一種調容調壓三相變壓器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種調容調壓三相變壓器，通過跟蹤負載變化和二次電壓波動調節變壓器輸出容量和輸出電壓。三相變壓器在大容量時，高壓繞組為三角形連接、各相低壓繞組由第二繞組和第三繞組并聯后再和第一繞組串聯；三相變壓器在小容量時，變壓器的高壓繞組改為星形連接，各相低壓繞組由三段繞組串聯而成。三相變壓器高壓側和低壓側的各個繞組的兩端端子分別與調容調壓開關的各對應端子相連。變壓器的各相高壓繞組分為兩段繞組，在這兩段繞組上至少有一個繞組上有至少一個分接頭，各分接頭分別于調壓調容開關各對應端子相連。通過開關電動機構的動作，即可調節輸出容量與輸出電壓。
【專利說明】一種調谷調壓二相變壓器
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種調容調壓三相變壓器，屬于電力系統領域。
【背景技術】
[0002] 我國現行配電變壓器，包括箱式變電站其變壓器的額定容量大都固定不變且按用 戶最大負荷來配制。但我國的農村電網往往呈現季節性用電不均（例如農忙季節和春節時 出現滿載甚至過載，而其他時間負荷較小）和平均負荷率低（有的地區變壓器年平均負荷 率甚至低于25%)等特點。這就造成電網無功分量過大，變壓器空載損耗相對輸電容量比 例過大，使大量電能浪費在無功電流損耗及變壓器空載損耗中。目前市場上出現的少量有 載調容變壓器，可以部分的解決上述問題，但其功能單一，只能調節輸出容量，不能同時調 節輸出容量和輸出電壓。難以滿足我國變配電領域向節能、智能化、高效率、穩定供電質量 的發展的要求。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提供一種調容調壓三相變壓器，用以解決根據負荷大小的變化和 電網電壓的高低，不能同時調節變壓器的輸出容量和輸出電壓，降低變壓器運行時的空載 損耗和穩定輸出電壓的問題。
[0004] 為實現上述目的，本發明的方案為一種調容調壓三相變壓器，三相變壓器的各相 低壓繞組包括第一繞組、第二繞組和第三繞組，第一繞組的導線截面積是第二繞組或第三 繞組的兩倍，第二繞組和第三繞組的匝數相同。
[0005] 當變壓器負載處于設定的大容量區間內時，三相變壓器的高壓繞組為三角形連 接，各相低壓繞組為第二繞組與第三繞組并聯后和第一繞組串聯。
[0006] 當變壓器負載處于設定的小容量區間內時，三相變壓器的高壓繞組為星形連接， 各相低壓繞組為第一繞組、第二繞組、第三繞組依次串聯。
[0007] 各相高壓繞組的兩端端子和各相低壓繞組的第一繞組、第二繞組、第三繞組的兩 端端子分別與調容調壓開關的各相應端子相連。
[0008] 三相變壓器的各相高壓繞組分為第四繞組和第五繞組，第四繞組和第五繞組中至 少有一個繞組在該相高壓繞組的中間部位處有至少一個分接頭，分接頭連接在調容調壓開 關的相應端子上。
[0009] 調容調壓開關為有載調容調壓開關，有載調容調壓開關安裝在三相變壓器的油箱 內。
[0010] 三相變壓器配備控制柜，該控制柜包括：互感器11、控制柜柜體12、三相四線多功 能電表13、用電管理終端14、電容器組控制開關15、控制器16、智能低壓負荷開關17、共補 電容器組18、分補電容器組19、進線斷路器20、出線斷路器21。
[0011] 本發明通過跟蹤負載變化和二次電壓波動自動調節終端配電變壓器輸出容量和 輸出電壓，具有智能化程度高、結構緊湊、安裝方便等特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1是三相變壓器為大容量時繞組連接原理圖；
[0013] 圖2是三相變壓器為小容量時繞組連接原理圖；
[0014] 圖3是控制柜結構示意圖；
[0015] 圖4是三相變壓器與控制柜整體示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。
[0017] 圖1與圖2為調容調壓三相變壓器的基本原理接線圖。圖1是三相變壓器在大容 量時的接線圖，三相變壓器在大容量時，高壓繞組為三角形連接、各相低壓繞組由2和3兩 段繞組并聯后再和1串聯。圖2是三相變壓器在小容量是的接線圖，三相變壓器在小容量 時，變壓器的高壓繞組改為星形連接，以保證導線中電流密度基本保持不變，低壓繞組由1、 2、3三段繞組串聯而成。由于此時低壓繞組匝數增加，導致鐵芯中磁通密度大大降低，從而 可顯著降低變壓器的空載損耗和噪音。1繞組的導線截面積是2繞組或3繞組的兩倍，繞組 2和3的匝數相同。三相變壓器高壓側和低壓側的各個繞組的兩端端子分別與有載調容調 壓開關的各對應端子相連，通過有載調容調壓開關中的開關電動機構的動作，改變三相變 壓器高壓繞組連接方式和低壓繞組串并聯的變化，實現調節變壓器的輸出容量。
