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自保护恒压电力变压器

基本信息

  • 申请号 CN00111315.1 
  • 公开号 CN1340749A 
  • 申请日 2000/08/30 
  • 公开日 2002/03/20 
  • 申请人 姚志明  
  • 优先权日期  
  • 发明人 姚洪霖 姚志明  
  • 主分类号  
  • 申请人地址 250100山东省济南市花园路134号 
  • 分类号  
  • 专利代理机构  
  • 当前专利状态 发明专利申请公布 
  • 代理人  
  • 有效性 发明公开 
  • 法律状态
  •  

摘要

本发明提供了一种自保护恒压电力变压器。
它受内置微控制器控制,对运行参数进行实时采样分析,判断其电压变化或故障的发生,指令设在三相线圈星点位置的无触点电子组合开关,在三相分别过零的瞬间,无声、无光地进行有载电压的调整或故障的切除,平稳迅速、无冲击。
比现行有载调压变压器体积小重量轻,并能简化外置配电设备,在煤粉、油雾和瓦斯环境运行是防爆的。
本发明的实施对提高用户电压质量,减少配电线路和变压器自身电能损耗都有着重要的作用和影响。
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权利要求书

1、一种自保护恒压电力变压器,其特征是:在星形接线的 三相线圈末端与各相调压线圈两端及各调压分接抽头与中性星 点的连接都是通过电子式组合开关进行电气通断的。
2、根据权利要求1所述变压器,其特征是:在星形接线的 三相线圈末端,各设置一组带多个分接抽头的调压线圈,其首 尾分别通过电子方向开关与三相线圈末端电连接。
3、根据权利要求1所述变压器,其特征是:电子式组合开 关是由输入电压采样及直流电源电路、输出电压采样电路、电 流采样电路、微控制器电路、电子方向开关、电子转换开关、 中性点相互电连接构成。
4、根据权利要求1所述变压器,其特征是:变压器对负载 的初始送电或故障后的运行恢复,是通过设置在变压器壁上的 运行恢复开关电路的遥控或手动开关进行的。
5、根据权利要求1所述变压器,其特征是:变压器的电子 式组合开关在机械构造上是一独立的整体部件。
它与变压器各 线圈,分接抽头及运行恢复开关电路是通过接插件电连接的。
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说明书

