專利名稱：自保護(hù)恒壓電力變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有載自動(dòng)調(diào)壓電力變壓器，尤其是一種能通過(guò)內(nèi)置電子轉(zhuǎn)換開關(guān)自動(dòng)調(diào)整輸出端電壓，使之平穩(wěn)保持在一個(gè)恒定的設(shè)計(jì)要求范圍；并能通過(guò)內(nèi)部電子開關(guān)自動(dòng)切除變壓器輸出端故障，對(duì)自身進(jìn)行保護(hù)的自保護(hù)恒壓電力變壓器。
目前，已知的電力變壓器主要是由機(jī)箱，鐵芯，分別套繞在鐵芯上的三相一、二次線圈，機(jī)械式中性點(diǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān)構(gòu)成。轉(zhuǎn)換開關(guān)主要是用于調(diào)整變壓器輸出電壓。機(jī)械式轉(zhuǎn)換開關(guān)又分無(wú)載轉(zhuǎn)換開關(guān)和有載電動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)兩種。無(wú)載轉(zhuǎn)換開關(guān)由于不能帶電操作而失去了實(shí)用價(jià)值；有載電動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)由于附加了許多延長(zhǎng)接點(diǎn)、附加電阻和帶動(dòng)其轉(zhuǎn)換的電動(dòng)機(jī)，使機(jī)械構(gòu)造變得十分復(fù)雜和笨重；轉(zhuǎn)換時(shí)間長(zhǎng)、調(diào)壓不平穩(wěn)、不易頻繁操作，因此不能對(duì)輸出電壓進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整；對(duì)輸出端故障還需要外設(shè)保護(hù)和笨重的自動(dòng)或電動(dòng)開關(guān)進(jìn)行。
本發(fā)明的目的是提供一種由內(nèi)置電子式組合開關(guān)，這種開關(guān)在機(jī)械構(gòu)造上是一個(gè)可以獨(dú)立的整體部件，它能自動(dòng)調(diào)整變壓器的輸出端電壓，使之維持在一個(gè)恒定的設(shè)計(jì)要求范圍；并能通過(guò)該開關(guān)自動(dòng)切除變壓器輸出端故障的自保護(hù)恒壓電力變壓器。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的在電力變壓器星形接線的三相線圈末端，各設(shè)置一組帶多個(gè)分接抽頭的調(diào)壓線圈，其首尾與三相線圈的末端，各分接抽頭與中性點(diǎn)之間都是通過(guò)電子組合開關(guān)連接和轉(zhuǎn)換的。通過(guò)轉(zhuǎn)換各分接抽頭與中性點(diǎn)的連接以及調(diào)壓線圈與三相線圈連接方向的轉(zhuǎn)換，使線圈匝數(shù)的投入增加或減少，使變壓器的變比改變，從而達(dá)到調(diào)整輸出端電壓的目的；電子式組合開關(guān)的調(diào)壓轉(zhuǎn)換和故障切除是根據(jù)輸入輸出電壓采樣和電流采樣的變化，由組合開關(guān)內(nèi)的微控制器進(jìn)行比較判斷后發(fā)出的控制信號(hào)進(jìn)行工作的。電子式組合開關(guān)的調(diào)壓轉(zhuǎn)換開關(guān)由于是裝在星形結(jié)線的中性點(diǎn)處，從理論上講變壓器在正常運(yùn)行時(shí)，中性點(diǎn)位置上的電流、電壓均處于零狀態(tài)。因此，這對(duì)電子元件的運(yùn)行是非常有利的，這也是本發(fā)明的支撐點(diǎn)和主要依據(jù)。雖然由于調(diào)壓線圈的接入電子開關(guān)將承受一部分電流或三相不平衡電流，但這要比額定值小很多，如果不平衡電流超過(guò)范圍，還可以通過(guò)保護(hù)切除。另外，電子開關(guān)還受微控制器內(nèi)過(guò)零控制電路控制，使其在交流電過(guò)零區(qū)段時(shí)通斷，這對(duì)變壓器的電壓調(diào)整也構(gòu)成優(yōu)勢(shì)，使調(diào)整平穩(wěn)，無(wú)沖擊，而對(duì)電子開關(guān)本身也是一種保護(hù)。當(dāng)變壓器外部出現(xiàn)威脅電子開關(guān)正常運(yùn)行的故障時(shí)，采樣電路將信號(hào)輸入微控制器，并由其決定發(fā)出斷開所有電子開關(guān)的指令，以解除變壓器輸出及故障。當(dāng)運(yùn)行人員確認(rèn)故障消除后，用設(shè)在變壓器機(jī)箱外壁上的遙控或手動(dòng)恢復(fù)開關(guān)使變壓器恢復(fù)運(yùn)行。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是已知變壓器的橫剖視圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例去端蓋的俯視圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例各電路電連接圖。
圖中，1.機(jī)箱 2.變壓器油 3.端蓋 4.三相鐵芯 5.三相線圈，6.調(diào)壓線圈抽頭 7.機(jī)械式電動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān) 8.調(diào)壓線圈 9.電子組合開關(guān) 10.電流采樣電路 11.電子方向開關(guān) 12.輸入電壓采樣及直流電源電路 13.輸出電壓采樣電路 14.微控制器電路 15.電子轉(zhuǎn)換開關(guān)16.運(yùn)行恢復(fù)開關(guān)電路 17.中性點(diǎn) 18.接插件在圖1中，已有變壓器調(diào)壓用機(jī)械式電動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)(7)體積較大，占變壓器總體積的近1/3；在圖2所示實(shí)施例中，虛線框內(nèi)所示的各電路元件組成獨(dú)立的整體部件，電子組合開關(guān)(9)體積較小，裝置在端蓋(3)以下與鐵芯(9)之間的空間仍有空裕，使變壓器總體積減少近1/3。而(10)至(15)的各電子電路元件均裝置于組合開關(guān)(9)內(nèi)。
