專利名稱：無(wú)功補(bǔ)償型智能調(diào)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于配電網(wǎng)自動(dòng)調(diào)壓技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種無(wú)功補(bǔ)償型智能 調(diào)壓器。
背景技術(shù)：
目前，低壓農(nóng)網(wǎng)中普遍存在配電變壓器分布散、安裝點(diǎn)多的問(wèn)題，具
體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面1、 一條線路上往往裝幾十臺(tái)，甚至上百臺(tái)配電 變壓器；2、線路長(zhǎng)， 一般每條線路主干線加分支線，約在十幾千米到幾 十千米之間；3、線路功率因數(shù)低，線損率大，并且負(fù)荷隨晝夜、季節(jié)變 化大；4、線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，部分分支線路電壓質(zhì)量差，配電自動(dòng)化程度偏 低；5、停電工作次數(shù)多， 一條線路中，每年事故停電與計(jì)劃停電的平均 停電次數(shù)多達(dá)十幾次。隨著城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和群眾生活水平的提高，人們迫 切希望提高電壓質(zhì)量和供電可靠性。因此，探討提高配電線路電壓質(zhì)量的 辦法，已是提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)和開發(fā)農(nóng)電巿場(chǎng)的重要課題之一。
為保證電壓質(zhì)量，中低壓配電網(wǎng)中的調(diào)壓手段及措施主要有以下四 種，即變電站主變壓器的有載調(diào)壓；改善線路的無(wú)功功率；改變線路參 數(shù)；安裝饋線自動(dòng)調(diào)壓器。上述四種調(diào)壓方式是當(dāng)前我國(guó)農(nóng)網(wǎng)用來(lái)改善電 壓質(zhì)量的辦法，經(jīng)多年的實(shí)際運(yùn)行效果，對(duì)這四種調(diào)壓方式的調(diào)壓結(jié)果比 較如下。
1)調(diào)節(jié)主變壓器的輸出電壓，既可以改變電壓水平，又可以改變系 統(tǒng)的功率分配，目前大多數(shù)變電站的主變壓器都釆用這種調(diào)壓方式。在這 種方式下，根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷情況來(lái)調(diào)節(jié)主變的分接頭，使變電站出線電壓滿 足預(yù)定的要求。由于調(diào)節(jié)的依據(jù)只能是變電站母線為基準(zhǔn)，即將母線電壓 水平限制在一個(gè)預(yù)定的范圍之內(nèi)，以期在以母線為基準(zhǔn)的一定供電半徑內(nèi)滿足電壓偏差要求，但無(wú)法滿足長(zhǎng)距離供電線路末端的電壓要求，而變電 站母線又會(huì)有多條出線，各條出線的負(fù)荷曲線也各不相同，壓降也不同， 則不能保證所有線路的電壓都滿足要求，因此這種調(diào)壓方式的靈活性、針 對(duì)性差，當(dāng)饋線復(fù)雜時(shí)往往會(huì)造成距離變電站近的地方電壓偏高，距離變 電站遠(yuǎn)的地方電壓偏低。
2) 釆用無(wú)功補(bǔ)償改善系統(tǒng)的無(wú)功功率，可以提高末端用戶的電壓質(zhì) 量。戶外電容器補(bǔ)償是目前唯一廣泛應(yīng)用在農(nóng)網(wǎng)系統(tǒng)的電壓調(diào)整措施，其 體積小，安裝方便，實(shí)現(xiàn)了分散補(bǔ)償。但是，電容器補(bǔ)償主要是提高線路 的功率因數(shù)，調(diào)壓效果很有限，僅僅依靠電容器補(bǔ)償，并不能解決由于線
路長(zhǎng)所造成的線路末端供電質(zhì)量差等情況。
3) 改變線路參數(shù)，增大導(dǎo)線截面，合理減少系統(tǒng)的阻抗，也是電壓
調(diào)整的有效途徑之一。例如盡量縮短供電半徑，釆用粗截面導(dǎo)線。而加大 導(dǎo)線的截面意味著增加材料消耗和建設(shè)成本。另外，電壓損失不僅與線路 電阻有關(guān)，而且與線路的電抗有關(guān)，導(dǎo)線截面的加大對(duì)電抗的減小作用卻 不明顯。因而此種方法只是在負(fù)荷功率因數(shù)較高、原有導(dǎo)線截面偏小的配 電線路中才比較有效。
