配電變壓器的有載調壓裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及配電變壓器的電壓調節(jié)技術領域，特別是涉及一種配電變壓器的有載 調壓裝置。
【背景技術】
[0002] 在電力系統(tǒng)中，電源通過供電線路和配電變壓器為負荷供電，當負荷發(fā)生變化時， 會引起供電線路中的電流隨之波動，由于供電線路和配電變壓器存在阻抗，因而導致加載 在負荷上的電壓波動，使負荷的工作電壓偏離其額定電壓，對負荷造成不良影響。因此，為 了使負荷端的電壓波動保持在合理的范圍之內，目前配電變壓器一般包含多個繞組抽頭， 通過選擇不同的繞組抽頭來調節(jié)配電變壓器的一、二次繞組的匝數(shù)，從而改變配電變壓器 的變比，保證負荷端的電壓維持在合理的范圍之內。
[0003]但是對于改變配電變壓器繞組抽頭實現(xiàn)負荷端電壓調節(jié)的方法，需在配電變壓器 無勵磁的情況下進行，并且一般情況下含有繞組抽頭的配電變壓器的調節(jié)精度不高，約為 額定電壓的2. 5%，在正負各三級繞組抽頭的情況下，配電變壓器的調節(jié)范圍約為其額定電 壓的-7. 5 %~7. 5 %。然而在實際的電力系統(tǒng)中，存在著大量的電壓敏感型負荷，例如計算 機、精密儀器等，這些電壓敏感型負荷對于配電網中電壓幅值波動的要求較高，而調節(jié)配電 變壓器繞組抽頭的方法已不能完全滿足電壓敏感型負荷對電壓波動的要求；同時，在電力 系統(tǒng)中，經常存在工業(yè)負荷晝夜峰谷相差巨大的現(xiàn)象，導致負荷端電壓的波動較大，往往超 出調節(jié)配電變壓器繞組抽頭的方法所能調節(jié)的電壓范圍。

【發(fā)明內容】

[0004]基于此，有必要針對配電變壓器電壓調節(jié)的范圍較小的問題，提供一種配電變壓 器的有載調壓裝置以及確定配電變壓器的有載調壓裝置中調壓繞組的匝數(shù)的方法。
[0005] -種配電變壓器的有載調壓裝置，包括N個調壓繞組和N個開關模塊，其中N是正 整數(shù)，且每一所述調壓繞組與一個所述開關模塊連接；每一所述開關模塊包括5個開關單 元，分別為開關單元K1、開關單元K2、開關單元K3、開關單元K4和開關單元K5 ;所述開關單 元K1的一端分別連接當前開關模塊對應的調壓繞組的一端和所述開關單元K3的一端，所 述開關單元K1的另一端分別連接所述開關單元K2和所述開關單元K5的一端；所述開關 單元K4的一端分別連接所述開關單元K2的另一端和當前開關模塊對應的調壓繞組的另一 端，所述開關單元K4的另一端分別連接所述開關單元K3的另一端和所述開關單元K5的另 一端；N個所述開關模塊經每一所述開關模塊中的開關單元K5串接；所述配電變壓器的有 載調壓裝置經串接的N個開關單元K5與配電變壓器的高壓繞組串接。該配電變壓器的有 載調壓裝置通過控制各個開關模塊中開關單元的通斷，使調壓繞組接入高壓繞組的匝數(shù)可 調，從而改變高壓繞組的等效繞組匝數(shù)，由于配電變壓器的變比與高壓繞組的等效繞組匝 數(shù)相關，因此改變高壓繞組的等效繞組匝數(shù)能夠實現(xiàn)配電變壓器的電壓調節(jié)，同時接入配 電變壓器高壓繞組的調壓繞組的數(shù)量可根據配電變壓器所在配電網電壓波動的實際情況 設定，因此通過開關模塊控制接入的調壓繞組的匝數(shù)能夠實現(xiàn)配電變壓器在較大范圍內的 電壓調節(jié)。
[0006] 同時，本發(fā)明還提供一種確定配電變壓器的有載調壓裝置中調壓繞組的匝數(shù)的方 法，該方法根據預設電壓調節(jié)步長、高壓繞組的匝數(shù)和指數(shù)系數(shù)獲得所述調壓繞組的匝數(shù)， 依據該方法確定有載調壓裝置的調壓繞組的匝數(shù)，不僅能夠增加配電變壓器的電壓調節(jié)范 圍，同時由于根據該方法所確定的調壓繞組的匝數(shù)與電壓調節(jié)步長相關，因此通過改變該 電壓調節(jié)步長能夠改善配電變壓器的電壓調節(jié)精度。此外，根據該方法確定的調壓繞組的 匝數(shù)隨調壓繞組的個數(shù)的增加而呈指數(shù)倍的增加，既能夠滿足配電變壓器小范圍調壓時所 需的調壓繞組匝數(shù)較少的情況，又滿足配電變壓器較大范圍調壓時需調壓繞組匝數(shù)較多的 情況，從而避免在配電變壓器的高壓繞組引入過多的調壓繞組，增加配電變壓器的體積和 不必要的成本。
【附圖說明】
[0007] 圖1為配電變壓器的有載調壓裝置其中一個實施例的電路結構示意圖；
[0008]圖2為在其中一個實施方式中開關模塊的電路結構示意圖；
[0009] 圖3為在其中一個實施方式中開關單元的電路結構示意圖；
[0010] 圖4為在另一個實施方式中開關單元的電路結構示意圖；
