一種有載調(diào)容和有載調(diào)壓配電變壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)以及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種有載調(diào)容和有載調(diào)壓配電變壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)村電網(wǎng)的降損節(jié)能工程對(duì)促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及創(chuàng)建節(jié)約型社會(huì)將產(chǎn)生巨大的影響。目前中國(guó)的農(nóng)村電網(wǎng)配電變壓器損耗還相當(dāng)嚴(yán)重，農(nóng)村電網(wǎng)負(fù)荷具有季節(jié)性變化大、用電集中、峰谷差大、年利用小時(shí)數(shù)低的特點(diǎn)。在農(nóng)忙用電集中季節(jié)，變壓器過載運(yùn)行現(xiàn)象嚴(yán)重，有時(shí)甚至出現(xiàn)200%過負(fù)載運(yùn)行現(xiàn)象；而在用電淡季，變壓器負(fù)荷率較低，常出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象，空載損耗相對(duì)增加，造成大量不必要的電力資源浪費(fèi)。同時(shí)，城市電網(wǎng)負(fù)荷峰谷用電量差異更加明顯，用電負(fù)荷峰谷輪換更加頻繁，對(duì)供電的可靠性要求更高。因此，合理根據(jù)負(fù)荷峰谷輪換實(shí)時(shí)調(diào)整配電變壓器容量，提高配電變壓器平均負(fù)載率，是實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)降損節(jié)能的行之有效的途徑。
[0003]目前，中國(guó)大部分地區(qū)使用了無載調(diào)容變壓器。但是由于需要人工停電調(diào)節(jié)，使用很不方便；并且多數(shù)電工不能掌握正確的使用方法，谷負(fù)荷時(shí)并沒有調(diào)到小容量運(yùn)行，調(diào)容功能在使用中并沒有得到充分利用；峰負(fù)荷時(shí)，又不能及時(shí)調(diào)節(jié)到大容量，因此常出現(xiàn)因調(diào)節(jié)不及時(shí)造成的燒毀變壓器事故。雖然現(xiàn)有出現(xiàn)了一些有載調(diào)容的變壓器，但其采用機(jī)械式調(diào)容開關(guān)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，切換時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧，故障率高，調(diào)節(jié)速度緩慢，不適用于頻繁調(diào)節(jié)。隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，可靠性逐漸提高，成本也在大幅下降，采用微處理器直接控制電力電子開關(guān)實(shí)現(xiàn)容量切換成為可能，電力電子器件作為調(diào)容開關(guān)調(diào)節(jié)迅速，調(diào)節(jié)效果會(huì)明顯優(yōu)于機(jī)械式的有載調(diào)容開關(guān)，快速無弧化電力電子調(diào)容技術(shù)取代傳統(tǒng)的機(jī)械式調(diào)容技術(shù)，是該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。
[0004]另一方面，現(xiàn)階段一些地方配電網(wǎng)因季節(jié)性、時(shí)段性負(fù)荷變化幅度大，造成電壓波動(dòng)大、供電可靠性差的問題，而一般的有載調(diào)容變壓器不具備有載調(diào)壓功能，不能根據(jù)運(yùn)行情況帶負(fù)荷調(diào)整負(fù)荷側(cè)電壓，影響供電質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)問題，提出一種有載調(diào)容和有載調(diào)壓配電變壓器，以根據(jù)用戶峰谷負(fù)荷變化以及電網(wǎng)電壓波動(dòng)情況，智能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)變壓器容量以及變壓器輸出電壓值，從而在有效提高變壓器平均負(fù)荷率的情況下，提高電網(wǎng)供電質(zhì)量以及電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0007]一種有載調(diào)容和有載調(diào)壓配電變壓器，包括用于三相配電變壓器的高壓側(cè)繞組和低壓側(cè)繞組，高壓側(cè)繞組和低壓側(cè)繞組各設(shè)置在配變鐵芯的一側(cè)，還包括:
[0008]有載調(diào)容模塊，用于切換所述高壓側(cè)繞組在三相間的接線方式、調(diào)節(jié)所述低壓側(cè)繞組的接入線圈匝數(shù)，改變所述低壓側(cè)繞組的出線端的負(fù)荷容量；
[0009]有載調(diào)壓模塊，用于根據(jù)所述低壓側(cè)繞組的出線端的負(fù)荷容量，獲取所述低壓側(cè)繞組的出線端的輸出電壓，反饋至所述高壓側(cè)繞組，并調(diào)節(jié)高壓側(cè)繞組的進(jìn)線端的輸入電壓；
[0010]調(diào)容調(diào)壓控制模塊，用于根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷向所述有載調(diào)容模塊發(fā)出調(diào)容信號(hào)、向所述有載調(diào)壓模塊發(fā)出調(diào)壓信號(hào)，并對(duì)所述有載調(diào)容模塊和有載調(diào)壓模塊進(jìn)行監(jiān)控和過載保護(hù)。
