一种配电变压器有载调容调压系统技术方案

本发明专利技术涉及一种配电变压器有载调容调压系统，属于电力设备技术领域。该系统包括高压侧的A、B和C相绕组，低压侧的a、b和c相绕组；A、B和C相绕组均具有调压抽头；A、B和C相绕组的调压抽头分别串联分接开关后连接在一起；A、B和C相绕组均由两个高压线圈组成，两个高压线圈的首尾两端和调压抽头位置均通过第一调容开关连接；a、b和c相绕组均由两个低压线圈组成，两个低压线圈的首尾两端均通过第二调容开关连接。本发明专利技术提供的配电变压器有载调容调压系统，采用反向并联的晶闸管作为配电变压器调容调压开关，可以自动且迅速调节配电变压器的容量与电压。在切换过程中，电流电压波动稳定，不会对电网和配网中的敏感用户产生影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种配电变压器有载调容调压系统，属于电力设备

技术介绍
在我国广大农村与城郊配电网中，负荷季节性变化明显、峰谷差值大且电能质量低。因此设计一种自动有载调容调压的配电变压器是十分必要的。目前国内虽有载调容调压配电变压器投运，但大部分配电变压器仅有调压或调容功能。同时，目前我国的有载调压或调容配电变压器大多使用机械式开关。机械式开关具有切换速度慢、不能准确控制切换时间且有电弧产生等缺点。随着电力电子的蓬勃发展，电力电子元器件也朝着高电压、大电流、大容量的趋势发展。因此可以利用电力电子元器件作为调容调压配电变压器的开关。申请号为201310100118.7的专利技术专利文件中公开了一种名为“一种自适应负荷配电变压器”的技术方案。该装置通过对电压电流以及无功的实时监测，实现调压、调容、平衡三相负荷以及就地无功补偿的功能。但是该专利技术调容接线采用星—三角变换，在不断电的情况下切换变压器容量会产生冲击电流，不易于实现自动控制；同时低压侧的电压也会产生较大的波动，对配电变压器的自动调压过程产生很大的影响，不利于调容调压的综合控制。
技术实现思路
本专利技术要解决技术问题是：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有载调容调压的配电变压器系统。为了解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案是：一种配电变压器有载调容调压系统，包括:安装在配电变压器高压侧的A相绕组、B相绕组和C相绕组，安装在所述配电变压器低压侧的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相绕组均具有调压抽头；所述A相绕组、B相绕组和C相绕组的调压抽头分别串联分接开关后连接在一起；所述A相绕组、B相绕组和C相绕组均由两个高压线圈组成，两个高压线圈的首尾两端和所述调压抽头位置均通过第一调容开关连接；所述a相绕组、b相绕组和c相绕组均由两个低压线圈组成，两个低压线圈的首尾两端均通过第二调容开关连接；所述配电变压器的低压侧安装有电压互感器和电流互感器；所述电压互感器和电流互感器输出至控制系统；所述控制系统控制所述分接开关、第一电子开关和第二电子开关的通断；所述分接开关、第一调容开关和第二调容开关是由反向并联的两个晶闸管组成。上述方案进一步的改进在于：所述分接开关并联有缓冲电路；所述缓冲电路包括串联的电阻和电容。上述方案进一步的改进在于：所述调压抽头中包括有100%输出抽头；与该抽头连接的分接开关并联有过渡电路；所述过渡电路包括过渡电阻和与所述过渡电阻串联的过渡开关；所述过渡开关由反向并联的两个晶闸管组成；所述过渡开关由所述控制系统控制。本专利技术提供的配电变压器有载调容调压系统，与现有的技术相比，采用反向并联的晶闸管作为配电变压器调容调压开关，可以自动且迅速调节配电变压器的容量与电压。在切换过程中，电流电压波动稳定，不会对电网和配网中的敏感用户产生影响。本专利技术采用并联绕组的方法通过改变绕组截面积的大小实现调容，且在不断电的情况下切换变压器的容量不会产生冲击电流、过渡过程平缓、电压波形稳定。可以实现调容调压的综合控制。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术实施例的一个优选的实施例的变压器高压侧电路结构示意图。图2是本专利技术实施例的一个优选的实施例的变压器低压侧电路结构示意图。具体实施方式实施例本实施例的配电变压器有载调容调压系统，以±1X5%UN调压范围的配电变压器为例，该配电变压器包括3个抽头，分别为95%，100%和105%。如图1和图2所示，包括:安装在配电变压器高压侧的A相绕组、B相绕组和C相绕组，安装在配电变压器低压侧的a相绕组、b相绕组和c相绕组。A相绕组的三个调压抽头分别串联分接开关KV1.1、KV1.2和KV1.3后连接在一起，同样的，B相绕组的三个调压抽头分别串联分接开关KV2.1、KV2.2和KV2.3，C相绕组的三个调压抽头分别串联分接开关KV3.1、KV3.2和KV3.3，而后，各调压抽头分别串联各自的分接开关后连接在一起。