CN1741344A - 调压补偿装置 - Google Patents

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三线圈变压器的原边线圈与调压线圈组成自耦变压器，调压线圈的尾端与原边线圈的首端相连，调压线圈分成若干分接，由有载调压开关的动触头引出供给负荷，原边线圈由端子接入电源。有载调压开关的动触头随进线电压自动调整，达到整定值。三线圈变压器的补偿线圈由端子接入若干个电容器支路和电抗器支路，电容器支路串联有电子开关，电抗器支路也串联有电子开关。电子开关随负荷功率因数投入或切除电容器，投入或切除电抗器，使功率因数达到整定值。

Description

调压补偿装置
本发明涉及一种既能提高电压又能进行无功补偿的电器装置，尤其是使超长距离送电负荷达到设备正常运行的调压补偿装置。
目前，公知的电压补偿方法是使用并联电容补偿提高功率因数，减少线路电压损失，提高电网电压。往往投入很多电容器，代价很大，仍达不到预期的目的。
本发明的目的是提供一种调压补偿装置，采用并联动态补偿电容器，既能提高电压又能进行无功补偿，采用有载调压变压器大幅度提高电网电压，使电器设备正常运行。
本发明的目的是这样实现的：变压器是三线圈结构，原边线圈与调压线圈组成自耦变压器；原边线圈接入需要调压补偿的单相电源；调压线圈的尾端与原边线圈的首端相连，调压线圈分成若干分段与有载调压开关的静触头相连，由有载调压开关的动触头引出供给负荷；有载调压开关的动触头随进线电压自动调整，达到整定值。变压器的补偿线圈接入若干个由电子开关控制的电容器支路和电抗器支路；电子开关随负荷功率因数投入或切除电容器，投入或切除电抗器，使功率因数达到整定值。原边线圈靠近铁心布置，调压线圈布置远离铁心，补偿线圈布置在原边线圈与调压线圈之间；调压线圈采用多段螺旋式。
方案2是一台变压器供给需要调压补偿的两负荷，变压器铁心是三柱式结构，边柱三个线圈，中柱一个线圈；三个柱的原边线圈组成三角形接线，接入需要调压补偿的三相两负荷电源。两个边柱分别设有补偿线圈，供给若干个由电子开关控制的电容器支路或电抗器支路；电子开关随负荷功率因数投入或切除电容器，投入或切除电抗器，使功率因数达到整定值。两个边柱还分别设有载调压开关分接的调压线圈，由有载调压开关的动触头引出供给两负荷。有载调压开关的动触头随进线电压自动调整，达到整定值。
方案3是一台变压器供给需要调压补偿的两负荷，变压器有四个线圈，靠近铁心的第一线圈做原边线圈，接入需要调压补偿的三相两负荷电源非负荷相；第二个线圈是补偿线圈，供给若干个由电子开关控制的电容器支路或电抗器支路。电子开关随负荷功率因数投入或切除电容器，投入或切除电抗器，使功率因数达到整定值。第三、四个线圈是两台有载调压开关分接的调压线圈，由有载调压开关的动触头引出，分别供给两负荷。有载调压开关的动触头随进线电压自动调整，达到整定值。调压线圈的电压与原负荷电压是向量和。第三、四个线圈是半线圈交叉布置的多段螺旋式结构。调压功率从中相取得使系统功率趋于平衡，补偿电流进入中相对两负荷相进行无功补偿，系统平均功率因数提高，投入补偿容量少。
方案4是一台变压器供给需要调压补偿的两负荷，变压器的铁心三柱式结构，两个边柱是两线圈，中柱三线圈；三个原边线圈组成三角形接线，接入需要调压补偿的三相两负荷电源；中柱两个调压线圈是半线圈交叉布置的多段螺旋式结构，接两台有载调压开关，分别由有载调压开关的动触头引出供给负荷。有载调压开关的动触头随进线电压自动调整，达到整定值。调压线圈的电压与原负荷电压是向量和。两个边柱的补偿线圈供给若干个由电子开关控制的电容器支路或电抗器支路。电子开关随负荷功率因数投入或切除电容器，投入或切除电抗器，使功率因数达到整定值。
由于采用上述方案，并联电容器根据负荷功率因数分级投入，补偿无功功率，减少电能损失的同时提高了进线电压，如果，仍存在进线电压不足，调压变压器进行分级调压，可以大幅度的提高进线电压并使进线电压到整定值，达到电器设备正常运行的目的。
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是单相负荷的主电路图。
图2是单相负荷变压器的线圈布置图。
图3是负荷相调压补偿三相变压器主电路图
图4是非负荷相调压补偿单相变压器的主电路图
图5是非负荷相调压负荷相补偿三相变压器主电路图
图中：
1.原边线圈；2.补偿线圈；3.调压线圈
A.X、B.Y、C.Z原边线圈的引出端；TK.有载调压开关
A’、C’、B’、B”.调压开关动触头引出端
T.Y.调压线圈内部抽头；G1c.G2C.GNC.电容器电子开关
G1L.G2L.GNL.电抗器电子开关；C1.C2.CN.电容器；L1.L2.LN电抗器；
a.x、a.b、c.z补偿线圈引出端；
变压器的原边线圈(1)与调压线圈(3)组成自耦变压器，调压线圈(3)的尾端与原边线圈(1)的首端相连，调压线圈(3)分成若干分段，由有载调压开关(TK)的动触头(A’)引出供给负荷。有载调压开关(TK)的动触头(A’)随进线电压自动调整，达到整定值。原边线圈(1)由端子(A、X)接入需要调压补偿的单相电源；变压器的补偿线圈(2)由端子(a、x)接入若干个电容器(C1～Cn)支路和电抗器支路(L1～LN)，电容器(C1～CN)支路串联有电子开关(G1C～GNC)，电抗器(L1～LN)支路串联有电子开关(G1L～GNL)。电子开关(G1C～GNC，G1L～GNL)随负荷功率因数投入或切除电容器(C1～CN)，投入或切除电抗器(L1～LN)，使功率因数达到整定值。
变压器的原边线圈(1)靠近铁心布置，调压线圈(3)布置远离铁心，补偿线圈(2)布置在原边线圈(1)与调压线圈(3)之间；调压线圈(3)采用多段螺旋式。
方案2是一台变压器供给需要调压补偿的两负荷，变压器铁心是三柱式结构，边柱三个线圈，中柱一个线圈；三个柱的原边线圈(1)组成三角形接线，接入需要调压补偿的三相两负荷电源。两个边柱分别设有补偿线圈(2)，供给若干个由电子开关控制的电容器支路或电抗器支路；电子开关随负荷功率因数投入或切除电容器，投入或切除电抗器，使功率因数达到整定值。两个边柱还分别设有载调压开关分接的调压线圈(3)，由有载调压开关的动触头(A’、C’)引出供给两负荷。有载调压开关的动触头(A’、C’)随进线电压自动调整，达到整定值。
方案3是一台变压器供给需要调压补偿的两负荷，变压器有四个线圈，靠近铁心的第一线圈做原边线圈(1)，接入需要调压补偿的三相两负荷电源非负荷相；第二个线圈是补偿线圈(2)，供给若干个由电子开关控制的电容器支路或电抗器支路。电子开关随负荷功率因数投入或切除电容器，投入或切除电抗器，使功率因数达到整定值。第三、四个线圈是两台有载调压开关分接的调压线圈(3)，由有载调压开关的动触头(A’、B’)引出，分别供给两负荷。有载调压开关的动触头(A’、B’)随进线电压自动调整，达到整定值。调压线圈(3)的电压与原负荷电压是向量和。第三、四个线圈是半线圈交叉布置的多段螺旋式结构。调压功率从中相取得使系统功率趋于平衡，补偿电流进入中相对两负荷相进行无功补偿，系统平均功率因数提高，投入补偿容量少。
方案4是一台变压器供给需要调压补偿的两负荷，变压器的铁心三柱式结构，两个边柱是两线圈，中柱三线圈；三个原边线圈(1)组成三角形接线，接入需要调压补偿的三相两负荷电源；中柱两个调压线圈(3)是半线圈交叉布置的多段螺旋式结构，接两台有载调压开关，分别由有载调压开关的动触头(B’、B”)引出供给负荷。有载调压开关的动触头(B’、B”)随进线电压自动调整，达到整定值。调压线圈(3)的电压与原负荷电压是向量和。两个边柱的补偿线圈(2)供给若干个由电子开关控制的电容器支路或电抗器支路。电子开关随负荷功率因数投入或切除电容器，投入或切除电抗器，使功率因数达到整定值。
实现本发明的最好方法是应用在电网电压不稳且不足或远离大型发电厂的工矿企业，尤其是电气化铁路。牵引变电所位于两省交界，距离主力电厂遥远，是系统220千伏变电所的末端，又是110千伏线路的末端，空载电压很高，负载电压又很低，电压很大部分降落在线路上。额定负载的电力机车迫于电压不够而半途停车屡见不鲜。采用本发明可以提高进线电压30～35％，使电力机车正常运行。采用三相设备，同样可以使用在电网电压不稳且不足或远离大型发电厂的工矿企业。

