一种三相电抗器励磁有载调压系统技术方案

本发明专利技术提出了一种三相电抗器励磁有载调压系统，包括三相电抗器和有载调压电路单元；三相电抗器包括主电感绕组和励磁绕组；有载调压电路单元包括一降压交流接触器、升压交流接触器、两个端子交流接触器、续流接触器单元和旁路短接单元；主电感绕组串联在负载和电网之间；励磁绕组与旁路短接单元、续流接触器单元分别并联；降压交流接触器分别与主电感绕组的尾端、励磁绕组的首端连通；升压交流接触器分别与主电感绕组的首端、励磁绕组的尾端连通；端子交流接触器分别短接在励磁绕组的首端和尾端。本发明专利技术在电网和负载之间串联三相电抗器励磁有载调压，实现了有载调压，不需要电力变压器具有分接绕组及有载分接开关。

【技术实现步骤摘要】
一种三相电抗器励磁有载调压系统
本专利技术属于低压变电和配电领域，尤其涉及一种三相电抗器励磁有载调压系统。
技术介绍
目前，电力系统主要采用分接开关调节变压器绕组抽头进行无载调压或有载调压。由于变压器的无载调压操作需要变压器断电，造成用电设备停电，这种方式不常用，所以会采用变压器加分接开关有载调压方式调压。有载分接开关称为：OLTC，可带负载调节变压器一次绕组或二次绕组抽头，通过改变变压器一次绕组和二次绕组的电压比实现电压调节。但上述有载分接开关在工作过程中存在以下缺陷：1)需要多个过渡电阻维持分接过程的负载电流，过渡电阻既要承受变压器分接端压差环流，还要承受负载电流，所以过渡电阻功率很大；2)过渡电阻需要集成在分接开关总成中，考虑散热和绝缘的要求，使得安装难度增大；3)由于电阻引线受电磁力的作用以及高电压大电流的作用，较容易出现击穿或开路，发生分接过程断流、产生高压电弧，引起分接开关损坏，造成停电，而有载分接开关的维修难度大、耗时又多，所以造成的损失很大；4)有载调压分接开关寿命较短，定期维护保养的技术要求很高，有统计说明，分接开关故障占变压器故障率20％。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种三相电抗器励磁有载调压系统，依据电磁学理论，利用电抗器的自感电势来调节输出电压，并最终实现三相自动有载调压，解决了现有技术中由于依赖于变压器的分接绕组，以及由此派生的分接开关而造成的上述技术问题。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种三相电抗器励磁有载调压系统，包括三相电抗器和有载调压电路单元；所述三相电抗器包括主电感绕组和励磁绕组；所述有载调压电路单元包括一降压交流接触器、升压交流接触器、两个端子交流接触器、续流接触器单元和旁路短接单元；所述主电感绕组串联在负载和电网之间；所述励磁绕组与所述旁路短接单元、续流接触器单元分别并联；所述续流接触器单元在所述端子交流接触器切换的过程中，先于所述端子交流接触器闭合，然后在所述端子交流接触器完成切换后，再断开；所述降压交流接触器分别与所述主电感绕组的尾端、励磁绕组的首端连通；所述升压交流接触器分别与所述主电感绕组的首端、励磁绕组的尾端连通；所述端子交流接触器分别短接在所述励磁绕组的首端和尾端；升压状态时，所述降压交流接触器、励磁绕组尾端的端子交流接触器断开；所述升压交流接触器闭合、励磁绕组首端的端子交流接触器闭合以连通励磁回路；降压状态时，所述升压交流接触器、励磁绕组首端的端子交流接触器断开；所述降压交流接触器闭合、励磁绕组尾端的端子交流接触器闭合以连通励磁回路。优选地，所述励磁绕组包括依次串联的第一绕组、第二绕组和第三绕组；所述第二绕组首端连通所述第一绕组的尾端；所述第二绕组的尾端连通所述第三绕组的首端；所述第一绕组的尾端、第二绕组的尾端分别串联一端子交流接触器。