[0011] 圖5為在另一個實施方式中開關單元的電路結構示意圖；
[0012] 圖6為在另一個實施方式中開關單元的電路結構示意圖；
[0013] 圖7為在另一個實施方式中開關單元的電路結構示意圖；
[0014] 圖8為在另一個實施方式中開關單元的電路結構示意圖；
[0015] 圖9為配電變壓器的有載調壓裝置另一個實施例的電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面將結合附圖及較佳實施例對本發(fā)明的技術方案進行詳細描述。
[0017] 在其中一個實施例中，配電變壓器包括高壓繞組100和低壓繞組200,參見圖1所 示，配電變壓器的有載調壓裝置300包括N個調壓繞組和N個開關模塊，其中N是正整數(shù)， 并且每一個調壓繞組均與對應的一個開關模塊連接，例如，第一個調壓繞組即調壓繞組320 與第一個開關模塊即開關模塊310連接，第N個調壓繞組則與第N個開關模塊連接，而每一 個開關模塊均包括5個開關單元，分別為開關單元K1、開關單元K2、開關單元K3、開關單元 K4和開關單元K5,具體地，結合圖2所示的開關模塊310的結構示意圖，對各個開關單元的 連接關系予以說明：開關單元K1的一端分別連接該開關模塊所連接的調壓繞組的一端和 開關單元K3的一端，開關單元K1的另一端分別連接開關單元K2和開關單元K5的一端；開 關單元K4的一端分別連接開關單元K2的另一端和調壓繞組的另一端，開關單元K4的另一 端分別連接開關單元K3的另一端和開關單元K5的另一端；并且，配電變壓器的有載調壓裝 置中的N個開關模塊經每一個開關模塊中的開關單元K5串接，其他開關模塊的結構與開關 模塊310的結構相同。同時，配電變壓器的有載調壓裝置經串接的N個開關單元K5與配電 變壓器的高壓繞組串接。
[0018] 在本實施例中，通過控制各個開關導通或者關斷的狀態(tài)，使調壓繞組接入高壓繞 組100的匝數(shù)可調，從而改變高壓繞組的等效繞組匝數(shù)。以圖2所示的開關模塊310和調 壓繞組320為例，當開關單元K1和開關單元K4導通，開關單元K2、開關單元K3、開關單元 K5均斷開時，開關模塊310將調壓繞組從1端至2端接入；當開關單元K2和開關單元K3導 通，開關單元K1、開關單元K4、開關單元K5均斷開時，開關模塊310將調壓繞組從2端至1 端接入；當開關單元K5導通，開關單元K1、開關單元K2、開關單元K3和開關單元K4均斷開 時，開關模塊310相當于將調壓繞組短路，即不接入高壓繞組中。通過開關模塊中各個開關 單元的設計，可以將調壓繞組中與配電變壓器的低壓繞組200極性相同或者不同的端引入 高壓繞組，實現(xiàn)增加、減少或者保持原有高壓繞組的等效繞組匝數(shù)，并且通過各個開關模塊 可以實現(xiàn)調壓繞組的聯(lián)合使用，從而增大了配電變壓器變比的變化范圍，進而增大配電變 壓器的輸出電壓的可調節(jié)范圍，使負載端電壓的波動維持在合理的范圍之內。
[0019] 作為一種具體的實施方式，調壓繞組的繞制方向與高壓繞組的繞制方向相同。仍 以圖2所示的開關模塊310為例，當調壓繞組的繞制方向與高壓繞組的繞制方向相同時，調 壓繞組的1端的極性與高壓繞組200的極性相同，當開關單元K1和開關單元K4導通，開 關單元K2、開關單元K3、開關單元K5均斷開時，開關模塊310將調壓繞組從1端至2端接 入，此時相當于將調壓繞組順串接入高壓繞組中，而調壓繞組的順串接入將增加高壓繞組 的等效繞組匝數(shù)；當開關單元K2和開關單元K3導通，開關單元K1、開關單元K4、開關單元 K5均斷開時，開關模塊310將調壓繞組從2端至1端接入，此時相當于將調壓繞組反串接 入高壓繞組中，而調壓電阻的反串接入將減小高壓繞組的等效繞組匝數(shù)；當開關單元K5導 通，開關單元K1、開關單元K2、開關單元K3和開關單元K4均斷開時，開關模塊310相當于 將調壓繞組短路，即不接入高壓繞組中，此時高壓繞組的等效繞組匝數(shù)保持不變。在確定高 壓繞組、低壓繞組及調壓繞組的繞制方向后，本實施方式通過開關模塊中各個開關單元的 設計，可以將調壓繞組順串接入、反串接入或者短接接入高壓繞組之中，進而實現(xiàn)增加、減 少或者保持原有高壓繞組的等效繞組匝數(shù)，并且通過各個開關模塊可以實現(xiàn)調壓繞組的聯(lián) 合使用，從而增大了配電變壓器變比的變化范圍，進而增大配電變壓器的輸出電壓的可調 節(jié)范圍，使負載端電壓的波動維持在合理的范圍之內。
[0020] 作為一種具體的實施方式，開關單元為機械開關，該機械開關為以機械觸碰方式 實現(xiàn)電路通斷的開關。如圖3所示，機械開關以A端和B端作為對外連接端，通過對外連接 端與外部連接。
[0021] 作為一