一種自動調容及負載平衡的變壓器供電系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種自動調容及負載平衡的變壓器供電系統，包括：三相變壓器、參數測量系統、控制系統、有載調容開關和負載平衡切換開關，其中，所述三相變壓器包括：三相高壓繞組、三相低壓繞組；所述參數測量系統包括：參數測量電路、光傳感器和溫度傳感器；所述控制系統包括：調容控制器、負載平衡控制器和顯示器；所述參數測量電路設置于三相變壓器的低壓側，所述光傳感器、溫度傳感器設置于三相電壓器外部；所述控制系統與參數測量系統、有載調容開關和負載平衡切換開關采用通信鏈路建立通信。所述系統可替代人工操作，保證用戶在不停電狀態下完成容量及負載平衡調整。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及電力系統
，尤其涉及一種自動調容及負載平衡的變壓器供電系統。
技術介紹
我國農網用電具有季節性強，用電集中的特點，農村用電主要集中在夏、秋兩季，主要是電灌、農業生產用電、農副產品加工等，大約占全年用電量的80％，其余季節主要是照明用電。在農忙用電集中季節，過載運行現象嚴重；而另一方面在用電淡季，負載率低，出現“大馬拉小車”的現象。同時，低壓配電網系統中三相不平衡是低壓輸電線路客觀存在的一個問題，一直困擾著供電和用電單位。低壓輸電線路多采用三相四線制供電，雖然在裝接單相用戶時，供電部門遵行的原則是將單相負載平衡的分接在A、B、C三相上，但在實際工作及運行中，由于單相用戶的不可控增容、大功率單相負載的接入以及單相負載用電的不同時性等原因，都造成了低壓配電網系統中的三相負載不平衡。三相負荷不平衡對配電網線路的正常運行造成很多危害，三相不平衡供電必將產生零序電流，也就是零線電流，不平衡度越大則零線電流就越大。零線電流增加線路損耗，其損耗與通過電流的平方成正比；在變壓器內部，零序電流產生的零序磁通通過變壓器油箱壁及緊固件形成回路，產生較大的渦流損耗，因而增加變壓器的鐵損；減少配電變壓器的實際出力、影響用電設備的安全運行、電動機效率降低等，同時還會造成重負荷相線路上的用戶電壓偏低，影響用戶的正常生產與生活用電需求。由此可知，三相不平衡供電造成的損耗是相當嚴重的。目前針對上述負荷變化較大及三相不平衡的問題是，人工定期或不定期進行調容及單相負載換相，供電檢修人員手動進行負荷及單相負載的平衡調節，需要投入大量的設備與人力對負荷進行監測，人工操作，運行成本高，同時由于人工調節的非實時性，會造成居民用電的間歇中斷。
技術實現思路
鑒于上述的分析，本技術旨在提供一種自動調容及負載平衡的變壓器供電系統，用以解決現有調容及負載平衡需要人工操作的問題。本技術的目的主要是通過以下技術方案實現的：一種自動調容及負載平衡的變壓器供電系統，其特征在于，包括：三相變壓器、參數測量系統、控制系統、有載調容開關和負載平衡切換開關，其中，所述三相變壓器包括：三相高壓繞組、三相低壓繞組；所述參數測量系統包括：參數測量電路、光傳感器和溫度傳感器；所述控制系統包括：調容控制器、負載平衡控制器和顯示器；所述參數測量電路設置于三相變壓器的低壓側，所述光傳感器、溫度傳感器設置于三相電壓器外部；所述控制系統與參數測量系統、有載調容開關和負載平衡切換開關采用通信鏈路建立通信。所述參數測量電路實時監測低壓側的單相用電負載數據，包括相別、電壓、電流；同時，獲取光傳感器、溫度傳感器獲得的氣候環境采樣數據；將獲取的數據通過通信鏈路發送給調容控制器。所述調容控制器用于，根據單相用電負載數據及氣候環境采樣數據判斷是否進行調容，是則發出調容指令給有載調容開關；如果否則將單相用電負載數據發送給負載平衡控制器；所述有載調容開關用于根據調容指令進行容量切換，實現三相變壓器的自動容量轉換。所述負載平衡控制器用于根據單相用電負載數據，判斷低壓電網的三相不平衡狀態，若三相電網發生不平衡，綜合計算得到需要調節換相的負載平衡切換開關并向其發送換相指令；如果三相電網未發生不平衡，則通知參數測量系統繼續進行數據采樣處理。所述負載平衡切換開關用于進行單相負載選相切換。所述顯示器用于顯示所述參數測量電路獲取的參數以及調容控制器發出的指令、負載平衡控制器發出的指令給供電檢修人員。所述通信鏈路是電力線路載波通信、RS485通信或無線通信。本技術有益效果如下：本技術實施例提供了一種自動調容及負載平衡的變壓器供電系統，替代人工操作，保證用戶在不停電狀態下完成容量及負載平衡調整。本技術的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本技術而了解。本技術的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。附圖說明附圖僅用于示出具體實施例的目的，而并不認為是對本技術的限制，在整個附圖中，相同的參考符號表示相同的部件。圖1為本專利技術具體實施例的結構圖。具體實施方式下面結合附圖來具體描述本技術的優選實施例，其中，附圖構成本申請一部分，并與本技術的實施例一起用于闡釋本技術的原理。