CN107959295A - 线路调压装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线路调压装置。线路调压装置设置在电压输送线路，电压输送线路用于输送电压，其中，线路调压装置包括：主回路，用于调节电压输出；调压控制器，用于控制主回路改变高压侧的高压线圈的有效匝数，以改变高低压的电压比，保持低压侧的电压不变其中。本发明解决了相关技术中由于线路过长，导致输送至终点的电压较低，影响用户用电的技术问题。

Description

线路调压装置

技术领域

本发明涉及电力控制技术领域，具体而言，涉及一种线路调压装置。

背景技术

相关技术中，配电网线路存在着一定的阻抗，在电流传输的过程中产生一定的电压降和功率损耗，这样就会对较远地区的电压输送造成干扰，尤其是远郊、农村地区，由于线路较长，在传输到终点时，电压往往偏低，线路产生的损耗也较大，会严重影响用电设备的正常运行。并且在当前实际电压输送过程中，由于中压线路供电半径过长，配电变压器负载率过高等原因，电采暖设备投入运行后，局部地区低压用户甚至出现电压低至170V的情况，这样会造成用户用电的困扰，针对这种情况，目前普遍应用的有载调压器一般采用油浸式或真空分接开关进行调压，但是油浸式或真空分接开关存在寿命短、维护成本高、投切时涌流大等问题；其中，油浸式机械开关还存在着拉弧易使绝缘油劣化、调档间隔时间长等问题。

针对上述的相关技术中由于线路过长，导致输送至终点的电压较低，影响用户用电的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种线路调压装置，以至少解决相关技术中由于线路过长，导致输送至终点的电压较低，影响用户用电的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种线路调压装置，所述线路调压装置设置在电压输送线路，所述电压输送线路用于输送电压，其中，所述线路调压装置包括：主回路，用于调节电压输出；调压控制器，用于控制所述主回路改变高压侧的高压线圈的有效匝数，以改变高低压的电压比，保持低压侧的电压不变。

进一步地，所述主回路包括：自耦式变压器和有载调压分接开关，其中，所述自耦式变压器包括：多个绕组，串联于所述有载调压分接开关的输入接点和输出接点，用于通过所述有载调压分接开关调节输出电压；预设公共线圈，用于产生传递能量的磁场；控制电压线圈，用于向所述调压控制器、所述有载调压分接开关输送工作电压。

进一步地，所述控制电压线圈缠绕于所述预设公共线圈上。

进一步地，所述控制电压线圈设置多个控制档位，其中，多个控制档位中每个控制档位对应有电压输送线路的运行范围。

进一步地，所述有载调压分接开关包括二极管。

进一步地，所述有载调压分接开关包括多个有载开关单元，其中，每个有载开关单元包括：控制器MCU，用于控制所述有载开关单元的闭合或断开；第一开关触点，用于闭合或断开所述电压输送线路；二极管；第二开关触点，与所述二极管连接，用于辅助所述第一开关触点闭合或断开所述电压输送线路。

进一步地，所述有载开关单元还包括：接触器，用于控制所述第一开关触点；辅助继电器，用于控制所述第二开关触点。

进一步地，所述控制器MCU还控制所述接触器和所述辅助继电器。

进一步地，所述有载调压分接开关控制所述第一开关触点和所述第二开关触点闭合或断开的时长，以控制电压输送线路输送的电压。

进一步地，所述线路调压装置调节10KV电压输送线路。

在本发明实施例中，可以通过主回路调节电压输出，并利用调压控制器控制主回路改变高压侧的高压线圈的有效匝数，以改变高低压的电压比，从而保持低压侧的电压不变。在该实施例中，可以利用调压控制器控制高压输电线路中的高低压的电压比，进而保持低压侧的电压不变，这样可以在长距离输电线路中，通过改变高低压的电压比，保持低压侧的电压不变，即可以保持输送至远端的低压不变，进而解决相关技术中由于线路过长，导致输送至终点的电压较低，影响用户用电的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的线路调压装置的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种线路调压装置的结构图；

图3是根据本发明实施例的一种有载调压开关的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本便于用户理解本发明，下面对本发明实施例中涉及的部分术语或名词做出解释：

自耦式变压器，是输出和输入共用一组线圈的特殊变压器，升压和降压用不同的抽头来实现。比共用线圈少的部分抽头电压就降低，比共用线圈多的部分抽头电压就升高。

以下实施例可应用于各种输电线路(高压线路、中压线路、或低压线路)中，具体可以是针对输电线路线路中调压器，在输电线路中，由于输电线路存在一定的阻抗，在电流传输的过程中会产生一定的电压降和功率损耗，这样在近距离传输时，由于距离较短，电压降和功率损耗会很小，电压降和功率损耗几乎可以忽略不计，但是，对于较远距离，如输电线路传输至远郊、农村、偏远高原、草原，由于线路较长，会产生很大的电压降和功率损耗，在末端线路得到的电压会偏低，这样会影响用电设备的正常运行；另外，对于中压线路，由于供电半径过长，配电变压器负载率过高，尤其是在用电设备用电功率高时，存在局部的电压过低，用电设备无法工作的情况，例如，对于220V输电线路，在传输后，可能只有170V。而本发明实施例可以通过在输电线路的中间设置调压器，调节电压，达到输出的电压尽量保持平稳。其中，本发明实施例中对于输电的电压不做具体限定，可以包括：10KV高压线路、220V线路等。

