CN2653657Y - 一种输出自调式电力变压器及其稳压调控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种输出自电力调式变压器及其稳压调控装置，它包括变压器、采样控制器、控制电路，其特征在于还包括：在电力变压器次级绕组增加的调控绕组和补偿变压器。该调控绕组的输出与补偿变压器的初级绕组各线圈抽头都通过控制电路相应的接触器或固态继电器的常开触点连接；其中，补偿变压器初级绕组的头尾引出线还通过控制电路相应的常开触点与电力变压器的零线或另外两相线之一连接。该输出自调式变压器及其压调控装置结构简单，工作可靠，能自动调节和稳定地输出正弦波0.4KV电压，可有效地减少电流对调整电压执行器件的冲击，减少故障，降低成本。解决了箱式变压器输出电压稳定的问题。适用于各种变电站。

Description

一种输出自调式电力变压器及其稳压调控装置

技术领域

本实用新型涉及一种电力变压器及其输出的稳压调控装置。

背景技术

现有的城市箱式变压器，均采用电力变压器实现由10KV变到0.4KV，对低压用设备直接供电，没有动态调压和稳压功能，因此，供电输出电压会随10KV电网和用电高低峰期变化，变化的幅度甚至超过±15％。这会降低用电设备的运行寿命，同时也会使能耗大大增加。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种输出自调式电力变压器；

本实用新型的另一个目的是提供一种与上述变压器配合的稳压调控装置；

它们应能自动调节和稳定地输出正弦波电压，供0.4VK低压负载使用。

本实用新型包括电力变压器的初级绕组和次级绕组，其特征在于还包括：

与所述电力变压器次级绕组串接，并作为该次级绕组增加部分的调控绕组；

初级绕组设有1个以上的绕组线圈，各线圈抽头通过受控的相应触点与所述调控绕组输出连接，以及初级绕组的短接；次级绕组与所述电力变压器输出相线串接的补偿变压器。

所述的补偿变压器与电力变压器可一体化同置于一变压器油箱里，也可分开独立设置。

所述控制器中的各接触器或固态继电器的相应触点，控制所述补偿变压器初级各绕组线圈相应的抽头与所述电力变压器调控绕组输出的连接，以及初级绕组的短接，还通过相应触点控制着补偿变压器初级绕组的头尾端与电力变压器另外两相之一或零线的连接。

上述结构的输出自调式电力变压器及其稳压调控装置，通电后，采样控制器从输出端采集到电压信号，经滤波进入微电脑系统，经计算分析判断，电脑发出指令，控制电路的若干个相关接触器或固态继电器动作，通过相应的触点控制接触通补偿变压器初级相应的各绕组线圈引出线(抽头)与电力变压器调控绕组、零线或另外两相线之一、头尾引出线之间相互连接。在输出电压波动较大时，补偿变压器进入正向或反向的电压叠加补偿，该补偿反应产生在串接于电力变压器与负载之间的补偿变压器次组绕组上，使输出电压逼近程序设定的正弦波电压值。其中控制电路的主回路电源之所以取自于电力变压器调控绕组是因为在同样的功率容量下，提高回路的工作电压，可以有效地降低工作电流。而通常情况下交流接触器、固态继电器的额定工作电压是0.66KV，这样，可以有效地减少电流对接触器或固态继电器的冲击，减少故降，降低成本。而且特别地，本变压器和调控装置控制输出稳定的电压运行曲线，可避免对照明灯具负载造成的电冲击，使照明负载正常工作，寿命长，节电幅度大。这是现有技术所办不到的。

附图说明

图1所示，是本实用新型结构框图。

图2所示，是图1中一相调控补偿电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构原理框图，由电力变压器T₁和补偿变压器T₂、采样控制器、控制电路构成。其中，所述的电力变压器T₁含调控补偿绕组，补偿变压器T₂与电力变压器T₁可一体化同置于一变压器油箱里，也可分开独立设置；采样控制器含电脑分析系统，负责信号采集并处理，发出控制指令，控制电路执行信号控制。控制电路接到信号后，产生相应的电压补偿，以达到输出稳定电压的指标。能达到如此功能的采样控制器和控制电路在现有技术中使用得较普遍，一般由低压设备的用户来设置，可用于本实用新型中。本实用新型采用的控制电路主要由多个接触器或固态继电器组成，为了表达清晰，下面以图2所示的一相电路的调控补偿方案来说明其工作原理，其余相的电路结构相同。

