CN201293951Y - 全自动交流电压补偿器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电力电器电源领域，具体是一种全自动交流电压补偿器。解决了现有交流电压补偿器只能人工手动操作控制，而导致不能及时、可靠地实现电压补偿的问题，包括电压补偿装置、电压补偿装置控制电路，所述电压补偿装置控制电路包含自动控制单元、为自动控制单元供电的控制变压器；自动控制单元包含微控制器、与微处理器输入/输出端口连接的薄膜键盘和点阵图形液晶显示器、触点控制接触器得电与否的微型继电器、微型电压互感器，微型继电器的驱动芯片经光电隔离芯片与微控制器的输出端口连接，微型电压互感器的次级输出端与微控制器的输入端口相连。本实用新型结构合理、紧凑，自动控制补偿电压，并且补偿及时、准确，工作可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电器电源领域，具体是一种全自动交流电压补偿器。
背景技术
目前，在远距离供电过程中，普遍存在着低压供电线路过长、线路损耗较高和电压下降大的问题。为此，专利号为“200420117170.X”的中国专利公开了一种“交流电压补偿器”，该补偿器在使用时，采用电流电压仪表显示输入电压，根据显示的输入电压大小，人工计算电压补偿量，然后由人工手动操作该交流电压补偿器实现电压补偿，而补偿器本身不能自动控制实现电压补偿，由于人工手动控制是不可能真正追踪电源电压变化的，因此不能保证交流电压补偿器的补偿及时性和工作可靠性。
发明内容
本实用新型为了解决现有交流电压补偿器只能人工手动操作控制，而导致不能及时、可靠地实现电压补偿的问题，提供了一种全自动交流电压补偿器。
本实用新型是采用如下技术方案来实现的：全自动交流电压补偿器，包括电压补偿装置KOB、三相交流输入接线端子A、B、C与三相交流输出接线端子a、b、c，以及包含主接触器KM0、KM1、KM2和接触器Ki的电压补偿装置KOB控制电路，电压补偿装置KOB控制电路经三相断路器DZ1与三相交流输入接线端子A、B、C相连，电压补偿装置包含三相铁芯、以及对应绕制在三相铁芯上的三相线圈、二次线圈、三相过渡线圈，三相线圈和三相过渡线圈的星点方向分别设有抽头，三相线圈的抽头数h至少为两个，三相过渡线圈的抽头数n为三相线圈的抽头数h减1，三相线圈和三相过渡线圈的抽头分别经接触器Ki的主触点Ki连接在一起，接触器Ki与三相线圈和三相过渡线圈的抽头一一对应，i为整数，且1≤i≤n+h；三相线圈的输入端经主接触器KM0的主触点KM0与三相交流输入接线端子A、B、C相连，二次线圈的输出端经主接触器KM2的主触点KM2与三相交流输出接线端子a、b、c相连，三相交流输入接线端子A、B、C经主接触器KM1的主触点KM1与三相交流输出接线端子a、b、c相连；
所述电压补偿装置KOB控制电路包含并联于三相断路器DZ1任意两相输出接线端的由停止按钮开关STP、继电器KA、启动按钮开关ST串联构成的串联支路；启动按钮开关ST的两端并联有继电器KA的常开触点KA1；继电器KA、与启动按钮开关ST的串联支路两端并联有：主接触器KM1的辅助动断触点KM1、主接触器KM0与所有接触器Ki的辅助动合触点Ki-1的并联支路串联构成的串联支路，继电器KA的动合触点KA2、直通按钮开关STB、主接触器KM1、主接触器KM2的辅助动断触点KM2串联构成的串联支路；主接触器KM0两端并联有主接触器KM0的辅助动合触点KM0与主接触器KM2串联构成的串联支路，各接触器Ki并联于继电器KA的动合触点KA2、直通按钮开关STB的连接节点M与三相断路器DZ1另一相输出接线端之间；