其中，本发明下述实施例可以针对高压输电线路进行电压调节，如10KV线路调节，尤其是针对山区、远郊的线路末端电压低的问题，可以及时通过调压控制器调节电压。本发明中可以采取不同的技术线路来解决长线路电压低的问题，研究合理设置可控机械开关与二极管的配合，创新通过二极管自然过零投切的方式，实现电压的快速无冲击调节，其具备使用寿命长、维护成本低、高可靠、低涌流、无谐波、体积小、能够频繁投切的特点，其可以配合当前电网技术的发展，可以广泛利用。

本发明实施例中涉及的配电网和电网输送线路可以是电力公司以往使用的输电线路，也可以是经过整合后的输电线路，例如，“煤改电”线路，城市输电线路等。

下面结合优选的实施方式对本发明进行说明，图1是根据本发明实施例的线路调压装置的示意图，如图1所示，线路调压装置设置在电压输送线路，电压输送线路用于输送电压，其中，线该装置可以包括：主回路11，用于调节电压输出；调压控制器13，用于控制主回路改变高压侧的高压线圈的有效匝数，以改变高低压的电压比，保持低压侧的电压不变。

上述的线路调压装置，可以通过主回路11调节电压输出，并利用调压控制器13控制主回路改变高压侧的高压线圈的有效匝数，以改变高低压的电压比，从而保持低压侧的电压不变。在该实施例中，可以利用调压控制器13控制高压输电线路中的高低压的电压比，进而保持低压侧的电压不变，这样可以在长距离输电线路中，通过改变高低压的电压比，保持低压侧的电压不变，即可以保持输送至远端的低压不变，进而解决相关技术中由于线路过长，导致输送至终点的电压较低，影响用户用电的技术问题。

其中，本发明实施例中的线路调压装置可以是有载调压器，其可以包括主回路和调压控制器，其主回路可以包括：自耦式变压器和有载调压分接开关，其中，自耦式变压器包括：多个绕组，串联于有载调压分接开关的输入接点和输出接点，用于通过有载调压分接开关调节输出电压；预设公共线圈，用于产生传递能量的磁场；控制电压线圈，用于向调压控制器、有载调压分接开关输送工作电压。

对于主回路中的自耦式变压器，其可以包括多个绕组，自耦式变压器可以是一个有多个抽头的绕组，这些抽头通过分接开关的不同接点串联在输入和输出之间。而对于预设公共线圈，其可以是并励线圈，并励线圈可以是自耦变压器的公共绕组，它可以产生传递能量的磁场。对于自耦式变压器中的控制电压线圈，其可以缠绕在并励线圈上，作为并励绕组的次级来提供控制器和基于二极管的有载调压分接开关工作电压以及输出测量用电压，并且考虑到运行范围的大小和控制精度要求，控制电压线圈也设定不同档位来校正不同变化范围的输出偏差。其中，上述的控制电压线圈缠绕于预设公共线圈上。

需要说明的是，控制电压线圈设置多个控制档位，其中，多个控制档位中每个控制档位对应有电压输送线路的运行范围。

可选的，上述的主回路还会包括有载调压分接开关，其中，该有载调压分接开关可以包括二极管。

对于上述的有载调压分接开关还可以包括多个有载开关单元，其中，每个有载开关单元包括：控制器MCU，用于控制有载开关单元的闭合或断开；第一开关触点，用于闭合或断开电压输送线路；二极管；第二开关触点，与二极管连接，用于辅助第一开关触点闭合或断开电压输送线路。

其中，第一开关触点可以是主触点，第二开关触点可以是辅助触点，有载开关单元可以是一种利用二极管保护开关触点的电路，利用第二开关触点和二极管构成辅助开关支路，配合第一开关触点的开合，实现主触点开关在开合过程中无冲击、不拉弧。

对于上述的装置，其中有载开关单元还包括：接触器，用于控制第一开关触点；辅助继电器，用于控制第二开关触点。其中，控制器MCU还控制接触器和辅助继电器。

另外，有载调压分接开关控制第一开关触点和第二开关触点闭合或断开的时长，以控制电压输送线路输送的电压。

可选的，在有载调压分接开关中可以包括接触器、辅助继电器、二极管、电流互感器、控制器，以确定为基于二极管的有载调压分接开关，其中控制器可以控制接触器和继电器，接触器和继电器可以分别控制常开触点和辅助触点。开关闭合时是机械触点导通，开关断开时是机械触点断开，使用控制器控制开关的闭合和断开，即可以准确控制有载调压分接开关触点闭合和断开时间，从而可以实现过电流保护和短路保护。

