專利名稱：真空有載分接饋線自動調壓器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電氣工程領域，涉及一種電力系統(tǒng)中運行的饋線調壓器，特別是一種真空有載分接單元與自耦變壓器結合在一起的真空有載分接饋線自動調壓器，該調壓器可以穩(wěn)定安裝點后的電壓、延長供電半徑，適用于配電網電壓波動大或壓降大的線路，主變不具備有載調壓的變電站，環(huán)網供電線路或具有小水電發(fā)電的線路。
背景技術：
電壓是電能的主要質量指標之一。電壓質量對電網的穩(wěn)定運行，降低線路損耗， 保證生產的安全與正常運行，提供產品質量，降低單耗等都有直接影響?！峨娔苜|量供電電壓允許偏差》(GB/T 12325-2008)規(guī)定電力系統(tǒng)在正常運行條件下，用戶受電端供電電壓的允許偏差為35kV及以上供電電壓正、負偏差的絕對值之和不超過標稱電壓的10% ；20kV 及以下三相供電電壓偏差為標稱電壓的士7% ；220V單相供電電壓偏差為標稱電壓的+7% 和-10%。但在實際應用中，由于線路自身的阻抗，往往造成線路末端電壓偏離額定電壓，為了保證電壓質量，6kV 35kV配電網采用的主要調節(jié)方式及措施為1、新建變電站；2、更換線路導線；3、主變壓器有載調壓；4、改變線路的無功功率；5、使用饋線調壓器調節(jié)電壓。各種電壓調節(jié)方式的比較如下表所示
電壓調節(jié)方式作用及特點缺點新建變電站縮短供電半徑投資大、周期長，維護費高更換線路導線降低線路阻抗投資大，周期長主變有載調壓調整母線電壓不能對每條線路的電壓調整電容補償無功補償線路無功對長線路，重負荷調節(jié)效果差饋線自動調壓器自動化程度高，電壓調節(jié)效果好，使用靈活，安裝方便串聯(lián)于線路中，不能過載運行 在我國6kV 35kV電力系統(tǒng)中運行的線路調壓裝置的有載分接開關大部分是油滅弧有載分接單元，在饋線調壓領域發(fā)揮了重大作用，但它存在油質劣化快，需要定期濾油、換油，無法做到免維護。發(fā)明內容鑒于以上已有技術存在的缺陷或不足之處，本實用新型的目的在于，提供一種可以對特定的線路進行電壓調整的真空有載分接饋線自動調壓器，該調壓器可以解決線路電壓波動大、線路中后端電壓低的問題，而且調壓器運行可靠，維護時間可以大幅度的延長。為了實現(xiàn)上述任務，本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是一種真空有載分接饋線自動調壓器，包括箱體，其特征在于，箱體內安裝有三相自耦變壓器、電壓互感器、三相油浸式真空有載分接單元和控制器，其中，三相自耦變壓器與三相油浸式真空有載分接單元連接，控制器對三相油浸式真空有載分接單元進行控制。本實用新型的其它特點是所述的控制器至少包括有DSP數字處理芯片，模擬信號調理模塊、檔位編碼及電機驅動輸出模塊和電源及輔助功能模塊。其工作原理是控制器通過檢測電壓互感器輸出側電壓，與基準電壓進行比較，當輸出側電壓大于(或小于)基準值并且超過允許范圍，控制器開始延時，如延時時間和動作間隔時間均滿足，則控制器向相油浸式真空有載分接單元發(fā)出降檔(或升檔)指令，控制三相油浸式真空有載分接單元內的電動機運轉，帶動相油浸式真空有載分接單元內的一個分接頭切換至另一個分接頭，從而改變自耦變壓器輸入端與輸出端之間的變比，保證在輸入發(fā)生變化時保持輸出電壓的恒定。本實用新型的真空有載分接饋線自動調壓器，將三相自耦變壓器、電壓互感器、三相油浸式真空有載分接單元和控制器結合成為一個整體，結構簡單、重量輕，提高了裝置的可靠性，延長了設備的維護時間。