本发明涉及一种有载自动调压电力变压器,尤其是一种能通过 内置电子转换开关自动调整输出端电压,使之平稳保持在一个恒定 的设计要求范围;并能通过内部电子开关自动切除变压器输出端故 障,对自身进行保护的自保护恒压电力变压器。
目前,已知的电力变压器主要是由机箱,铁芯,分别套绕在铁 芯上的三相一、二次线圈,机械式中性点转换开关构成。
转换开关 主要是用于调整变压器输出电压。
机械式转换开关又分无载转换开 关和有载电动转换开关两种。
无载转换开关由于不能带电操作而失 去了实用价值;有载电动转换开关由于附加了许多延长接点、附加 电阻和带动其转换的电动机,使机械构造变得十分复杂和笨重;转 换时间长、调压不平稳、不易频繁操作,因此不能对输出电压进行 及时的调整;对输出端故障还需要外设保护和笨重的自动或电动开 关进行。
本发明的目的是提供一种由内置电子式组合开关,这种开关在 机械构造上是一个可以独立的整体部件,它能自动调整变压器的输 出端电压,使之维持在一个恒定的设计要求范围;并能通过该开关 自动切除变压器输出端故障的自保护恒压电力变压器。
本发明的目的是这样实现的:在电力变压器星形接线的三相线 圈末端,各设置一组带多个分接抽头的调压线圈,其首尾与三相线 圈的末端,各分接抽头与中性点之间都是通过电子组合开关连接和 转换的。
通过转换各分接抽头与中性点的连接以及调压线圈与三相 线圈连接方向的转换,使线圈匝数的投入增加或减少,使变压器的 变比改变,从而达到调整输出端电压的目的;电子式组合开关的调 压转换和故障切除是根据输入输出电压采样和电流采样的变化,由 组合开关内的微控制器进行比较判断后发出的控制信号进行工作 的。
电子式组合开关的调压转换开关由于是装在星形结线的中性点 处,从理论上讲变压器在正常运行时,中性点位置上的电流、电压 均处于零状态。
因此,这对电子元件的运行是非常有利的,这也是 本发明的支撑点和主要依据。
虽然由于调压线圈的接入电子开关将 承受一部分电流或三相不平衡电流,但这要比额定值小很多,如果 不平衡电流超过范围,还可以通过保护切除。
另外,电子开关还受 微控制器内过零控制电路控制,使其在交流电过零区段时通断,这 对变压器的电压调整也构成优势,使调整平稳,无冲击,而对电子 开关本身也是一种保护。
当变压器外部出现威胁电子开关正常运行 的故障时,采样电路将信号输入微控制器,并由其决定发出断开所 有电子开关的指令,以解除变压器输出及故障。
当运行人员确认故 障消除后,用设在变压器机箱外壁上的遥控或手动恢复开关使变压 器恢复运行。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1是已知变压器的横剖视图; 图2是本发明实施例去端盖的俯视图; 图3是本发明实施例各电路电连接图。
图中,1.机箱  2.变压器油  3.端盖  4.三相铁芯  5.三相线圈,6. 调压线圈抽头  7.机械式电动转换开关  8.调压线圈  9.电子组合开 关  10.电流采样电路  11.电子方向开关  12.输入电压采样及直流电 源电路  13.输出电压采样电路  14.微控制器电路  15.电子转换开关 16.运行恢复开关电路  17.中性点  18.接插件 在图1中,已有变压器调压用机械式电动转换开关(7)体积较 大,占变压器总体积的近1/3; 在图2所示实施例中,虚线框内所示的各电路元件组成独立的 整体部件,电子组合开关(9)体积较小,装置在端盖(3)以下与 铁芯(9)之间的空间仍有空裕,使变压器总体积减少近1/3。
而(10) 至(15)的各电子电路元件均装置于组合开关(9)内。
在图3所示的实施例中,电子式组合开关(9)通过电流采样电 路(10)输入电压采样及直流电源电路(12)、输出电压采样电路 (13)、微控制器电路(14)、电子方向开关(11)、电子转换开 关(15)和附设在变压器机箱外壁上的运行恢复开关电路(16)相 互电连接构成。
变压器输出恒压范围的维持是通过输入、输出电压 采样电路的采样变化,通过微控制器(14)控制电子方向开关(11), 转换电压调整线圈(8)与三相线圈(5)末端的连接方向,使三相 线圈感应电压减小或增加;而调压线圈抽头(6)与中性点(17)是 通过微控制器控制,由电子转换开关(15)改变其不同的抽头连接, 进行分级电压调整的。
各相电压调整线圈(8)匝数的确定和其抽头 (6)个数的确定是按需要调整的电压变化和恒压精度范围按匝数 电压比设置确定的。
超过规定电压调整范围的电压变化或电子开关 不能承受的电流变化都会由微控制器(14)判断为故障,而令所有 电子开关断开,达到变压器自保护的作用。
在微控器(14)通过输入电压采样电路(12)确认A、B、C三 相电压正常,运行人员确认输出端故障已消除时,可通过设在变压 器壁上的运行恢复开关电路(16)遥控或手动恢复变压器的运行状 态或进行对负载的初始送电工作。
如果送不上电,确认组合开关有 故障时,可通过设在变压器壁上的门,将在机械上可以独立的整体 部件电子组合开关(14)通过接插件(18)拔除,更换相同型号的 开关。
由于组合开关是电子无触点的,因而可用于需防爆的煤粉、油 雾或瓦斯环境。
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