对于线路调压装置，其可以调节10KV电压输送线路。

图2是根据本发明实施例的一种线路调压装置的结构图，如图2所示，该装置可以包括：10KV线路、分接开关，其中，分接开关可以包括多个，分别连接至变压器。

对于上述的线路调压装置，其可以是基于二极管的线路调压装置，该线路调压装置串联于线路中，可选的，线路调压装置可以是有载调压器，基于二极管的有载调压器包括主回路和调压控制器，其主回路可以包括：自耦式变压器和基于二极管的分接开关(即有载调压分接开关)。其工作原理是在负载状态下，改变高压线圈的有效匝数进而改变高低压的电压比，从而维持低压侧电压不变。调压器在变换线圈位置过程中，既要保证负载电流的连续不能开路，又要保证切换过程中不产生浪涌电流。基于二极管的线路调压装置串联于10KV线路中，自耦变压器是一个有多个抽头的绕组，这些抽头通过分接开关的不同接点串联在输入与输出之间，它是用来调节输出电压的绕组；并励线圈为自耦变压器的公共绕组，它可以产生传递能量的磁场；控制电压线圈绕在并励线圈上，作为并励绕组的次级来提供控制器和基于二极管的有载调压分接开关工作电压以及输出测量用电压。考虑到运行范围的大小和控制精度要求，控制电压线圈也设定不同档位来校正不同变化范围的输出偏差。

图3是根据本发明实施例的一种有载调压开关的示意图，如图3所示，其包括：接触器K、辅助继电器K1、二极管D、电流互感器TA、微处理器MCU(即上述控制器)、主触点S、辅助触点S1，基于二极管的有载调压开关是由若干个基于二极管的有载开关单元串并联构成的开关阵列，基于二极管的有载开关单元是一种利用二极管保护开关触点的电路，它利用由辅助触点S1和二极管D构成的辅助开关支路，配合主触点S开关的开合，从而实现了主触点开关在开合过程中无冲击、不拉弧。微处理器MCU控制接触器K和继电器K1，接触器K和继电器K1分别控制常开触点S和辅助触点S1。

开关闭合时是机械触点导通，开关断开时是机械触点断开，使用微处理器控制开关的闭合和断开过程，可以准确的控制开关触点闭合和断开的时间，并兼可具有过流保护(过电流可调整)、过热保护(过热温度可调整)和短路保护的功能，还具有定时开关、遥控开关、轻触开关及计算机远程控制等功能。

基于二极管的有载开关是一种利用二极管保护开关触点的电路，相比于油浸式有载开关、真空式有载开关相比较，真正实现了开关在接通和断开时无电火花、无电弧，不但大大延长了开关的寿命，并且抑制了拉弧对电网造成的污染。

以基于二极管的有载开关作为10kV线路调压器的关键元件，可实现电压的快速无冲击调节，具有使用寿命长、维护成本低、高可靠、低涌流、无谐波、体积小、能够频繁投切等优点。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种线路调压装置，其特征在于，所述线路调压装置设置在电压输送线路，所述电压输送线路用于输送电压，其中，所述线路调压装置包括：

主回路，用于调节电压输出；

调压控制器，用于控制所述主回路改变高压侧的高压线圈的有效匝数，以改变高低压的电压比，保持低压侧的电压不变。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主回路包括：自耦式变压器和有载调压分接开关，其中，所述自耦式变压器包括：

多个绕组，串联于所述有载调压分接开关的输入接点和输出接点，用于通过所述有载调压分接开关调节输出电压；

预设公共线圈，用于产生传递能量的磁场；

控制电压线圈，用于向所述调压控制器、所述有载调压分接开关输送工作电压。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制电压线圈缠绕于所述预设公共线圈上。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制电压线圈设置多个控制档位，其中，多个控制档位中每个控制档位对应有电压输送线路的运行范围。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述有载调压分接开关包括二极管。

6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述有载调压分接开关包括多个有载开关单元，其中，每个有载开关单元包括：

控制器MCU，用于控制所述有载开关单元的闭合或断开；

第一开关触点，用于闭合或断开所述电压输送线路；

二极管；

第二开关触点，与所述二极管连接，用于辅助所述第一开关触点闭合或断开所述电压输送线路。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述有载开关单元还包括：

接触器，用于控制所述第一开关触点；

辅助继电器，用于控制所述第二开关触点。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制器MCU还控制所述接触器和所述辅助继电器。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述有载调压分接开关控制所述第一开关触点和所述第二开关触点闭合或断开的时长，以控制电压输送线路输送的电压。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述线路调压装置调节10KV电压输送线路。