[实用新型]异容变压器并列交替运行节电装置

说明书

技术领域

本实用新型提供一种根据负载情况异容变压器并列交替运行节电装置，属于智能电力设备领域。

背景技术

电力系统用电负荷，特别是生活小区、医院、学校、办公楼及不连续工作的厂矿，每天都在周而复始的进行着高峰-低谷-高峰多次变化，节假日期间更是白白浪费大量电量。

目前，变压器容量的选取基本是参照高峰容量参考同时率的方法，低负荷时，多数时间的运行容量只有高负荷的十几乃至几十分之一。而大小容量的变压器，空载损耗差别很大，负载损耗更是空载损耗的近十倍。几十年来，为了节省空载损耗，变压器进行了几次大的改型，空载损耗大大降低，人们为了减少电力系统低谷时段电力变压器的空载损耗，常采用两种方法：一种方法是采用两台变压器列运行，另一种方法是采用调容变压器，用电负荷高峰时段变压器全容量投入运行，用电负荷低谷时段变压器调为小容量运行。

目前，变压器运行投退操作都需要靠运行值班人员根据负荷的大小进行操作，也就是负荷大靠值班人员去操作投入两台变压器，所需负荷小时退出变为一台变压器。特别是调容变压器改变容量操作需要在停电状态下进行，每次调容变压器改变容量操作都要对用户停电，此操作耗用时间长，而且值班人员的劳动强度大，并且存在不安全的误操作因素。

这些原有的变压器，容量不符合实际状况，调节范围不够，只能节省空载而损耗，负载损耗不能节省，负载损耗是空载损耗的近十倍，耗能更大。变压器出现故障不能及时检测出来，只能停电检修，影响供电可靠性，影响正常用电。计划停电和无准备突然停电的造成的损失大不同。生活小区不同时段的负荷差别极大，且低负荷时段远大于高负荷时段，这就需要变压装置应该有一个变化的过程，否则容易造成损耗巨大，或者容量不够，造成变压器烧坏。实际运行中，三相电的每相负载不同，也容易出现事故。

现有的等容变压器投切方案，需要增加过多变压器，投入成本过大。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种根据负载情况，也可根据工作时段自动调整，实现自动切换不同容量变压器供电，以达到节省大量空载损耗，特别是节省大量负载损耗，并且可实现减少停电次数，减少无计划检修停电，增加变压器综合运行寿命，提高供电可开靠性的异容变压器并列交替运行节电装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：异容变压器并列交替运行节电装置，包括变压器，变压器一次侧连接高压母线，二次侧连接负载，其特征在于：设置两台不同容量的备用变压器，在高压母线贯穿接入高压电能数据终端，高压电能数据终端的输出端设置连接切换控制器，切换控制器包括中央处理器和执行机构，切换控制器的输出端连接调节补偿机构的控制端，执行机构的触点分别连接大容量变压器和小容量变压器的一次侧和二次侧，调节补偿机构串联在小容量变压器的一次侧。

使用时，（1）采集负荷的运行规律，确定负荷运行中的最大值、最小值、峰值出现时间段；（2）根据负荷的运行规律设置两台容量不相同的变压器、切换控制器和调节补偿机构构成大容量变压器支路和小容量变压器支路，大容量的变压器的容量大于负荷最大值，小容量的变压器的容量大于负荷最小值；（3）根据用电负荷高峰运行规律，切换控制器控制调节补偿机构，对小容量变压器支路和大容量变压器支路分别进行调节补偿，直到小容量变压器支路和大容量变压器支路满足并联条件后，切换控制器实行线路柔性切换，切断原来支路，消除空载损耗，使得投用的变压器容量大于用电负荷，降低变压器损耗。

其中优选方案是：

所述的调节补偿机构分别串联在大容量变压器和小容量变压器的一次侧。

所述的调节补偿机构包括两组柔性功率开关元件，柔性功率开关元件的控制端连接中央处理器的数据端，两组柔性功率开关元件的输出端分别连接大容量变压器和小容量变压器的一次侧。

所述的调节补偿机构包括可变阻抗元件，可变阻抗元件的控制端连接中央处理器的数据端，两组可变阻抗元件的输出端分别连接大容量变压器和小容量变压器的一次侧。

采集负荷的运行规律是指通过高压电能数据终端采集负荷的电压区间、电流区间、功率区间，以及记录峰值出现的时间段，并且存储数据。既可以采用人工手动通过人机界面输入数据，优点是数据直接，修改方便，节省采集时间；也可以切换控制器通过通讯装置直接从高压电能数据终端采集数据。该高压电能数据终端为传感器式高压电能表，取样单元在设计上由于其高压电流取样装置采用了贯穿式微型电流传感器，其高压电压取样装置同样借助微型电流传感器采用电流法来测量高压电压，容易做到小型化，采集数据准确，减少了变换环节，减少了变换能量损耗和信号强度衰减，提高采集负荷规律的准确性。