图2所示，是图1中A相调控补偿电路原理图，其余B、C两相的结构原理相同，类推。在图2中，电力变压器T₁的初级绕组Q₁的输入电压U_λ＝10KV，次级绕组Q₂的两引出线为零线N和相线L_A，相线L_A的输出电压为U1。在次级绕组Q₂的基础上增加了调控绕组Q₃，作为次级绕组Q₂的增加部份，其输出电压为U₂，输出线为L1。当然，调控绕组Q₃的匝数可为零。补偿变压器T2的次级线圈Q₆一端与电力变压器T1输出相线L_A串接，另一端接负载，次级线圈Q₆的匝数为n。在图2中，补偿变压器T2的初级绕组线圈设两个Q₄和Q₅，设线圈引出线头即抽头3个，该2个线圈Q₄和Q₅的匝数依序分别n₁、n₂，中间的抽头通过续流电抗器LD和相应的接触器或固态继电器常开触点3K与电力变压器T₂调控绕组Q₃的输出相线L₁连接，其余各抽头依序各自通过控制电路的各相应接触器或固态继电器常开触点2K、4K与相线L₁连接；补偿变压器T2的初级绕组头尾两抽头还分别通过控制电路相应接触器或固态继电器的常开触点1K、5K与零线N或另外两相线L_B、L_C之一连接，并分别连接到控制电路一相应接触器或固态继电器的常开触点KD进行短接。其中，另外两相线L_B、L_C在图中未表出，可类推。当然，变压器T2的初级线圈还可设1个或多个，其抽头依补偿控制原理设置相应触点与调控绕组输出L1或零线N连接即可，变压器还应当包括变压器油箱、散热片和油枕等。由图中可知，补偿变压器T2与电力变压器T1输出线之间的连接很紧凑，两者可一体化同置于一变压器油箱里，也可分开独立设置。

在图2中，根据变压器的基本原理“初、次级绕组电压比等于初、次级绕组匝数比”，可推出本调控补偿电路的工作原理。设补偿电路输入电压为电力变压器T1调控绕组Q₃的输出电压U2，补偿变压器T2的次级绕组Q₆的匝数为n，在次级绕组Q₆产生的补偿电压为ΔU，输出电压为U_出。当输出电压U_出偏离设定值时，由采样控制器及控制电路控制。

电力变压器T₁的次级绕组Q₂电压U₁一般取普通电力变压器低压额定输出值9 0％左右的电压值，调控绕组输出电压U₂一般取0.66KV电压值。

当输出电压U_出低于设定值时，有：

补偿第一档正电压时，触点1K、4K闭合，在补偿变压器T2次级绕组Q₆得到的补偿电压为：

ΔU＝U₂[n/(n₁+n₂)]

补偿第二档正电压时触点1K、3K闭合，在补偿变压器T2次级绕组Q₆得到的补偿电压为：

ΔU＝U₂[n/n₁]

当输出电压高于设定值时，同理，有：

补偿第一档负电压时触点2K、5K闭合，在补偿变压器T2次级绕组Q₆得到的补偿电压为：

ΔU＝-U₂[n/(n₁+n₂)]

补偿第二档负电压时触点3K、5K闭合，在补偿变压器T2次级绕组Q₆得到的补偿电压为：

ΔU＝-U₂[n/n₂]

当控制电路出故障时，故障控制接触器的触点KD闭合，将补偿变压器T₂的初级绕组Q₄+Q₅短路，此时ΔU＝0V，可保证正常供电，不间断。

当输出电压在设定值精度范围内时，控制电路接触器的触点2K、4K闭合，也是将变压器T₂的初级绕组Q₄+Q₅短路，ΔU＝0。

该输出自调式变压器及其稳压调控装置的输出电压U_A出＝U₁+ΔU。

特别说明：当常开触点1K、5K的一端接未表出的另外两相线L_B、L_C之一时，补偿电压ΔU与相线L_A的输出电压U₁在相位上相差30°，那么，输出电压U_A出则是两者矢量的相加。其余两相线L_B、L_C上的输出电压U_B出、U_C出类推。

本实用新型通过调节补偿电压ΔU的值，使输出电压U_出始终处于设定值的精度范围内，从而达到调压、稳压的目的。该变压器及其稳压调控装置的结构简单，调压范围宽，完全满足大功率负载的额定状态运行和节电状态运行的要求。特别地对于路灯照明下半夜灯照度需要下降的节电控制场合尤为适用。

Claims (3)

1、一种输出自调式电力变压器，它包括电力变压器(T₁)的初级绕组(Q₁)和次级绕组(Q₂)，其特征在于还包括：

与所述电力变压器(T₁)次级绕组(Q₂)串接，并作为该次级绕组(Q₂)增加部分的调控绕组(Q₃)；

初级绕组设有1个以上的绕组线圈(Q₄、Q₅)，各线圈抽头通过受控的相应触点(2K～4K、KD)与所述调控绕组(Q₃)的输出(L₁)连接，以及初级绕组的短接，初级绕组的头尾端，还通过相应触点(1K、5K)与电力变压器(T₁)的零线(N)或另外两相线(L_B、L_C)之一连接；次级绕组(Q₆)与所述电力变压器(T₁)输出相线(L_A)串接的补偿变压器(T₂)。

2、根据权利要求1所述的输出自调式电力变压器，其特征在于：

所述的补偿变压器(T₂)与电力变压器(T₁)可一体化同置于一变压器油箱里，也可分开独立设置。

3、一种与权利要求1所述的输出自调式电力变压器配合使用的调控装置，它包括采样控制器和控制电路，其特征在于：

所述控制器电路中的各接触器或固态继电器的相应触点(2K～4K、KD)，控制所述补偿变压器(T₂)初级各绕组线圈(Q₄、Q₅)相应的抽头与所述电力变压器(T₁)调控绕组(Q₃)输出(L₁)的连接，以及初级绕组的短接，还通过相应触点(1K、5K)控制着补偿变压器(T₂)初级绕组的头尾端与电力变压器(T₁)零线(N)或另外两相线(L_B、L_C)之一的连接。

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