專利名稱：智能投切變壓器組的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供一種根據(jù)負(fù)載情況智能投切變壓器組的裝置，屬于智能電力設(shè) 備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)用電負(fù)荷，特別是生活小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、辦公樓及不連續(xù)工作的廠 礦，每天都在周而復(fù)始的進(jìn)行著高峰-低谷-高峰多次變化，節(jié)假日期間更是白白浪費(fèi)大
量電量。目前，變壓器容量的選取基本是參照高峰容量參考同時(shí)率的方法，低負(fù)荷時(shí)， 多數(shù)時(shí)間的運(yùn)行容量只有高負(fù)荷的十幾乃至幾十分之一左右。而大小容量的變壓器，空 載損耗差別很大，負(fù)載損耗更是空載損耗的近十倍。幾十年來，為了節(jié)省空載損耗，變 壓器進(jìn)行了幾次大的改型，空載損耗大大降低，人們?yōu)榱藴p少電力系統(tǒng)低谷時(shí)段電力變 壓器的空載損耗，常采用兩種方法一種方法是采用兩臺(tái)變壓器列運(yùn)行，另一種方法是 采用調(diào)容變壓器，用電負(fù)荷高峰時(shí)段變壓器全容量投入運(yùn)行，用電負(fù)荷低谷時(shí)段變壓器 調(diào)為小容量運(yùn)行。目前，變壓器運(yùn)行投退操作都需要靠運(yùn)行值班人員根據(jù)負(fù)荷的大小進(jìn)行操作， 也就是負(fù)荷大靠值班人員去操作投入兩臺(tái)變壓器，所需負(fù)荷小時(shí)退出變?yōu)橐慌_(tái)變壓器。 特別是調(diào)容變壓器改變?nèi)萘坎僮餍枰谕ｋ姞顟B(tài)下進(jìn)行，每次調(diào)容變壓器改變?nèi)萘坎僮?都要對(duì)用戶停電，此操作耗用時(shí)間長(zhǎng)，而且值班人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大，并且存在不安全的 誤操作因素。這些原有的變壓器，容量不符合實(shí)際狀況，調(diào)節(jié)范圍不夠，只能節(jié)省空載而損 耗，負(fù)載損耗不能節(jié)省，負(fù)載損耗是空載損耗的近十倍，耗能更大。變壓器出現(xiàn)故障不 能及時(shí)檢測(cè)出來，只能停電檢修，影響供電可靠性，影響正常用電。計(jì)劃停電和無準(zhǔn)備 突然停電的造成的損失大不同。生活小區(qū)不同時(shí)段的負(fù)荷差別極大，且低負(fù)荷時(shí)段遠(yuǎn)大 于高負(fù)荷時(shí)段，這就需要變壓裝置應(yīng)該有一個(gè)變化的過程，否則容易造成損耗巨大，或 者容量不夠，造成變壓器燒壞。實(shí)際運(yùn)行中，三相電的每相負(fù)載不同，也容易出現(xiàn)事 故。

實(shí)用新型內(nèi)容根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種根據(jù)負(fù)載情況實(shí) 現(xiàn)自動(dòng)投入/切除變壓器組中供電變壓器的數(shù)量，以達(dá)到節(jié)省大量空載損耗，特別是節(jié) 省大量負(fù)載損耗，并且可達(dá)到減少停電次數(shù)，減少無計(jì)劃檢修停電，增加變壓器綜合運(yùn) 行壽命，提高供電可開靠性的智能投切變壓器組的裝置。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是智能投切變壓器組的裝置， 包括變壓器，變壓器一次側(cè)連接高壓母線，二次側(cè)連接負(fù)載，其特征在于設(shè)置三臺(tái)以 上備用變壓器并聯(lián)成為變壓器組，在高壓母線設(shè)數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器的輸出端設(shè)置連接中央處理器的輸入端，中央處理器的輸出端通過邏輯控制器連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī) 構(gòu)的觸點(diǎn)設(shè)置在變壓器組上。其中所述的數(shù)據(jù)采集器為高壓電能數(shù)據(jù)終端，其輸出端通過網(wǎng)絡(luò)接線電路連接中央 處理器的輸入端。網(wǎng)絡(luò)接線電路為RS485、RS232或者RJ45接口電路，便于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù) 傳輸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，還可以報(bào)警。還可以采用光電轉(zhuǎn)換器連接光纖更可靠的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距 離數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的觸點(diǎn)設(shè)置在各臺(tái)備用變壓器的一次側(cè)。觸點(diǎn)的吸合和斷開實(shí) 現(xiàn)備用變壓器的投切。根據(jù)切除變壓器的需要，也在二次側(cè)設(shè)置觸點(diǎn)，將二次側(cè)也切 除。所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為固態(tài)繼電器。也可以是其他實(shí)現(xiàn)方法。所述的多臺(tái)備用變壓器為等容量、等阻抗變壓器。也可以是差額容量變壓器， 便于準(zhǔn)確投切。所述的多臺(tái)備用變壓器三相角接結(jié)構(gòu)。