无触点有载自动调压配电变压器制造技术

本发明专利技术提供的是一种无触点有载自动调压配电变压器，它包括无触点分接开关和单片机控制系统，配电变压器本体高压绕组在中性点侧留有额定电压（Ｕ↓［Ｎ］）、９５％Ｕ↓［Ｎ］和１０５％Ｕ↓［Ｎ］三个抽头，在每个抽头与中性点之间接有作为无触点分接开关的过零型固态继电器ＳＳＲ，测量兼工作电源变压器Ｔ输出的低压侧电压值接入单片机监控系统，单片机监控系统的输出接作为无触点分接开关的固态继电器ＳＳＲ的控制回路。本发明专利技术具有能根据负荷的变化而自动稳压的特点，且结构紧凑，造价也低，且采用固态继电器代替双向晶闸管，工作更可靠，稳压性能更好。

【技术实现步骤摘要】
(一)、所属领域本专利技术涉及的是配电变压器，具体地说是一种电力系统中具有一定自动稳压功能的配电变压器。(二)、
技术介绍
目前的配电变压器绝大多数(99％以上)均采用无载也称无励磁调压，即必须在停电状态下改变高压绕组工作分接头进而实现调压，因调节不便，几乎每年只在配电变压器检修时才根据已有的运行经验重新确定分接头的位置。这样每天由于负荷的波动使配电变压器二次侧的电压有较大的变化，电压不稳。只在及个别的配电变压器上装设有载调压开关，这种开关多为有触点机械式或无触点有触点混合式。它们虽然能有载调压，使变压器二次侧电压比较稳定，但这种配电变压器结构复杂，体积庞大可靠性低，而造价要比无励磁调压的同容量的配电变压器高50％甚至几倍，且这种配电变压器不能频繁动作，性能也较差。申请号为98115448.4的专利技术专利文件中公开了一种，名称为“电力变压器无触点电子有载调压装置”的技术方案，这种装置采用双向晶闸管作为无触点开关，控制回路与低压侧无关，它的优点是控制回路不用考虑高压侧单相接地时控制回路的耐压问题，且当电源侧电压变化时，可以通过检测高压侧调节绕组分接头间的电压实现有载调压，但当负荷变化引起的变压器二次侧电压的变化控制回路确无法反应，而电压波动主要是用于负荷变化所引起的，所以这种有载调压装置稳压效果差；另一方面，它采用双向晶闸管作为无触点开关，使控制电路复杂，降低了装置的可靠性；同时该项专利申请是将“变压器无触点电子有载调压装置”作为一个独立装置，与电力变压器配套使用，使整个有载调压变压器系统结构庞大，造价较高，不适合容量较小的配电变压器。(三)、
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单、造价低、可靠性高、稳定性好的无触点有载自动调压配电变压器。本专利技术的目的是这样实现的它包括无触点分接开关和单片机控制系统，配电变压器本体高压绕组在中性点侧留有额定电压(UN)、95％UN和105％UN三个抽头，在每个抽头与中性点之间接有作为无触点分接开关的过零型固态继电器SSR，测量兼工作电源变压器T输出的低压侧绕组接入计算机监控系统，计算机监控系统的输出接无触点分接开关的固态继电器SSR的控制回路。本专利技术还可以包括这样一些结构特征1、在每个SSR两端并联有由电阻R和电容C组成的容阻吸收电路。2、在固态继电器SSR2支路中串接绕线式电阻RX。3、在单片机监控系统前设有由控制开关K和蓄电池E构成的蓄电池启动电路。4、测量兼工作电源变压器T接在配电变压器的负荷侧任一相(例a相)出线端与中性线n出线端之间。5、单片机监控系统的构成为测量兼电源变压器T二次侧测量绕组T1接整流桥ZL1，直流的负极接地，再经过RCП型滤波后经与滤波输出电容并联的整定电位器W1和保护稳压管D38接到A/D转换芯片U7的第3脚，U7经串行方式将A/D转换结果送给单片机U16，U16经P0和P2口发出触发相应固态继电器的触发信号，该信号经驱动芯片U5、U6驱动后，输入相应的直流继电器，所有固态继电器的控制回路的正极接控制板上的+12V电源。6、无触点分接开关和单片机控制系统安装在变压器的油枕中。与已有技术相比本专利技术的主要特点体现在1、由过零型固态继电器(而不是双向晶闸管)作为无触点分接开关，分接开关接在各分接头与中性点之间；2、用一性能价格比相对较高的89C52单片机构成计算机监控系统，由该监控系统根据测得的变压器二次侧(380V侧)电压U2控制各分接开关的导通与关断，单片机监控系统由配电变压器低压侧供电和检测低压侧电压，这样可以根据负荷侧的电压来自动调整工作分接头，实现有载调压，达到自动稳定变压器输出电压的目的；3、采用蓄电池作为单片机监控系统的启动电源，以保证当变压器刚加电压时，使与额定电压分接头相连的固态继电器保持在导通状态；4、在现有的配电变压器基本结构和油箱尺寸不变，将油箱与油枕之间的油路改为截面不小于6400mm2的矩形或圆形油路，油枕改为半圆柱体，以便将分接头引线引到油枕中和在油枕中安装无触点开关板及控制部分；5、将无触点开关和计算机监控系统安装在油枕中，构成机电一体化的具有自动稳压功能的配电变压器，减小整机体积和造价，同时也防止冬季气温过低，集成电路工作不稳定。