CN109347112A - 一种多功能三相调压装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能三相调压装置，该装置包括A相调压器、B相调压器、C相调压器、A相电流互感器、B相电流互感器、C相电流互感器、控制单元、三相联动及单控旋钮，三相线路分别通过A相调压器、B相调压器、C相调压器、A相电流互感器、B相电流互感器、C相电流互感器与控制单元连接，三相联动及单控旋钮与控制单元连接，用于在三相联动旋钮与分相旋钮之间进行切换。应用本发明，既能实现三相同步调压又能进行三相独立调压，调节方式较为灵活，还能够有效解决因台区供电半径过长引起的末端低电压问题，解决因峰谷期及季节性用电引起的电压波动问题，满足实际应用的需求。

Description

一种多功能三相调压装置

技术领域

本发明涉及调压系统技术领域，特别涉及一种多功能三相调压装置。

背景技术

三相调压器又称晶闸管电力调整器、可控硅电力调整器、或简称电力调整器，主要用于各种电加热装置(如电热工业窑炉、电热干燥机、电热油炉、各种反应罐、反应釜的电加热装置)的加热功率调整，既可以手动调整，又可以和电动调节仪表、智能调节仪表、PLC以及计算机控制系统配合，实现对加热温度的恒值或程序控制。现有的三相调压器在调压时只能进行独立调压，不能同步调节，其调节方式较为单一，不能满足实际应用的需求。

另外，随着经济发展，大量用户已经开始使用空调、电磁炉等感性设备，使得无功损耗严重，加大了用户用电的不稳定性，无法满足正常居民生活用电。因此，提高末端用户电压，保证用户供电电压合格已是治理农村中低压配电网络中的重点问题

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明的目的是提供一种多功能三相调压装置，既能实现三相同步调压又能进行三相独立调压，调节方式较为灵活，还能够有效解决因台区供电半径过长引起的末端低电压问题，解决因峰谷期及季节性用电引起的电压波动问题，满足实际应用的需求。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种多功能三相调压装置，所述多功能三相调压装置包括三相线路上的A相、B相、C相、N线、A相调压器、B相调压器、C相调压器、A相电流互感器、B相电流互感器、C相电流互感器、控制单元、三相联动及单控旋钮，所述A相调压器的一端与所述三相线路上的A相连接，所述B相调压器的一端与所述三相线路上的B相连接，所述C相调压器的一端与所述三相线路上的C相连接，所述A相调压器的另一端、所述B相调压器的另一端、所述C相调压器的另一端均与所述控制单元连接；所述A相电流互感器的一端与所述三相线路上的A相连接，所述B相电流互感器的一端与所述三相线路上的B相连接，所述C相电流互感器的一端与所述三相线路上的C相连接，所述A相电流互感器的另一端、所述B相电流互感器的另一端、所述C相电流互感器的另一端均与所述控制单元连接；所述三相联动及单控旋钮与所述控制单元连接，所述三相联动及单控旋钮用于在三相联动旋钮与分相旋钮之间进行切换；

所述控制单元包含主控MCU、三相交流电流采集模块、数据存储查询模块、无线通讯模块、人机界面、三相联动及单控旋钮控制模块；所述三相交流电流采集模块、所述数据存储查询模块、所述无线通讯模块、所述人机界面、所述三相联动及单控旋钮控制模块分别与所述主控MCU连接。

可选的，所述A相调压器、所述B相调压器和所述C相调压器均为电动调压器，通过所述控制单元的同步或异步控制所述A相调压器、所述B相调压器和所述C相调压器内的升降压步进电机实现所述多功能三相调压装置的电压的上升或下降。

可选的，当所述三相联动及单控旋钮选择三相联动旋钮时进行三相同步调压，当所述三相联动及单控旋钮切换至分相旋钮时进行三相独立调压。

可选的，所述多功能三相调压装置还包括智能掌上终端和后台分析主站；所述智能掌上终端通过433MHz无线通讯模块与所述控制单元的无线通讯模块进行连接；所述后台分析主站通过GPRS通讯模块与所述控制单元的无线通讯模块进行连接。

可选的，所述多功能三相调压装置还包括塑壳断路器；所述A相电流互感器的一端、所述B相电流互感器的一端、所述C相电流互感器的一端均通过所述塑壳断路器与所述三相线路上的A相、B相、C相一一对应连接。

可选的，所述多功能三相调压装置还包括交流稳压模块；所述交流稳压模块用于输出电压，供给于所述三相联动及单控旋钮使用。

可选的，所述多功能三相调压装置还包括自愈式电力电容器；所述自愈式电力电容器一端通过复合开关与所述控制单元连接，所述自愈式电力电容器另一端与所述三相电路连接；所述自愈式电力电容器用于补偿三相线路的无功需量，提高功率因数，降低线路损耗。