4) 饋線自動(dòng)調(diào)壓器是一種可以自動(dòng)調(diào)節(jié)變比來(lái)保證輸出電壓穩(wěn)定的 裝置，其可以在20%的范圍內(nèi)對(duì)輸入電壓進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，特別適用于電壓 波動(dòng)大或壓降大的線路。將這種調(diào)壓器安裝在饋電線路的適當(dāng)位置，在一 定范圍內(nèi)對(duì)線路電壓進(jìn)行調(diào)整，保證用戶的供電電壓合格，減少線路的線 損。但是由于饋線自動(dòng)調(diào)壓器本身要消耗一部分無(wú)功功率，這就造成了線 路后端的功率因數(shù)進(jìn)一步降低，雖然電壓提高了，但是對(duì)線路末端供電能 力不一定能起到提升的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一 種無(wú)功補(bǔ)償型智能調(diào)壓器，其電路設(shè)計(jì)新穎、合理，使用操作簡(jiǎn)便且接線方便，在調(diào)整供電線路電壓的同時(shí)，還可以提高線路的功率因數(shù)，從根本 上提高了線路的供電質(zhì)量，有效避免了傳統(tǒng)提高電壓質(zhì)量方法所存在的缺 陷和不足。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種無(wú)功補(bǔ)償型智能
調(diào)壓器，其特征在于包括對(duì)三相供電線路的供電電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和分
析處理的電壓檢測(cè)單元以及根據(jù)電壓檢測(cè)單元的檢測(cè)分析結(jié)果相應(yīng)對(duì)所 述三相供電線路的供電電壓進(jìn)行控制調(diào)整并同時(shí)對(duì)所述三相供電線路進(jìn) 行無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)娜齻€(gè)自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元，所述三個(gè)自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)
功補(bǔ)償單元分別串接在所述三相供電線路的A、 B和C三相線上；所述自 動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元包括串接在A、 B或C相線中的單相調(diào)壓變壓器、 與單相調(diào)壓變壓器相串接的無(wú)功補(bǔ)償電容、對(duì)分別串接在所述單相調(diào)壓變
壓器多個(gè)檔位電壓輸出線上的多個(gè)高壓開關(guān)進(jìn)行分合控制的開關(guān)控制電 路和與電壓檢測(cè)單元相接且對(duì)開關(guān)控制電路進(jìn)行相應(yīng)控制的控制器，所述 開關(guān)控制電路分別與所述多個(gè)高壓開關(guān)相接，開關(guān)控制電路與控制器相 接；所述三個(gè)自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元中的三個(gè)單相調(diào)壓變壓器連接組成 一個(gè)三相調(diào)壓變壓器，且所述三個(gè)單相調(diào)壓變壓器的一次側(cè)繞組間為星形 連接，所述三個(gè)單相調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞組的Xi端對(duì)應(yīng)接在A、 B或C相 線上且其另一端即yi端分別經(jīng)無(wú)功補(bǔ)償電容后相接于一點(diǎn)。
所述電壓檢測(cè)單元包括對(duì)三相供電線路的相電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的電 壓互感器、與電壓互感器相接且對(duì)電壓互感器所檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的 A/D轉(zhuǎn)換電路一、與A/D轉(zhuǎn)換電路一相接的主控單元和與主控單元相接的
無(wú)線通訊模塊一；所述控制器上接有無(wú)線通訊模塊二，無(wú)線通訊模塊二與 無(wú)線通訊模塊 一 間以無(wú)線通訊方式進(jìn)行連接。
所述單相調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的兩個(gè)同名端即x,端 和X2端相接，且二者間串接有與開關(guān)控制電路相接且由開關(guān)控制電路進(jìn)行 控制的一個(gè)高壓開關(guān)；所述單相調(diào)壓變壓器二次側(cè)繞組的兩端即X2和y2 端相接且二者間串接有一避雷器；所述單相調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞組的Xl端和二次側(cè)繞組的異名端y2相接，且二者間串接有與開關(guān)控制電路相接且
由開關(guān)控制電路進(jìn)行控制的一個(gè)高壓開關(guān)；所述單相調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞
組的兩端即Xi和y:端相接且二者間串接有一電容。
所述自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元中還包括電流測(cè)量電路、與所述電流測(cè) 量電路相接的1/V轉(zhuǎn)換電路、與1/V轉(zhuǎn)換電路相接的信號(hào)放大電路、與信
號(hào)放大電路相接且相應(yīng)對(duì)開關(guān)控制電路進(jìn)行控制的電壓比較電路、與信號(hào)
