕组、C相绕组之间的所述调压开关中各有一个所述调压开关并联有过渡支路和保护支路；所述调压开关包括两个反向并联的晶闸管；所述过渡支路由两个反向并联的晶闸管串联过渡电阻组成；所述保护支路由交流接触器串联耐压电阻组成；所述a相绕组、b相绕组和c相绕组上均安装有电压传感器；所述电压传感器的输出连接有处理器；所述处理器的输出端连接有驱动模块；所述晶闸管与交流接触器由所述驱动模块驱动；所述晶闸管设置在油箱中，所述油箱内具有变压器油。
上述方案进一步的改进在于：所述调压开关的两端并联有串联在一起的电阻与电容。
上述方案进一步的改进在于：所述过渡支路中的两个反向并联的晶闸管的两端并联有串联在一起的电阻与电容。
上述方案进一步的改进在于：所述交流接触器的常闭触点串联在所述保护支路中。
本实用新型提供的配电变压器有载调压系统，将晶闸管全部放在变压器本体外的油箱中，油箱内充满变压器油，绝缘和降温效果较好；应用大电流继电器在变压器合闸时将晶闸管组短接，避免了晶闸管被合闸电压击穿。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型实施例的一个优选的实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
实施例
本实施例的配电变压器有载调压系统，以±2×2.5%UN五级调压挡位的配电变压器为例，如图1，配电变压器高压侧具有A相绕组、B相绕组和C相绕组，低压侧具有a相绕组、b相绕组和c相绕组；A相绕组具有基本绕组W0-1、分接绕组W1-1、W2-1、W3-1和W4-1；同样的，B相绕组具有基本绕组W0-2、分接绕组W1-2、W2-2、W3-2和W4-2；C相绕组具有基本绕组W0-3、分接绕组W1-3、W2-3、W3-3和W4-3；为了方便称呼，将A相绕组、B相绕组和C相绕组中的基本绕组统一称呼为W0，分接绕组则分别统一称呼为W1、W2、W3和W4。
基本绕组W0和分接绕组W1、W2、W3、W4均具有输出抽头；抽头即为输出端，自基本绕组W0开始，分接绕组 W1、W2、W3、W4的接入是的配电变压器的一次侧绕组匝数增加，因此二次侧的输出电压就逐渐降低；一共分5挡，输出电压按照2.5%减少，其中3挡位100%；A相绕组中的基本绕组W0-1、分接绕组W1-1、W2-1、W3-1和W4-1分别串联调压开关KI-1、KII-1、KIII-1、KIV-1和KV-1后连接B相绕组中的基本绕组W0-2、分接绕组W1-2、W2-2、W3-2和W4-2；同样的，B相绕组中的各绕组也通过调压开关KI-2、KII-2、KIII-2、KIV-2和KV-2连接C相绕组中的各绕组；为了便于理解，将调压开关分类进行统一，其中角标的前半部分一致的，统一称为调压开关KI、KII、KIII、KIV和KV；也就是图1中横向排列的两个调压开关，将其中角标的后半部分一致的，统一称为调压开关K1和K2；也就是图1中纵向排列的一组调压开关。调压开关由两个反向并联的晶闸管组成；调压开关的两端并联有串联在一起的电阻与电容。
调压开关KIII上并联有过渡支路和保护支路；过渡支路由两个反向并联的晶闸管串联过渡电阻组成，其中反向并联的晶闸管的两端并联有串联在一起的电阻与电容。如图1所示，两个过渡支路中的反向并联的晶闸管开关分别为KG-1和KG-2；为了便于描述，将两者统称为KG。保护支路由交流接触器串联耐压电阻组成；同样，将交流接触器KMI-1和KMI-2统称为KM。为了确保通电时的有效性，交流接触器KM的常闭触点串联在保护支路中。
a相绕组、b相绕组和c相绕组上均安装有电压传感器；电压传感器的输出连接有处理器；处理器的输出端连接有驱动模块；晶闸管与交流接触器由驱动模块驱动；晶闸管设置在油箱中，油箱内具有变压器油。处理器、电压传感器和驱动模块等共同组成控制系统，控制系统所需的电源均由配电变压器的二次侧提供，从而避免另外提供电源，降低成本。
配电变压器合闸前，晶闸管阴阳极间无电压，根据晶闸管的特性，此时即使门极施加触发信号，管子也是处于关断状态。合闸时变压器一次侧的线电压达10kV，因晶闸管处于关断状态，其阴阳极间将直接承受此10kV合闸电压，会损坏晶闸管。而保护支路的可以有效保护晶闸管，防止其被合闸电压击毁。
在配电变压器合闸前，控制系统无供电，所有调压开关、晶闸管组和交流接触器处于关断状态。交流接触器KM分别串联10Ω电阻RX1、RX2将分接绕组W2-1、W2-2、W2-3末端接在一起，一次侧成Y型联结。由于接触器触点在线圈未加电时处于常闭状态，在上电合闸时电压主要降在基本绕组W0上，处于关断状态的调压开关KⅢ两端的电压与其并联的RX1、RX2两端电压相等，其值很小，不会损坏晶闸管。待合闸成功后，控制系统得电运行，将KⅡ导通后，再控制KM触点断开，变压器工作在中压100% UN状态，这样系统整个启动过程已完成。其中RX1、RX2串在电路中可以分压，其目的在于给晶闸管阴阳极施加电压助其导通。
