一种基于集成电感的电源变压器制造技术

技术编号：39950674 阅读：4 留言：0更新日期：2024-01-08 23:16

本发明专利技术涉及变压器技术领域，尤其涉及一种基于集成电感的电源变压器，该智能变压器包括主变压器、检测机构、低压配电机构、温度检测模块、低压配电模块、故障分析模块和控制执行模块，其中故障分析模块包括冷却液监测单元、电流监测单元和电压监测单元，通过对主变压器的温度、输出电流和输出电压进行实时监测和控制，实现地铁牵引电力的高效供应。并在预设条件下设置检测周期对主变压器温度进行检测，以确保主变压器的安全运行，本发明专利技术能够提高地铁牵引电力调度的故障诊断能力、降低维护成本。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变压器，尤其涉及一种基于集成电感的电源变压器。

技术介绍

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2、随着城市化进程的加快，地铁作为一种高效、环保的城市交通工具，越来越受到人们的青睐。地铁系统的运行离不开稳定可靠的电力供应，而变压器作为电力系统中的关键设备，其性能直接影响到地铁系统的正常运行。传统的变压器在地铁牵引电力调度过程中，往往存在能源利用效率低、故障诊断能力差、维护成本高等问题。

3、中国专利公开号：cn105459853a公开了一种供电系统，包括外部电源、主变电所、牵引供电系统、动力照明系统、电力监控系统、杂散电流防护系统以及地铁接地系统，所述外部电源来自城市电网且呈线状分布，所述主变电所接受外部电源提供的高压电源转变为变电所需要的中压电源，主变电所采用y/δ接线且装设专用接地变压器，牵引供电系统分为牵引变电所设置和主接线两个部分，牵引变电所与车站降压变电所合建，构成牵引降压混合变电所，牵引变电所中压主接线采用单母线分段方式，两套整流机组接于同一段母线上，牵引变电所直流主接线采用单母线系统，牵引变电所主接线由交流中压开关设备、牵引整流机组、直流开关设备几部分组成，所述杂散电流防护系统包括杂散电流收集网，所述地铁接地系统利用结构钢筋作为自然接地体，所述外部电源的供电方式为集中式、分散式、混合式三种中的一种；由此可见，现有技术存在以下问题：由于传统的变压器在地铁牵引电力调度过程中对变压器的监控精确度差，导致能源利用效率低、故障诊断能力差、维护成本高。

技术实现思路

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2、为此，本专利技术提供一种基于集成电感的电源变压器，用以克服现有技术中对电源变压器的故障诊断能力差、维护成本高的问题。

3、为实现上述目的，本专利技术一方面提供一种基于集成电感的电源变压器，包括：

4、主变压器，其包括壳体和间隔设置在所述壳体内的用以将外部电能变压传输至负载端的耦合电感；

5、检测机构，其包括设置在主变压器壳体内壁的若干用以检测所述主变压器温度的温度传感器，设置在主变压器输出端的用以检测所述主变压器的输出电流的电流传感器，设置在主变压器输出端的用以检测所述主变压器的输出电压的电压传感器，设置在主变压器内部左侧的用以检测所述主变压器内冷却液液位的液位传感器；

6、低压配电机构，其设置在所述主变压器的输出端，用以将所述主变压器的电能转化为低压电能以对地铁供电；

7、温度检测模块，其与若干温度传感器连接，用以在预设条件下控制各所述温度传感器对所述主变压器进行温度检测；

8、低压配电模块，其与低压配电机构连接，用以根据地铁牵引电力单元所需实时电压与实时功率控制所述低压配电机构为地铁供电；

9、故障分析模块，其分别与所述温度检测模块和低压配电模块连接，用以根据主变压器的温度所处温度条件确定对所述主变压器的检测方式，并在第一检测方式下根据冷却液液位确定冷却系统的工作方式的优化措施和根据主变压器的输出电压的波动率确定对所述主变压器的输出电流进行调节的调节系数；

10、控制执行模块，其分别与所述主变压器、低压配电机构以及故障分析模块连接，用以在对应检测方式下确定所述主变压器的变电方式。

11、进一步地，所述故障分析模块包括用以监测液位传感器检测的冷却液液位的冷却液监测单元，用以监测电流传感器检测的主变压器的输出端电流的电流监测单元，用以监测电压传感器检测的所述主变压器的输出端电压的电压监测单元。

12、进一步地，所述温度检测模块获取各所述温度传感器检测的所述主变压器内的局部温度，并在所述局部温度大于温度标准的状态下确定局部温度超限。

13、进一步地，所述故障分析模块统计所述变压器内的若干温度传感器中检测到局部温度超限的温度传感器的数量，并在该数量大于预设数量条件下计算所述主变压器的温度方差，以根据该温度方差初步确定所述故障分析模块检测所述主变压器故障时的若干检测方式，若干所述检测方式包括获取所述冷却液监测单元监测的冷却液液位和获取所述电压监测单元监测的所述主变压器输出端电压的第一检测方式以及获取所述电流监测单元监测的所述主变压器的输出端电流的第二检测方式。

14、进一步地，所述故障分析模块在第一检测方式下根据冷却液液位与标准液位的比对结果确定对所述主变压器的冷却系统工作方式的优化措施，其中优化措施包括向冷却系统添加冷却液直至液位上升至标准液位的第一优化措施和对冷却液的循环速率进行调整的第二优化措施。

15、进一步地，所述故障分析模块在第二优化措施下，计算所述冷却液液位与标准液位的液位差以根据所述液位差与预设液位差的比对结果确定调节循环速率的调节系数以调节循环速率。

