[发明专利]智能型无级调容配电变压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压器，尤其是一种用于电力系统的智能型无级调容配电变压器。

背景技术

变压器的损耗在电网中的损耗中占有非常可观的比重，尤其配电网量大面广。配电变压器被大量使用其损耗电量备受关注。因此配电变压器的降损大小直接关系到电力企业和社会的经济效益。

配电变压器主要用于农村电网和城市配网。农村电网负荷具有季节性强、用电峰谷差大的特点。而城市电网峰谷差异更加明显，且其峰谷轮换也更加频繁。但为了满足高峰负荷时的用电需要，选择变压器时都不得不按照最大负荷配置变压器。这样就导致了配电变压器经常运行在轻载或空载状态下，形成“大马拉小车”的现象，导致目前我国配电变压器损耗相当严重，造成了大量不必要的电能资源浪费。据最新资料统计显示：全国全年变压器总的电能损失3000多亿kWh相当于三个中等用电量省的用电电量之和；而中压系统中配电变压器的损耗约占整个配电系统损耗的50％。随着能源的日益紧张和电力需求的快速增长，如何最大化节约配变的能耗成为了重要和紧迫的任务。

另一方面我国城乡配电台区和企业变压器的供电容量，随着迅猛增长的用电量不断增加，从而导致了配电变压器不断进行增加容量的更换，造成供电设备的重复投资建设，形成许多不必要的浪费。虽然各供电公司和用户都积极采取各项措施，但变压器容量的唯一性又无法改变此类的浪费。

目前解决大马拉小车的措施有以下几个方面：

(1)用双变压器供电，即使用子母变压器。此方法只能用于季节内变化的负荷，不适合频繁变化的负荷，且造价高维护费用大。

(2)前几年无载调容变压器在配电网获得了应用，但是由于其需要停电调节。在使用中其调容功能并没有获得充分的利用，节能效果并不明显。

(3)近年来，有载调容变压器在配电网获得了应用。有载调容变压器可以根据实际负荷大小通过有载自动调容开关自动调节到应有的容量下运行，其节能效果比普通无载调容变压器显著。它可以保证变压器在农闲季节运行在小容量，而且可以保证其他低负荷时也能自动运行在小容量，也可以适用于单班制工厂和季节性、间歇性负荷单位使用。部分解决了变压器“大马拉小车”的问题。

现有技术中，有载调容变压器具有大小两个容量，是通过有载调容开关自动调节运行的。参照国网公司企业标准Q/GDW731-2012中规定的调容前后变压器的参数值，则调容前后的容量比为0.3-0.32的关系。大小容量的空载损耗按同容量的国家标准值执行。为了保证有载调容变压器的安全可靠运行，必须设定安全的大小容量的调容点。根据文献《有载调容变压器运行中最佳容量调节点分析和计算》计算是小容量的60％左右。按大小容量比为1：0.3来计算，只有容量小于20％大容量时在小容量状态下运行，这就导致20％以上容量负载全部在大容量变压器中运行，“大马拉小车”的问题仍然相当严重。

从供电可靠性方面分析，在小容量状态下通过大电流会导致变压器烧毁，为保证供电的安全不得不将容量调节点电流降低，使节能效果减弱。

发明内容

本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种智能型无级调容配电变压器，以根据配电变压器的实际负荷大小自动进行容量调节、彻底解决配电网大马拉小车的问题、提高节能效果。

本发明首先提供了一种智能型无级调容配电变压器。

智能型无级调容配电变压器，其结构特点是，包括节能配电变压器、有载调磁开关和控制箱；所述控制箱内设置于一个动态调容控制器；所述动态调容控制器与所述节能配电变压器直接相连接，以获取节能配电变压器的运行参数；所述节能配电变压器包括高压线圈，所述高压线圈抽有多个抽头，所述高压线圈的抽头和有载调磁开关的调整档位的接线柱连接；所述有载调磁开关和所述动态调容控制器相连接，由所述动态调容控制器通过所述有载调磁开关实现所述节能配电变压器的容量调节，在某一容量段内根据负载大小任意调节容量，实现该容量段内无级调容；

所述动态调容控制器包括微控制器U1、电压采样电路、电流采样电路、通信电路、按键、显示屏、外扩RAM电路和外扩FLASH电路；所述电压采样电路、通信电路、按键和显示屏、电流采样电路、外扩RAM电路和外扩FLASH电路均与所述微控制器U1相连接；