所述电压补偿装置KOB控制电路还包含自动控制单元AH、以及为自动控制单元AH供电的控制变压器BK，控制变压器BK经单相断路器DZ2、继电器KA的动合触点KA3串联于继电器KA的动合触点KA2、直通按钮开关STB的连接节点M与三相断路器DZ1其中一相输出接线端之间；自动控制单元AH包含微控制器MCU、与微处理器MCU输入/输出端口连接的薄膜键盘KEYBAORD和点阵图形液晶显示器、与接触器Ki个数一致的微型继电器1Ji、其动合触点2J1并联于直通按钮开关STB两端的微型继电器2J、输入端分别与三相交流输入接线端子A、B、C及三相交流输出接线端子a、b、c连接的微型电压互感器T1、T2，微型继电器1Ji的驱动芯片经光电隔离芯片与微控制器MCU的输出端口连接，微型电压互感器T1、T2的次级输出端与微控制器MCU的输入端口相连；与各接触器Ki对应的微型继电器1Ji的动合触点1Ji-1串联于继电器KA的动合触点KA2、直通按钮开关STB的连接节点M与各接触器Ki之间。
使用时，将本补偿器串联于供电线路中，如图2所示，按下启动按钮开关ST，继电器KA得电，继电器KA的动合触点KA1、KA2、KA3闭合，动合触点KA1的闭合使得继电器KA得电自保持，由于接触器Ki至少有一只处于得电状态，其辅助动合触点Ki-1处于闭合状态，使主接触器KM0得电，其主触点KM0和辅助动合触点KM0闭合，又使得主接触器KM2得电，主接触器KM2的主触点KM2闭合，将电压补偿装置KOB接入供电线路中；如图5所示，在微控制器MCU的控制下，微型电压互感器T1、T2分别对三相交流输入接线端子A、B、C及三相交流输出接线端子a、b、c的相电压进行采集，并将采集得到的电压信号传输至微控制器MCU，由微控制器MCU使用交流电均方根算法实时计算出输入输出交流电压准确的真有效值；当输入电压大于预设的直通电压时，微控制器MCU经光电隔离芯片触发微型继电器2J的驱动芯片，使微型继电器2J得电，其动合触点2J1闭合，如图2所示，主接触器KM1得电，主接触器KM1的主触点KM1闭合，即三相交流输入接线端子A、B、C与三相交流输出接线端子a、b、c直接相连，使补偿器直通输电；反之，当输入电压处于预设的补偿范围时，微型继电器2J失电，其动合触点2J1断开，微控制器MCU根据输入电压、预设的补偿强度和时间间隔，经光电隔离芯片触发相应微型继电器1Ji的驱动芯片，使微型继电器1Ji得电，微型继电器1Ji的动合触点1Ji闭合，相应的接触器Ki得电，如图1所示，其主触点Ki、辅助动合/动断触点动作，使三相线圈和三相过渡线圈的抽头之一通过相应接触器Ki主触头之一吸合而形成中性点，由于抽头匝数不同而调整电压比不同，利用自耦升压基本原理，实现调压，以自动切换补偿电压。
所述电压补偿装置KOB控制电路还包含手动控制电路，手动控制电路包含：与继电器KA的动合触点KA2、直通按钮开关STB的连接节点M连接的转换开关XH，以及三相过渡线圈抽头对应的接触器Ki的辅助动合触点Ki-2的并联支路与时间继电器JS串联构成的并联于三相断路器DZ1任意两相输出接线端之间的串联支路，时间继电器JS的常闭触点JS1串联于停止按钮开关STP与继电器KA之间，与各接触器Ki对应的微型继电器1Ji的动合触点1Ji-1与对应接触器Ki的连接节点分别与转换开关XH的各转换接线端连接，且转换开关XH的其中一转换支路串联于继电器KA的动合触点KA2、直通按钮开关STB的连接节点M与继电器KA的动合触点KA3之间。