[0011]所述有載調(diào)壓模塊包括從低壓側(cè)繞組的出線端引出的不可控整流電路，不可控整流電路依次串聯(lián)升降壓斬波電路、調(diào)壓逆變電路，調(diào)壓逆變電路分三相輸出，且調(diào)壓逆變電路在三相上的輸出端分別設(shè)有相電抗器，每個(gè)相電抗器的出線端設(shè)有一次耦合段和補(bǔ)償電容，所述高壓側(cè)繞組在三相上的進(jìn)線端分別設(shè)有與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對(duì)耦合線圈，三相上的所述耦合線圈之間以星形接線相連，所述補(bǔ)償電容與相電抗器相并聯(lián)。
[0012]所述升降壓斬波電路包括與不可控整流電路相連的全控型開關(guān)器件，電力二極管，電感，電容，電容與調(diào)壓逆變電路相并聯(lián)。
[0013]所述有載調(diào)容模塊包括:
[0014]高壓側(cè)接線單元，設(shè)置在所述高壓側(cè)繞組的出線端，用于使所述高壓側(cè)繞組在三相間以星形接線或三角接線的方式接入電路；
[0015]低壓側(cè)接線單元，所述低壓側(cè)繞組在每相上均包括串聯(lián)的固定線圈段和可調(diào)線圈段，可調(diào)線圈段包括兩段可調(diào)線圈，低壓側(cè)接線單元用于使每相上的所述兩段可調(diào)線圈以相互并聯(lián)或者相互串聯(lián)或者以擇一的方式接入電路。
[0016]所述高壓側(cè)接線單元包括六組雙向晶閘管星角切換開關(guān)，所述高壓側(cè)繞組在每相上的輸出端各設(shè)有兩組所述的雙向晶閘管星角切換開關(guān)，分別位于不同相上的其中三組雙向晶閘管星角切換開關(guān)以星形接線方式相連，分別位于不同相上的另外三組雙向晶閘管星角切換開關(guān)以三角接線方式相連。
[0017]所述低壓側(cè)接線單元包括九組雙向晶閘管變線開關(guān)，每相上設(shè)置三組所述的雙向晶閘管變線開關(guān)，第一組的兩端分別與所述兩段可調(diào)線圈的進(jìn)線端相連，第二組的一端與其中一段可調(diào)線圈的進(jìn)線端相連，另一端與另一段可調(diào)線圈的出線端相連，第三組的兩端分別與所述兩段可調(diào)線圈的出線端相連。
[0018]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0019]1、兼具調(diào)容和調(diào)壓功能，拓展了原有配電變壓器的單一功能，可根據(jù)電網(wǎng)用電峰谷負(fù)荷變化以及電網(wǎng)電壓波動(dòng)情況，在不中斷配電變壓器勵(lì)磁狀態(tài)下，智能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)配電變壓器的容量以及配電變壓器的輸出電壓值，避免了因電網(wǎng)負(fù)荷具有季節(jié)性變化大、用電集中、峰谷差大、年利用小時(shí)數(shù)低，以及電網(wǎng)電壓波動(dòng)大使變壓器出現(xiàn)過載運(yùn)行或“大馬拉小車”的情況，減小了電網(wǎng)配電變壓器損耗，提高系統(tǒng)電壓質(zhì)量和供電可靠性，提高了設(shè)備利用率和性價(jià)比，社會(huì)效益顯著；
[0020]2、有載調(diào)容模塊與有載調(diào)壓模塊是串接在一起的，相比傳統(tǒng)的在變壓器外接并聯(lián)的調(diào)壓設(shè)備的方式，串接的方式可用同一調(diào)容調(diào)壓控制模塊進(jìn)行測(cè)量、控制與過載保護(hù)，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)和設(shè)備投入成本，并可大幅提升用電管理水平，調(diào)壓更智能、及時(shí)、準(zhǔn)確，控制方式更加簡(jiǎn)便，減少了調(diào)壓的人員投入；
[0021]3、有載調(diào)壓可以提高電壓合格率、提高無功補(bǔ)償能力，提高電容器投入率、降低電能損耗，確保供電質(zhì)量，真正做到電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行；
[0022]4、采用電力電子技術(shù)的晶閘管為有載調(diào)容的切換開關(guān)，避免了現(xiàn)有的有載調(diào)容變壓器采用機(jī)械式調(diào)容開關(guān)存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、切換時(shí)產(chǎn)生電弧、故障率高、調(diào)節(jié)速度緩慢等問題，使有載調(diào)容的安全性、穩(wěn)定性均得到提高，并且切換速度快，日常維護(hù)與試驗(yàn)相對(duì)更為簡(jiǎn)單，控制更方便，為根據(jù)晝夜間的用電峰谷情況進(jìn)行調(diào)容奠定了基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0023]附圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]附圖2是本實(shí)用新型工作在有載調(diào)容模式下的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]附圖3是本實(shí)用新型工作在有載調(diào)壓模式下的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]附圖4是本實(shí)用新型工作在有載調(diào)壓、調(diào)容YyO型I模式下的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]附圖5是本實(shí)用新型工作在有載調(diào)壓、調(diào)容YyO型II模式下的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]附圖6是本實(shí)用新型工作在有載