CN103138266A - 一种原边调节的农网低压线路末端补偿器 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种原边调节的农网低压线路末端补偿器，包括主电路和控制电路两个部分，其主电路包括一个单相隔离变压器、一个保护熔断器和一个接触器；控制电路包括一个控制电路板和一个直流开关电源。本发明将单相隔离变压器的原边绕组经被控接触器接入电网，副边绕组则串联到低压线路的末端，通过控制电路的控制作用，在需要时，使变压器末端电压和电网电压顺向叠加以实现对末端电压的升压补偿，当然也可以通过使变压器末端电压和电网电压反向叠加以实现对末端电压的降压补偿。

Description

一种原边调节的农网低压线路末端补偿器

技术领域

本发明涉及一种电压补偿的变压器，具体涉及一种原边调节的农网低压线路末端补偿器。

 

背景技术

低压配电系统的电网电压经常处于波动状态，在较偏远的农村电网，由于低压线路的供电半径较大，经常出现线路末端电压过低，甚至不能满足一般用电电器的启动电压要求。即使在城市的低压线路中，也会出现白天网压正常，晚上网压偏高严重甚至导致用电电器烧坏的现象，因此解决低压线路电压水平不合格问题一直是供电部门关注的重要问题，也是衡量供电质量好坏的重要技术指标之一。常规的低压线路电压补偿采用自耦变压器方案，虽然也能解决这一问题，但由于装置的体积大，重量重，安装不方便，而且换档操作可能会出现用户末端短暂失压问题，一直未能得到推广应用；而也有文献提出过的晶闸管调压方案，由于技术复杂，工作谐波污染严重，可靠性不高等问题也未能得到实际应用。

 

发明内容

本发明的目的是提供一种体积小、重量轻、可靠性高的原边调节的农网低压线路末端补偿器，实现农网低压线路末端电压过低的升压问题。本发明采用了缺额补偿理念，补偿装置仅提供低压电路电压偏低的不足部分，因而所需要的隔离变压器容量小，从而使整个装置的体积减小，重量减轻，造价降低、可靠性提高、电压换挡切换过程不失压。本发明通过如下技术方案实现。

一种原边调节的农网低压线路末端补偿器，其包括主电路和控制电路，主电路包括一个单相隔离变压器、一个保护熔断器和一个接触器；控制电路包括一个控制电路板和一个直流开关电源；单相隔离变压器的原边绕组一端接入输入电网的中性线，另一端与接触器的常开主触头一端连接，接触器的常开主触头的另一端连接到保护熔断器的一端；保护熔断器的另一端与单相隔离变压器的副边绕组一端和接触器的常闭主触头的一端相连，再一起接到输入电网的相线；单相隔离变压器副边绕组的另一端与接触器的常闭主触头另一端连接后，作为补偿后低压线路的输出相线；控制电路的直流开关电源的输入与输入电网相接，输出为直流电压源；控制电路板有4个接线端子，其中1号端子接电网输入的相线，2号端子接电网输入的中性线，3号端子连接到直流开关电源的正输出端，4号端子与接触器的控制线圈一端连接，接触器的控制线圈另一端连接到直流开关电源的负输出端。

进一步的，所述控制电路还包括控制开关，控制开关位于控制电路板内，通过3号端子和4号端子连接.

进一步的，所述的农网低压线路末端补偿器还增加一个变压器原边抽头和一个切换接触器，实现输出电压的二档调节。

进一步的，所述的农网低压线路末端补偿器还增加两个变压器原边抽头和两个切换接触器，实现输出电压的三档调节。

进一步的，所述的农网低压线路末端补偿器还增加三个变压器原边抽头和三个切换接触器，实现输出电压的四档调节。

进一步的，所述的农网低压线路末端补偿器还增加n个变压器原边抽头和n个切换接触器，实现输出电压的n+1档调节, n为正整数。

 

上述的原边调节的农网低压线路末端补偿器中，单相隔离变压器的原边绕组仍然从低压线路的输入电网获得电能量，变压器的副边绕组串联在低压电路的输入和输出相线之间，从而使输出电压为输入电网电压和变压器副边电压的合成。当变压器副边电压和输入电网电压顺向串联时，将使得输出电压升高，成为升压装置；反之，当变压器副边电压和输入电网电压反向串联时，将使得输出电压降低，成为降压装置。

    与现有技术相比，本发明具有如下创造的优点和效果：本发明将隔离变压器副边绕组串联在低压电路的输入和输出之间，通过改变隔离变压器副边绕组电压及其正负方向实现低压线路的升降压，由于采用的隔离变压器仅承担补偿部分的电压和容量，因而所需容量小，整个装置体积小，重量轻，造价降低，可靠性高，电压换挡切换过程不失压。

附图说明

图1a是实施方式中原边调节的农网低压线路末端补偿器的主电路图；

图1b为实施方式中原边调节的农网低压线路末端补偿器的控制电路原理图；

图1c为实施方式中原边调节的农网低压线路末端补偿器的控制电路板示意图；

图2是实施方式中原边调节的农网低压线路末端补偿器的二档升压电路图；

图3是实施方式中原边调节的农网低压线路末端补偿器的三档升压电路图；

图4是实施方式中原边调节的农网低压线路末端补偿器的四档升压电路图；

图5是实施方式中原边调节的农网低压线路末端补偿器的N+1档升压电路图。

 

