一種有載電子調壓變壓器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種有載電子調壓變壓器，屬于電氣自動化設備技術領域。包括調壓變壓器、A相調壓電路、B相調壓電路、C相調壓電路、三個交流輸入端A、B、C以及三個交流輸出端U、V、W；調壓變壓器原邊采用星接或三角接，所形成的三個交流輸入端A、B、C接入電網，調壓變壓器低壓側每相包含一個主繞組及一個帶中間抽頭的調壓繞組，其主繞組采用星接形成三個交流輸出端U1、V1、W1及星接點N。本實用新型提出的有載電子調壓變壓器的優點是：通過無觸點方式來實現變壓器的有載調壓，在實現變壓器輸出電壓穩定的前提下，提高了裝置的響應速度、可靠性和可維護性。
【專利說明】
一種有載電子調壓變壓器
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種有載電子調壓變壓器，屬于電氣自動化設備技術領域。
【背景技術】
[0002]變壓器調壓通常有無勵磁調壓和有載調壓兩種方式。無勵磁調壓的最大缺點是不能帶負荷調壓。隨著國民經濟的快速發展，用戶對電壓質量的要求愈來愈高，無勵磁調壓變壓器已不能滿足用戶對電壓質量的要求。有載調壓利用有載分接開關，在保證不切斷負載電流的情況下，變換高壓繞組分接頭，來改變高壓匝數隨時對電壓進行調整，以有效提高電壓質量。有觸點式有載分接開關對確保變壓器有載調壓的可靠性具有重要意義，但也存在如壽命短，動作速度慢，維護工作量大，故障率較高等問題;而且，大多數有載調壓變壓器不能頻繁調節，有的還不能自動調節，響應速度也慢，跟不上電壓變化的節奏。隨著電力電子技術的發展，無觸點開關為變壓器有載調壓系統結構的發展提出了新的方向。
[0003]無觸點有載分接開關即電子式有載分接開關，負載從一個分接轉換到另一分接時是由晶閘管來完成。由于晶閘管開關速度快、開關次數無限制，可實現調壓裝置免維護和無電弧快速電壓調節，從根本上解決有載分接開關電氣壽命短的問題。無觸點電子開關如果在變壓器高壓側進行分接操作，需要電子開關具有較高的耐壓值，而如果改為在低壓側進行分接操作，就只需要采用低耐壓的電子開關。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是提出一種有載電子調壓變壓器，以克服現有技術之不足，通過在變壓器低壓側實現無觸點分接方式來實現變壓器的有載調壓，在實現變壓器輸出電壓滿足穩壓精度的前提下，提高裝置的響應速度、可靠性和可維護性。
[0005]本實用新型提出的新型有載電子調壓變壓器，包括調壓變壓器、A相調壓電路、B相調壓電路、C相調壓電路、三個交流輸入端A、B、C以及三個交流輸出端U、V、W;
[0006]所述的調壓變壓器原邊采用星接或三角接，所形成的三個交流輸入端A、B、C接入電網，所述的調壓變壓器低壓側每相包含一個主繞組及一個帶中間抽頭的調壓繞組，主繞組采用星接形成三個交流輸出端U1、V1、W1及星接點N;所述的A相調壓電路的兩個交流輸出端分別接到所述的調壓變壓器低壓側A相主繞組的交流輸出端Ul和交流輸出端U，所述的B相調壓電路的兩個交流輸出端分別接到所述的調壓變壓器低壓側B相主繞組的交流輸出端Vl和交流輸出端V，所述的C相調壓電路的兩個交流輸出端分別接到所述的調壓變壓器低壓偵扣相主繞組的交流輸出端Wl和交流輸出端W; A相調壓電路的三個交流輸入端分別連接到所述的調壓變壓器低壓側A相調壓繞組的三個輸出端，B相調壓電路的三個交流輸入端分別連接到所述的調壓變壓器低壓側B相調壓繞組的三個輸出端，C相調壓電路的三個交流輸入端分別連接到所述的調壓變壓器低壓側C相調壓繞組的三個輸出端；