A相绕组、B相绕组和C相绕组均由两个高压线圈组成，两个高压线圈的首尾两端和调压抽头位置均通过第一调容开关连接；如图1中所示，本例中的尾端也即抽头，因此对于A相绕组来说，其线圈经过KC1.1、KC1.2、KC1.3和KC1.4连接；这样，A相绕组的线圈即被分割成了4部分，WA1和WA4并联，WA2和WA5并联，WA3和WA6并联。同样的，B相绕组和C相绕组的布置方式与A相绕组一致，如图1中所示，不再赘述。如图2，线圈a相绕组、b相绕组和c相绕组均由两个低压线圈组成，两个低压线圈的首尾两端均通过第二调容开关连接。分接开关、第一调容开关和第二调容开关是由反向并联的两个晶闸管组成。分接开关并联有缓冲电路；缓冲电路包括串联的电阻R0和电容C0，如图1中，所有的分接开关两端均需并联缓冲电路，用以保护晶闸管。在A相绕组中与调压抽头中的100%抽头连接的分接开关并联有过渡电路；过渡电路包括过渡电阻R1和与过渡电阻R1串联的过渡开关KV1.4；B相绕组和C相绕组的布置方式与A相绕组一致，如图1中所示，不再赘述；过渡电路可以避免在切换触头的过程中两个分接开关同时导通，构成环流，产生极大的冲击电流。过渡开关由反向并联的两个晶闸管组成；过渡开关同样由控制系统控制。例如变压器运行后，KV1.2、KV2.2和KV3.2导通，如果低压侧监测的电压U2在95%UN到105%UN之间，则不需要切换分接头。如果低压侧监测到的电压低于95%UN，应使KV1.1、KV2.1和KV3.1导通，为保证在切换过程中变压器中的电流既不过流也不中断，因此在关断之前先导通KV1.4、KV2.4和KV2.4，再关断KV1.2、KV2.2和KV3.2，之后再导通KV1.1、KV2.1和KV3.1，最后关断KV1.4、KV2.4和KV2.4，完成一次分接头的切换。为避免在切换变压器容量的过程中造成短时停电，本实施例通过并联绕组改变绕组的截面积从而实现调容功能。用反向并联的晶闸管组作为有载调容分接开关的切换开关，当配电变压器负荷过小时，调节变压器在小容量方式下运行，即所有调容开关均不动作。当配电变压器负荷过大时，调节变压器在大容量方式下运行，即触发开关KC1.1、KC2.2和KC3.3，以及低压侧的各开关，同时根据此时调压触头导通的情况决定导通哪电压等级的调容开关。如图1中，如果KV1.1、KV2.2和KV3.3导通，则导通KC1.2、KC2.2和KC2.3；此时，处于105%UN输出状态；同样的原理，100%UN和95UN分别启动对应开关。缓冲电路可以限制过电压和电压上升率。配电变压器的低压侧安装有检测电路，该检测电路包括电压互感器和电流互感器以及数据采样模；数据采样模块处理由电流电压互感器收集到电流电压信号，并将信号传输到控制系统；电压互感器两端分别接在配电变压器低压侧中性点和低压侧任意一相（可以接在c相）之间，电流互感器接于低压侧任意一相上（可以接在c相）。利用数据采样模块数可获取低压侧电压U2和电流I2。再将监测到的数据传输给控制系统，控制系统获得的U2和I2与设定的整定值进行比较，决定配电变压器是否需要调压或调容。控制系统控制所有分接开关、过渡开关、第一调容子开关和第二调容开关的通断。在配电变压器运行的过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电变压器有载调容调压系统，包括:安装在配电变压器高压侧的A相绕组、B相绕组和C相绕组，安装在所述配电变压器低压侧的a相绕组、b相绕组和c相绕组；其特征在于：所述A相绕组、B相绕组和C相绕组均具有调压抽头；所述A相绕组、B相绕组和C相绕组的调压抽头分别串联分接开关后连接在一起；所述A相绕组、B相绕组和C相绕组均由两个高压线圈组成，两个高压线圈的首尾两端和所述调压抽头位置均通过第一调容开关连接；所述a相绕组、b相绕组和c相绕组均由两个低压线圈组成，两个低压线圈的首尾两端均通过第二调容开关连接；所述配电变压器的低压侧安装有电压互感器和电流互感器；所述电压互感器和电流互感器输出至控制系统；所述控制系统控制所述分接开关、第一电子开关和第二电子开关的通断；所述分接开关、第一调容开关和第二调容开关是由反向并联的两个晶闸管组成。

【技术特征摘要】
1.一种配电变压器有载调容调压系统，包括:安装在配电变压器高压侧的A相绕组、B相绕组和C相绕组，安装在所述配电变压器低压侧的a相绕组、b相绕组和c相绕组；其特征在于：所述A相绕组、B相绕组和C相绕组均具有调压抽头；所述A相绕组、B相绕组和C相绕组的调压抽头分别串联分接开关后连接在一起；所述A相绕组、B相绕组和C相绕组均由两个高压线圈组成，两个高压线圈的首尾两端和所述调压抽头位置均通过第一调容开关连接；所述a相绕组、b相绕组和c相绕组均由两个低压线圈组成，两个低压线圈的首尾两端均通过第二调容开关连接；所述配电变压器的低压侧安装有电压互感器和电流互感器；所述电压互...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宏忠，顾苏雯，许洪华，王华芳，王春宁，徐晗，
申请(专利权)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，
类型：发明
国别省市：江苏;32