一種無(wú)涌流、無(wú)電弧換擋的配電線路單相自動(dòng)調(diào)壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電氣工程領(lǐng)域，涉及到一種配電線路自動(dòng)調(diào)壓器，該調(diào)壓器適用于中低壓配電線路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，配電網(wǎng)的電力負(fù)荷呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，特別是城鄉(xiāng)結(jié)合部，家用電器或農(nóng)用設(shè)備的大量使用，加工作坊、商業(yè)鋪面的大量增加，導(dǎo)致用電量急劇上升，加上部分配電線路布置不合理，線路過(guò)長(zhǎng)，線徑過(guò)細(xì)，造成線路阻抗增大，使配電線路中后段電壓偏低，嚴(yán)重影響了用戶的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)和日常生活。另外，部分配電線路負(fù)荷隨季節(jié)或晝夜變化較大，引起電壓時(shí)高時(shí)低，電壓合格率降低，影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種無(wú)涌流、無(wú)電弧換擋的配電線路單相自動(dòng)調(diào)壓器，以解決部分配電線路用戶端某一相電壓過(guò)高或過(guò)低問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)無(wú)涌流、無(wú)電弧調(diào)壓擋位切換。
[0004]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種無(wú)涌流、無(wú)電弧換擋的配電線路單相自動(dòng)調(diào)壓器，其特征為:包括單相自耦變壓器、控制器、單相有載分接開(kāi)關(guān)，所述的單相自耦變壓器包括單相的串聯(lián)輸出線圈和單相的并聯(lián)調(diào)壓線圈；單相并聯(lián)調(diào)壓線圈并接在配電線路某一相輸入端作為自耦變壓器初級(jí)繞組，具有一個(gè)以上調(diào)壓抽頭擋位;單相串聯(lián)輸出線圈作為自耦變壓器次級(jí)繞組串聯(lián)在配電線路某一相輸入輸出端之間，其同名端方向根據(jù)自耦感應(yīng)電壓使該相輸出端電壓升高或降低需要而連接，單相的并聯(lián)調(diào)壓線圈與串聯(lián)輸出線圈之間通過(guò)分接開(kāi)關(guān)進(jìn)行自耦接通與斷開(kāi)，單相的并聯(lián)調(diào)壓線圈通過(guò)分接開(kāi)關(guān)進(jìn)行自我接通閉合形成回路，分接開(kāi)關(guān)的上述兩種連接構(gòu)成互鎖關(guān)系；單相并聯(lián)調(diào)壓線圈的多個(gè)調(diào)壓抽頭擋位均各自對(duì)應(yīng)串接有分接開(kāi)關(guān)進(jìn)行接通與斷開(kāi)，且每次只能接通一個(gè)抽頭擋位，形成互鎖關(guān)系;所述單相有載分接開(kāi)關(guān)，為具有互鎖功能的多個(gè)開(kāi)關(guān)組合，單相并聯(lián)調(diào)壓線圈與對(duì)應(yīng)串聯(lián)輸出線圈之間通過(guò)分接開(kāi)關(guān)自耦接通與斷開(kāi)，該相并聯(lián)調(diào)壓線圈通過(guò)分接開(kāi)關(guān)自我接通閉合形成回路，且兩種連接構(gòu)成互鎖，單相并聯(lián)調(diào)壓線圈調(diào)壓抽頭擋位通過(guò)分接開(kāi)關(guān)接通與斷開(kāi)，且同一時(shí)刻只能接通其中一個(gè)抽頭擋位，其他抽頭擋位斷開(kāi)，形成互鎖;分接開(kāi)關(guān)的各組開(kāi)關(guān)均各自連接有對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)繼電器，通過(guò)控制器驅(qū)動(dòng)模塊輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)給所對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)繼電器，由驅(qū)動(dòng)繼電器啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)接通或斷開(kāi);所述調(diào)壓器控制器包括微處理器單元、單相電壓采樣模塊、單相調(diào)壓驅(qū)動(dòng)模塊，其中單相電壓采樣模塊與微處理器輸入管腳連接輸入單相電壓采樣數(shù)據(jù)，單相調(diào)壓驅(qū)動(dòng)模塊與微處理器輸出管腳連接輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，微處理器內(nèi)固化有具體實(shí)施調(diào)壓方案的嵌入式控制軟件，用于控制單相電壓采樣接收和調(diào)壓驅(qū)動(dòng)操作。