可选的，所述复合开关通过电压过零导通和电流过零切断的方法来控制所述自愈式电力电容器的投入与切除。

可选的，所述多功能三相调压装置还包括第一过流保护电路和第一过压保护电路，所述第一过流保护电路的一端分别与所述A相电流互感器的另一端、所述B相电流互感器的另一端、所述C相电流互感器的另一端连接，所述第一过流保护电路的另一端与所述第一过压保护电路的一端连接，所述第一过压保护电路的另一端与所述控制单元连接。

可选的，所述多功能三相调压装置还包括第二过流保护电路和第二过压保护电路，所述第二过压保护电路的一端与所述控制单元连接，所述第二过压保护电路的另一端与所述第二过流保护电路的一端连接，所述第二过流保护电路的另一端分别与所述A相调压器的另一端、所述B相调压器的另一端、所述C相调压器的另一端连接。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供了一种多功能三相调压装置，该装置包括A相调压器、B相调压器、C相调压器、A相电流互感器、B相电流互感器、C相电流互感器、控制单元、三相联动及单控旋钮，A相调压器的一端、B相调压器的一端、C相调压器的一端分别与三相线路上的A相、B相、C相对应连接连接，A相电流互感器的一端、B相电流互感器的一端、C相电流互感器的一端分别与三相线路上的A相、B相、C相对应连接连接；A相调压器的另一端、B相调压器的另一端、C相调压器的另一端、A相电流互感器的另一端、B相电流互感器的另一端、C相电流互感器的另一端、三相联动及单控旋钮与所述控制单元连接，所述三相联动及单控旋钮用于在三相联动旋钮与分相旋钮之间进行切换。应用本发明，既能实现三相同步调压又能进行三相独立调压，调节方式较为灵活，还能够有效解决因台区供电半径过长引起的末端低电压问题，解决因峰谷期及季节性用电引起的电压波动问题，满足实际应用的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例多功能三相调压装置的结构框图；

图2为本发明实施例控制单元的结构框图。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种多功能三相调压装置，既能实现三相同步调压又能进行三相独立调压，调节方式较为灵活，还能够有效解决因台区供电半径过长引起的末端低电压问题，解决因峰谷期及季节性用电引起的电压波动问题，满足实际应用的需求。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例多功能三相调压装置的结构框图，如图1所示，本发明实施例提供的多功能三相调压装置包括包括三相线路1上的A相、B相、C相、N线、A相调压器2、B相调压器3、C相调压器4、A相电流互感器5、B相电流互感器6、C相电流互感器7、控制单元8、三相联动及单控旋钮9，所述A相调压器2的一端与所述三相线路1上的A相连接，所述B相调压器3的一端与所述三相线路1上的B相连接，所述C相调压器4的一端与所述三相线路1上的C相连接，所述A相调压器2的另一端、所述B相调压器3的另一端、所述C相调压器4的另一端均与所述控制单元8连接；所述A相电流互感器5的一端与所述三相线路1上的A相连接，所述B相电流互感器6的一端与所述三相线路1上的B相连接，所述C相电流互感器7的一端与所述三相线路1上的C相连接，所述A相电流互感器5的另一端、所述B相电流互感器6的另一端、所述C相电流互感器7的另一端均与所述控制单元8连接；所述三相联动及单控旋钮9与所述控制单元8连接，所述三相联动及单控旋钮9用于在三相联动旋钮与分相旋钮之间进行切换。

A相调压器2、B相调压器3和C相调压器4是独立的，当选择三相联动旋钮时，能实现三相同步调压，当切换至分相旋钮时，可进行三相独立调压。具体来讲，当三相联动及单控旋钮9选择三相联动旋钮时，进行三相同步调压，当三相联动及单控旋钮9切换至分相旋钮时进行三相独立调压。因此既能实现三相同步调压又能进行三相独立调压、调节方式较为灵活、能满足实际应用的需求。另外，A相调压器2、B相调压器3和C相调压器4可并联成一相使用，这样容量就可以扩大三倍。

本实施例中，A相调压器2、B相调压器3和C相调压器4均为电动调压器，A相调压器2、B相调压器3和C相调压器4均由相应的升降压步进电机控制调压，通过控制单元8的同步或异步实现多功能三相调压装置的电压的上升或下降，也就是实现电压的同步或异步调节，还可实现三相独立输出和三相并联输出。