三相自耦變壓器所有分接位置均能實現(xiàn)滿容量分接，各檔位均能達到額定電流；線圈安匝平衡設計優(yōu)良，調壓器抗短路能力強；可以廣泛應用于配電線路、變電站等，穩(wěn)定裝置安裝點后端的電壓、延長供電半徑；配合潮流識別技術(模塊) 后還可以應用與環(huán)網供電或有水電的多電源供電線路。其主要特點是1)自動跟蹤線路輸入電壓變化，調整輸出電壓，電壓調整精度高，動作可靠；2)采用自耦式調壓結構，容量大，體積小，可在線路的雙桿之間架設；3)真空有載分接饋線自動調壓器的安匝平衡，抗短路能力強；4)所有分接位置均能實現(xiàn)滿容量分接，每個檔位都能達到額定電流；5)采用三相油浸式真空有載分接單元，提高了裝置的可靠性，實現(xiàn)了免維護；6)電流互感器可實時監(jiān)控線路負荷情況，過負荷保護(即過流保護功能)；7)控制器采用DSP高速數字處理芯片，信號檢測精度高，處理速度快。8)抗干擾能力強，并針對戶外惡劣的電氣環(huán)境增加多重防雷措施。9)既可以就地通訊，也可以使用GPRS模塊進行通訊。

圖1為調壓原理示意圖。圖2為本實用新型的真空有載分接饋線自動調壓器結構示意圖；圖3是自耦變壓器繞組的排列方式；圖4是真空有載分接單元的單相結構示意圖；其中，圖中的標號分別表示1、電源側套管，2、氧化鋅避雷器，3、真空滅弧室，4、分接頭，5、電機，6、負荷側套管，7、電流互感器， 8、串聯(lián)繞組，9、調壓控制器，10、控制繞組。[0031]圖5為控制器硬件電路框圖；圖6為控制器軟件的主程序流程圖。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
具體實施方式
參見圖1，圖1為調壓原理示意圖。在配電線路中，由于配電線路存在阻抗，當負荷電流流經線路時，將會在線路上產生壓降，通過在線路上安裝調壓器來調整(提高)安裝調壓器后的配電線路電壓。參見圖2，本實施例給出的真空有載分接饋線自動調壓器，包括箱體，箱體內安裝有三相自耦變壓器、電壓互感器、三相油浸式真空有載分接單元和自動調壓控制器。其中， 三相自耦變壓器與三相油浸式真空有載分接單元連接，控制器對三相油浸式真空有載分接單元進行控制。控制器從三相自耦變壓器副邊的電壓互感器采集電壓信號(即PT 二次側電壓，見圖4中的標號10，其中PT變比為10000/220，精度為0. 5級)?？刂破鲗⑺玫降闹蹬c設定的基準電壓相比較。如果所采集的電壓信號大于基準電壓達到一定值(允許調節(jié)范圍)，控制器經過延時后發(fā)出控制信號通過繼電器驅動真空有載分接單元的電機5，從而使三相油浸式真空有載分接單元升檔；如果所采集的電壓信號小于基準電壓達到一定值(允許調節(jié)范圍)，控制器經過延時后發(fā)出控制信號通過繼電器驅動三相油浸式真空有載分接單元中的電機5，從而使三相油浸式真空有載分接單元降檔。每次調檔結束后，控制器繼續(xù)采集自耦變壓器輸出側電壓互感器的二次側電壓信號，與設定的基準電壓進行比較，經過延時后發(fā)出控制信號，直到自耦變壓器輸出側電壓達到設定要求為止。整個控制過程中，控制器的每個控制回合只發(fā)一次動作指令，使三相油浸式真空有載分接單元上升或下降一檔；每兩個控制回合之間間隔一定時間(即動作間隔時間)。三相自耦變壓器由三柱式鐵心、三相公共線圈、三相串聯(lián)線圈(調壓線圈)組成， 其線圈排列形式如圖3所示。自三相耦變壓器常將公共線圈放在靠近鐵心的里側，調壓線圈放在外側，各分接引線都按照額定電流進行選擇；設計線圈時充分考慮短路狀態(tài)下電動力的影響，進行安匝平衡校驗，讓三相自耦變壓器具備較強的抗短路能力；同時，為了提高裝置耐受雷擊及操作過電壓水平，在串聯(lián)繞組上安裝避雷器(圖4中的標號2)。三相油浸式真空有載分接單元與三相自耦變壓器相連接，作為一個整體；提高了裝置的可靠性，延長了設備的維護時間。