[0005]微處理器采用STM32F103。
[0006]采取以上措施的本實(shí)用新型，具有如下好的效果:
[0007]1.采用并接在配電線路某一相輸入端的并聯(lián)調(diào)壓線圈作為初級(jí)繞組，串聯(lián)在配電線路某一相輸入輸出端之間的串聯(lián)輸出線圈作為次級(jí)繞組的自耦變壓器結(jié)構(gòu)，并聯(lián)調(diào)壓線圈設(shè)置多抽頭擋位，通過(guò)切換并聯(lián)調(diào)壓線圈的抽頭擋位來(lái)改變并聯(lián)調(diào)壓線圈與串聯(lián)輸出線圈之間變比，使所產(chǎn)生的自耦感應(yīng)電壓發(fā)生變化，與配電線路某一相輸入端電壓疊加形成配電線路該相輸出端電壓，實(shí)現(xiàn)在配電線路該相輸出端按該擋位調(diào)整電壓的目的。在傳輸相同功率的情況下，由于變壓器輸入端電壓較高，因而流過(guò)并聯(lián)調(diào)壓線圈的電流較小，因此在配電線路該相輸入端設(shè)置并聯(lián)調(diào)壓線圈的抽頭擋位，切換時(shí)無(wú)過(guò)渡涌流產(chǎn)生。
[0008]、自耦變壓器采用一種獨(dú)特的結(jié)構(gòu):通過(guò)具有互鎖功能的開(kāi)關(guān)組合，實(shí)現(xiàn)并聯(lián)調(diào)壓線圈與串聯(lián)輸出線圈之間斷開(kāi)時(shí)，并聯(lián)調(diào)壓線圈自我閉合形成回路，構(gòu)成電流互感器結(jié)構(gòu)，這時(shí)，并聯(lián)調(diào)壓線圈處于短路狀態(tài)，且與配電線路輸入端斷開(kāi)，無(wú)外來(lái)電壓輸入，等效于電流互感器二次側(cè)，在這樣的情況下對(duì)串聯(lián)調(diào)壓線圈進(jìn)行抽頭擋位切換，不會(huì)往配電線路注入涌流或引起電弧，加上在并聯(lián)調(diào)壓線圈并聯(lián)的電容會(huì)具有抑制電流涌流的作用，因而這樣的結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)無(wú)涌流無(wú)電弧的調(diào)壓抽頭擋位切換。調(diào)壓擋位切換時(shí)使自耦變壓器在電流互感器結(jié)構(gòu)狀態(tài)下進(jìn)行，可以有效消除帶載調(diào)壓所產(chǎn)生的涌流電弧，減少分接開(kāi)關(guān)觸頭的損害，延長(zhǎng)開(kāi)關(guān)通斷使用壽命，使自動(dòng)調(diào)壓器的工作變得更加穩(wěn)定可靠。
[0009]、串聯(lián)輸出線圈串聯(lián)在配電線路某一相輸入輸出端之間，當(dāng)進(jìn)行調(diào)壓擋位切換操作時(shí)，構(gòu)成電流互感器結(jié)構(gòu)，這時(shí)，串聯(lián)輸出線圈無(wú)自耦感應(yīng)電壓產(chǎn)生，配電線路該相保持直通，只流過(guò)線路電流，相當(dāng)于電流互感器一次側(cè)，在這樣的情況下，配電線路該相電壓輸出與輸入基本保持不變，后面連接的電力負(fù)載運(yùn)行不受影響。保證配電線路某一相帶載切換調(diào)壓擋位時(shí)能連續(xù)供電，不對(duì)用電負(fù)載造成沖擊或引起用電設(shè)備重新啟動(dòng)。
[0010]下面再結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳述。
【附圖說(shuō)明】
[0011]附圖1是本實(shí)用新型的總體功能結(jié)構(gòu)圖；
[0012]附圖2是控制器結(jié)構(gòu)功能方框圖；
[0013]附圖3是微處理器單元電路圖；
[0014]附圖4是單相電壓采樣電路圖；
[0015]附圖5單相調(diào)壓驅(qū)動(dòng)模塊電路圖；
[0016]附圖6是控制器調(diào)壓軟件流程圖。
[0017]附圖6附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0018]1、單相電壓是否大于基準(zhǔn)電壓允許上限差值；
[0019]2、單相電壓是否小于基準(zhǔn)電壓允許下限差值；
