本實用新型涉及一種獨立式配電變壓器有載調(diào)壓裝置。
背景技術:
在我國的電網(wǎng)中,電壓偏移過量成為了普遍存在的問題,這不但嚴重影響著輸電設備,設施的安全運行,還縮短了使用壽命以及我國電能的有效合理的運用。
當電壓偏移過大時,將會影響工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量,損壞設備,甚至引起系統(tǒng)性的“電壓崩潰”,造成大面積停電。利用改變有載調(diào)壓變壓器的分接頭進行調(diào)壓在無功充裕的電力系統(tǒng)中是一種行之有效的調(diào)壓措施。有載調(diào)壓變壓器可以在帶負荷的條件下,手動或自動切換分接頭達到調(diào)壓目的。
目前,有載調(diào)壓變壓器采用機械式分接開關調(diào)壓,使用半導體邏輯電路,這種調(diào)壓方式至少存在以下幾個缺陷:(1)容易受變電站復雜的電磁環(huán)境影響,性能不夠穩(wěn)定,工作不夠可靠;(2)需要額外的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。(3)采用機械式調(diào)壓分接開關,會產(chǎn)生電弧、動作速度慢、維護不便、故障率高。(4)只有固定的幾個分接頭,不能夠?qū)崿F(xiàn)無級平滑調(diào)壓。(5)不能夠自動維持配電網(wǎng)電壓恒定。
技術實現(xiàn)要素:
針對上述問題,本實用新型提供一種獨立式配電變壓器有載調(diào)壓裝置。
為達到上述實用新型目的,本實用新型獨立式配電變壓器有載調(diào)壓裝 置,包括:
有載調(diào)壓變壓器、調(diào)壓控制裝置、調(diào)壓傳動裝置;其中,
所述有載調(diào)壓變壓器,包括箱蓋、油箱、底座、散熱器、變壓器油、油位計、壓力釋放閥、溫控器測溫計座、注油孔、低壓套管、高壓套管、有載調(diào)壓分接開關和壓力釋放閥,所述變壓器油箱是個剛性結(jié)構(gòu),在所述變壓器箱蓋上加裝一個具有空氣層的箱蓋氣箱,使變壓器箱蓋呈上下階梯型,所述有載調(diào)壓分接開關裝在下層箱蓋上;
所述油位計、壓力釋放閥和溫控器測溫計座均安置在所述箱蓋氣箱的箱壁上;所述注油孔、低壓套管、高壓套管均安置在箱蓋氣箱的箱頂上;
還包括一可調(diào)節(jié)的變壓器分接頭,用于接入外部交流電,變壓后輸出配電網(wǎng)電壓至外部負載;
所述調(diào)壓控制裝置包括:電源適配模塊、微控制器、電壓采樣模塊;所述調(diào)壓傳動裝置包括:步進電機、齒輪裝置、齒條;
所述電源適配模塊,接入外部電源,用于將所述外部電源的電壓進行轉(zhuǎn)換,給所述微控制器、電壓采樣模塊、步進電機提供電源;
所述電壓采樣模塊,接入所述配電網(wǎng)電壓,用于對該配電網(wǎng)電壓進行采樣,生成采樣信號發(fā)送至所述微控制器;
所述微控制器,連接步進電機,用于接收所述采樣信號,對該配電網(wǎng)電壓與一設定的電壓值進行比較,根據(jù)比較結(jié)果控制所述步進電機轉(zhuǎn)動;
所述步進電機通過轉(zhuǎn)動使所述齒輪裝置轉(zhuǎn)動;所述齒條與齒輪裝置相嚙合,由所述齒輪裝置的轉(zhuǎn)動使該齒條直線運動,該齒條上固定設置所述可調(diào)節(jié)的變壓器分接頭,該可調(diào)節(jié)的變壓器分接頭隨著齒條移動,調(diào)節(jié)所 述有載調(diào)壓變壓器的變比。
進一步地,所述獨立式配電變壓器有載調(diào)壓裝置還包括:連接于所述微控制器的顯示模塊、通信模塊、指令接收模塊;
所述顯示模塊,用于顯示所述配電網(wǎng)電壓的信息及所述可調(diào)節(jié)的變壓器分接頭的位置信息,其中,所述配電網(wǎng)電壓的信息由所述微控制器根據(jù)所述采樣信號生成,所述可調(diào)節(jié)的變壓器分接頭的位置信息由所述微控制器根據(jù)所述步進電機的轉(zhuǎn)動情況生成;