Claims (4)

1.一种调压补偿装置由公知的变压器、电容器、电抗器组成，其特征是：变压器是三线圈结构，原边线圈与调压线圈组成自耦变压器，调压线圈的尾端与原边线圈的首端相连，调压线圈分成若干分段与有载调压开关的静触头相连，由有载调压开关的动触头引出供给负荷；原边线圈接入需要调压补偿的单相电源；变压器的补偿线圈接入若干个由电子开关控制的电容器支路和电抗器支路；原边线圈靠近铁心布置，调压线圈布置远离铁心，补偿线圈布置在原边线圈与调压线圈之间；调压线圈采用多段螺旋式。
2.由权利要求1所述的变压器，其特征是：变压器铁心是三柱式结构，边柱三个线圈，中柱一个线圈；三个柱的原边线圈组成三角形接线，接入需要调压补偿的三相两负荷电源；两个边柱分别设有补偿线圈，供给若干个由电子开关控制的电容器支路或电抗器支路；两个边柱还分别设有载调压开关分接的调压线圈，由有载调压开关的动触头引出供给两负荷。
3.由权利要求1所述的变压器，其特征是：变压器有四个线圈，靠近铁心的第一线圈做原边线圈，接入需要调压补偿的三相两负荷电源；第二个线圈是补偿线圈，供给若干个由电子开关控制的电容器支路或电抗器支路；第三、四个线圈是两台有载调压开关分接的调压线圈，由有载调压开关的动触头引出，分别供给两负荷；第三、四个线圈是半线圈交叉布置的多段螺旋式结构。
4.由权利要求1所述的变压器，其特征是：变压器铁心三柱式结构，两个边柱两线圈，中柱三线圈；三个原边线圈组成三角形接线，接入需要调压补偿的三相两负荷电源；中柱两个调压线圈是半线圈交叉布置的多段螺旋式结构，接两台有载调压开关，分别由有载调压开关的动触头引出供给负荷；两个边柱的补偿线圈供给若干个由电子开关控制的电容器支路或电抗器支路。
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