一種有載調(diào)壓控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型有關(guān)于調(diào)壓變壓器技術(shù)領(lǐng)域，特別是有關(guān)于變壓器中的調(diào)壓控制，具體地講是一種有載調(diào)壓配電變壓器的調(diào)壓控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于我國部分電網(wǎng)，尤其是農(nóng)村電網(wǎng)，線路較長、線徑較細(xì)，隨著負(fù)載的波動，電網(wǎng)電壓波動較大，影響負(fù)載的可靠、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此需要對電網(wǎng)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證電網(wǎng)供電電壓的范圍維持在負(fù)載需要的運(yùn)行范圍內(nèi)。由于變壓器設(shè)計、制造、材料質(zhì)量和運(yùn)行等諸多方面的原因，設(shè)備的故障時有發(fā)生，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，變壓器在線監(jiān)測及故障診斷技術(shù)，是變壓器由周期性檢修，走向狀態(tài)檢修的重要一步。
[0003]傳統(tǒng)的機(jī)械式有級調(diào)壓方式分為:1.電容無功補(bǔ)償;2.無勵磁無載調(diào)壓;3.帶勵磁有載機(jī)械多檔位調(diào)壓4.基于晶閘管的有載調(diào)壓。機(jī)械式有級調(diào)壓方式調(diào)壓精度低，響應(yīng)慢，機(jī)械觸頭磨損大，故障率高，且這些裝置體積大、成本高、并且無法對電壓狀態(tài)進(jìn)行及時的檢測，對檢測結(jié)果進(jìn)行處理，并且技術(shù)及維修人員無法及時獲得變壓器運(yùn)行數(shù)據(jù)，對變壓器進(jìn)行控制。
[0004]此外，隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，對于偏遠(yuǎn)地區(qū)的電力變壓器和電力裝置的安全運(yùn)行監(jiān)視提出了要求，傳統(tǒng)依靠人力進(jìn)行巡檢費(fèi)時、費(fèi)力和耗財。
[0005]所以，配電網(wǎng)電壓的實(shí)時檢測，變壓器對檢測結(jié)果實(shí)時響應(yīng)是保持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要途徑，同時，為了使技術(shù)及維修人員實(shí)時掌握變壓器運(yùn)行狀態(tài)，對變壓器問題進(jìn)行及時處理，變壓器數(shù)據(jù)的實(shí)時上傳是一個應(yīng)極為重視的問題。
[0006]因此，亟需一種有載調(diào)壓裝置控制系統(tǒng)來解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種有載調(diào)壓裝置控制系統(tǒng)。
[0008]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種有載調(diào)壓控制系統(tǒng)，包括信號采集調(diào)理單元、頻率檢測單元、中央處理器、顯示單元、通訊單元和開關(guān)控制單元，信號采集調(diào)理單元、頻率檢測、通訊單元與中央處理器的輸入端相連，顯示單元、開關(guān)控制單元與中央處理器的輸出端相連，中央處理器接受信號采集調(diào)理單元、頻率檢測單元、通訊單元的信號，經(jīng)計算后，控制開關(guān)控制單元的通斷，進(jìn)而控制變壓器輸出電壓，并控制顯示單元顯示輸出檔位和電壓波形，并可將數(shù)據(jù)實(shí)時經(jīng)通訊單元傳輸至個人或企業(yè)終端，并且技術(shù)人員可遠(yuǎn)程對變壓器進(jìn)行實(shí)時控制。
[0009]本實(shí)用新型所述有載調(diào)壓控制系統(tǒng)，所述信號采集調(diào)理單元由信號收集電路和信號處理電路組成，由信號收集電路采集變壓器電壓、電流，由信號處理電路將采集的雙極信號變?yōu)閱纹瑱C(jī)可識別的信號，輸入中央處理器。
[0010]本實(shí)用新型所述有載調(diào)壓控制系統(tǒng)，所述通訊單元通過GPRS或藍(lán)牙對變壓器運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時上傳，對變壓器控制數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時下載，并將數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸至中央處理器。[0011 ]本實(shí)用新型所述有載調(diào)壓控制系統(tǒng)，中央處理器與開關(guān)控制單元之間通過光耦合器連接，開關(guān)控制單元由晶閘管組成，開關(guān)控制單元采用“一控多”及“選控”方式。