[0018] 三相變壓器的各相高壓繞組分為兩段繞組，為繞組4和5,如圖1或2所示。在4 或5上，有若干個分接頭，各分接頭分別與有載調壓調容開關各對應端子相連，通過有載調 壓調容開關中的開關電動機構的動作，改變各分接頭的連接順序，即可調節輸出電壓。工作 時首先預設一個理想的二次輸出電壓和一個極差電壓。電網電壓發生波動時，二次電壓會 發生變化，當變化量超過極差電壓時，開關的電動機構動作，改變變壓器高壓側的分接頭位 置，使二次電壓回到預設電壓范圍內。
[0019] 調容和調壓集成在一個有載調容調壓開關內，且公用一個電動操作機構，減少了 開關的體積并降低了成本。有載調容調壓開關安裝在三相變壓器的油箱內，通過內部連線 與變壓器的各端子相連。
[0020] 變壓器的高低壓繞組各端子及高壓繞組的各分接頭在變壓器的油箱內分別與有 載調容調壓開關的對應靜端子連接。當需要調容時，由有載調容調壓開關的電動機構帶動 對應開關的動端子動作，以改變變壓器繞組連接方式和串并聯的變化，實現調節變壓器的 輸出容量；當需要調節輸出電壓時，同樣可以通過電動機構來改變高壓繞組的分接頭位置 來實現。
[0021] 圖3為三相變壓器配備的控制柜。控制柜包括互感器11、控制柜柜體12、三相四線 多功能電表13、用電管理終端14、電容器組控制開關15、控制器16、智能低壓負荷開關17、 共補電容器組18、分補電容器組19、進線斷路器20、出線斷路器21。控制柜原理是通過互 感器檢測三相變壓器的輸出電流和輸出電壓作為控制器的控制信號來決定調容調壓開關 是否動作，同時利用控制器配合用電管理終端、電容器組、進出線斷路器和智能低壓負荷開 關，實現無功補償、調節三相不平衡等功能。
[0022] 通過公共底座將變壓器與智能控制柜連接，如圖4所示為整體示意圖，包括：公共 底座31、三相變壓器32、有載調容調壓開關33、控制柜34,實現了一體化設計，方便了現場 安裝。
[0023] 以上給出了具體的實施方式，但本發明不局限于所描述的實施方式。本發明的基 本思路在于上述基本方案，對本領域普通技術人員而言，根據本發明的教導，設計出各種變 形的模型、公式、參數并不需要花費創造性勞動。在不脫離本發明的原理和精神的情況下對 實施方式進行的變化、修改、替換和變型仍落入本發明的保護范圍內。
【權利要求】
1. 一種調容調壓三相變壓器，其特征在于，所述三相變壓器的各相低壓繞組包括第一 繞組、第二繞組和第三繞組，第一繞組的導線截面積是第二繞組或第三繞組的兩倍，第二繞 組和第三繞組的匝數相同； 當變壓器負載處于設定的大容量區間內時，所述三相變壓器的高壓繞組為三角形連 接，各相低壓繞組為第二繞組與第三繞組并聯后和第一繞組串聯； 當變壓器負載處于設定的小容量區間內時，所述三相變壓器的高壓繞組為星形連接， 各相低壓繞組為第一繞組、第二繞組、第三繞組依次串聯； 各相高壓繞組的兩端端子和各相低壓繞組的第一繞組、第二繞組、第三繞組的兩端端 子分別與調容調壓開關的各相應端子相連； 所述三相變壓器的各相高壓繞組分為第四繞組和第五繞組，所述第四繞組和第五繞組 中至少有一個繞組在該相高壓繞組的中間部位處有至少一個分接頭，所述分接頭連接在調 容調壓開關的相應端子上。
2. 根據權利要求1所述的調容調壓三相變壓器，其特征在于，所述調容調壓開關為有 載調容調壓開關，所述有載調容調壓開關安裝在所述三相變壓器的油箱內。
3. 根據權利要求2所述的調容調壓三相變壓器，其特征在于，所述三相變壓器配備控 制柜，該控制柜包括：互感器（11)、控制柜柜體（12)、三相四線多功能電表（13)、用電管理 終端（14)、電容器組控制開關（15)、控制器（16)、智能低壓負荷開關（17)、共補電容器組 (18)、分補電容器組（19)、進線斷路器（20)、出線斷路器（21)。
【文檔編號】H02B7/00GK104124044SQ201410295131
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月25日 優先權日:2014年6月25日
【發明者】徐政勛, 陳智杰, 徐東偉, 付衛東, 彭棟, 田海濤, 阮夫明 申請人:國家電網公司, 許繼集團有限公司, 許繼變壓器有限公司