[发明专利]一种调容调压三相变压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种调容调压三相变压器，属于电力系统领域。

背景技术

我国现行配电变压器，包括箱式变电站其变压器的额定容量大都固定不变且按用户最大负荷来配制。但我国的农村电网往往呈现季节性用电不均(例如农忙季节和春节时出现满载甚至过载，而其他时间负荷较小)和平均负荷率低(有的地区变压器年平均负荷率甚至低于25％)等特点。这就造成电网无功分量过大，变压器空载损耗相对输电容量比例过大，使大量电能浪费在无功电流损耗及变压器空载损耗中。目前市场上出现的少量有载调容变压器，可以部分的解决上述问题，但其功能单一，只能调节输出容量，不能同时调节输出容量和输出电压。难以满足我国变配电领域向节能、智能化、高效率、稳定供电质量的发展的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种调容调压三相变压器，用以解决根据负荷大小的变化和电网电压的高低，不能同时调节变压器的输出容量和输出电压，降低变压器运行时的空载损耗和稳定输出电压的问题。

为实现上述目的，本发明的方案为一种调容调压三相变压器，三相变压器的各相低压绕组包括第一绕组、第二绕组和第三绕组，第一绕组的导线截面积是第二绕组或第三绕组的两倍，第二绕组和第三绕组的匝数相同。

当变压器负载处于设定的大容量区间内时，三相变压器的高压绕组为三角形连接，各相低压绕组为第二绕组与第三绕组并联后和第一绕组串联。

当变压器负载处于设定的小容量区间内时，三相变压器的高压绕组为星形连接，各相低压绕组为第一绕组、第二绕组、第三绕组依次串联。

各相高压绕组的两端端子和各相低压绕组的第一绕组、第二绕组、第三绕组的两端端子分别与调容调压开关的各相应端子相连。

三相变压器的各相高压绕组分为第四绕组和第五绕组，第四绕组和第五绕组中至少有一个绕组在该相高压绕组的中间部位处有至少一个分接头，分接头连接在调容调压开关的相应端子上。

调容调压开关为有载调容调压开关，有载调容调压开关安装在三相变压器的油箱内。

三相变压器配备控制柜，该控制柜包括：互感器11、控制柜柜体12、三相四线多功能电表13、用电管理终端14、电容器组控制开关15、控制器16、智能低压负荷开关17、共补电容器组18、分补电容器组19、进线断路器20、出线断路器21。

本发明通过跟踪负载变化和二次电压波动自动调节终端配电变压器输出容量和输出电压，具有智能化程度高、结构紧凑、安装方便等特点。

附图说明

图1是三相变压器为大容量时绕组连接原理图；

图2是三相变压器为小容量时绕组连接原理图；

图3是控制柜结构示意图；

图4是三相变压器与控制柜整体示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1与图2为调容调压三相变压器的基本原理接线图。图1是三相变压器在大容量时的接线图，三相变压器在大容量时，高压绕组为三角形连接、各相低压绕组由2和3两段绕组并联后再和1串联。图2是三相变压器在小容量是的接线图，三相变压器在小容量时，变压器的高压绕组改为星形连接，以保证导线中电流密度基本保持不变，低压绕组由1、2、3三段绕组串联而成。由于此时低压绕组匝数增加，导致铁芯中磁通密度大大降低，从而可显著降低变压器的空载损耗和噪音。1绕组的导线截面积是2绕组或3绕组的两倍，绕组2和3的匝数相同。三相变压器高压侧和低压侧的各个绕组的两端端子分别与有载调容调压开关的各对应端子相连，通过有载调容调压开关中的开关电动机构的动作，改变三相变压器高压绕组连接方式和低压绕组串并联的变化，实现调节变压器的输出容量。

三相变压器的各相高压绕组分为两段绕组，为绕组4和5，如图1或2所示。在4或5上，有若干个分接头，各分接头分别与有载调压调容开关各对应端子相连，通过有载调压调容开关中的开关电动机构的动作，改变各分接头的连接顺序，即可调节输出电压。工作时首先预设一个理想的二次输出电压和一个极差电压。电网电压发生波动时，二次电压会发生变化，当变化量超过极差电压时，开关的电动机构动作，改变变压器高压侧的分接头位置，使二次电压回到预设电压范围内。

调容和调压集成在一个有载调容调压开关内，且公用一个电动操作机构，减少了开关的体积并降低了成本。有载调容调压开关安装在三相变压器的油箱内，通过内部连线与变压器的各端子相连。