手动控制时，同现有技术一样，根据电流电压仪表显示的输入电压大小，人工计算电压补偿量，通过转换开关XH，使相应的接触器Ki得电，接触器Ki的主触点Ki、辅助动合/动断触点动作，实现人工补偿调压目的；当需要直通时，按下直通按钮按钮STB即可。其中，由于实现手动操作的转换开关XH是机械转换开关，因此为避免如转换开关XH故障，而导致三相过渡线圈抽头对应的接触器Ki长时间得电，电压补偿装置KOB控制电路中的手动控制电路采取在三相断路器DZ1任意两相输出接线端之间并联：三相过渡线圈抽头对应的接触器Ki的辅助动合触点Ki-2的并联支路与时间继电器JS串联构成的串联支路，时间继电器JS的常闭触点JS1串联于停止按钮开关STP与继电器KA之间，即如果与三相过渡线圈抽头对应的接触器Ki得电时间超过时间继电器JS的设定时间，时间继电器JS的常闭触点JS1断开，继电器KA失电，其触点动作，电压补偿装置KOB控制电路停止工作；
同时，手动控制电路在实现时，各接触器Ki与三相断路器DZ1的输出接线端之间串联有其它接触器的动断触点，以达到各接触器Ki之间的互锁目的，具体连接关系需要根据三相线圈和三相过渡线圈的抽头之间实际转换关系而定。
不管是手动控制状态，还是自动控制状态，当需要停止供电时，可按下停止按钮开关STP。
与现有技术相比，本实用新型采用能进行人机交互控制(参数设置、功能操作、授权管理等)的自动控制单元AH，由自动控制单元AH中内存有专用程序的微控制器MCU控制完成输入输出电压采集、补偿电压自动控制、直通/补偿模式自动切换等功能，保证了交流电压补偿的补偿及时性和工作可靠性；可及时将过低的电压提高到额定电压，减少了电机启动的时间，大大降低了线路损耗和启动电能损耗，节约了能源、提高了工作效率、有效延长了用电设备的使用寿命、有效降低了生产成本；并能保持原有技术中手动控制功能。
本实用新型结构合理、紧凑，自动控制补偿电压，并且补偿及时、准确，工作可靠性高。
附图说明
图1为电压补偿装置KOB的结构示意图；
图2为电压补偿装置KOB控制电路的一部分电路原理图；
图3为自动控制单元AH的部分电路图；
图4为自动控制单元AH的部分电路图；
图5为自动控制单元AH的部分电路图；
图中：1-三相铁芯；2-二次线圈；3-三相线圈；4-三相过渡线圈。
具体实施方式
全自动交流电压补偿器，包括电压补偿装置KOB、三相交流输入接线端子A、B、C与三相交流输出接线端子a、b、c，以及包含主接触器KM0、KM1、KM2和接触器Ki的电压补偿装置KOB控制电路，电压补偿装置KOB控制电路经三相断路器DZ1与三相交流输入接线端子A、B、C相连，如图1所示，电压补偿装置包含三相铁芯、以及对应绕制在三相铁芯上的三相线圈、二次线圈、三相过渡线圈，三相线圈和三相过渡线圈的星点方向分别设有抽头，三相线圈的抽头数h至少为两个，三相过渡线圈的抽头数n为三相线圈的抽头数h减1，三相线圈和三相过渡线圈的抽头分别经接触器Ki的主触点Ki连接在一起，接触器Ki与三相线圈和三相过渡线圈的抽头一一对应，i为整数，且1≤i≤n+h；三相线圈的输入端经主接触器KM0的主触点KM0与三相交流输入接线端子A、B、C相连，二次线圈的输出端经主接触器KM2的主触点KM2与三相交流输出接线端子a、b、c相连，三相交流输入接线端子A、B、C经主接触器KM1的主触点KM1与三相交流输出接线端子a、b、c相连；