[0007]所述的A相調壓電路、B相調壓電路和C相調壓電路分別包括一臺單相串聯變壓器、一個自動旁路開關和一臺交交變換器，所述的A相調壓電路的兩個交流輸出端分別連接到A相單相串聯變壓器輸出側繞組的兩端，A相單相串聯變壓器的輸入側繞組兩端分別并聯到A相自動旁路開關的兩端，并分別并聯到A相交交變換器的兩個交流輸出端，A相交交變換器的三個交流輸入端分別連接到A相調壓電路的三個交流輸入端;所述的B相調壓電路的兩個交流輸出端分別連接到B相單相串聯變壓器輸出側繞組的兩端，B相單相串聯變壓器的輸入側繞組兩端分別并聯到B相自動旁路開關的兩端，并分別并聯到B相交交變換器的兩個交流輸出端，B相交交變換器的三個交流輸入端分別連接到B相調壓電路的三個交流輸入端;所述的C相調壓電路的兩個交流輸出端分別連接到C相單相串聯變壓器輸出側繞組的兩端，C相單相串聯變壓器的輸入側繞組兩端分別并聯到C相自動旁路開關的兩端，并分別并聯到C相交交變換器的兩個交流輸出端，C相交交變換器的三個交流輸入端分別連接到C相調壓電路的三個交流輸入端。
[0008]上述有載電子調壓變壓器，其中的交交變換器實現多個交流輸入到單相交流輸出的變換，交交變換器采用多組可控硅切換方式或采用整流及逆變方式實現多路交流到單相交流的變換。
[0009]本實用新型提出的有載電子調壓變壓器的優點是:通過無觸點方式來實現變壓器的有載調壓，在實現變壓器輸出電壓穩定的前提下，提高了裝置的響應速度、可靠性和可維護性。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型提出的有載電子調壓變壓器的電路原理圖。
[0011 ]圖1中，I是調壓變壓器，2是單相串聯變壓器，3是自動旁路開關，4是交交變換器。
[0012]圖2為圖1中的交交變換器采用可控硅切換的電路原理圖之一。
[0013]圖3為圖1中的交交變換器采用可控硅切換的電路原理圖之二。
【具體實施方式】
[0014]本實用新型提出的有載電子調壓變壓器，其電路原理圖如圖1所示，包括調壓變壓器、A相調壓電路、B相調壓電路、C相調壓電路、三個交流輸入端A、B、C以及三個交流輸出端U、V、W;
[0015]所述的調壓變壓器原邊采用星接或三角接，所形成的三個交流輸入端A、B、C接入電網，所述的調壓變壓器低壓側每相包含一個主繞組及一個帶中間抽頭的調壓繞組，主繞組采用星接形成三個交流輸出端U1、V1、W1及星接點N;所述的A相調壓電路的兩個交流輸出端分別接到所述的調壓變壓器低壓側A相主繞組的交流輸出端Ul和交流輸出端U，所述的B相調壓電路的兩個交流輸出端分別接到所述的調壓變壓器低壓側B相主繞組的交流輸出端Vl和交流輸出端V，所述的C相調壓電路的兩個交流輸出端分別接到所述的調壓變壓器低壓偵扣相主繞組的交流輸出端Wl和交流輸出端W; A相調壓電路的三個交流輸入端分別連接到所述的調壓變壓器低壓側A相調壓繞組的三個輸出端，B相調壓電路的三個交流輸入端分別連接到所述的調壓變壓器低壓側B相調壓繞組的三個輸出端，C相調壓電路的三個交流輸入端分別連接到所述的調壓變壓器低壓側C相調壓繞組的三個輸出端；