本技術具體實施例公開了一種自動調容及負載平衡的變壓器供電系統，其特征在于，包括：三相變壓器、參數測量系統、控制系統、有載調容開關和負載平衡切換開關，其中，所述三相變壓器包括：三相高壓繞組、三相低壓繞組；所述參數測量系統包括：參數測量電路、光傳感器和溫度傳感器；所述控制系統包括：調容控制器、負載平衡控制器和顯示器；所述參數測量電路設置于三相變壓器的低壓側，所述光傳感器、溫度傳感器設置于三相電壓器外部；所述控制系統與參數測量系統、有載調容開關和負載平衡切換開關采用通信鏈路建立通信，具體地，參數測量電路實時監測低壓側的單相用電負載數據，包括相別、電壓、電流；同時，獲取光傳感器、溫度傳感器等傳感器獲得的氣候環境采樣數據；所述光傳感器采集光照數據，用于計算晝夜周期；所述溫度傳感器用于采集溫度數據，用于計算用電高峰期；參數測量電路將獲取的單相用電負載數據和氣候環境采樣數據通過通信鏈路發送給調容控制器；所述控制系統中的調容控制器與有載調容開關通過通信鏈路建立通信；以通信的方式構成三相調容變壓器；如果相別、電壓、電流參數滿足預設調容條件，調容控制器根據光傳感器所采集的光照數據計算晝夜周期，根據溫度傳感器所采集的溫度數據判斷是否是用電高峰，最后綜合確定調容時間點，發出調容指令給有載調容開關，有載調容開關根據調容指令進行容量切換，例如，實現三相變壓器內部高、低壓繞組的星、角變換和串、并聯轉換，完成變壓器的自動容量轉換，使變壓器在負荷低谷期自動運行在小容量檔，輕載時其空載損耗大大降低，小容量空載有功損耗小于大容量時的1/3，節能效果顯著；如果如果電壓、電流參數及氣候環境采樣數據不滿足預設調容條件，調容控制器將相別、電壓、電流參數發送給負載平衡控制器；所述控制系統中的負載平衡控制器與負載平衡切換開關采用通信鏈路建立通信，以通信的方式構成三相負載平衡的變壓器供電系統。負載平衡控制器根據單相用電負載數據，綜合負載平衡切換開關的相別、負載電流，按相別進行電流數據累加，以得到負載平衡系統中的三相負載的電流狀態，并據此判斷低壓電網的三相不平衡狀態，若三相電網發生不平衡，綜合計算得到需要調節換相的負載平衡切換開關并向其發送換相指令，由負載平衡切換開關實現單相負載選相切換；如果三相電網未發生不平衡，則通知參數測量電路繼續進行數據采樣處理。所述顯示器可以顯示所述參數測量電路獲取的參數以及調容控制器發出的指令、負載平衡控制器發出的指令給供電檢修人員。所述通信鏈路可以是電力線路載波通信、RS485通信或無線通信等方式。綜上所述，本技術實施例提供了一種自動調容及負載平衡的變壓器供電系統，替代人工操作，保證用戶在不停電狀態下完成容量及負載平衡調整。以上所述，僅為本技術較佳的具體實施方式，但本技術的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
的技術人員在本技術揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本技術的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種自動調容及負載平衡的變壓器供電系統，其特征在于，包括：三相變壓器、參數測量系統、控制系統、有載調容開關和負載平衡切換開關，其中，所述三相變壓器包括：三相高壓繞組、三相低壓繞組；所述參數測量系統包括：參數測量電路、光傳感器和溫度傳感器；所述控制系統包括：調容控制器、負載平衡控制器和顯示器；所述參數測量電路設置于三相變壓器的低壓側，所述光傳感器、溫度傳感器設置于三相電壓器外部；所述控制系統與參數測量系統、有載調容開關和負載平衡切換開關采用通信鏈路建立通信。

【技術特征摘要】
1.一種自動調容及負載平衡的變壓器供電系統，其特征在于，包括：三相變壓器、參數測量系統、控制系統、有載調容開關和負載平衡切換開關，其中，所述三相變壓器包括：三相高壓繞組、三相低壓繞組；所述參數測量系統包括：參數測量電路、光傳感器和溫度傳感器；所述控制系統包括：調容控制器、負載平衡控制器和顯示器；所述參數測量電路設置于三相變壓器的低壓側，所述光傳感器、溫度傳感器設置于三相電壓器外部；所述控制系統與參數測量系統、有載調容開關和負載平衡切換開關采用通信鏈路建立通信。2.根據權利要求1所述的自動調容及負載平衡的變壓器供電系統，其特征在于，所述參數測量電路實時監測低壓側的單相用電負載數據，包括相別、電壓、電流；同時，獲取光傳感器、溫度傳感器獲得的氣候環境采樣數據；將獲取的數據通過通信鏈路發送給調容控制器。3.根據權利要求2所述的自動調容及負載平衡的變壓器供電系統，其特征在于，所述調容控制器用于，根據單相用電負載數據及氣候環境采樣數據判斷是否進行調容，是則發出調容指令給有載調容開關；如果否則將單相用...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐忠躍，宋海軍，汪晶，張濤，王天資，徐志達，黃春壽，
申請(專利權)人：江蘇恒源變壓器有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32