[发明专利]有载无级调容开关

说明书

本发明提供了一种能够使得调容配电变压器实现无级调容的有载开关，主要包括调磁触头组、调电抗触头组、调电抗共同端触头、调磁共同端触头、开关控制器、电机和传动机构。解决了现有的有载调容配电变压器切换电流大的技术缺陷，可以在某一容量段内根据负载大小任意调节容量，不受开关次数限制，进而完全解决有载调容配电变压器“大马拉小车”的问题。

技术领域

本发明涉及一种有载调容开关，尤其是一种电力系统运行中的智能型无级调容配电变压器专用的有载无级调容开关。

背景技术

配电网数量大、面积广，配电变压器被大量使用，配电变压器损耗在电网中的损耗中占有非常可观的比重。因此配电变压器的降损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”的情况，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。

为解决“大马拉小车”的问题，近年来有载调容变压器在配电网获得了应用。其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。

有载调容变压器通常具有大小两个容量，通过有载调容开关自动调节运行。有载调容变压器工作原理是通过变压器高压绕组Δ-Y转换，低压绕组串-并转换来实现小-大容量改变的，容量改变的过程就是有载调容开关切换挡位的过程。

根据国网公司企业标准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。这就导致60％以上小容量负载在大容量变压器中运行。因此“大马拉小车”的问题仍没有完全解决。

并且有载调容变压器实现小-大容量改变的低压引线串并联结构复杂，开关切换电流大，给变压器运行带来很大的风险，存在较大的隐患。所以通常在开关说明书中告诫用户，应尽量少进行开关切换，每天开关动作次数应不大于10次。有载调容变压器及其开关切换原理如图1所示。图1中K1、K2、K3、K4、K5均为切换开关，共15个，有载调容变压器容量切换需15个开关同时进行开关操作。

发明专利申请CN201510119406.6(公开号CN104700998A)提出了一种智能型无级调容配电变压器，将配电变压器容量划分成数个容量段，按划分的容量段来设计变压器。该智能型无级调容配电变压器在运行中需要由无级调容开关同时实现调磁和调电抗的功能。

本发明针对上述需要，设计了一种同时实现调磁和调电抗的、专用于智能型无级调容配电变压器的有载无级调容开关。

发明内容