三相油浸式真空有載分接單元所有分接位置均能實現(xiàn)滿容量分接，各檔位均能達到額定電流，高于GB1094相關規(guī)定。控制器的硬件電路如圖5所示，主要包括以下幾個單元(1)模擬信號調理模塊，用于電流電壓互感器的信號變換、放大電路，將模擬信號調理成適配A/D轉換的信號；O) A/D轉換模塊，用于將輸入的模擬量轉換為數字量，以便中央處理器接收和處理；(3)中央處理模塊，即圖中的DSP部分，完成整個控制系統(tǒng)的智能控制；(4)檔位編碼及電機驅動輸出模塊，即圖中的檔位譯碼模塊部分和電機驅動輸出部分，主要作用是將DSP中央處理單元發(fā)出的控制信號轉換為可以驅動電機轉動的信號；[0044](5)電源及輔助功能模塊，即包括圖中電源模塊、LED顯示及鍵盤、定值存儲及看門狗模塊和RS232接口等部分。其中電源模塊主要功能是給整個控制系統(tǒng)供電；輔助功能模塊主要是完善控制器的人機交互接口。控制器的主程序如圖6所示，首先是完成整個控制系統(tǒng)的初始化，包括主程序的初始化、串口初始化、定時器中斷初始化、看門狗初始化以及A/D轉換初始化。初始化完成后，進入正常的數據采集。然后對采集到的數據進行處理，通過控制算法，發(fā)出控制指令。在此過程中，主程序始終準備響應其他控制子程序的中斷請求，如果有中斷請求，按照中斷的優(yōu)先級別，轉入相應的處理程序。由于本實用新型的真空有載分接饋線自動調壓器運行在高壓電網中，一旦發(fā)生故障所帶來的危害和損失是巨大的?？紤]到三相油浸式真空有載分接單元的壽命和用戶對調壓精度的不同要求，防止三相油浸式真空有載分接單元頻繁動作，控制器可以對各個參數進行設置?？刂破髟O有欠壓、過流保護功能，欠壓、過流保護功能是如果饋線電壓低于設定值，控制器進入欠壓保護狀態(tài)，即不發(fā)出升檔動作指令；而當饋線調壓器輸出側電流高于設定值時，控制器進入過流保護狀態(tài)，也不發(fā)出升降檔動作指令(其中電流信號經圖2中的電流互感器7取得)。為了方便各項參數的設定和各實時值的讀取，控制器還可以顯示取樣電壓、電流、動作次數、分接單元當前位置等參數?？刂破鞯膮⒖茧妷?、動作延時、日動作次數、 動作間隔等參數可通過面板設置，也可使用GPRS模塊在遠方進行設置。
權利要求1.一種真空有載分接饋線自動調壓器，包括箱體，其特征在于，箱體內安裝有三相自耦變壓器、電壓互感器、三相油浸式真空有載分接單元和控制器，其中，三相自耦變壓器與三相油浸式真空有載分接單元連接，控制器對三相油浸式真空有載分接單元進行控制。
2.如權利要求1所述的真空有載分接饋線自動調壓器，其特征在于，所述的控制器至少包括有數字處理芯片DSP，模擬信號調理模塊、A/D轉換模塊、檔位編碼及電機驅動輸出模塊和電源及輔助功能模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種真空有載分接饋線自動調壓器，包括箱體，箱體內安裝有三相自耦變壓器、電壓互感器、三相油浸式真空有載分接單元和控制器，其中，電壓互感器安裝在三相自耦變壓器的副邊，電壓互感器與三相油浸式真空有載分接單元連接，由控制器對三相油浸式真空有載分接單元進行控制?？梢詮V泛應用于配電線路、變電站等，穩(wěn)定裝置安裝點后的電壓、延長供電半徑；配合潮流識別技術(模塊)還可以應用與環(huán)網供電或有水電的多電源供電線路。
文檔編號G05F1/12GK202177840SQ20112032580
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權日2011年9月1日
發(fā)明者張占景, 張曉軍, 李陽, 米根存, 胡均浩, 金黎 申請人:西安森寶電氣工程有限公司