放大電路相接多選一模擬開關(guān)和與多選一模擬開關(guān)相接的A/D轉(zhuǎn)換電路 二，所述A/D轉(zhuǎn)換電路二接控制器；
所述電流測(cè)量電路包括實(shí)時(shí)對(duì)所述單相調(diào)壓變壓器多個(gè)檔位電壓輸 出線上的電流分別進(jìn)行檢測(cè)的多個(gè)電流互感器與三個(gè)實(shí)時(shí)對(duì)單相調(diào)壓變 壓器一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的兩個(gè)同名端即x,端和X2端間的電流、單相 調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞組的x,端和二次側(cè)繞組的異名端yj司的電流以及單 相調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞組的兩端即Xi和y!端間的電流進(jìn)行檢測(cè)的電流互 感器，所述電流互感器均接1/V轉(zhuǎn)換電路。
所述電壓互感器包括兩個(gè)分別對(duì)所述三相供電線路中A相和C相相電 壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的電壓互感器。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、 電路設(shè)計(jì)新穎、合理，使用操作簡(jiǎn)便且接線方便，制作及使用成 本低。
2、 使用效果好，在調(diào)整線路電壓的同時(shí)，還可以提高線路的功率因 數(shù)，因而能有效改善三相供電線路的整體供電質(zhì)量。
3、 調(diào)壓變壓器與無(wú)功補(bǔ)償電容器相串聯(lián)，不僅降低了調(diào)壓變壓器的 工作電壓，而且整個(gè)裝置體積小、容量大且便于安裝維護(hù)。
4、 本發(fā)明能根據(jù)線路輸入電壓的變化情況自動(dòng)調(diào)整線路的輸出電壓， 無(wú)需人為干預(yù)，并且電壓調(diào)整精度高。
5、 智能控制器采用工業(yè)級(jí)控制芯片，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，可 適應(yīng)戶外惡劣環(huán)境。6、現(xiàn)場(chǎng)可以通過(guò)無(wú)線通訊模塊修改控制器的參數(shù)，掌握裝置的運(yùn)行數(shù) 據(jù)，簡(jiǎn)單易行。 '
綜上所述，本發(fā)明電路設(shè)計(jì)新穎、合理，使用操作簡(jiǎn)便且接線方便， 在調(diào)整供電線路電壓的同時(shí)，還可以提高線路的功率因數(shù)，從根本上提高 了線路的供電質(zhì)量，有效避免了傳統(tǒng)提高電壓質(zhì)量方法所存在的缺陷和不 足。
下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖l為本發(fā)明的電路框圖。
圖2為本發(fā)明電壓檢測(cè)單元的電路框圖。 圖3為本發(fā)明自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元的電路框圖。 圖4為本發(fā)明三個(gè)自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元的電路原理圖 附圖標(biāo)記說(shuō)明
1-1一電壓互感器； 1-4_無(wú)線通訊模塊一；
l一電壓檢測(cè)單元; l-3 —主控單元；
2-1_開關(guān)控制電路; 2-4 —電流互感器； 2-7 —電壓比較電路;
2-2—控制器；
2-5 —1/V轉(zhuǎn)換電路；
2-8 —多選一模擬開關(guān);
1- 2—A/D轉(zhuǎn)換電路一；
2— 自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償 單元；
2-3—無(wú)線通訊模塊二； 2-6—信號(hào)放大電路； 2-9—A/D轉(zhuǎn)；
具體實(shí)施例方式
如圖1、圖3所示，本發(fā)明包括對(duì)三相供電線路的供電電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢 測(cè)和分析處理的電壓檢測(cè)單元1以及根據(jù)電壓檢測(cè)單元1的檢測(cè)分析結(jié)果相 應(yīng)對(duì)所述三相供電線路的供電電壓進(jìn)行控制調(diào)整并同時(shí)對(duì)所述三相供電線路 進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)娜齻€(gè)自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元2，所述三個(gè)自動(dòng)調(diào)壓及