所述通信模塊,用于發(fā)送警告信號,其中,所述警告信號是當微控制器無法通過調(diào)節(jié)所述可調(diào)節(jié)的變壓器分接頭維持配電網(wǎng)電壓在正常范圍內(nèi)時,由微控制器生成,以提醒工作人員采取其它調(diào)節(jié)措施;
所述指令接收模塊,用于接收外部輸入的控制指令,并發(fā)送至所述微控制器,調(diào)節(jié)所述有載調(diào)壓變壓器的變比。
進一步地,所述電源適配模塊包括:AC/DC模塊及DC/DC模塊;
所述AC/DC模塊將所述外部電源轉(zhuǎn)換為24V直流電壓,用于給步進電機提供電源;所述DC/DC模塊將所述24V直流電壓轉(zhuǎn)換為3.3V直流電壓,用于給所述微控制器、電壓采樣模塊、通信模塊、指令接收模塊提供電源。
進一步地,所述電源適配模塊接入的外部電源為所述有載調(diào)壓變壓器輸出的配電網(wǎng)電壓。
進一步地,所述通信模塊為GSM模塊、SIM卡、紅外線模塊。
進一步地,在變壓器調(diào)壓線圈外并聯(lián)放置了可以有效地限制雷電沖擊全波、截波以及局部諧振過電壓作用下,變壓器調(diào)壓線圈上所產(chǎn)生的過電 壓的金屬氧化物非線性電阻。
有益效果
本實用新型獨立式配電變壓器有載調(diào)壓裝置與現(xiàn)有技術具備如下有益效果:
由于將原本安裝在油箱箱壁上的油位計移到了箱蓋氣箱壁上,油位的上升避免了由于變壓器油熱脹冷縮影響油位的變化而導致有載調(diào)壓開關觸頭露出油面造成的變壓器故障。另外,在裝配、成本、外觀方面均效果顯著。
可以避免由于機械開關投切而產(chǎn)生的電弧,且調(diào)壓速度快,控制精確、可靠,實現(xiàn)了自動維持配電網(wǎng)電壓恒定;并且還通過傳動裝置調(diào)節(jié)分接頭,實現(xiàn)了無級平滑調(diào)壓。
附圖說明
圖1是本實用新型獨立式配電變壓器有載調(diào)壓裝置的模塊連接關系示意圖;
圖2是本實用新型獨立式配電變壓器有載調(diào)壓裝置的調(diào)壓控制裝置及調(diào)壓傳動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本實用新型獨立式配電變壓器有載調(diào)壓裝置的有載調(diào)壓變壓器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的描述。
如圖1至2所示,本實施例獨立式配電變壓器有載調(diào)壓裝置,包括:有載調(diào)壓變壓器1、調(diào)壓控制裝置2、調(diào)壓傳動裝置3;其中,
所述有載調(diào)壓變壓器,包括箱蓋01、油箱03、底座、散熱器、變壓器油06、油位計、壓力釋放閥、溫控器測溫計座、注油孔、低壓套管11、高壓套管、有載調(diào)壓分接開關13和壓力釋放閥,所述變壓器油箱是個剛性結(jié)構(gòu),在所述變壓器箱蓋上加裝一個具有空氣層的箱蓋氣箱02,使變壓器箱蓋呈上下階梯型,所述有載調(diào)壓分接開關裝在下層箱蓋上;
所述油位計、壓力釋放閥和溫控器測溫計座均安置在所述箱蓋氣箱的箱壁上;所述注油孔、低壓套管、高壓套管均安置在箱蓋氣箱的箱頂上;
還包括一可調(diào)節(jié)的變壓器分接頭,用于接入外部交流電4,變壓后輸出配電網(wǎng)電壓5至外部負載6;
所述調(diào)壓控制裝置包括:電源適配模塊、微控制器、電壓采樣模塊;所述調(diào)壓傳動裝置包括:步進電機31、齒輪裝置32、齒條33;
所述電源適配模塊,接入外部電源,用于將所述外部電源的電壓進行轉(zhuǎn)換,給所述微控制器、電壓采樣模塊、步進電機提供電源;
所述電壓采樣模塊22,接入所述配電網(wǎng)電壓5,用于對該配電網(wǎng)電壓進行采樣,生成采樣信號發(fā)送至所述微控制器23;
所述微控制器,連接步進電機,用于接收所述采樣信號,對該配電網(wǎng)電壓與一設定的電壓值進行比較,根據(jù)比較結(jié)果控制所述步進電機轉(zhuǎn)動;