[0012]本系統(tǒng)可以使技術(shù)人員可利用手機(jī)等終端對變壓器進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制，本實(shí)用新型的有益效果是與傳統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動方式相比大大縮短了動作時間，動作時間小于0.1s，能夠滿足動態(tài)實(shí)時調(diào)整電壓的需求;開關(guān)采用正反向晶閘管并聯(lián)控制通斷方式，與傳統(tǒng)調(diào)壓開關(guān)相比不需要在運(yùn)行過程中進(jìn)行濾油維護(hù)，產(chǎn)品壽命周期內(nèi)免維護(hù)，大大提高動作的可靠性;開關(guān)電路大大簡化，體積減小，不僅降低成本，而且了提高了設(shè)備的空間利用率。
【附圖說明】
[0013]圖1所示的是本實(shí)用新型系統(tǒng)框圖；
[0014]圖2所示的是本實(shí)用新型信號采集電路圖；
[0015]圖3所示的是本實(shí)用新型信號處理電路圖；
[0016]圖4所示的是本實(shí)用新型頻率檢測單元電路圖；
[0017]圖5所示的是本實(shí)用新型調(diào)壓控制原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】和附圖，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本實(shí)用新型，但并不作為對本實(shí)用新型的限定。
[0019]圖1所示的是本實(shí)用新型系統(tǒng)框圖。所述控制系統(tǒng)包括信號采集調(diào)理單元、頻率檢測單元、中央處理器、顯示單元、通訊單元和開關(guān)控制單元，信號采集調(diào)理單元、頻率檢測、通訊單元與中央處理器的輸入端相連，顯示單元、開關(guān)控制單元與中央處理器的輸出端相連。
[0020]中央處理器接受信號采集調(diào)理單元、頻率檢測單元和通訊單元的信號，經(jīng)計算后，控制開關(guān)控制單元的通斷，進(jìn)而控制變壓器輸出電壓，并控制顯示單元顯示輸出檔位和輸出電壓波形，并可將數(shù)據(jù)實(shí)時經(jīng)通訊單元傳輸至個人或企業(yè)終端，技術(shù)人員可遠(yuǎn)程對變壓器進(jìn)行控制。
[0021]本實(shí)施例中，所述信號采集調(diào)理單元由信號收集電路和信號處理電路組成，由信號收集電路采集變壓器電壓、電流，由信號處理電路將采集的雙極信號變?yōu)閱纹瑱C(jī)可識別的信號，輸入中央處理器。
[0022]本實(shí)施例中，所述通訊單元通過GPRS或藍(lán)牙對變壓器運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時上傳，對變壓器控制數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時下載，并將數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸至中央處理器。
[0023]本實(shí)施例中中央處理器與開關(guān)控制單元之間通過光耦合器連接，即中央處理器的輸出控制線通過光耦合器件隔離，對晶閘管觸發(fā)電路進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)晶閘管的通斷控制，如圖5所示。
[0024]圖2所示的是本實(shí)用新型信號收集電路圖。電壓經(jīng)過電壓互感器變?yōu)?00V交流電壓，經(jīng)電阻辦轉(zhuǎn)換為電流信號，后經(jīng)精密電壓互感器PT1轉(zhuǎn)換為0.6V交流電壓進(jìn)行隔離，后經(jīng)過電位器R4取出幅值降為0.2V的交流電壓，輸入信號調(diào)理電路，如圖3所示。
[0025]圖3所示的是本實(shí)用新型信號處理電路圖。輸入信號經(jīng)Ro分壓后與+2.5V電位相加，把雙極性交流信號變?yōu)閱纹瑱C(jī)可識別的0-5V信號。
[0026]圖4所示的是本實(shí)用新型頻率檢測單元電路圖。該電路檢測方式與過零比較器運(yùn)行方式相同，當(dāng)輸入信號為過零，過零比較器輸出跳變，通過MCU的捕獲//比較模塊作為輸入捕捉器，捕捉方波信號相鄰上升及下降時間，即為變壓器輸送電壓周期。中央處理器接收此信號后，調(diào)整輸出信號的頻率，保證每次輸出控制的有效。
[0027]圖5所示的是本實(shí)用新型調(diào)壓控制原理圖。通過將變壓器線圈抽頭與正向及反向并聯(lián)晶閘管連接，根據(jù)信號采集調(diào)理單元所檢測的電壓值，中央處理器根據(jù)電壓狀況導(dǎo)通對應(yīng)的晶閘管，同時，鎖閉剩余晶閘管，使變壓器輸出電壓控制在合理水平。
[0028]由于控制的晶閘管數(shù)目較多，所以采用“一控多”及“選控”方式，即多個晶閘管公用一個觸發(fā)電路，在需要對某一晶閘管控制時，通過選擇電路將觸發(fā)脈沖發(fā)送到控制端。
