一种配电变压器调压系统 |
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| 申请号 | CN201710376096.5 | 申请日 | 2017-05-25 | 公开(公告)号 | CN107134348A | 公开(公告)日 | 2017-09-05 |
| 申请人 | 国网江苏省电力公司南京供电公司; 国网江苏省电力公司; 国家电网公司; 河海大学; | 发明人 | 于强强; 王华芳; 徐晗; 顾苏雯; 马宏忠; 夏东升; 宋开胜; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种配电 变压器 调压系统，属于电 力 设备技术领域。该系统中，A相绕组、B相绕组和C相绕组中的各调压绕组分别 串联 调压 开关 后连接主绕组；与A相绕组、B相绕组和C相绕组中各有一个调压开关并联有限流支路和保护支路；调压开关由两个反向并联的晶闸管组成；限流支路由两个反向并联的晶闸管串联过渡 电阻 组成；保护支路由交流 接触 器串联耐压电阻组成；a相绕组、b相绕组和c相绕组上均安装有 电压 互感器。本发明提供的 配电变压器 调压系统，用反向并联的晶闸管作为配电变有载 分接开关 ，在切换分接头的过程中，与传统的机械式分接开关相比，晶闸管切换速度更快，过渡过程更加可靠、稳定，有利于提高电压 质量 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种配电变压器调压系统，所述配电变压器的高压侧具有三角形连接的A相绕组、B相绕组和C相绕组，低压侧具有Y形连接a相绕组、b相绕组和c相绕组；所述A相绕组、B相绕组和C相绕组分别具有主绕组和若干调压绕组；其特征在于：所述A相绕组、B相绕组和C相绕组中的各所述调压绕组分别串联调压开关后连接所述主绕组；与所述A相绕组、B相绕组和C相绕组中各有一个所述调压开关并联有限流支路和保护支路；所述调压开关由两个反向并联的晶闸管组成；所述限流支路由两个反向并联的晶闸管串联过渡电阻组成；所述保护支路由交流接触器串联耐压电阻组成；所述a相绕组、b相绕组和c相绕组上均安装有电压互感器；所述电压互感器的输出连接有微处理器；所述微处理器的输出端连接有驱动模块；所述晶闸管由所述驱动模块驱动。 |
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| 说明书全文 | 一种配电变压器调压系统技术领域背景技术[0002] 目前，许多城郊与农村配电网远离变电中枢，处于配电网线路末端，受到线路损耗、负荷变化等因素的影响，仍存在着低压或电压不合格的问题。配电变压器调压是稳定负荷中心电压的一种重要手段。在无功充足的条件下电压波动时，通过切换变压器有载分接开关来调节配网电压。但由于10kV配电变压器数量巨大、且多数不配备有载分接开关，无法对配变输出电压进行自动调节。 [0004] 申请号为CN201410107456.8的发明专利文件中公开了一种名为“无触点有载自动调压配电变压器的启动与过渡支路”的技术方案。该专利采用反并联晶闸管作为配电变压器的有载分接开关，单片机根据变压器高压侧电压变化对晶闸管进行触发控制，从而实现电压调节。具有可靠性高、过渡时间短的特点。但是该专利针对连接组号为Yy的配电变压器，而Yy的配电变压器在三相负荷不平衡的情况下有着三相电压不平衡的缺点，目前已被逐步淘汰，取而代之的是Dy型配电变压器。 发明内容[0005] 本发明要解决技术问题是：克服上述技术的缺点。提供一种应用电力电子开关作为分接开关的可调压配电变压器系统。 [0006] 为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种配电变压器调压系统，所述配电变压器的高压侧具有三角形连接的A相绕组、B相绕组和C相绕组，低压侧具有Y形连接a相绕组、b相绕组和c相绕组；所述A相绕组、B相绕组和C相绕组分别具有主绕组,和若干调压绕组；所述A相绕组、B相绕组和C相绕组中的各所述调压绕组分别串联调压开关后连接所述主绕组；与所述A相绕组、B相绕组和C相绕组中各有一个所述调压开关并联有限流支路和保护支路；所述调压开关由两个反向并联的晶闸管组成；所述限流支路由两个反向并联的晶闸管串联过渡电阻组成；所述保护支路由交流接触器串联耐压电阻组成；所述a相绕组、b相绕组和c相绕组上均安装有电压互感器；所述电压互感器的输出连接有微处理器；所述微处理器的输出端连接有驱动模块；所述晶闸管由所述驱动模块驱动。 [0007] 上述方案进一步的改进在于：所述电压互感器与微处理器之间连接有模数转换模块。 [0008] 上述方案进一步的改进在于：所述微处理器还连接有报警模块。 [0009] 本发明提供的配电变压器调压系统，与现有的技术相比，用反向并联的晶闸管作为配电变有载分接开关，晶闸管具有容量大，能在高电压、大电流的条件下工作的特点。在切换分接头的过程中，与传统的机械式分接开关相比，晶闸管切换速度更快，过渡过程更加可靠、稳定，有利于提高电压质量；可以实现对配电变压器的自动有载调压。本发明针对Dy型配电变压器进行调压设计，可在现有Dy型配电变压器上得到广泛应用。附图说明 [0010] 下面结合附图对本发明作进一步说明。 