CN2595066Y - 馈线自动调压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可以对特定的线路进行电压的调整的馈线自动调压器。由三相自耦式变压器、三相有载调压分接开关和自动调压控制器三部分组成，这种调压器安装在馈电线路的中部或线路电压较低的地方，在较大范围内对线路电压调整，保证用户的供电电压，减少网络的线损。这种装置特别适用于负荷较大引起线路压降大的线路或线路较长的线路，此外也可安装在变电站变压器出线侧，用于主变不具备调压能力的变电站。
Description
一、所属技术领域
本实用新型属于电学技术领域，涉及一种调压器，特别一种专门为调整馈电线路电压而设计的由电压控制器控制的馈线自动调压器。这种装置适用于因负荷较大线路长、线损高引起线路压降较大的馈线线路，也可安装在变电站主变压器出线侧，用于主变压器不具备有载自动调压能力的变电站。
二、背景技术
目前，在我国3KV～35KV电网中，由于昼夜、季节负荷变化较大，分布不均衡以及无功比例较大等因素的影响，引起线路电压有较大的波动。电压的降低会造成设备出力不足或工作不正常，过高的电压又会影响设备的绝缘和用电的安全。由于供电网络的不同，适用于国外的单相调压器不适用于我国，例如，美国等国家采用单相调压方式；而国内现有的调压装置是通过调整变电站主变压器有载分接头来改变输出电压或投切电容器补偿无功，例如中国专利CN2031153U公开的三相电力有载调压器。在这种调整方式下，变电站供电区域的电压均发生变化，调节的依据只能是以变电站母线为基准，不能保证部分线路电压波动的有效调整，而且频繁调整主变压器分接头对主变压器安全运行影响也比较大。
三、发明内容
鉴于以上已有技术存在的不足之处，本实用新型的目的在于，提供一种可以对特定的线路进行电压调整的馈线自动调压器，它可以自动调整变压器变比来保证在输入发生变化时保持输出电压的恒定。
为了实现上述目的，本实用新型的解决技术问题所采用的技术方案是：馈线自动调压器，包括带有载分接开关的三相自耦变压器和控制器，其特点是，线路电压从输入端经电抗器和平衡线圈后到达串联线圈中的分接头，串联线圈通过换向开关经负载套管输出，电流互感器穿过与换向开关相连的线后连接到控制器的检测电流输入端，并励绕组一端接在与换向开关相连的线上，另外一端连在公共套管上，控制绕组与并励绕组耦合后输入到控制器的电压检测控制端，由控制器调整变压器变比保证在输入发生变化时保持输出电压的恒定。
本实用新型的其它一些特点是，所述控制器包括：一CPU，CPU上分别连接有电源、RS485/232通讯接口部分、无线通信部分、取样电压信号调理部分、分接位置信号处理部分、采样部分、分接位置输入部分、电机驱动部分、LED显示及键盘、分接位置BCD码输出、报警输出。
控制器通过分接开关既可以在自耦变压器的原边调节输出电压，也可以在自耦变压器的副边调节输出电压。
本实用新型的效果是，
1)采用自耦式调压结构，装置容量大，体积小，可在线路的双杆之间架设；
2)内部有平衡线圈，使得分接开关的调节档位变为原来的2倍，还可以消除环流，减少对装置的损害。
3)安装电压互感器，自动跟踪输入电压变化调整输出电压，电压调整精度高，动作可靠；
4)安装有电流互感器，可实时监控线路负荷情况，过负荷保护(即过流保护功能)；
5)调压控制器控制工作采用工业级控制芯片，可靠性高，抗干扰能力强，灵活方便，可以适应户外恶劣环境；
6)利用上下限位信号进行调压动作闭锁，防止各种方式下可能出现的误操作。
7)控制器分接开关状态的信号通过光电隔离器输入装置，提高了电路的抗干扰的能力
8)结构简单，便于维护与安装。
四、附图说明