也可以采用三相星接結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型智能投切變壓器組的裝置所具有的有益效果是通過檢測(cè)變壓器的 運(yùn)行參數(shù)，并且進(jìn)行處理和控制變壓器的投入或者切除，使得1、檢測(cè)變壓器運(yùn)行的參數(shù)，能及時(shí)準(zhǔn)確調(diào)整變壓器的容量達(dá)到的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，有 效地降低變壓器的運(yùn)行損耗；2、由于是自動(dòng)完成變壓器的并列運(yùn)行投切工作，減去了運(yùn)行人員的復(fù)雜繁重倒 閘操作，同時(shí)更重要的一條是減少了誤操作，提高供電可靠性；3、多臺(tái)變壓器的并列經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，負(fù)載小時(shí)，切除多余變壓器，可以有效減低空 載損耗；4、故障時(shí)及時(shí)切除變壓器并報(bào)警，通知更換。5、根據(jù)控制，先投入的變壓器，在負(fù)載變小時(shí)，先切除，后投入的備用變壓 器，后切除，使得變壓器循環(huán)被接入使用，提高整體變壓器組的壽命。本實(shí)用新型適用于負(fù)荷變化較大的地方，特別是生活小區(qū)等，節(jié)約負(fù)載、空載 損耗節(jié)能省電，增加供電可靠性，某臺(tái)變壓器出現(xiàn)故障可及時(shí)推出，不用停電維修，使 用方便，可以完全適用應(yīng)對(duì)計(jì)劃性和突發(fā)性停電。

圖1為本實(shí)用新型的電氣原理方框圖；圖2為本實(shí)用新型的原理運(yùn)行方框圖；圖3為本實(shí)用新型的變壓器組的電氣原理圖；其中KAl-KAn—p接觸器 ΚΑΙ-Ι、KA1-2、KA1-3......KAn—fl、KAn_r2,
KAn_r3,觸點(diǎn)11-13、電流傳感器Vab、Vbc、Vca、電壓傳感器Tl_Tn、變壓器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例做進(jìn)一步描述實(shí)施例1 [0027]如圖1所示，變壓器一次側(cè)連接高壓母線，二次側(cè)連接負(fù)載，設(shè)置N臺(tái)備用變壓 器并聯(lián)成為變壓器組，在高壓母線設(shè)數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器的輸出端設(shè)置連接中央處 理器的輸入端，中央處理器的輸出端通過邏輯控制器連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的觸點(diǎn)設(shè) 置在變壓器組上。執(zhí)行機(jī)構(gòu)由接觸器KAl-KAm1和接觸器KAn構(gòu)成。變壓器的臺(tái)數(shù)N根據(jù)最大負(fù)載與最小負(fù)載的倍數(shù)關(guān)系確定。N大于3。高穩(wěn)定性的高壓電能數(shù)據(jù)終端，其輸出端通過485接口電路連接中央處理器的 輸入端。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接線電路為除了 RS485外，還可以采用RS232或者RJ45接口電路， 便于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，還可以報(bào)警。還可以采用光電轉(zhuǎn)換器連接光纖更 可靠的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。接觸器KAl-KAm1的觸點(diǎn)設(shè)置在各臺(tái)變壓器T2-Tn的一次側(cè)。觸點(diǎn)的吸合和斷 開實(shí)現(xiàn)備用變壓器的投切。接觸器KAn的觸點(diǎn)設(shè)置在其他需要的地方，如接入線或者中 央處理和邏輯控制器的電源端。根據(jù)切除變壓器的需要，也在二次側(cè)設(shè)置觸點(diǎn)，將二次側(cè)也切除。接觸器KAn 的觸點(diǎn)還可以設(shè)置在變壓器Τ2-Τη的二次側(cè)。如圖2所示，其工作原理和步驟(1)設(shè)置N臺(tái)等容等阻抗變壓器并聯(lián)構(gòu)成變壓器組，變壓器的臺(tái)數(shù)N根據(jù)最大負(fù) 載與最小負(fù)載的倍數(shù)關(guān)系確定；(2)通過設(shè)置在變壓器組一次側(cè)的數(shù)據(jù)采集器，采集變壓器組運(yùn)行時(shí)的實(shí)時(shí)電氣 參數(shù)；(3)計(jì)算變壓器組中已投用的變壓器的額定電氣參數(shù)，對(duì)實(shí)時(shí)電氣參數(shù)和額定電 氣參數(shù)進(jìn)行計(jì)算、比較和分析；(4)將計(jì)算、對(duì)比和分析的結(jié)果輸入中央處理器，中央處理器根據(jù)結(jié)果，操作 控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成變壓器組中備用變壓器的投入或切除，先投入的備用變壓器，在負(fù)載 變小時(shí)先切除。后投入的備用變壓器，在負(fù)載變小時(shí)后切除，使得變壓器循環(huán)被接入使 用，提高整體變壓器組的壽命。數(shù)據(jù)采集器為高可靠性的高壓電能數(shù)據(jù)終端，其輸入端設(shè)置在變壓器組的每臺(tái) 變壓器的一次側(cè)，采集的參數(shù)為電壓、電流、功率、功率因數(shù)和電能量。也可以選擇其 中的幾個(gè)參數(shù)進(jìn)行采集。高可靠性的高壓電能數(shù)據(jù)終端采用傳感器式高壓電能表。中央處理器至少包括一個(gè)PLC，PLC的輸出端控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)由開關(guān) 裝置組成，開關(guān)裝置的觸點(diǎn)設(shè)置在變壓器組中備用變壓器上。也可以采用單片機(jī)控制 器，在其輸出端連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)。