在圖3所示的實(shí)施例中，電子式組合開關(guān)(9)通過(guò)電流采樣電路(10)輸入電壓采樣及直流電源電路(12)、輸出電壓采樣電路(13)、微控制器電路(14)、電子方向開關(guān)(11)、電子轉(zhuǎn)換開關(guān)(15)和附設(shè)在變壓器機(jī)箱外壁上的運(yùn)行恢復(fù)開關(guān)電路(16)相互電連接構(gòu)成。變壓器輸出恒壓范圍的維持是通過(guò)輸入、輸出電壓采樣電路的采樣變化，通過(guò)微控制器(14)控制電子方向開關(guān)(11)，轉(zhuǎn)換電壓調(diào)整線圈(8)與三相線圈(5)末端的連接方向，使三相線圈感應(yīng)電壓減小或增加；而調(diào)壓線圈抽頭(6)與中性點(diǎn)(17)是通過(guò)微控制器控制，由電子轉(zhuǎn)換開關(guān)(15)改變其不同的抽頭連接，進(jìn)行分級(jí)電壓調(diào)整的。各相電壓調(diào)整線圈(8)匝數(shù)的確定和其抽頭(6)個(gè)數(shù)的確定是按需要調(diào)整的電壓變化和恒壓精度范圍按匝數(shù)電壓比設(shè)置確定的。超過(guò)規(guī)定電壓調(diào)整范圍的電壓變化或電子開關(guān)不能承受的電流變化都會(huì)由微控制器(14)判斷為故障，而令所有電子開關(guān)斷開，達(dá)到變壓器自保護(hù)的作用。
在微控器(14)通過(guò)輸入電壓采樣電路(12)確認(rèn)A、B、C三相電壓正常，運(yùn)行人員確認(rèn)輸出端故障已消除時(shí)，可通過(guò)設(shè)在變壓器壁上的運(yùn)行恢復(fù)開關(guān)電路(16)遙控或手動(dòng)恢復(fù)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)或進(jìn)行對(duì)負(fù)載的初始送電工作。如果送不上電，確認(rèn)組合開關(guān)有故障時(shí)，可通過(guò)設(shè)在變壓器壁上的門，將在機(jī)械上可以獨(dú)立的整體部件電子組合開關(guān)(14)通過(guò)接插件(18)拔除，更換相同型號(hào)的開關(guān)。
由于組合開關(guān)是電子無(wú)觸點(diǎn)的，因而可用于需防爆的煤粉、油霧或瓦斯環(huán)境。
權(quán)利要求
1.一種自保護(hù)恒壓電力變壓器，其特征是在星形接線的三相線圈末端與各相調(diào)壓線圈兩端及各調(diào)壓分接抽頭與中性星點(diǎn)的連接都是通過(guò)電子式組合開關(guān)進(jìn)行電氣通斷的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述變壓器，其特征是在星形接線的三相線圈末端，各設(shè)置一組帶多個(gè)分接抽頭的調(diào)壓線圈，其首尾分別通過(guò)電子方向開關(guān)與三相線圈末端電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述變壓器，其特征是電子式組合開關(guān)是由輸入電壓采樣及直流電源電路、輸出電壓采樣電路、電流采樣電路、微控制器電路、電子方向開關(guān)、電子轉(zhuǎn)換開關(guān)、中性點(diǎn)相互電連接構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述變壓器，其特征是變壓器對(duì)負(fù)載的初始送電或故障后的運(yùn)行恢復(fù)，是通過(guò)設(shè)置在變壓器壁上的運(yùn)行恢復(fù)開關(guān)電路的遙控或手動(dòng)開關(guān)進(jìn)行的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述變壓器，其特征是變壓器的電子式組合開關(guān)在機(jī)械構(gòu)造上是一獨(dú)立的整體部件。它與變壓器各線圈，分接抽頭及運(yùn)行恢復(fù)開關(guān)電路是通過(guò)接插件電連接的。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種自保護(hù)恒壓電力變壓器。它受內(nèi)置微控制器控制,對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣分析,判斷其電壓變化或故障的發(fā)生,指令設(shè)在三相線圈星點(diǎn)位置的無(wú)觸點(diǎn)電子組合開關(guān),在三相分別過(guò)零的瞬間,無(wú)聲、無(wú)光地進(jìn)行有載電壓的調(diào)整或故障的切除,平穩(wěn)迅速、無(wú)沖擊。比現(xiàn)行有載調(diào)壓變壓器體積小重量輕,并能簡(jiǎn)化外置配電設(shè)備,在煤粉、油霧和瓦斯環(huán)境運(yùn)行是防爆的。本發(fā)明的實(shí)施對(duì)提高用戶電壓質(zhì)量,減少配電線路和變壓器自身電能損耗都有著重要的作用和影響。
文檔編號(hào)H02M5/12GK1340749SQ0011131
公開日2002年3月20日 申請(qǐng)日期2000年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月30日
發(fā)明者姚洪霖, 姚志明 申請(qǐng)人:姚志明