16、进一步地，所述故障分析模块在第一检测方式下统计所述输出电压的波动率，并在该波动率大于预设波动率时根据所述波动率与预设波动率确定对变压电流进行调节时的电流调节系数以对所述主变压器的变压电流进行调节。

17、进一步地，所述故障分析模块在第二检测方式下统计所述输出端电流存在突变电流的突变次数，以计算单个检测周期内的突变电流的变化量均值，并根据该电流变化量均值确定对所述主变压器的输出功率的若干限制措施。

18、进一步地，所述故障分析模块根据以下公式计算突变电流的变化量均值，设定

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20、其中，u为变化量均值，d为输出端电流，de为突变电流，m为突变次数。

21、进一步地，所述故障分析模块统计若干检测周期内的故障总次数，以根据该故障总次数与预设故障次数的比对结果确定所述检测周期的修正系数以修正所述检测周期。

22、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，本专利技术通过对主变压器的智能控制，可以根据实际需求调整供电方式，避免不必要的能源浪费，降低整个系统的能耗，故障分析模块可以实时监测冷却液液位、输出端电流和输出端电压等关键参数，及时发现异常情况并采取相应措施，保障主变压器的安全运行，通过对各个模块的协同工作，实现对地铁牵引电力调度的智能化管理，提高系统的自动化程度，提高了故障诊断能力，降低了维护成本。

23、进一步地，本专利技术通过对主变压器的温度进行实时监测和控制，可以有效防止因温度过高而导致的设备损坏，从而提高系统的稳定性和可靠性。

24、进一步地，本专利技术通过计算主变压器的温度方差，选择不同的检测方式，使得故障检测更加灵敏，有针对性地对不同故障情况进行检测，根据温度方差选择不同的检测方式，可以针对不同的故障情况进行更为精确的诊断，提高故障诊断的准确性。

25、进一步地，本专利技术通过计算主变压器的温度方差，根据不同的温度分布情况选择合适的检测方式，从而提高故障检测的准确性，根据温度方差自动选择不同的检测方式，实现故障检测的自动化，提高了故障诊断能力，提高工作效率。

26、进一步地，本专利技术通过实时监测冷却液液位并采取相应的优化措施，可以避免因冷却液液位不足或循环速率不达标而导致的设备过热，从而提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于集成电感的电源变压器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于集成电感的电源变压器，其特征在于，所述故障分析模块包括用以监测液位传感器检测的冷却液液位的冷却液监测单元，用以监测电流传感器检测的主变压器的输出端电流的电流监测单元，用以监测电压传感器检测的所述主变压器的输出端电压的电压监测单元。

3.根据权利要求2所述的基于集成电感的电源变压器，其特征在于，所述温度检测模块获取各所述温度传感器检测的所述主变压器内的局部温度，并在所述局部温度大于温度标准的状态下确定局部温度超限。

4.根据权利要求3所述的基于集成电感的电源变压器，其特征在于，所述故障分析模块统计所述变压器内的若干温度传感器中检测到局部温度超限的温度传感器的数量，并在该数量大于预设数量条件下计算所述主变压器的温度方差，以根据该温度方差初步确定所述故障分析模块检测所述主变压器故障时的若干检测方式，若干所述检测方式包括获取所述冷却液监测单元监测的冷却液液位和获取所述电压监测单元监测的所述主变压器输出端电压的第一检测方式以及获取所述电流监测单元监测的所述主变压器的输出端电流的第二检测方式。

5.根据权利要求4所述的基于集成电感的电源变压器，其特征在于，所述故障分析模块在第一检测方式下根据冷却液液位与标准液位的比对结果确定对所述主变压器的冷却系统工作方式的优化措施，其中优化措施包括向冷却系统添加冷却液直至液位上升至标准液位的第一优化措施和对冷却液的循环速率进行调整的第二优化措施。

6.根据权利要求5所述的基于集成电感的电源变压器，其特征在于，所述故障分析模块在第二优化措施下，计算所述冷却液液位与标准液位的液位差以根据所述液位差与预设液位差的比对结果确定调节循环速率的调节系数以调节循环速率。

7.根据权利要求6所述的基于集成电感的电源变压器，其特征在于，所述故障分析模块在第一检测方式下统计所述输出电压的波动率，并在该波动率大于预设波动率时根据所述波动率与预设波动率确定对变压电流进行调节时的电流调节系数以对所述主变压器的变压电流进行调节。

8.根据权利要求7所述的基于集成电感的电源变压器，其特征在于，所述故障分析模块在第二检测方式下统计所述输出端电流存在突变电流的突变次数，以计算单个检测周期内的突变电流的变化量均值，并根据该电流变化量均值确定对所述主变压器的输出功率的若干限制措施。

9.根据权利要求8所述的基于集成电感的电源变压器，其特征在于，所述故障分析模块根据以下公式计算突变电流的变化量均值，设定

10.根据权利要求9所述的基于集成电感的电源变压器，其特征在于，所述故障分析模块统计若干检测周期内的故障总次数，以根据该故障总次数与预设故障次数的比对结果确定所述检测周期的修正系数以修正所述检测周期。

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【技术特征摘要】

1.一种基于集成电感的电源变压器，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的基于集成电感的电源变压器，其特征在于，所述故障分析模块在第一检测方式下根据冷却液液位与标准液位的比对结果确定对所述主变压器的冷却系统工作方式的优化措施，其中优...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴早荣，朱建林，
申请(专利权)人：张家港鑫峰机电有限公司，
类型：发明
国别省市：

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