開關(guān)裝置可以用晶閘管、可控硅、無觸點(diǎn)開關(guān)、繼電 器、有載開關(guān)代替。計(jì)算、比較和分析是指計(jì)算實(shí)時(shí)電氣參數(shù)和已投用變壓器的額定電氣參數(shù)得出 實(shí)時(shí)判斷數(shù)據(jù)和額定判斷數(shù)據(jù)，比較實(shí)時(shí)判斷數(shù)據(jù)和額定判斷數(shù)據(jù)兩者之間的大小關(guān) 系、差額和倍數(shù)，分析需要投入/切除的備用電壓器的臺(tái)數(shù)，如果實(shí)時(shí)判斷數(shù)據(jù)在額定 判斷數(shù)據(jù)正常運(yùn)行范圍之內(nèi)，則無需動(dòng)作；如果實(shí)時(shí)判斷數(shù)據(jù)小于額定判斷數(shù)據(jù)正常運(yùn) 行范圍的下限，則計(jì)算需要切除的備用變壓器數(shù)量；如果實(shí)時(shí)判斷數(shù)據(jù)大于額定判斷數(shù) 據(jù)正常運(yùn)行范圍的上限，則需要接入備用變壓器。如圖3所示[0041]數(shù)據(jù)采集器為高壓電能數(shù)據(jù)終端，可以采用傳感器式高壓電能表，其電流傳感 器和電壓傳感器設(shè)置在變壓器組的一次側(cè)。多臺(tái)變壓器Tl-Tn為等容量變壓器。多臺(tái)變 壓器Tl-Tn三相角接結(jié)構(gòu)。變壓器組的一次側(cè)設(shè)置有電流傳感器11-13和電壓傳感器Vab、Vbc、Vca0變壓器Tl-Tn構(gòu)成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，其所有一次側(cè)分別對(duì)應(yīng)連接，第二臺(tái)變壓器 T2及以后的變壓器T3-Tn的一次側(cè)串聯(lián)接觸器KAl-KAni的觸點(diǎn)KA1-1、KA1-2、 KA1-3......KAn_「l、KAn_「2、KAn_「3。第二臺(tái)變壓器T2及以后的變壓器T3-Tn的二次側(cè)也設(shè)置觸點(diǎn)。投入或者切除 變壓器時(shí)，其二次側(cè)觸點(diǎn)先動(dòng)作，然后其一次側(cè)再動(dòng)作。實(shí)施例2 多臺(tái)備用變壓器為等差遞增容量的變壓器。實(shí)施例3 多臺(tái)備用變壓器三相星接結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種智能投切變壓器組的裝置，包括變壓器，變壓器一次側(cè)連接高壓母線，二次 側(cè)連接負(fù)載，其特征在于設(shè)置三臺(tái)以上備用變壓器并聯(lián)成為變壓器組，在高壓母線設(shè) 數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器的輸出端設(shè)置連接中央處理器的輸入端，中央處理器的輸出端 通過邏輯控制器連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的觸點(diǎn)設(shè)置在變壓器組上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能投切變壓器組的裝置，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集 器為高壓電能數(shù)據(jù)終端，其輸出端通過網(wǎng)絡(luò)接線電路連接中央處理器的輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能投切變壓器組的裝置，其特征在于所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu) 的觸點(diǎn)設(shè)置在各臺(tái)備用變壓器的一次側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能投切變壓器組的裝置，其特征在于所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu) 為固態(tài)繼電器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能投切變壓器組的裝置，其特征在于所述的多臺(tái)備用 變壓器為等容量、等阻抗變壓器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的智能投切變壓器組的裝置，其特征在于所述的多臺(tái)備 用變壓器三相角接結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種智能投切變壓器組的裝置，屬于智能電力設(shè)備領(lǐng)域。包括變壓器，變壓器一次側(cè)連接高壓母線，二次側(cè)連接負(fù)載，其特征在于設(shè)置三臺(tái)以上備用變壓器并聯(lián)成為變壓器組，在高壓母線設(shè)數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器的輸出端設(shè)置連接中央處理器的輸入端，中央處理器的輸出端通過邏輯控制器連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的觸點(diǎn)設(shè)置在變壓器組上。本實(shí)用新型適用于負(fù)荷變化較大的地方，特別是生活小區(qū)等，節(jié)約負(fù)載、空載損耗節(jié)能省電，增加供電可靠性，某臺(tái)變壓器出現(xiàn)故障可及時(shí)推出，不用停電維修，使用方便，可以完全適用應(yīng)對(duì)計(jì)劃性和突發(fā)性停電。
文檔編號(hào)H02J9/06GK201805239SQ201020550900
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者榮博, 榮瀟 申請(qǐng)人:山東計(jì)保電氣有限公司