图1本实用新型的调节自耦变压器原边的单相结构示意图；
其中图中标号所表示的是，1.电源侧套管，2.换向开关，3.串联线圈，4.电流互感器，5.负载套管，6.电抗器，7.平衡线圈，8.并励绕组，9.公共套管，10.控制器，11.控制绕组，12.输入侧，13.输出側，N为分接头，通过与N1，N2，N3，N4，N5，N6，N7，N8相连来调节电压。
图2本实用新型的调节自耦变压器副边的单相结构示意图；
其中图中标号所表示的是，1.电源侧套管，2.换向开关，3.串联线圈，4.电流互感器，5.负载套管，6.电抗器，7.平衡线圈，8.并励绕组，9.公共套管，10.控制器，11.控制绕组，12.输入侧，13.输出，N为分接头，通过与N1，N2，N3，N4，N5，N6，N7，N8相连来调节电压。
图3为SVR-CL2控制器原理框图；
其中图中标号所表示的是，1.公共端，2.降压，3.升压，4.分接位置BCD码输出，5.报警输出，6电机驱动，7.CPU，8.LED显示及键盘，9.RS485通讯接口，10.分接位置信号处理，11.采样输入，12.无线通讯，13.分接位置输入，14.取样电压信号调理，15.工作电源输入；
图4为SVR-CL2控制器的电路图的一部分；
其中，(1)为SVR-CL2控制器分接位置信号处理部分，(2)为电机驱动部分；
图5为SVR-CL2控制器的电路图另外一部分；
其中，(3)为SVR-CL2控制器CPU及通信控制部分，(4)为LED显示及键盘，(5)为SVR-CL2控制器信号调理部分电路图；
五、具体实施方式
下面结合附图和发明人给出的实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
依本实用新型的技术方案，一种馈线自动调压器，由带有载分接开关的三相自耦变压器和控制器10组成；线路电压从输入端经电抗器6和平衡线圈7后到达串联线圈3中的分接头，串联线圈3通过换向开关2经负载套管5输出，电流互感器4穿过与换向开关2相连的线后连接到控制器10的检测电流输入端，并励绕组8一端接在与换向开关2相连的线上，另外一端连在公共套管9上，控制绕组11与并励绕组8耦合后输入到控制器10的电压检测控制端，由控制器10调整变压器变比保证在输入发生变化时保持输出电压的恒定。
有载分接开关是可在带负载的情况下转换接点的开关。串联绕组的抽头接在分接开关的不同接点上，可以连续调节变压器变比改变其输出电压。
控制器采用金属机箱，为内部提供了电磁屏蔽良好的工作环境，控制器控制单元为8位MCU并采用了轻触按键，通过轻触按键进行参数设置及手动操作，参数设置及显示均数字化，因此，参数设置方便、快捷、准确、直观，人机对话界面好。
控制器分为六个部分：模拟电压电流输入、分接开关及限位信号输入、继电器输出控制、微处理器以及RS485/232/无线通信控制部分、显示控制部分。模拟输入将线路的电压和电流变换为小信号送给处理器，考虑到线路的对称性，本装置只检测了一路电流用于线路补偿。分接开关状态的信号通过光电隔离器输入装置，这样可以提高电路的抗干扰的能力。另外，还将最高限位和最低限位以及空挡位置输入装置，利用这些信号保证分接开关操作的正确性，而空挡位置以及空挡指示为调压器正确退出运行提供保障。输出继电器有较大的触点容量，可以直接驱动有载分接开关单相电机，而且上升和下降控制在机械触点上也设置互锁连接。显示控制部分包括LED显示及键盘LED：显示各种数据；键盘：选择各项功能及设置各种参数。通信控制部分可以通过串口485/232或无线通讯与上位机进行数据传输。
以下是发明人给出的具体实施例，但本实用新型并不局限于该实施例。
