專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)功補(bǔ)償型智能調(diào)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于配電網(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(xiàn)路上往往裝幾十臺(tái)，甚至上百臺(tái)配電變壓器；2、線(xiàn)路長(zhǎng)，一般每條線(xiàn)路 主干線(xiàn)加分支線(xiàn)，約在十幾千米到幾十千米之間；3、線(xiàn)路功率因數(shù)低，線(xiàn)損率大，并且負(fù)荷 隨晝夜、季節(jié)變化大；4、線(xiàn)路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，部分分支線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)路電壓質(zhì)量的辦法，已是提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)和開(kāi)發(fā)農(nóng)電市場(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(xiàn)路的無(wú)功功率；改變線(xiàn)路參數(shù)；安裝饋線(xiàn)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采用這種調(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(xiàn)電壓滿(mǎn)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(xiàn)為基準(zhǔn)，即將母線(xiàn)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(xiàn)為基準(zhǔn)的一定供 電半徑內(nèi)滿(mǎn)足電壓偏差要求，但無(wú)法滿(mǎn)足長(zhǎng)距離供電線(xiàn)路末端的電壓要求，而變電站母線(xiàn) 又會(huì)有多條出線(xiàn)，各條出線(xiàn)的負(fù)荷曲線(xiàn)也各不相同，壓降也不同，則不能保證所有線(xiàn)路的電 壓都滿(mǎn)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(xiàn)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)采用無(wú)功補(bǔ)償改善系統(tǒng)的無(wú)功功率，可以提高末端用戶(hù)的電壓質(zhì)量。戶(hù)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(xiàn)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(xiàn)路長(zhǎng)所造成的線(xiàn)路末端供電質(zhì)量差等情況。 3)改變線(xiàn)路參數(shù)，增大導(dǎo)線(xiàn)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，采用粗截面導(dǎo)線(xiàn)。而加大導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)路電阻有關(guān)，而且與線(xiàn)路的電抗有關(guān)，導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)截面偏 小的配電線(xiàn)路中才比較有效。 4)饋線(xiàn)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(xiàn)路。將這 種調(diào)壓器安裝在饋電線(xiàn)路的適當(dāng)位置，在一定范圍內(nèi)對(duì)線(xiàn)路電壓進(jìn)行調(diào)整，保證用戶(hù)的供電電壓合格，減少線(xiàn)路的線(xiàn)損。但是由于饋線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)路末端供電能力不一 定能起到提升的作用。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(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(xiàn)方便，在調(diào)整供電線(xiàn)路電 壓的同時(shí)，還可以提高線(xiàn)路的功率因數(shù)，從根本上提高了線(xiàn)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，本實(shí)用新型采用的技術(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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)路的A、 B和C三相線(xiàn)上；所述自 動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元包括串接在A(yíng)、 B或C相線(xiàn)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(xiàn)上的多個(gè) 高壓開(kāi)關(guān)進(jìn)行分合控制的開(kāi)關(guān)控制電路和與電壓檢測(cè)單元相接且對(duì)開(kāi)關(guān)控制電路進(jìn)行相 應(yīng)控制的控制器，所述開(kāi)關(guān)控制電路分別與所述多個(gè)高壓開(kāi)關(guān)相接，開(kāi)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Xl端對(duì)應(yīng)接在A(yíng)、 B或C相線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)通訊模塊一 ；所述控制器上接有無(wú)線(xiàn)通訊 模塊二，無(wú)線(xiàn)通訊模塊二與無(wú)線(xiàn)通訊模塊一間以無(wú)線(xiàn)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Xl端和x2端相接， 且二者間串接有與開(kāi)關(guān)控制電路相接且由開(kāi)關(guān)控制電路進(jìn)行控制的一個(gè)高壓開(kāi)關(guān)；所述單 相調(diào)壓變壓器二次側(cè)繞組的兩端即^和^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(kāi)關(guān)控制電路 相接且由開(kāi)關(guān)控制電路進(jìn)行控制的一個(gè)高壓開(kāi)關(guān)；所述單相調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞組的兩端 即Xl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)償單元中還包括電流測(cè)量電路、與所述電流測(cè)量電路相接 的IA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(kāi)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(kāi)關(guān)和與多選一模擬 開(kāi)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(xiàn)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Xl端和x2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Xl和yi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IA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(xiàn)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。 