無(wú)功補(bǔ)償單元2分別串接在所述三相供電線路的A、 B和C三相線上。所述自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元2包括串接在A、 B或C相線中的單相調(diào)壓 變壓器、與單相調(diào)壓變壓器相串接的無(wú)功補(bǔ)償電容、對(duì)分別串接在所述單相 調(diào)壓變壓器多個(gè)檔位電壓輸出線上的多個(gè)高壓開關(guān)進(jìn)行分合控制的開關(guān)控制
電路2-1和與電壓檢測(cè)單元1相接且對(duì)開關(guān)控制電路2-1進(jìn)行相應(yīng)控制的控 制器2-2,所述開關(guān)控制電路2-l分別與所述多個(gè)高壓開關(guān)相接，開關(guān)控制 電路2-l與控制器2-2相接。所述三個(gè)自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元2中的三個(gè)
單相調(diào)壓變壓器連接組成一個(gè)三相調(diào)壓變壓器，且所述三個(gè)單相調(diào)壓變壓器 的一次側(cè)繞組間為星形連接，所述三個(gè)單相調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞組的x,端對(duì) 應(yīng)接在A、B或C相線上且其另一端即yi端分別經(jīng)無(wú)功補(bǔ)償電容后相接于一點(diǎn)。
如圖2所示，所述電壓檢測(cè)單元l包括對(duì)三相供電線路的相電壓進(jìn)行實(shí) 時(shí)檢測(cè)的電壓互感器1-1、與電壓互感器1-1相接且對(duì)電壓互感器1-1所檢 測(cè)信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換電路一 1-2、與A/D轉(zhuǎn)換電路一 1-2相接的 主控單元1-3和與主控單元1-3相接的無(wú)線通訊模塊一 1-4。所述控制器2-2 上接有無(wú)線通訊模塊二 2-3，無(wú)線通訊模塊二 2-3與無(wú)線通訊模塊一 1-4間 以無(wú)線通訊方式進(jìn)行連接。本實(shí)施例中，所述電壓互感器l-l包括兩個(gè)分別 對(duì)所述三相供電線路中A相和C相相電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的電壓互感器。另外， 為了保證本發(fā)明的正常工作，電壓檢測(cè)單元1上設(shè)有欠壓和過(guò)流保護(hù)裝置。
實(shí)際使用過(guò)程中，電壓檢測(cè)單元1主要對(duì)饋線電壓進(jìn)行檢測(cè)，并控制自 動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元2對(duì)線路電壓進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，最終使饋線電壓達(dá)到預(yù) 定值。綜上，本發(fā)明由一個(gè)電壓檢測(cè)單元1和三個(gè)自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元 2組成，其中電壓檢測(cè)單元1固定在一外部殼體上且其與大地等電位，自動(dòng) 調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元2在三相供電線路上且與所述三相供電線路等電位。所 述電壓檢測(cè)單元1根據(jù)線路電壓的變化相應(yīng)對(duì)自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元2發(fā) 出控制指令，自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元2根據(jù)接收到的控制指令對(duì)線路電壓 進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
結(jié)合圖4,所述單相調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的兩個(gè)同名端 即L端和X2端相接，且二者間串接有與開關(guān)控制電路2-l相接且由開關(guān)控制電路2-1進(jìn)行控制的一個(gè)高壓開關(guān)。所述單相調(diào)壓變壓器二次側(cè)繞組的兩端 即X2和y2端相接且二者間串接有一避雷器。所述單相調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞組
的A端和二次側(cè)繞組的異名端y2相接，且二者間串接有與開關(guān)控制電路2-1 相接且由開關(guān)控制電路2-1進(jìn)行控制的一個(gè)高壓開關(guān)。所述單相調(diào)壓變壓器 一次側(cè)繞組的兩端即A和yi端相接且二者間串接有一電容。
所述自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元2中還包括電流測(cè)量電路、與所述電流測(cè) 量電路相接的I/V轉(zhuǎn)換電路2-5、與I/V轉(zhuǎn)換電路2-5相接的信號(hào)放大電路 2-6、與信號(hào)放大電路2-6相接且相應(yīng)對(duì)開關(guān)控制電路2-l進(jìn)行控制的電壓比 較電路2-7、與信號(hào)放大電路2-6相接多選一模擬開關(guān)2-8和與多選一模擬 開關(guān)2-8相接的A/D轉(zhuǎn)換電路二 2-9，所述A/D轉(zhuǎn)換電路二 2-9接控制器2-2。