参见图1，图1本实用新型的单相结构示意图。电压由输入侧12输入，经平衡线圈7连接到有载分接开关的串联绕组3上，然后通过换向开关2连至输出侧13。其中，经过电流互感器4采集到的电流信号，送入控制器10。
控制器10对线路电压状况进行分析，发出命令信号，对线路电压进行调整，从而保证线路电压稳定。
图3为SVR-CL2控制器原理框图，控制器包括：一CPU，CPU上分别连接有电源、RS485通讯接口部分、取样电压信号调理部分、分接位置信号处理部分、无线通信部分、采样部分、分接位置输入部分、电机驱动部分、LED显示及键盘、分接位置BCD码输出、报警输出。
电机驱动部分分别控制升压和降压。
本实用新型的原理是，分接位置经隔离后为CPU读取、显示并输入分接位置的BCD码和一组一一对应位置信号结点。取样电压经过互感器输入控制器，经A/D转换后为CPU读取，与用户设定的整定电压比较，如果偏差大于设定值，进行延时后发出升压/降压的指令，驱动分接开关头部分的电机使分接开关完成一次切换操作。也可以通过远动指令输入接口或者通过RS485/232、无线通信接口输入切换指令。
图4为SVR-CL2控制器的电路图的一部分。(1)为SVR-CL2控制器分接位置信号处理部分，用于读入和处理分接位置信号，与CPU及通信控制部分(3)相连；(2)为电机驱动部分，通过与CPU及通信控制部分(3)相连，输出分接开关升档、降档信号，驱动电机动作。
图5为SVR-CL2控制器的电路图另外一部分。其中的(3)为SVR-CL2控制器CPU及通信控制部分，分别与图4中的分接位置信号处理部分(1)、电机驱动部分(2)和图5中的LED显示及键盘部分(4)、信号调理部分(5)相连；其中，CPU及通信控制部分(3)的作用为：CPU处理***的各种数据，通信控制则可以通过232/485或无线模块同上位机进行数据传输；LED显示及键盘部分(4)的作用为：LED显示各种数据，键盘则选择各项功能及设置各种参数；信号调理部分(5)的作用为将外部取样信号调制为CPU可以识别的信号。
Claims (3)
1、一种馈线自动调压器，由带有载分接开关的三相自耦变压器和控制器[10]组成；其特征在于，线路电压从输入端经电抗器[6]和平衡线圈[7]后到达串联线圈[3]中的分接头，串联线圈[3]通过换向开关[2]经负载套管[5]输出，电流互感器[4]穿过与换向开关[2]相连的线后连接到控制器[10]的检测电流输入端，并励绕组[8]一端接在与换向开关[2]相连的线上，另外一端连在公共套管[9]上，控制绕组[11]与并励绕组[8]耦合后输入到控制器[10]的电压检测控制端，由控制器[10]调整变压器变比保证在输入发生变化时保持输出电压的恒定。
2、根据权利要求1所述的馈线自动调压器，其特征在于，所述控制器[10]包括：一个CPU，CPU上分别连接有电源、RS485/232通讯接口部分、取样电压信号调理部分、分接位置信号处理部分、无线通信部分、采样部分、分接位置输入部分、电机驱动部分、LED显示及键盘、分接位置BCD码输出、报警输出；
分接开关位置经光电隔离后为CPU读取、显示并输入分接开关位置的BCD码和一组一一对应位置信号结点，取样电压经过电压互感器输入控制器，经A/D转换后为CPU读取，与用户设定的整定电压比较，如果偏差大于设定值，进行延时后发出升压/降压的指令，驱动分接开关使分接开关完成一次切换操作；也可以通过远动指令输入接口或者通过RS485/232、无线通信接口输入切换指令。
3.根据权利要求1所述的馈线自动调压器，其特征在于，所述调压器通过分接开关既可以在自耦变压器的原边调节输出电压，也可以在自耦变压器的副边调节输出电压。
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