本實(shí)用新型與現(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(xiàn)方便，制作及使用成本低。 2、使用效果好，在調(diào)整線(xiàn)路電壓的同時(shí)，還可以提高線(xiàn)路的功率因數(shù)，因而能有效
改善三相供電線(xiàn)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、本實(shí)用新型能根據(jù)線(xiàn)路輸入電壓的變化情況自動(dòng)調(diào)整線(xiàn)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(hù)外惡劣環(huán)境。 6、現(xiàn)場(chǎng)可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)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，本實(shí)用新型電路設(shè)計(jì)新穎、合理，使用操作簡(jiǎn)便且接線(xiàn)方便，在調(diào)整供 電線(xiàn)路電壓的同時(shí)，還可以提高線(xiàn)路的功率因數(shù)，從根本上提高了線(xiàn)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)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖l為本實(shí)用新型的電路框圖。
圖2為本實(shí)用新型電壓檢測(cè)單元的電路框圖。
圖3為本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)壓及無(wú)功補(bǔ)償單元的電路框圖。
圖4為本實(shí)用新型三個(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-電壓互感器； 1-4-無(wú)線(xiàn)通訊模塊一
1-電壓檢測(cè)單元； 1-3-主控單元；
2-1-開(kāi)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-I/V轉(zhuǎn)換電路； 2-8-多選一模擬開(kāi)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(xiàn)通訊模塊二 ；
2-6-信號(hào)放大電路；
2-9-A/D轉(zhuǎn)換電路二。
具體實(shí)施方式如圖1、圖3所示，本實(shí)用新型包括對(duì)三相供電線(xiàn)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(xiàn) 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(xiàn)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(xiàn)路的A、B和C三相線(xiàn)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(yíng)、 B或C相線(xiàn)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(xiàn)上的多個(gè)高壓開(kāi)關(guān)進(jìn)行分合控制的開(kāi)關(guān)控制電路2-1和與電壓檢測(cè)單元1相接且 對(duì)開(kāi)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(kāi)關(guān)控制電路2-1分別與所述多個(gè)高 壓開(kāi)關(guān)相接，開(kāi)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Xl端對(duì)應(yīng)接在A(yíng)、B或C相 線(xiàn)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1包括對(duì)三相供電線(xiàn)路的相電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的 電壓互感器l-l、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 l-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(xiàn)通訊模塊一 1-4。所述控制器2-2上接有無(wú)線(xiàn)通訊模塊二 2-3，無(wú)線(xiàn)通訊模塊二 2-3與 無(wú)線(xiàn)通訊模塊一 1-4間以無(wú)線(xiàn)通訊方式進(jìn)行連接。本實(shí)施例中，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(xiàn)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 了保證本實(shí)用新型的正常工作，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(xiàn)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(xiàn)路電壓進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，最終使饋線(xiàn)電壓達(dá)到預(yù)定值。綜上，本實(shí)用新型 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(xiàn)路上且與所 述三相供電線(xiàn)路等電位。所述電壓檢測(cè)單元1根據(jù)線(xiàn)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(xiàn)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Xl端和 x2端相接，且二者間串接有與開(kāi)關(guān)控制電路2-1相接且由開(kāi)關(guān)控制電路2-1進(jìn)行控制的一 個(gè)高壓開(kāi)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(kāi)關(guān)控制電路2-1相接且由開(kāi)關(guān)控制電路2-1進(jìn)行控制的一個(gè)高壓開(kāi)關(guān)。