所述電流測(cè)量電路包括實(shí)時(shí)對(duì)所述單相調(diào)壓變壓器多個(gè)檔位電壓輸 出線上的電流分別進(jìn)行檢測(cè)的多個(gè)電流互感器2-4與三個(gè)實(shí)時(shí)對(duì)單相調(diào)壓
變壓器一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的兩個(gè)同名端即Xi端和X2端間的電流、單
相調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞組的x,端和二次側(cè)繞組的異名端yd司的電流以及 單相調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞組的兩端即x,和yi端間的電流進(jìn)行檢測(cè)的電流 互感器2-4，所述電流互感器2-4均接I/V轉(zhuǎn)換電路2-5。
本實(shí)施例中，所述單相調(diào)壓變壓器包括5個(gè)電壓輸出檔位，具體而言 對(duì)于串接在所述三相供電線路中A相線上的單相調(diào)壓變壓器TM來(lái)說(shuō)，串接在 所述單相調(diào)壓變壓器Tw中5個(gè)檔位電壓輸出線上的5個(gè)高壓開關(guān)分別為SA1、 SA2、 SA3、 Sa4和Sa5，串接在單相調(diào)壓變壓器Tw—次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的兩 個(gè)同名端即A端和X2端間的高壓開關(guān)分別為SA6，串接在單相調(diào)壓變壓器TA1 一次側(cè)繞組的Xi端和二次側(cè)繞組的異名端y2間的高壓開關(guān)分別為SA7，所述高 壓開關(guān)Sw、 SA2、 SA3、 SA4、 SA5、 Sa6和Sa7均與控制器2-2相接且均由控制器2-2 進(jìn)行控制，單相調(diào)壓變壓器TA1 —次側(cè)繞組的兩端即Xl和yi端間所串接的電容 為電容C仏另外，所述單相調(diào)壓變壓器L的y,端與無(wú)功補(bǔ)償電容Cw的一端 相接。實(shí)時(shí)對(duì)單相調(diào)壓變壓器L5個(gè)檔位電壓輸出線上的電流分別進(jìn)行檢測(cè) 的5個(gè)電流互感器2-4分別為CTA1、 CTA2、 CTA3、 CT"和CTA5,三個(gè)實(shí)時(shí)對(duì)單相
10調(diào)壓變壓器TA1 —次側(cè)繞組的Xl端和二次側(cè)繞組的異名端y2間的電流、 一次側(cè)
繞組和二次側(cè)繞組的兩個(gè)同名端即A端和X2端間的電流以及一次側(cè)繞組的兩
端即x工和yi端間的電流進(jìn)行檢測(cè)的電流互感器2-4分別為CTA6、 CTa7和CTas。 上述8個(gè)電流互感器2-4即CTA1、 CTA2、 CTA3、 CTA4、 CTa5、 CTa6、 CT"和CL均 與I/V轉(zhuǎn)換電路2-5相接。所述單相調(diào)壓變壓器L二次側(cè)繞組的兩端即x2 和y2端間串接的避雷器為避雷器BU。
對(duì)于串接在所述三相供電線路中B相線上的單相調(diào)壓變壓器乙來(lái)說(shuō)，串 接在所述單相調(diào)壓變壓器TB1中5個(gè)檔位電壓輸出線上的5個(gè)高壓開關(guān)分別為 SB1、 SB2、 S3、 Sb4和Sbs,串接在單相調(diào)壓變壓器TM—次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的 兩個(gè)同名端即Xi端和&端間的高壓開關(guān)分別為SB6，串接在單相調(diào)壓變壓器 TA1 —次側(cè)繞組的Xl端和二次側(cè)繞組的異名端y2間的高壓開關(guān)分別為SB7,所述 高壓開關(guān)SB1、 SB2、 S3、 SB4、 SB5、 Sb6和Sm均與控制器2-2相接且均由控制器 2-2進(jìn)行控制，單相調(diào)壓變壓器TB1 —次側(cè)繞組的兩端即Xl和yi端間所串接的 電容為電容CB2。另外，所述單相調(diào)壓變壓器L的y,端與無(wú)功補(bǔ)償電容Q的 一端相接。實(shí)時(shí)對(duì)單相調(diào)壓變壓器TB15個(gè)檔位電壓輸出線上的電流分別進(jìn)行 檢測(cè)的5個(gè)電流互感器2-4分別為CTB1、 CTB2、 CTB3、 CTb4和CTB5，三個(gè)實(shí)時(shí)對(duì) 單相調(diào)壓變壓器TB1 —次側(cè)繞組的Xl端和二次側(cè)繞組的異名端y2間的電流、一
次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的兩個(gè)同名端即X,端和X2端間的電流以及一次側(cè)繞組