本专利技术研究与实验室模拟实践证明，本装置与目前的机械式有触点自动有载调压配电变压器相比，具有调节过程中无电弧，调节速度快，可频繁动作，安全可靠，造价低寿命长等优点，例对1000kVA的配电变压器，本专利技术与无载调压的相比，造价提高不大于5％。而与专利技术专利申请公开说明书(申请号98115448.4)公布的“电力变压器无触点电子有载调压装置”相比，具有能根据负荷的变化而自动稳压的特点，且整个无触点开关及其控制电路都装在配电变压器油枕中，构成了一个自动稳压的配电变压器，结构紧凑，造价也低，且采用固态继电器代替双向晶闸管，工作更可靠，稳压性能更好。附图说明图1是本专利技术的原理接线图；图2是本专利技术单片机监控系统原理图；图2是本专利技术自动有载调压流程图；图4是本专利技术结构示意图。图5本专利技术安装示意图；图6本专利技术测量兼电源变压器原理图。(五)、具体实施方案下面结合附图举例对本专利技术做更详细地描述结合图1，配电变压器本体高压绕组在中性点侧留有额定电压(UN)、95％UN和105％UN三个抽头，在每个抽头与中性点之间接有额定电压660V45A的过零型固态继电器SSR作为无触点分接开关，计算机监控系统根据测量兼工作电源变压器T提供的低压侧电压值，发出触发作为无触点分接开关的固态继电器SSR的脉冲。达到稳定负荷侧电压U2的目的。为了防止改变分接头时固态继电器失控，本装置采用在每个SSR两端并联阻容吸收电路RC，以限制在改变分接头时，固态继电器两端电压的上升率。为限制改变分接头时在两分接头之间的绕组中产生较大环流，本专利技术采用单电阻过渡的方法，即在用于过渡的固态继电器SSR2支路中串接25W5Ω的绕线式电阻RX，在每次改变分接头(即改变导通的SSR)时，都记过SSR-RX支路过渡，例由于U2下降，要由SSR3导通变为SSR1导通，以提高U2值，则变换过程为在电压过零时，给SSR2触发电压，使SSR2导通，同时撤去SSR3的触发电压，在SSR3电流过零时SSR3关断，在下一个电压过零时，给SSR1触发电压，使其导通，同时撤去SSR2的触发电压，当SSR2中电流过零时，SSR2关断，完成一次变换，每次变换时间不超过10ms。为防止变压器刚上电时，低压侧没有电压使计算机监控系统没有脉冲输出，导致全部SSR均处于关断状态，配电变压器无法启动，也将使SSR击穿，为此本电路设有蓄电池启动电路，在变压器要投入前，先通过在变压器外面就可以操作的控制开关K将蓄电池E(4安时)投入，使计算机监控系统工作，使三相的SSR3都处于导通状态，然后再将配电变压器投入运行，在此之后进入自动调压状态。当变压器停运时间较短(24小时以内)时，K可以一直处于闭合状态，这样再投入运行时就不用再操作K了。测量兼工作电源变压器T接在配电变压器的负荷侧(低压侧)a相与中性线n之间，以便直接反应变压器的二次侧的电压值。结合图2，测量兼电源变压器二次侧测量绕组T1将测得的电压经整流桥ZL1整流后获得脉动直流，直流的负极为公共地，再经过RCП型滤波后经与滤波输出电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无触点有载自动调压配电变压器，它包括无触点分接开关和单片机控制系统，其特征是：配电变压器本体高压绕组在中性点侧留有额定电压Ｕ↓［Ｎ］、９５％Ｕ↓［Ｎ］和１０５％Ｕ↓［Ｎ］三个抽头，在每个抽头与中性点之间接有作为无触点分接开关的过零型固态继电器ＳＳＲ，测量兼工作电源变压器Ｔ输出的低压侧电压值接入单片机监控系统，单片机监控系统的输出接作为无触点分接开关的固态继电器ＳＳＲ的控制回路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵玉林，董守田，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]