[0016]所述的A相調壓電路、B相調壓電路和C相調壓電路分別包括一臺單相串聯變壓器、一個自動旁路開關和一臺交交變換器，所述的A相調壓電路的兩個交流輸出端分別連接到A相單相串聯變壓器輸出側繞組的兩端，A相單相串聯變壓器的輸入側繞組兩端分別并聯到A相自動旁路開關的兩端，并分別并聯到A相交交變換器的兩個交流輸出端，A相交交變換器的三個交流輸入端分別連接到A相調壓電路的三個交流輸入端;所述的B相調壓電路的兩個交流輸出端分別連接到B相單相串聯變壓器輸出側繞組的兩端，B相單相串聯變壓器的輸入側繞組兩端分別并聯到B相自動旁路開關的兩端，并分別并聯到B相交交變換器的兩個交流輸出端，B相交交變換器的三個交流輸入端分別連接到B相調壓電路的三個交流輸入端;所述的C相調壓電路的兩個交流輸出端分別連接到C相單相串聯變壓器輸出側繞組的兩端，C相單相串聯變壓器的輸入側繞組兩端分別并聯到C相自動旁路開關的兩端，并分別并聯到C相交交變換器的兩個交流輸出端，C相交交變換器的三個交流輸入端分別連接到C相調壓電路的三個交流輸入端。
[0017]上述有載電子調壓變壓器，其特征在于，其中所述的交交變換器實現多個交流輸入到單相交流輸出的變換，交交變換器采用多組可控硅切換方式或采用整流及逆變方式實現多路交流到單相交流的變換。
[0018]圖1所示為本實用新型提出的有載電子調壓變壓器的電路原理圖。有載電子調壓變壓器包括調壓變壓器、A相調壓電路、B相調壓電路、C相調壓電路、三個交流輸入端A、B、C以及三個交流輸出端U、V、W;調壓變壓器(T)I原邊采用星接或三角接，所形成的三個交流輸入端A、B、C接入電網，調壓變壓器(TH低壓側每相包含一個主繞組及一個帶中間抽頭的調壓繞組，其主繞組采用星接形成三個交流輸出端U1、V1、W1及星接點N;A相調壓電路的兩個交流輸出端分別接到調壓變壓器(TH低壓側A相主繞組交流輸出端Ul和交流輸出端U，B相調壓電路的兩個交流輸出端分別接到調壓變壓器(TH低壓側B相主繞組交流輸出端Vl和交流輸出端v，c相調壓電路的兩個交流輸出端分別接到調壓變壓器(TH低壓側c相主繞組交流輸出端Wl和交流輸出端W，A相調壓電路的三個交流輸入端分別連接到調壓變壓器(TH低壓側A相調壓繞組的三個輸出端，B相調壓電路的三個交流輸入端分別連接到調壓變壓器(TH低壓側B相調壓繞組的三個輸出端，C相調壓電路的三個交流輸入端分別連接到調壓變壓器(T) I低壓側C相調壓繞組的三個輸出端；
[0019]每相調壓電路分別包括一臺單相串聯變壓器(TS)2、一個自動旁路開關(K)3和一臺交交變換器(CV)4，A相調壓電路的兩個交流輸出端分別連接到該相單相串聯變壓器(TS)2輸出側繞組的兩端，該相單相串聯變壓器(TS)2的輸入側繞組兩端分別并聯到該相自動旁路開關(K)3的兩端，并分別并聯連接到該相交交變換器(CV)4的兩個交流輸出端，該相交交變換器(CV)4的三個交流輸入端分別連接到A相調壓電路的三個交流輸入端;B相調壓電路和C相調壓電路的接線方式與A相調壓電路相同。
[0020]交交變換器(CV)4實現多個交流輸入到單相交流輸出的變換，交交變換器(CV)4采用多組可控硅切換方式或采用整流及逆變方式實現多路交流到單相交流的變換，當交交變換器(CV)4采用多組可控硅切換方式時，其電路原理圖如圖2所示或圖3所示。圖2中，交流輸出端02也可以連接到交流輸入端12以便既可以實現降壓調壓也可以實現升壓調壓。
[0021]本實用新型的新型有載電子調壓變壓器的工作原理是:當某相交流輸入電壓偏低或偏高時，該相交交變換器輸出一個需要補償的交流電壓，經過串聯變壓器升壓后接入到該相線路中，使得輸出端電壓保持穩定在某個電壓范圍內，從而實現有載穩壓的作用。當裝置自身故障或線路輸出端負載短路時，交交變換器閉鎖并停止工作，自動旁路開關快速閉合實現機械旁路，使得負荷供電不受影響，調壓電路也得到保護。當裝置檢修好或者線路輸出端負載短路消失后，自動旁路開關自動斷開，交交變換器自動投入運行，有載調壓變壓器重新回到輸出自動穩壓運行模式。