所述單 相調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞組的兩端即Xl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(kāi)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(kāi)關(guān)2-8和與多選一模擬開(kāi)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(xiàn)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&端和^端間的電流、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間的電流以及單相調(diào)壓變壓器一次側(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，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(xiàn)路中A相線(xiàn)上的單相調(diào)壓變壓器TA1來(lái)說(shuō)，串接在所述單相調(diào)壓變壓器TA1 中5個(gè)檔位電壓輸出線(xiàn)上的5個(gè)高壓開(kāi)關(guān)分別為SA1、 SA2、 SA3、 SA4和SA5，串接在單相調(diào)壓變 壓器TA1 —次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的兩個(gè)同名端即Xl端和x2端間的高壓開(kāi)關(guān)分別為SA6，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(kāi)關(guān)分別為 S爐所述高壓開(kāi)關(guān)SA1、 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CA2。另 外，所述單相調(diào)壓變壓器lM的y工端與無(wú)功補(bǔ)償電容CM的一端相接。實(shí)時(shí)對(duì)單相調(diào)壓變壓 器TA15個(gè)檔位電壓輸出線(xiàn)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、CTA4和CTA5，三個(gè)實(shí)時(shí)對(duì)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 yj司的電流、一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的兩個(gè)同名端即A端和^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CTA6、 CTA7和CTA8。上述 8個(gè)電流互感器2-4即CTA1、CTA2、CTA3、CTA4、CTA5、CTA6、CTA7和CTA8均與I/V轉(zhuǎn)換電路2_5相 接。所述單相調(diào)壓變壓器lM二次側(cè)繞組的兩端即^和^端間串接的避雷器為避雷器BLM。 對(duì)于串接在所述三相供電線(xiàn)路中B相線(xiàn)上的單相調(diào)壓變壓器V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(xiàn)上的5個(gè)高壓開(kāi)關(guān)分別為SB1、 SB2、 S3、 SB4和SB5， 串接在單相調(diào)壓變壓器TB1 —次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的兩個(gè)同名端即Xl端和x2端間的高壓 開(kāi)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(kāi)關(guān)分別為S『所述高壓開(kāi)關(guān)SB1、SB2、S3、SB4、SB5、SB6和SB7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C^。另外，所述單相調(diào)壓變壓器l^的y工端與無(wú)功補(bǔ)償電容(^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(xiàn)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Cl^，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Xl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TB1 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BLB1。 同樣，對(duì)于串接在所述三相供電線(xiàn)路中C相線(xiàn)上的單相調(diào)壓變壓器Ta來(lái)說(shuō)，串接 在所述單相調(diào)壓變壓器Ta中5個(gè)檔位電壓輸出線(xiàn)上的5個(gè)高壓開(kāi)關(guān)分別為Sa、SC2、Sra、Sc4 和Se5，串接在單相調(diào)壓變壓器Tei —次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的兩個(gè)同名端即Xl端和x2端間 的高壓開(kāi)關(guān)分別為Se6，串接在單相調(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間的高壓開(kāi)關(guān)分別為S口，所述高壓開(kāi)關(guān)Sa、 SC2、 Sra、 Sw、 Sra、 Sre和SCT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Ta —次側(cè)繞組的兩端即Xl和yi端間所 串接的電容為電容&2。另外，所述單相調(diào)壓變壓器L的y工端與無(wú)功補(bǔ)償電容Ca的一端 相接。實(shí)時(shí)對(duì)單相調(diào)壓變壓器Ta5個(gè)檔位電壓輸出線(xiàn)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CTa、 CTC2、 CTC3、 CTC4和CTra，三個(gè)實(shí)時(shí)對(duì)單相調(diào)壓變壓器Ta —次側(cè)繞組的 &端和二次側(cè)繞組的異名端72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CTC1、 CTC2、 CTC3、 CTC4、 CTC5、 CTC6、 CTC7和CTC8均與I/V轉(zhuǎn)換電路2-5相接。所述單相調(diào)壓變壓器Ta 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BLB1。 同時(shí)，所述無(wú)功補(bǔ)償電容C『無(wú)功補(bǔ)償電容CB1和無(wú)功補(bǔ)償電容Ca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(xiàn)通訊方式進(jìn)行雙向通訊。 