图2为本发明实施例的控制单元的结构框图，如图2所示，控制单元包括主控MCU、三相交流电流采集模块、数据存储查询模块、无线通讯模块、人机界面、三相联动及单控旋钮控制模块；所述三相交流电流采集模块、所述数据存储查询模块、所述无线通讯模块、所述人机界面、所述三相联动及单控旋钮控制模块分别与所述主控MCU连接，上述具体各部件模块及功能如下：

1)主控MCU：采用现有市售产品，完成采样信号传输与控制，并发出控制信号。

2)三相交流电流采集模块：包括电能计量芯片和信号处理电路。

3)数据存储查询模块：对各种实时与历史运行数据进行存储及查询，可以采用各类存储介质。

4)无线通讯模块：此无线通讯模块为433Mhz无线通讯和GPRS无线通讯相结合。

5)人机界面：采用本领域常用的模块和技术构成的，为一般技术人员能实现的技术，此模块是使用者进行参数设置、状态控制、数据查询等操作时使用。

6)三相联动及单控旋钮控制模块：一般开关电路，当主控MCU发出控制信号指令时，供电电源提供12V的电压供给开关电路使用，使得开关电路闭合。

本实施例中，该多功能三相调压装置还包括智能掌上终端10和后台分析主站11，构成一体化系统。智能掌上终端10和后台分析主站11可以同时对参数进行设置、实时与各种历史运行数据的采集以及状态控制，同时后台分析主站11也可以对智能掌上终端10进行参数配置及设置。具体为所述智能掌上终端10通过433MHz无线通讯模块与所述控制单元8的无线通讯模块进行连接；所述后台分析主站11通过GPRS通讯模块与所述控制单元8的无线通讯模块进行连接，智能掌上终端10还可以与后台分析主站11进行对接，通过主控MCU完成传输与控制。

本实施例中，该多功能三相调压装置还包括第一过流保护电路12和第一过压保护电路13，第一过流保护电路12的一端与所述A相电流互感器5的另一端、所述B相电流互感器6的另一端、所述C相电流互感器7的另一端连接，第一过流保护电路12的另一端与第一过压保护电路13的一端连接，第一过压保护电路13的另一端与控制单元8连接。第一过流保护电路12用于对三相电流互感器进行限流保护，当输入电流大于设定值时跳闸，第一过压保护电路13用于对三相电流互感器进行过压保护，增强电路的安全性。

本实施例中，该多功能三相调压装置还包括第二过流保护电路14和第二过压保护电路15，第二过压保护电路15的一端与控制单元8连接，第二过压保护电路15的另一端与第二过流保护电路14的一端连接，第二过流保护电路14的另一端分别与所述A相调压器2的另一端、所述B相调压器3的另一端、所述C相调压器4的另一端连接。第二过流保护电路14用于对三相调压器进行限流保护，当输出电流大于设定值时跳闸，第二过压保护电路15用于对三相调压器进行过压保护，进一步增强电路的安全性。

本实施例中，该多功能三相调压装置还包括还包括塑壳断路器、交流稳压模块、自愈式电力电容器以及复合开关。所述A相电流互感器5的一端、所述B相电流互感器6的一端、所述C相电流互感器7的一端均通过所述塑壳断路器与所述三相线路1上的A相、B相、C相一一对应连接。所述交流稳压模块用于输出电压，供给于所述三相联动及单控旋钮9使用。所述自愈式电力电容器一端通过复合开关与所述控制单元8连接，所述自愈式电力电容器另一端与所述三相电路1连接；所述自愈式电力电容器用于补偿三相线路的无功需量，提高功率因数，降低线路损耗。所述复合开关通过电压过零导通和电流过零切断的方法来控制所述自愈式电力电容器的投入与切除。