的兩端即Xi和y端間的電流進(jìn)行檢測(cè)的電流互感器2-4分別為CTB6、 CTb7和 CTB8。上述8個(gè)電流互感器2-4即CTB1、 CTB2、 CTB3、 CTB4、 CTB5、 CTB6、 CTb7和CTb8 均與1/V轉(zhuǎn)換電路2-5相接。所述單相調(diào)壓變壓器L二次側(cè)繞組的兩端即x2 和y2端間串接的避雷器為避雷器BU。
同樣，對(duì)于串接在所述三相供電線路中C相線上的單相調(diào)壓變壓器Tu來(lái) 說(shuō)，串接在所述單相調(diào)壓變壓器Td中5個(gè)檔位電壓輸出線上的5個(gè)高壓開關(guān) 分別為Sei、 Se2、 Se3、 S"和S①串接在單相調(diào)壓變壓器T。一次側(cè)繞組和二次 側(cè)繞組的兩個(gè)同名端即x,端和X2端間的高壓開關(guān)分別為SC6,串接在單相調(diào)壓 變壓器Tu—次側(cè)繞組的^端和二次側(cè)繞組的異名端y2間的高壓開關(guān)分別為Sn,所述高壓開關(guān)SC1、 SC2、 S 、 SM、 S"、 Sc6和Sc7均與控制器2-2相接且均 由控制器2-2進(jìn)行控制，單相調(diào)壓變壓器Tu—次側(cè)繞組的兩端即i和y,端間 所串接的電容為電容CC2。另外，所述單相調(diào)壓變壓器L的y,端與無(wú)功補(bǔ)償 電容Cu的一端相接。實(shí)時(shí)對(duì)單相調(diào)壓變壓器Tu5個(gè)檔位電壓輸出線上的電流 分別進(jìn)行檢測(cè)的5個(gè)電流互感器2-4分別為CTei、 CTe2、 CTe3、 (^4和CT",三 個(gè)實(shí)時(shí)對(duì)單相調(diào)壓變壓器Tei —次側(cè)繞組的Xl端和二次側(cè)繞組的異名端y2間的
電流、 一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的兩個(gè)同名端即Xi端和X2端間的電流以及一
次側(cè)繞組的兩端即Xl和yi端間的電流進(jìn)行檢測(cè)的電流互感器2-4分別為CTC6、 CTc7和CTc8。上述8個(gè)電流互感器2-4即CTu、 CTC2、 CTC3、 CTC4、 CTC5、 CTC6、 CTC7 和C乙均與1/V轉(zhuǎn)換電路2-5相接。所述單相調(diào)壓變壓器Tu二次側(cè)繞組的兩 端即X2和y2端間串接的避雷器為避雷器BU。
同時(shí)，所述無(wú)功補(bǔ)償電容CA"無(wú)功補(bǔ)償電容CM和無(wú)功補(bǔ)償電容Cd的另 一端相接于一點(diǎn)0。所述三個(gè)自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元2中的控制器2-2均 與主控單元1-3間以無(wú)線通訊方式進(jìn)行雙向通訊。
本發(fā)明的工作過(guò)程是所述電壓檢測(cè)單元1實(shí)時(shí)對(duì)所述三相供電線路中 的A相和C相相電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并通過(guò)主控單元1-3同步對(duì)所檢測(cè)的電
壓信號(hào)進(jìn)行進(jìn)行分析處理，即將所檢測(cè)的電壓值與設(shè)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較, 當(dāng)主控單元1-3分析得出所檢測(cè)的電壓值大于或小于基準(zhǔn)電壓，并且所檢測(cè) 的電壓值和基準(zhǔn)電壓(例如10kV)之間的差值達(dá)到預(yù)先設(shè)定的一定數(shù)值(可 進(jìn)行修改)時(shí)，通過(guò)無(wú)線通訊模塊一 1-4分別對(duì)所述三個(gè)自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ) 償單元2中的控制器2-2發(fā)出控制命令；所述三個(gè)自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元 2中的控制器2-2通過(guò)無(wú)線通訊模塊二 2-3接收主控單元1-3發(fā)送來(lái)的控制 指令并進(jìn)行分析后對(duì)所述三相供電線路的線路電壓進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，同時(shí)對(duì)三 相供電線路補(bǔ)償一定的無(wú)功功率，具體而言控制器2-2先向開關(guān)控制電路 2-1發(fā)出相應(yīng)控制指令，并通過(guò)開關(guān)控制電路2-1對(duì)多路高壓開關(guān)進(jìn)行相應(yīng) 分合控制，實(shí)現(xiàn)調(diào)整三相供電線路線路輸出電壓的目的，同時(shí)通過(guò)與三個(gè)自 動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元2中的單相調(diào)壓變壓器相串接的三個(gè)無(wú)功補(bǔ)償電容即無(wú)功補(bǔ)償電容CA1、無(wú)功補(bǔ)償電容Cw和無(wú)功補(bǔ)償電容Cu對(duì)所述三相供電線路 進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償。同時(shí)，三個(gè)自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元2中均設(shè)置有與控