根据有载调压的原理，本实施例以配电变压器二次侧电压U2为基准来调节电压。配电变压器合闸后，工作在初始中压100%UN状态，即KⅢ导通，其余组全部关断。处理器监测二次侧电压U2，当U2在手动设置的调压区间Utmin~Utmax范围内时，分接开关挡位保持不变。当U2<Utmin时，挡位由挡位3向挡位2过渡，也即KⅡ导通，KⅢ关断；当U2>Utmax时，挡位由挡位3向挡位4过渡，也即KⅣ导通，KⅢ关断。
由上述可知，有载自动调压系统在配电变压器合闸上电后，起初工作在额定电压100%UN，挡位3。系统不断采集配电变压器二次电压并进行计算，因为变压器挡位有5挡，可以进行五级调压，所以最希望二次输出电压稳定在手动设置的调压区间Utmin~Utmax范围内。当检测到配电变压器二次侧电压不在所设置的区间内时，则自动对当前挡位进行判断，并作出相应的调整，进行分接头切换，直至二次电网在所设置的范围内。例如，当检测到二次输出电压小于Utmin时，先对挡位进行判断，若当前晶闸管组KⅠ导通，则当前挡位为挡位1，此时相当处于输出电压最高挡位，即105%UN挡位，此时无法再进行切换分接头来提高输出电压；若当前晶闸管组KⅡ导通，则当前挡位为挡位2，有挡位余量挡位1来提高电压，此时需先将过渡支路导通，也就是KG导通，限制环流，再将KⅠ导通，最后再将KG和KⅡ关断，分接头切换过程完成，挡位切换到了挡位1，二次输出电压在理论上提高了2.5%UN；若当前KⅢ导通，则当前挡位为挡位3，有挡位余量挡位2、挡位1来提高输出电压，此时可以先向2切换，切换完毕后再进行电压判断，若输出电压不在调压区间Utmin~Utmax范围内时，再向挡位1进行切换，进一步来提高输出电压；若此时挡位处于挡位4或者挡位5时，则分别有3个或4个余量挡位来进行电压提升调整，调整原则仍然是一级一级进行切换，直至满足要求为止。同理，当检测到二次输出电压大于Utmax时，根据当前挡位，逐级将分接头向输出电压较低一级的挡位进行切换，直至切换到的挡位使得二次输出电压在调压区间Utmin~Utmax范围内。
当配电变压器因某些原因，例如发生故障，手动分闸等需要退出运行时，有载自动调压系统因为供电取自配电变压器二次输出，也会自动退出。退出后，KM失去供电，原本在系统运行时处于分开的触点闭合，电阻RX1、RX2将KⅢ短接，此时系统处于等待合闸上电状态。
本实用新型不局限于上述实施例的具体技术方案，除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换形成的技术方案，均为本实用新型要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种配电变压器有载调压系统，所述配电变压器的高压侧具有A相绕组、B相绕组和C相绕组，低压侧具有a相绕组、b相绕组和c相绕组；所述A相绕组、B相绕组和C相绕组分别具有基本绕组和若干输出电压不同的分接绕组；所述基本绕组和分接绕组均具有输出抽头；其特征在于：所述A相绕组中的基本绕组和各所述分接绕组分别串联调压开关后连接所述B相绕组中的基本绕组和各所述分接绕组；所述B相绕组中的基本绕组和各所述分接绕组分别串联调压开关后连接所述C相绕组中的基本绕组和各所述分接绕组；所述A相绕组、B相绕组之间和B相绕组、C相绕组之间的所述调压开关中各有一个所述调压开关并联有过渡支路和保护支路；所述调压开关包括两个反向并联的晶闸管；所述过渡支路由两个反向并联的晶闸管串联过渡电阻组成；所述保护支路由交流接触器串联耐压电阻组成；所述a相绕组、b相绕组和c相绕组上均安装有电压传感器；所述电压传感器的输出连接有处理器；所述处理器的输出端连接有驱动模块；所述晶闸管与交流接触器由所述驱动模块驱动；所述晶闸管设置在油箱中，所述油箱内具有变压器油。
2.根据权利要求1所述的配电变压器有载调压系统，其特征在于：所述调压开关的两端并联有串联在一起的电阻与电容。
3.根据权利要求1所述的配电变压器有载调压系统，其特征在于：所述过渡支路中的两个反向并联的晶闸管的两端并联有串联在一起的电阻与电容。
4.根据权利要求1所述的配电变压器有载调压系统，其特征在于：所述交流接触器的常闭触点串联在所述保护支路中。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111899999A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-11-06 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 电力电子分接开关装置和配电变压器 |
| WO2023245742A1 (zh) * | 2022-06-20 | 2023-12-28 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种用于配电变压器的基于晶闸管的无弧有载调压开关装置 |
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2017
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