[0022]本實用新型的新型有載電子調壓變壓器在輸出低壓(例如三相交流380V)應用時，調壓電路中的單相串聯變壓器可以取消，交交變換器的交流輸出端可以直接串聯到調壓變壓器的每相主繞組輸出線路中，從而降低成本和損耗。三相交流380V應用中，調壓變壓器的低壓側星接點N也可以作為輸出端從而形成三相四線輸出。
[0023]本實用新型中的調壓變壓器低壓側調壓繞組也可以增加抽頭數目以便實現更高精度的調壓效果。采用可控硅切換方式實現交交變換時，每組反并聯的可控硅兩端也可以并聯接觸器的機械觸點，在調壓切換完成后接觸器機械觸點閉合以減小可控硅的導通損耗。當調壓變壓器低壓側主繞組采用三角形接線時，每相調壓電路的交流輸出端可以串聯到每相主繞組支路，也可以串聯到主繞組三角接后輸出的三相交流支路。這些都屬于等效變換電路。任何基于本實用新型電路所作的等效變換電路，均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種有載電子調壓變壓器，其特征在于，該有載電子調壓變壓器包括調壓變壓器、A相調壓電路、B相調壓電路、C相調壓電路、三個交流輸入端A、B、C以及三個交流輸出端U、V、ff； 所述的調壓變壓器原邊采用星接或三角接，所形成的三個交流輸入端A、B、C接入電網，所述的調壓變壓器低壓側每相包含一個主繞組及一個帶中間抽頭的調壓繞組，主繞組采用星接形成三個交流輸出端U1、V1、W1及星接點N;所述的A相調壓電路的兩個交流輸出端分別接到所述的調壓變壓器低壓側A相主繞組的交流輸出端Ul和交流輸出端U，所述的B相調壓電路的兩個交流輸出端分別接到所述的調壓變壓器低壓側B相主繞組的交流輸出端Vl和交流輸出端V，所述的C相調壓電路的兩個交流輸出端分別接到所述的調壓變壓器低壓側C相主繞組的交流輸出端Wl和交流輸出端W;A相調壓電路的三個交流輸入端分別連接到所述的調壓變壓器低壓側A相調壓繞組的三個輸出端，B相調壓電路的三個交流輸入端分別連接到所述的調壓變壓器低壓側B相調壓繞組的三個輸出端，C相調壓電路的三個交流輸入端分別連接到所述的調壓變壓器低壓側C相調壓繞組的三個輸出端； 所述的A相調壓電路、B相調壓電路和C相調壓電路分別包括一臺單相串聯變壓器、一個自動旁路開關和一臺交交變換器，所述的A相調壓電路的兩個交流輸出端分別連接到A相單相串聯變壓器輸出側繞組的兩端，A相單相串聯變壓器的輸入側繞組兩端分別并聯到A相自動旁路開關的兩端，并分別并聯到A相交交變換器的兩個交流輸出端，A相交交變換器的三個交流輸入端分別連接到A相調壓電路的三個交流輸入端;所述的B相調壓電路的兩個交流輸出端分別連接到B相單相串聯變壓器輸出側繞組的兩端，B相單相串聯變壓器的輸入側繞組兩端分別并聯到B相自動旁路開關的兩端，并分別并聯到B相交交變換器的兩個交流輸出端，B相交交變換器的三個交流輸入端分別連接到B相調壓電路的三個交流輸入端;所述的C相調壓電路的兩個交流輸出端分別連接到C相單相串聯變壓器輸出側繞組的兩端，C相單相串聯變壓器的輸入側繞組兩端分別并聯到C相自動旁路開關的兩端，并分別并聯到C相交交變換器的兩個交流輸出端，C相交交變換器的三個交流輸入端分別連接到C相調壓電路的三個交流輸入端。2.如權利要求1所述的有載電子調壓變壓器，其特征在于，其中所述的交交變換器實現多個交流輸入到單相交流輸出的變換，交交變換器采用多組可控硅切換方式或采用整流及逆變方式實現多路交流到單相交流的變換。
【文檔編號】H01F27/28GK205647270SQ201620416714
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月10日
【發明人】劉文華, 劉文輝, 趙香花, 路永輝
【申請人】北京西威清拓變流技術有限公司, 劉文華, 劉文輝