制器2-2相接的電流測(cè)量電路，通過(guò)電流測(cè)量電路進(jìn)行電流檢測(cè)且同步將所 檢測(cè)電流信號(hào)通過(guò)多選一模擬開關(guān)2-8選取電流最大值后上傳至控制器2-2; 并且電流測(cè)量電路將所檢測(cè)的多路電流信號(hào)同時(shí)送至電壓比較電路2-7，通 過(guò)電壓比較電路2-7將所檢測(cè)的多路電流值與預(yù)先設(shè)定的額定電流值進(jìn)行比 較，當(dāng)電流測(cè)量電路測(cè)出被檢測(cè)的多路電流值中任一路電流值超出預(yù)設(shè)的額 定電流值時(shí)，電壓比較電路2-7向開關(guān)控制電路2-l發(fā)送一控制信號(hào)，使得 開關(guān)控制電路2-1停止工作，以對(duì)自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元2進(jìn)行保護(hù)。
綜上所述，當(dāng)所述三相供電線路的線路電壓大于或小于基準(zhǔn)電壓且所檢 測(cè)的電壓值和基準(zhǔn)電壓(例如10kV)之間的差值達(dá)到預(yù)先設(shè)定的一定數(shù)值(可 進(jìn)行修改)時(shí)或電流測(cè)量電路所檢測(cè)電流值超過(guò)額定電流值時(shí)，電壓檢測(cè)單 元l均不發(fā)出控制命令。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是 根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu) 變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)功補(bǔ)償型智能調(diào)壓器，其特征在于包括對(duì)三相供電線路的供電電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和分析處理的電壓檢測(cè)單元(1)以及根據(jù)電壓檢測(cè)單元(1)的檢測(cè)分析結(jié)果相應(yīng)對(duì)所述三相供電線路的供電電壓進(jìn)行控制調(diào)整并同時(shí)對(duì)所述三相供電線路進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)娜齻€(gè)自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元(2)，所述三個(gè)自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元(2)分別串接在所述三相供電線路的A、B和C三相線上；所述自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元(2)包括串接在A、B或C相線中的單相調(diào)壓變壓器、與單相調(diào)壓變壓器相串接的無(wú)功補(bǔ)償電容、對(duì)分別串接在所述單相調(diào)壓變壓器多個(gè)檔位電壓輸出線上的多個(gè)高壓開關(guān)進(jìn)行分合控制的開關(guān)控制電路(2-1)和與電壓檢測(cè)單元(1)相接且對(duì)開關(guān)控制電路(2-1)進(jìn)行相應(yīng)控制的控制器(2-2)，所述開關(guān)控制電路(2-1)分別與所述多個(gè)高壓開關(guān)相接，開關(guān)控制電路(2-1)與控制器(2-2)相接；所述三個(gè)自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元(2)中的三個(gè)單相調(diào)壓變壓器連接組成一個(gè)三相調(diào)壓變壓器，且所述三個(gè)單相調(diào)壓變壓器的一次側(cè)繞組間為星形連接，所述三個(gè)單相調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞組的x1端對(duì)應(yīng)接在A、B或C相線上且其另一端即y1端分別經(jīng)無(wú)功補(bǔ)償電容后相接于一點(diǎn)。
2. 按照權(quán)利要求l所述的無(wú)功補(bǔ)償型智能調(diào)壓器，其特征在于所述 電壓檢測(cè)單元(1)包括對(duì)三相供電線路的相電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的電壓互 感器(1-1 )、與電壓互感器(1-1 )相接且對(duì)電壓互感器(1-1 )所檢測(cè) 信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換電路一 (1-2)、與A/D轉(zhuǎn)換電路一 (1-2) 相接的主控單元(l-3)和與主控單元(1-3)相接的無(wú)線通訊模塊一(1-4); 所述控制器(2-2 )上接有無(wú)線通訊模塊二 ( 2-3 )，無(wú)線通訊模塊二 ( 2_3 ) 與無(wú)線通訊模塊一 (1-4)間以無(wú)線通訊方式進(jìn)行連接。