所述步進電機通過轉(zhuǎn)動使所述齒輪裝置轉(zhuǎn)動;所述齒條與齒輪裝置相嚙合,由所述齒輪裝置的轉(zhuǎn)動使該齒條直線運動,該齒條上固定設置所述可調(diào)節(jié)的變壓器分接頭,該可調(diào)節(jié)的變壓器分接頭隨著齒條移動,調(diào)節(jié)所述有載調(diào)壓變壓器的變比。
在本實施例中,本實用新型有載調(diào)壓變壓器結(jié)構(gòu)在箱蓋上加裝一個氣 箱2,變壓器箱蓋呈階梯型。有載調(diào)壓分接開關13裝在下層箱蓋上,變壓器油溫變化導致的油體積的變化依靠箱蓋氣箱的空氣層調(diào)節(jié)。
有載調(diào)壓變壓器的油箱03是個剛性結(jié)構(gòu)油箱,既取消了傳統(tǒng)剛性油箱用的油枕結(jié)構(gòu),又保證了變壓器全密封的要求。箱蓋上加裝一個氣箱代替油枕結(jié)構(gòu),不需要油枕即可滿足有載開關浸入變壓器油中的要求。
本實施例既解決了變壓器運行時油體積的變化,又使得有載開關觸頭浸在變壓器油中,而且成本降低。另外,本實施例的有載調(diào)壓變壓器結(jié)構(gòu)能保證足夠的通風散熱面積來滿足變壓器的溫升要求。
本實施例中,所述獨立式配電變壓器有載調(diào)壓裝置還包括:連接于所述微控制器的顯示模塊、通信模塊、指令接收模塊;
所述顯示模塊,用于顯示所述配電網(wǎng)電壓的信息及所述可調(diào)節(jié)的變壓器分接頭的位置信息,其中,所述配電網(wǎng)電壓的信息由所述微控制器根據(jù)所述采樣信號生成,所述可調(diào)節(jié)的變壓器分接頭的位置信息由所述微控制器根據(jù)所述步進電機的轉(zhuǎn)動情況生成;
所述通信模塊,用于發(fā)送警告信號,其中,所述警告信號是當微控制器無法通過調(diào)節(jié)所述可調(diào)節(jié)的變壓器分接頭維持配電網(wǎng)電壓在正常范圍內(nèi)時,由微控制器生成,以提醒工作人員采取其它調(diào)節(jié)措施;
所述指令接收模塊,用于接收外部輸入的控制指令,并發(fā)送至所述微控制器,調(diào)節(jié)所述有載調(diào)壓變壓器的變比。
本實施例中,所述電源適配模塊包括:AC/DC模塊及DC/DC模塊;
所述AC/DC模塊將所述外部電源轉(zhuǎn)換為24V直流電壓,用于給步進電機提供電源;所述DC/DC模塊將所述24V直流電壓轉(zhuǎn)換為3.3V直流 電壓,用于給所述微控制器、電壓采樣模塊、通信模塊、指令接收模塊提供電源。
本實施例中,所述電源適配模塊接入的外部電源為所述有載調(diào)壓變壓器輸出的配電網(wǎng)電壓。
實施例2
本實施例獨立式配電變壓器有載調(diào)壓裝置,在實施例1的基礎上,
在變壓器調(diào)壓線圈外并聯(lián)放置了可以有效地限制雷電沖擊全波、截波以及局部諧振過電壓作用下,變壓器調(diào)壓線圈上所產(chǎn)生的過電壓的金屬氧化物非線性電阻。
首先,采用繞組波過程軟件計算出雷電沖擊下,變壓器調(diào)壓線圈上的最大電位值及電壓梯度,以此電壓值為設計依據(jù),由金屬的非線性伏安特性確定選取電阻保護的許用電壓值及其它參數(shù),使得在電壓低于設定值的情況下,電阻元件呈現(xiàn)高阻態(tài),金屬元件不動作,而在電壓高于設定值時,電阻元件導通,有效的限制調(diào)壓線圈的電壓。選取過程中應注意以下幾個問題:
1.額定電壓應考慮變壓器可能的故障情況下的最大電壓值。
2.銅接線板應與金屬氧化物閥片緊密接觸,引出電纜線與銅板焊接牢固并打磨光滑。
上述各實施例中,所述通信模塊為GSM模塊、SIM卡、紅外線模塊。
對本實用新型應當理解的是,以上所述的實施例,對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細的說明,以上僅為本實用新型 的實施例而已,并不用于限定本實用新型,凡是在本實用新型的精神原則之內(nèi),所作出的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi),本實用新型的保護范圍應該以權(quán)利要求所界定的保護范圍為準。