本實(shí)用新型的工作過(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(xiàn)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(xiàn)通訊模塊一 l-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(xiàn)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(xiàn)路的線(xiàn)路電壓進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，同時(shí)對(duì)三相供電線(xiàn)路補(bǔ)償一定的 無(wú)功功率，具體而言控制器2-2先向開(kāi)關(guān)控制電路2-l發(fā)出相應(yīng)控制指令，并通過(guò)開(kāi)關(guān)控 制電路2-1對(duì)多路高壓開(kāi)關(guān)進(jìn)行相應(yīng)分合控制，實(shí)現(xiàn)調(diào)整三相供電線(xiàn)路線(xiàn)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CB1和無(wú)功補(bǔ)償電容CC1對(duì)所述三相供電線(xiàn)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(kāi) 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(kāi)關(guān)控制電路2-1發(fā)送一控制信號(hào)，使得開(kāi)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(xiàn)路的線(xiàn)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1均不發(fā)出控制命令。 以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根
據(jù)本實(shí)用新型技術(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
屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種無(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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)路的A、B和C三相線(xiàn)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(yíng)、B或C相線(xiàn)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(xiàn)上的多個(gè)高壓開(kāi)關(guān)進(jìn)行分合控制的開(kāi)關(guān)控制電路(2-1)和與電壓檢測(cè)單元(1)相接且對(duì)開(kāi)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(kāi)關(guān)控制電路(2-1)分別與所述多個(gè)高壓開(kāi)關(guān)相接，開(kāi)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(yíng)、B或C相線(xiàn)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(xiàn)路的相電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的電壓互感器(l-l)、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 (l-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(xiàn)通訊模塊一 (1-4);所 述控制器(2-2)上接有無(wú)線(xiàn)通訊模塊二 (2-3)，無(wú)線(xiàn)通訊模塊二 (2-3)與無(wú)線(xiàn)通訊模塊一 (1-4)間以無(wú)線(xiàn)通訊方式進(jìn)行連接。
3. 按照權(quán)利要求1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Xl端和x2端相接，且二者間串接有與開(kāi)關(guān)控 制電路(2-1)相接且由開(kāi)關(guān)控制電路(2-1)進(jìn)行控制的一個(gè)高壓開(kāi)關(guān)；所述單相調(diào)壓變壓 器二次側(cè)繞組的兩端即&和72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^端和二次側(cè)繞組的異名端72相接，且二者間串接有與開(kāi)關(guān)控制電路(2-1)相接 且由開(kāi)關(guān)控制電路(2-1)進(jìn)行控制的一個(gè)高壓開(kāi)關(guān)；所述單相調(diào)壓變壓器一次側(cè)繞組的兩 端即Xl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I/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(kāi)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)相接的多選一模擬 開(kāi)關(guān)(2-8)和與多選一模擬開(kāi)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(xiàn)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Xl端和x2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Xl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1/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(xiàn)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。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)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(yíng)、B或C相線(xiàn)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(xiàn)上的多個(gè)高壓開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制的開(kāi)關(guān)控制電路和與電壓檢測(cè)單元相接且對(duì)開(kāi)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)。本實(shí)用新型電路設(shè)計(jì)合理，操作簡(jiǎn)便且接線(xiàn)方便，在調(diào)整供電線(xiàn)路電壓同時(shí)，還可提高線(xiàn)路的功率因數(shù)，從根本上提高了線(xiàn)路的供電質(zhì)量。
文檔編號(hào)H02J3/18GK201450337SQ20092003448
公開(kāi)日2010年5月5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