3. 按照權(quán)利要求l或2所述的無(wú)功補(bǔ)償型智能調(diào)壓器，其特征在于 所述單相調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的兩個(gè)同名端即Xi端和x2 端相接，且二者間串接有與開關(guān)控制電路(2-1)相接且由開關(guān)控制電路(2-1)進(jìn)行控制的一個(gè)髙壓開關(guān)；所述單相調(diào)壓變壓器二次側(cè)繞組的兩端即&和y2端相接且二者間串接有一避雷器；所述單相調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞組的Xl端和二次側(cè)繞組的異名端y2相接，且二者間串接有與開關(guān)控制電路(2-1)相接且由開關(guān)控制電路(2-1)進(jìn)行控制的一個(gè)髙壓開關(guān)；所述單相調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞組的兩端即l和yi端相接且二者間串接有一電容。
4. 按照權(quán)利要求3所述的無(wú)功補(bǔ)償型智能調(diào)壓器，其特征在于所述自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元(2)中還包括電流測(cè)量電路、與所述電流測(cè)量電路相接的1/V轉(zhuǎn)換電路(2-5)、與1/V轉(zhuǎn)換電路(2-5)相接的信號(hào)放大電路(2-6 )、與信號(hào)放大電路(2-6 )相接且相應(yīng)對(duì)開關(guān)控制電路(2-1 )進(jìn)行控制的電壓比較電路(2-7)、與信號(hào)放大電路(2-6)相接多選一模擬開關(guān)(2-8)和與多選一模擬開關(guān)(2-8)相接的A/D轉(zhuǎn)換電路二 (2-9)，所述A/D轉(zhuǎn)換電路二 (2-9)接控制器(2-2);所述電流測(cè)量電路包括實(shí)時(shí)對(duì)所述單相調(diào)壓變壓器多個(gè)檔位電壓輸出線上的電流分別進(jìn)行檢測(cè)的多個(gè)電流互感器(2-4)與三個(gè)實(shí)時(shí)對(duì)單相調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的兩個(gè)同名端即a端和l端間的電流、單相調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞組的Xl端和二次側(cè)繞組的異名端y2間的電流以及單相調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞組的兩端即x,和y:端間的電流進(jìn)行檢測(cè)的電流互感器(2-4 ),所述電流互感器(2-4 )均接I/V轉(zhuǎn)換電路(2-5 )。
5. 按照權(quán)利要求2所述的無(wú)功補(bǔ)償型智能調(diào)壓器，其特征在于所述電壓互感器(1-1)包括兩個(gè)分別對(duì)所述三相供電線路中A相和C相相電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的電壓互感器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無(wú)功補(bǔ)償型智能調(diào)壓器，包括電壓檢測(cè)單元和三個(gè)自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元；自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元包括串接在A、B或C相線中的單相調(diào)壓變壓器、與單相調(diào)壓變壓器串接的無(wú)功補(bǔ)償電容、對(duì)單相調(diào)壓變壓器多個(gè)檔位電壓輸出線上的多個(gè)高壓開關(guān)進(jìn)行控制的開關(guān)控制電路和與電壓檢測(cè)單元相接且對(duì)開關(guān)控制電路進(jìn)行控制的控制器；三個(gè)自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元中的三個(gè)單相調(diào)壓變壓器組成三相調(diào)壓變壓器，三個(gè)單相調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞組間為星形連接且其一次側(cè)繞組的Y₁端分別經(jīng)無(wú)功補(bǔ)償電容后相接于一點(diǎn)。本發(fā)明電路設(shè)計(jì)合理，操作簡(jiǎn)便且接線方便，在調(diào)整供電線路電壓的同時(shí)，還可提高線路的功率因數(shù)，從根本上提高了線路的供電質(zhì)量。
文檔編號(hào)H02J3/12GK101656420SQ20091002385
公開日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月9日
發(fā)明者尹之仁 申請(qǐng)人:西安興匯電力科技有限公司