具体工作原理为，台区三相线路上的A、B、C、N通过三相电流互感器接入到控制单元的三相交流电流采集模块后，通过三相交流电流采集模块的信号处理电路、电能计量芯片，主控MCU对经过三相交流电流采集模块后输出的信号做精确模拟数字转换及计算，以便获得台区三相线路无功需量及电压偏低或偏高等信息，再通过SPI通信总线将台区三相线路无功需量及电压偏低或偏高等信息定时传送给主控MCU，主控MCU再经过调整算法，合理分析并发出控制策略。当线路无功需量大时，通过控制单元发出相应指令，自动控制复合开关的通断，实现对自愈式电力电容器的投切，提高功率因数，降低线路损耗，提高线路电压。在投入自愈式电力电容器时，控制单元仍继续采集三相线路电流，通过精确计算后确定当前三相线路电压偏高或者偏低等信息，形成相应的逻辑控制信号发出控制指令自动调节三相调压器，输出电压；当线路无功需量正常时，无须投入自愈式电力电容器，此时三相线路仍为低电压或者高电压时，控制单元继续发出指令自动调节三相调压器输出的电压，以达到调整电压的目的。另外，根据实际需求，自动调节三相联动及单控旋钮，当需要三相同步调压时，三相联动及单控旋钮选择三相联动旋钮，当需要独立调压时，三相联动及单控旋钮切换至分相旋钮。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种多功能三相调压装置，包括三相线路上的A相、B相、C相、N线，其特征在于，所述多功能三相调压装置还包括A相调压器、B相调压器、C相调压器、A相电流互感器、B相电流互感器、C相电流互感器、控制单元、三相联动及单控旋钮，所述A相调压器的一端与所述三相线路上的A相连接，所述B相调压器的一端与所述三相线路上的B相连接，所述C相调压器的一端与所述三相线路上的C相连接，所述A相调压器的另一端、所述B相调压器的另一端、所述C相调压器的另一端均与所述控制单元连接；所述A相电流互感器的一端与所述三相线路上的A相连接，所述B相电流互感器的一端与所述三相线路上的B相连接，所述C相电流互感器的一端与所述三相线路上的C相连接，所述A相电流互感器的另一端、所述B相电流互感器的另一端、所述C相电流互感器的另一端均与所述控制单元连接；所述三相联动及单控旋钮与所述控制单元连接，所述三相联动及单控旋钮用于在三相联动旋钮与分相旋钮之间进行切换；

所述控制单元包含主控MCU、三相交流电流采集模块、数据存储查询模块、无线通讯模块、人机界面、三相联动及单控旋钮控制模块；所述三相交流电流采集模块、所述数据存储查询模块、所述无线通讯模块、所述人机界面、所述三相联动及单控旋钮控制模块分别与所述主控MCU连接。

2.根据权利要求1所述的多功能三相调压装置，其特征在于，所述A相调压器、所述B相调压器和所述C相调压器均为电动调压器，通过所述控制单元的同步或异步控制所述A相调压器、所述B相调压器和所述C相调压器内的升降压步进电机实现所述多功能三相调压装置的电压的上升或下降。

3.根据权利要求1所述的多功能三相调压装置，其特征在于，当所述三相联动及单控旋钮选择三相联动旋钮时进行三相同步调压，当所述三相联动及单控旋钮切换至分相旋钮时进行三相独立调压。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的多功能三相调压装置，其特征在于，所述多功能三相调压装置还包括智能掌上终端和后台分析主站；所述智能掌上终端通过433MHz无线通讯模块与所述控制单元的无线通讯模块进行连接；所述后台分析主站通过GPRS通讯模块与所述控制单元的无线通讯模块进行连接。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的多功能三相调压装置，其特征在于，所述多功能三相调压装置还包括塑壳断路器；所述A相电流互感器的一端、所述B相电流互感器的一端、所述C相电流互感器的一端均通过所述塑壳断路器与所述三相线路上的A相、B相、C相一一对应连接。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的多功能三相调压装置，其特征在于，所述多功能三相调压装置还包括交流稳压模块；所述交流稳压模块用于输出电压，供给于所述三相联动及单控旋钮使用。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的多功能三相调压装置，其特征在于，所述多功能三相调压装置还包括自愈式电力电容器；所述自愈式电力电容器一端通过复合开关与所述控制单元连接，所述自愈式电力电容器另一端与所述三相电路连接；所述自愈式电力电容器用于补偿三相线路的无功需量，提高功率因数，降低线路损耗。

8.根据权利要求7所述的多功能三相调压装置，其特征在于，所述复合开关通过电压过零导通和电流过零切断的方法来控制所述自愈式电力电容器的投入与切除。

9.根据权利要求1-3任意一项所述的多功能三相调压装置，其特征在于，所述多功能三相调压装置还包括第一过流保护电路和第一过压保护电路，所述第一过流保护电路的一端分别与所述A相电流互感器的另一端、所述B相电流互感器的另一端、所述C相电流互感器的另一端连接，所述第一过流保护电路的另一端与所述第一过压保护电路的一端连接，所述第一过压保护电路的另一端与所述控制单元连接。

10.根据权利要求1-3任意一项所述的多功能三相调压装置，其特征在于，所述多功能三相调压装置还包括第二过流保护电路和第二过压保护电路，所述第二过压保护电路的一端与所述控制单元连接，所述第二过压保护电路的另一端与所述第二过流保护电路的一端连接，所述第二过流保护电路的另一端分别与所述A相调压器的另一端、所述B相调压器的另一端、所述C相调压器的另一端连接。