[0029]中央處理器控制LED顯示器輸出電壓控制檔位，并由D/A轉(zhuǎn)換，輸出變壓器波形，如圖1所示，中央處理器應(yīng)用M⑶微處理器(MSP430T149)作為處理核心，其與GPRS通訊模塊與藍(lán)牙通訊模塊有很好的兼容性，可通過GPRS通訊模塊或藍(lán)牙對變壓器傳輸電壓、電流、檔位數(shù)據(jù)、功率因數(shù)進(jìn)行實(shí)時上傳，對變壓器控制數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時下載，便于工作人員對變壓器運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控及遠(yuǎn)程控制。
[0030]技術(shù)人員可利用手機(jī)APP對變壓器進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是與傳統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動方式相比大大縮短了動作時間，動作時間小于0.1s，能夠滿足動態(tài)實(shí)時調(diào)整電壓的需求;開關(guān)采用正反向晶閘管并聯(lián)控制通斷方式，與傳統(tǒng)調(diào)壓開關(guān)相比不需要在運(yùn)行過程中進(jìn)行濾油維護(hù)，產(chǎn)品壽命周期內(nèi)免維護(hù)，大大提高動作的可靠性；開關(guān)電路大大簡化，體積減小，不僅降低成本，而且了提高了設(shè)備的空間利用率。
[0031]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種有載調(diào)壓控制系統(tǒng)，其特征在于: 包括信號采集調(diào)理單元、頻率檢測單元、中央處理器、顯示單元、通訊單元和開關(guān)控制單元，信號采集調(diào)理單元、頻率檢測單元、通訊單元與中央處理器的輸入端相連，顯示單元、開關(guān)控制單元與中央處理器的輸出端相連；中央處理器接受信號采集調(diào)理單元、頻率檢測單元和通訊單元的信號，經(jīng)計算后，控制開關(guān)控制單元的通斷，進(jìn)而控制變壓器輸出電壓，并控制顯示單元顯示輸出檔位和電壓波形，并將數(shù)據(jù)經(jīng)通訊單元實(shí)時傳輸至個人或企業(yè)終端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有載調(diào)壓控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述信號采集調(diào)理單元由信號收集電路和信號處理電路組成，由信號收集電路采集變壓器電壓、電流，由信號處理電路將采集的雙極信號變?yōu)閱纹瑱C(jī)可識別的信號，輸入中央處理器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有載調(diào)壓控制系統(tǒng)，其特征在于:所述通訊單元通過GPRS或藍(lán)牙對變壓器運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時上傳，對變壓器控制數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時下載，并將數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸至中央處理器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有載調(diào)壓控制系統(tǒng)，其特征在于:中央處理器與開關(guān)控制單元之間通過光耦合器連接，開關(guān)控制單元由晶閘管組成，開關(guān)控制單元采用“一控多”及“選控”方式。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種有載調(diào)壓控制系統(tǒng)，所述有載調(diào)壓控制系統(tǒng)包括信號采集調(diào)理單元、頻率檢測單元、中央處理器、顯示單元、通訊單元和開關(guān)控制單元，信號采集調(diào)理單元、頻率檢測、通訊單元與中央處理器的輸入端相連，顯示單元、開關(guān)控制單元與中央處理器的輸出端相連。本實(shí)用新型所述控制系統(tǒng)大大縮短了動作時間，滿足動態(tài)實(shí)時調(diào)整電壓的需求，提高動作的可靠性，降低成本，提高設(shè)備的空間利用率。
【IPC分類】H01F29/04, G05F1/24
【公開號】CN205210745
【申請?zhí)枴緾N201520858309
【發(fā)明人】何萍, 顏昕, 王徐延, 汪源遠(yuǎn), 王山磊
【申請人】江蘇省電力公司南京供電公司, 江蘇省電力公司, 國家電網(wǎng)公司, 山東電工電氣集團(tuán)新能科技有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年11月2日