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施作进一步说明，但本发明的实施和保护范围不限于此。

参见图1a～图1c，一种原边调节的农网低压线路末端补偿器，包括主电路和控制电路两个部分。主电路包括一个单相隔离变压器TX、一个保护熔断器R和一个接触器J0；控制电路包括一个控制电路板P、一个直流开关电源E和控制开关K0；单相隔离变压器TX的原边绕组一端接入输入电网的中性线N，另一端与接触器J0的常开主触头一端连接，接触器J0的常开主触头的另一端连接到保护熔断器R的一端；保护熔断器R的另一端与单相隔离变压器TX的副边绕组一端和接触器J0的常闭主触头的一端相连，再一起接到输入电网的相线A；单相隔离变压器TX副边绕组的另一端与接触器J0的常闭主触头另一端连接后，作为补偿后低压线路的输出相线LA；控制电路的直流开关电源E的输入与输入电网相接，输出为直流电压源；控制电路板P有4个接线端子，其中1号端子接电网输入的相线，2号端子接电网输入的中性线，3号端子连接到直流开关电源的正输出端，4号端子与接触器J0的控制线圈一端连接，接触器J0的控制线圈另一端连接到直流开关电源E的负输出端；控制开关K0位于控制板内部，通过3号端子和4号端子连接。

作为实例，也可以如图2所示，主电路的连接方式不变，增加一个变压器原边绕组抽头和一个切换接触器J1，可实现输出电压的二档调节。

或者也可以如图3所示，主电路的连接方式不变，增加两个变压器原边绕组抽头和两个切换接触器（J1、J2），可实现输出电压的三档调节。

或者也可以如图4所示，主电路的连接方式不变，增加三个变压器原边绕组抽头和三个切换接触器（J1、J2、J3），可实现输出电压的四档调节。

或者也可以如图5所示，主电路的连接方式不变，增加n个变压器原边绕组抽头和n个切换接触器（J1、J2、…、Jn），可实现输出电压的n+1档调节。

当低压电路输入电压达到合格水平时，接触器均不动作，常开触点处于打开位置，而常闭触点处于闭合位置，此时输入电压经过接触器的常闭触点到输出端，补偿器处于旁路状态，输出电压和输入电压相同。

当低压电路输入电压低于合格水平时，需要投入补偿器升压，动作过程如下：控制电路给出补偿器投入补偿命令，K0闭合，接触器线圈通电，使接触器常闭触头打开，断开输入和输出之间的旁路通道，变压器副边绕组串联在输入和输出之间，而常开主触头闭合，变压器原边绕组通电使副边产生电压，此时输出电压便是输入电压和变压器副边电压之和，起到升压的作用。

当补偿器投入补偿后，低压电路输入电压又重新回到合格水平时，需要旁路补偿装置以防止输出电压过高，动作过程如下：控制电路给出补偿器切除补偿命令，K0断开，接触器线圈断电，接触器常开主触头打开而常开主触头闭合，切断变压器原边绕组供电，并断开变压器副边绕组的电路连接，补偿器重新回到旁路状态。

Claims (6)

1.一种原边调节的农网低压线路末端补偿器，其特征在于包括主电路和控制电路，主电路包括一个单相隔离变压器（TX）、一个保护熔断器（R）和一个接触器（J0）；控制电路包括一个控制电路板（P）和一个直流开关电源（E）；单相隔离变压器（TX）的原边绕组一端接入输入电网的中性线，另一端与接触器（J0）的常开主触头一端连接，接触器（J0）的常开主触头的另一端连接到保护熔断器（R）的一端；保护熔断器（R）的另一端与单相隔离变压器（TX）的副边绕组一端和接触器（J0）的常闭主触头的一端相连，再一起接到输入电网的相线；单相隔离变压器（TX）副边绕组的另一端与接触器（J0）的常闭主触头另一端连接后，作为补偿后低压线路的输出相线；控制电路的直流开关电源（E）的输入与输入电网相接，输出为直流电压源；控制电路板（P）有4个接线端子，其中1号端子接电网输入的相线，2号端子接电网输入的中性线，3号端子连接到直流开关电源的正输出端，4号端子与接触器（J0）的控制线圈一端连接，接触器（J0）的控制线圈另一端连接到直流开关电源（E）的负输出端。

2.根据权利要求1所述的农网低压线路末端补偿器，其特征在于所述控制电路还包括控制开关（K0），控制开关（K0）位于控制电路板内，通过3号端子和4号端子连接。

3.根据权利要求1所述的农网低压线路末端补偿器，其特征在于还增加一个变压器原边抽头和一个切换接触器（J1），实现输出电压的二档调节。

4.根据权利要求1所述的农网低压线路末端补偿器，其特征在于还增加两个变压器原边抽头和两个切换接触器（J1、J2），实现输出电压的三档调节。

5.根据权利要求1所述的农网低压线路末端补偿器，其特征在于还增加三个变压器原边抽头和三个切换接触器（J1、J2、J3），实现输出电压的四档调节。

6.根据权利要求1所述的农网低压线路末端补偿器，其特征在于还增加n个变压器原边抽头和n个切换接触器（J1、J2、…、Jn），实现输出电压的n+1档调节。

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