优选地，所述升压状态包括第一升压工况、第二升压工况和第三升压工况；其中，第一升压工况时，所述升压交流接触器、位于所述励磁绕组首端的端子交流接触器闭合；第二升压工况时，所述升压交流接触器、位于第一绕组的尾端的端子交流接触器闭合；第三升压工况时，所述升压交流接触器、位于第二绕组的尾端的端子交流接触器闭合。优选地，第一升压工况时，输出电压等于103％输入电压；第二升压工况时，输出电压等于105％输入电压；第三升压工况时，输出电压等于107％输入电压。优选地，所述降压状态包括第一降压工况、第二降压工况和第三降压工况；其中，第一降压工况时，所述降压交流接触器、位于所述励磁绕组尾端的端子交流接触器闭合；第二降压工况时，所述降压交流接触器、位于第二绕组尾端的端子交流接触器闭合；第三降压工况时，所述降压交流接触器、位于第一绕组尾端的端子交流接触器闭合。优选地，所述续流接触器单元包括续流交流接触器和与所述续流交流接触器串联的续流电阻。优选地，进一步包括一断路器；所述断路器与所述续流交流接触器串联；所述断路器闭合处于常闭状态；当进行升压转换和降压转换时，所述续流交流接触器闭合。优选地，所述旁路短接单元包括两只常闭型接触器；所述常闭型接触器并联接在所述励磁绕组的首端和尾端；所述常闭型接触器包括4个常闭触点；2只所述常闭型接触器重复连接三相电路中的一相。优选地，进一步包括一旁路检修单元；所述旁路检修单元为一手操断路器；所述手操断路器短接并联在所述励磁绕组的两端；所述旁路短接单元失电断开后，所述手操断路器闭合以将所述励磁绕组短接。优选地，进一步包括三相交流互感器；所述三相交流互感器串联在所述电网和主电感绕组之间。与现有技术相比，本专利技术的优点为：1)在电网和负载之间串联三相电抗器励磁有载调压，通过有载调压电路单元和控制单元调节三相电抗器励磁电压，在电源上叠加可调电势，实现有载调压，不需要电力变压器具有分接绕组及有载分接开关。2)在出现故障时，旁路检修单元可以快速恢复供电；3)不停止供电的情况下对一些故障进行维修。附图说明图1为现有技术中OLTC变压器有载调压方框图；图2为本专利技术一实施例的三相电抗器励磁有载调压系统的工作状态图；图3为本专利技术一实施例的三相电抗器励磁有载调压系统的电气原理图。其中，1三相电源输入端，2-三相电流互感器，3-主电感绕组，4-第一绕组，5-第二绕组，6-第三绕组，7-有载调压电路单元，8-调压输出端，9-续流接触器单元，10-降压交流接触器，11-旁路短接单元，12-专用试验端子，13-升压交流接触器，14-旁路检修单元，15-OLTC变压器分接开关，16-三相电抗器励磁有载调压系统，17-电力变压器。具体实施方式下面将结合示意图对本专利技术的三相电抗器励磁有载调压系统进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术，而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。如图1所示，传统OLTC变压器有载调压方式是将OLTC变压器分接开关15放置在电力变压器的高压绕组侧，通过有载分接开关切换电力变压器17的高压绕组分接端进行电压比调节。Uout表示输出电压，Uin表示输入电压，Nm表示高压输入绕组基础匝数，Ku表示OLTC有载分接开关的调节系数，N1表示高压输入绕组实际匝数，N2表示变压器副边低压输入绕组匝数。电压关系式：N1＝Nm*Ku；Uout＝Uin*N2/N1，调节Ku可以控制Uout。OLTC调压方式为：通过分接开关调节变压器匝数比已达到调节电压的目的，调压过程的开关和过渡电阻直接串联在电网和负载间。为了能实现有载调压，通过有载分接开关的操作先连接过渡电阻，让过渡电阻短时承担匝间环流和全部负载电流，再接通变压器的目标分接端，最后再断开过渡电阻的方式完成有载调压。