具体实施方式实施例 [0012] 本实施例的配电变压器调压系统，本实施例以±1×5%UN Dy型配电变压器抽头系统为例；如图1，配电变压器的高压侧具有三角形连接的A相绕组、B相绕组和C相绕组，低压侧具有Y形连接a相绕组、b相绕组和c相绕组；A相绕组、B相绕组和C相绕组分别具有主绕组W0和调压绕组W1，W2，W3；其中调压绕组W1，W2，W3分别输出的额定电压为95%UN、100%UN、105%UN；A相绕组、B相绕组和C相绕组中的各调压绕组分别串联调压开关后连接主绕组；与A相绕组、B相绕组和C相绕组中各有一个调压开关并联有限流支路和保护支路；调压开关由两个反向并联的晶闸管组成；限流支路由两个反向并联的晶闸管串联过渡电阻组成；保护支路由交流接触器串联耐压电阻组成；a相绕组、b相绕组和c相绕组上均安装有电压互感器；电压互感器的输出连接有微处理器；微处理器的输出端连接有驱动模块；晶闸管由驱动模块驱动。 [0013] 如图中所示，调压开关K1.A、K1.B、K1.C分别为变压器A、B、C三相在95%UN处的分接开关；调压开关K2.A、K2.B、K2.C分别为A、B、C三相在100%UN处的分接开关；调压开关K4.A、K4.B、K4.C分别为A、B、C三相在105%UN处的分接开关。 [0014] 在调压的过程中，变压器绕组与晶闸管构成闭合回路，会产生很大的冲击电流，为了避免晶闸管损坏，A相绕组、B相绕组和C相绕组中的调压绕组W2所连接的调压开关，也即是调压开关K2.A、K2.B、K2.C分别并联有限流支路。限流支路由两个反向并联的晶闸管串联过渡电阻组成。如图中所示，反向并联的晶闸管K3.A与过渡电阻RG.A串联组成限流支路，并联在调压开关K2.A两端；反向并联的晶闸管K3.B与过渡电阻RG.B组成限流支路，并联在调压开关K2.B两端；反向并联的晶闸管K3.C与过渡电阻RG.C串联组成限流支路，并联在调压开关K2.C两端。 [0015] 在变压器合闸前，晶闸管未导通，均处于关断状态。为避免变压器合闸时的电压损坏晶闸管，A相绕组、B相绕组和C相绕组中的调压绕组W2所连接的调压开关，也即是调压开关K2.A、K2.B、K2.C分别还并联有保护支路；保护支路由交流接触器串联耐压电阻组成。交流接触器KM.A与耐压电阻R0.A串联组成的启动时刻的保护支路，并联在调压开关K2.A两端；交流接触器KM.B与耐压电阻R0.B串联组成的启动时刻的保护支路，并联在调压开关K2.B两端；交流接触器KM.C与耐压电阻R0.C串联组成的启动时刻的保护支路，并联在调压开关K2.C两端。 [0016] a相绕组、b相绕组和c相绕组上均安装有电压互感器；电压互感器的输出连接有微处理器；微处理器的输出端连接有驱动模块；晶闸管由驱动模块驱动。本实施例中，微处理器也即是单片机。 [0017] 如果采用一些不具有A/D转换功能的微处理器，则在电压互感器与微处理器之间设置模数转换模块。微处理器还连接有报警模块。 [0018] 在变压器准备合闸时，首先闭合交流接触器KM.A、KM.B和KM.C。闭合后，变压器合闸。此时，变压器高压侧的电压全部施加到耐压电阻R0.A、R0.B和R0.C上，从而避免高压直接施加在晶闸管上，保护了晶闸管。此时变压器低压侧通电，对各相W2所连接的调压开关的晶闸管发出控制信号，触发晶闸管导通，也即是调压开关K2.A、K2.B、K2.C导通；然后，断开交流接触器KM.A、KM.B和KM.C，断开保护支路。此时晶闸管导通，交流接触器关断，变压器处于正常运行状态，完成启动过程。 [0019] 具体的自动有载调压过程，以此时低压侧电压过高，需要调低电压为例。若此时调压开关K2.A、K2.B和K3.C导通，则需要导通连接较高电压档位的调压开关K1.A、K1.B和K1.C。在切换分接开关的过程中，首先触发限流支路的开关K3.A、K3.B和K3.C；一段时延后待K3.A、K3.B和K3.C导通，停止触发K2.A、K2.B和K3.C；再一段时延后触发K1.A、K1.B和K1.3；再过一段时延待K1.A、K1.B和K1.C导通后，停止触发K3.A、K3.B和K3.C。此时只有K1.A、K1.B和K1.C处于导通状态，从而完成过渡过程。 [0020] 配电变压器自动有载调压系统的监控系统接于变压器的低压侧。为实现调压的功能，需要对变压器低压侧每一相电压实时监测，并分别对高压侧每一相的电力电子开关进行控制。将电压互感器两端分别接在变压器低压侧每一相和中性线之间，通过电压互感器采集低压侧每一相的相电压，并利用模数转换模块将每一相电压信号传递给单片机。单片机将采集到的电压大小与预先设定的正常电压范围进行比较，根据比较结果判定此刻是否需要调压。 [0021] 调压方式为逐级调压方式；当监测到低压侧电压U2<95%UN时，控制较高档位的调压开关导通；若此时电压U2仍低于95%UN，则继续控制较高档位的调压开关导通。如果此时最高档位的调压开关已经导通，无法继续调高电压，而电压仍未恢复至正常电压，则发出报警信号。当监测到低压侧电压U2a>105%UN时，控制较低档位的调压开关导通；若此时电压U2仍高于105%UN，则继续控制较低档位的调压开关导通。如果此时最低档位的调压开关已经导通，无法继续调低电压，而电压仍未恢复至正常电压，则发出报警信号。 [0022] 本发明不局限于上述实施例的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换形成的技术方案，均为本发明要求的保护范围。 |
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