[0020]3、選定最接近基準(zhǔn)電壓的調(diào)壓擋位；
[0021]4、發(fā)驅(qū)動(dòng)信號(hào)給單相調(diào)壓驅(qū)動(dòng)模塊，斷開(kāi)并聯(lián)調(diào)壓線圈與串聯(lián)輸出線圈之間的連接開(kāi)關(guān)；
[0022]5、發(fā)驅(qū)動(dòng)信號(hào)給單相調(diào)壓驅(qū)動(dòng)模塊，接通并聯(lián)調(diào)壓線圈接零開(kāi)關(guān)形成無(wú)外來(lái)電壓輸入閉合回路，構(gòu)成電流互感器結(jié)構(gòu)；
[0023]6、發(fā)驅(qū)動(dòng)信號(hào)給單相調(diào)壓驅(qū)動(dòng)模塊，斷開(kāi)單相并聯(lián)調(diào)壓線圈原來(lái)連接的調(diào)壓擋位；
[0024]7、發(fā)驅(qū)動(dòng)信號(hào)給單相調(diào)壓驅(qū)動(dòng)模塊，接通單相并聯(lián)調(diào)壓線圈新選定的調(diào)壓擋位；
[0025]8、發(fā)驅(qū)動(dòng)信號(hào)給單相調(diào)壓驅(qū)動(dòng)模塊，斷開(kāi)并聯(lián)調(diào)壓線圈接零開(kāi)關(guān)閉合回路；
[0026]9、發(fā)驅(qū)動(dòng)信號(hào)給單相調(diào)壓驅(qū)動(dòng)模塊，接通并聯(lián)調(diào)壓線圈與串聯(lián)輸出線圈之間的連接開(kāi)關(guān)，重新構(gòu)成自耦變壓器結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0027]本實(shí)用新型針對(duì)部分配電線路某一相電壓合格率過(guò)低的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種配電線路單相自動(dòng)調(diào)壓器，采用在初級(jí)繞組端設(shè)置多抽頭調(diào)壓擋位、次級(jí)線圈串聯(lián)配電線路某一相輸入輸出端的自耦變壓器結(jié)構(gòu)，在切換調(diào)壓擋位時(shí)，初級(jí)繞組先斷開(kāi)輸入電壓并自我閉合后，再切換調(diào)壓擋位，實(shí)現(xiàn)無(wú)涌流、無(wú)電弧切換調(diào)壓功能，使電壓調(diào)整到合格要求，滿足電網(wǎng)安全運(yùn)行要求。同時(shí)，保證配電線路其中一相帶載切換調(diào)壓擋位時(shí)能連續(xù)供電，不對(duì)用電負(fù)載造成沖擊或引起用電設(shè)備重新啟動(dòng)，適用于單相電壓波動(dòng)值很大，線路中后段某一相電壓很低或過(guò)高的配電線路。本實(shí)用新型創(chuàng)新點(diǎn)是克服了目前市場(chǎng)上調(diào)壓變壓器在單相帶載切換調(diào)壓擋位時(shí)易引起涌流電弧，容易對(duì)用電負(fù)載造成沖擊或引起用電設(shè)備重新啟動(dòng)，需跨接大功率電阻降低切換電流影響的現(xiàn)象。
[0028]實(shí)施例:
[0029]附圖1是是本實(shí)用新型的實(shí)施例的總體功能結(jié)構(gòu)圖，參考附圖1。
[0030]下面結(jié)合附圖1對(duì)配電線路單相自動(dòng)調(diào)壓器的功能作進(jìn)一步的詳述。本調(diào)壓器包括單相自耦變壓器、單相有載分接開(kāi)關(guān)和調(diào)壓控制器三部分。其中，所述單相自耦變壓器屬于一種自耦串聯(lián)調(diào)壓變壓器，由并聯(lián)調(diào)壓線圈、串聯(lián)輸出線圈組成。單相并聯(lián)調(diào)壓線圈為自耦變壓器的公共繞組，并接在配電線路輸入端作為變壓器初級(jí)繞組，可設(shè)置多個(gè)抽頭擋位，本實(shí)例設(shè)置3個(gè)抽頭的線圈，通過(guò)具有互鎖功能的有載分接開(kāi)關(guān)K1A、K2A、K3A分別連接3個(gè)抽頭擋位中的一個(gè)擋位。單相串聯(lián)輸出線圈作為次級(jí)繞組串聯(lián)在配電線路某一相輸入輸出之間，產(chǎn)生自耦感應(yīng)電壓，用于升壓調(diào)壓時(shí)，串聯(lián)輸出線圈同名端按該相電壓升高方向串接，用于降壓調(diào)壓時(shí)，串聯(lián)輸出線圈同名端按該相電壓降低方向串接，有載分接開(kāi)*K1A、K2A、K3A連接該相并聯(lián)調(diào)壓線圈的不同擋位時(shí)，會(huì)使該相并聯(lián)調(diào)壓線圈與串聯(lián)輸出線圈之間的變比產(chǎn)生變化，所產(chǎn)生的自耦感