如图2所示，本专利技术是在电网和负载之间串联三相电抗器励磁有载调压系统16进行三相电抗器励磁有载调压，通过调节三相电抗器励磁电压，在电源上叠加可调电势，实现有载调压，不需要电力变压器具有分接绕组及有载分接开关。Uout表示输出电压，Uin表示输入电压，Δe表示三相电抗器可调励磁形成的自感电势，Δe的幅值和极性可调。电压关系式：Uout＝Uin+Δe，调节Δe可以改变Uout。由于励磁绕组的电源电压可单独设计，方便器件选型，同时三相电抗器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相电抗器励磁有载调压系统，其特征在于，包括三相电抗器和有载调压电路单元；所述三相电抗器包括主电感绕组和励磁绕组；所述有载调压电路单元包括一降压交流接触器、升压交流接触器、两个端子交流接触器、续流接触器单元和旁路短接单元；所述主电感绕组串联在负载和电网之间；所述励磁绕组与所述旁路短接单元、续流接触器单元分别并联；所述续流接触器单元在所述端子交流接触器切换的过程中，先于所述端子交流接触器闭合，然后在所述端子交流接触器完成切换后，再断开；所述降压交流接触器分别与所述主电感绕组的尾端、励磁绕组的首端连通；所述升压交流接触器分别与所述主电感绕组的首端、励磁绕组的尾端连通；所述端子交流接触器分别短接在所述励磁绕组的首端和尾端；升压状态时，所述降压交流接触器、励磁绕组尾端的端子交流接触器断开；所述升压交流接触器闭合、励磁绕组首端的端子交流接触器闭合以连通励磁回路；降压状态时，所述升压交流接触器、励磁绕组首端的端子交流接触器断开；所述降压交流接触器闭合、励磁绕组尾端的端子交流接触器闭合以连通励磁回路。

【技术特征摘要】
1.一种三相电抗器励磁有载调压系统，其特征在于，包括三相电抗器和有载调压电路单元；所述三相电抗器包括主电感绕组和励磁绕组；所述有载调压电路单元包括一降压交流接触器、升压交流接触器、两个端子交流接触器、续流接触器单元和旁路短接单元；所述主电感绕组串联在负载和电网之间；所述励磁绕组与所述旁路短接单元、续流接触器单元分别并联；所述续流接触器单元在所述端子交流接触器切换的过程中，先于所述端子交流接触器闭合，然后在所述端子交流接触器完成切换后，再断开；所述降压交流接触器分别与所述主电感绕组的尾端、励磁绕组的首端连通；所述升压交流接触器分别与所述主电感绕组的首端、励磁绕组的尾端连通；所述端子交流接触器分别短接在所述励磁绕组的首端和尾端；升压状态时，所述降压交流接触器、励磁绕组尾端的端子交流接触器断开；所述升压交流接触器闭合、励磁绕组首端的端子交流接触器闭合以连通励磁回路；降压状态时，所述升压交流接触器、励磁绕组首端的端子交流接触器断开；所述降压交流接触器闭合、励磁绕组尾端的端子交流接触器闭合以连通励磁回路。2.根据权利要求1所述的三相电抗器励磁有载调压系统，其特征在于，所述励磁绕组包括依次串联的第一绕组、第二绕组和第三绕组；所述第二绕组首端连通所述第一绕组的尾端；所述第二绕组的尾端连通所述第三绕组的首端；所述第一绕组的尾端、第二绕组的尾端分别串联一端子交流接触器。3.根据权利要求2所述的三相电抗器励磁有载调压系统，其特征在于，所述升压状态包括第一升压工况、第二升压工况和第三升压工况；其中，第一升压工况时，所述升压交流接触器、位于所述励磁绕组首端的端子交流接触器闭合；第二升压工况时，所述升压交流接触器、位于第一绕组的尾端的端子交流接触器闭合；第三升压工况时，所述升压交流接触器、位于第二绕组的尾端的端子交...

【专利技术属性】
技术研发人员：张江，杲其盛，
申请(专利权)人：上海国祺能源有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31