所述电压补偿装置KOB控制电路包含并联于三相断路器DZ1任意两相输出接线端的由停止按钮开关STP、继电器KA、启动按钮开关ST串联构成的串联支路；启动按钮开关ST的两端并联有继电器KA的常开触点KA1；继电器KA、与启动按钮开关ST的串联支路两端并联有：主接触器KM1的辅助动断触点KM1、主接触器KM0与所有接触器Ki的辅助动合触点Ki-1的并联支路串联构成的串联支路，继电器KA的动合触点KA2、直通按钮开关STB、主接触器KM1、主接触器KM2的辅助动断触点KM2串联构成的串联支路；主接触器KM0两端并联有主接触器KM0的辅助动合触点KM0与主接触器KM2串联构成的串联支路，各接触器Ki并联于继电器KA的动合触点KA2、直通按钮开关STB的连接节点M与三相断路器DZ1另一相输出接线端之间；
如图2-5所示，所述电压补偿装置KOB控制电路还包含自动控制单元AH、以及为自动控制单元AH供电的控制变压器BK，控制变压器BK经单相断路器DZ2、继电器KA的动合触点KA3串联于继电器KA的动合触点KA2、直通按钮开关STB的连接节点M与三相断路器DZ1其中一相输出接线端之间；自动控制单元AH包含微控制器MCU、与微处理器MCU输入/输出端口连接的薄膜键盘KEYBAORD和点阵图形液晶显示器、与接触器Ki个数一致的微型继电器1Ji、其动合触点2J1并联于直通按钮开关STB两端的微型继电器2J、输入端分别与三相交流输入接线端子A、B、C及三相交流输出接线端子a、b、c连接的微型电压互感器T1、T2，微型继电器1Ji的驱动芯片经光电隔离芯片与微控制器MCU的输出端口连接，微型电压互感器T1、T2的次级输出端与微控制器MCU的输入端口相连；与各接触器Ki对应的微型继电器1Ji的动合触点1Ji-1串联于继电器KA的动合触点KA2、直通按钮开关STB的连接节点M与各接触器Ki之间。
所述电压补偿装置KOB控制电路还包含手动控制电路，手动控制电路包含：与继电器KA的动合触点KA2、直通按钮开关STB的连接节点M连接的转换开关XH，以及三相过渡线圈抽头对应的接触器Ki的辅助动合触点Ki-2的并联支路与时间继电器JS串联构成的并联于三相断路器DZ1任意两相输出接线端之间的串联支路，时间继电器JS的常闭触点JS1串联于停止按钮开关STP与继电器KA之间，与各接触器Ki对应的微型继电器1Ji的动合触点1Ji-1与对应接触器Ki的连接节点分别与转换开关XH的各转换接线端连接，且转换开关XH的其中一转换支路串联于继电器KA的动合触点KA2、直通按钮开关STB的连接节点M与继电器KA的动合触点KA3之间。
具体实施时，如图3-5所示，微控制器MCU的时钟信号由高精度实时时钟模块SD2000提供；点阵图形液晶显示器采用LCM12864；光电隔离芯片采用TLP521-4光电隔离芯片；微型继电器Ki的驱动芯片采用ULN2003A驱动芯片。所述转换开关XH采用专利号为200420117170.X，名称为“交流电压补偿器”的中国专利中公开的转换开关。
Claims (2)
1、一种全自动交流电压补偿器，其特征在于：包括电压补偿装置KOB、三相交流输入接线端子A、B、C与三相交流输出接线端子a、b、c，以及包含主接触器KM0、KM1、KM2和接触器Ki的电压补偿装置KOB控制电路，电压补偿装置KOB控制电路经三相断路器DZ1与三相交流输入接线端子A、B、C相连，电压补偿装置包含三相铁芯(1)、以及对应绕制在三相铁芯(1)上的三相线圈(3)、二次线圈(2)、三相过渡线圈(4)，三相线圈(3)和三相过渡线圈(4)的星点方向分别设有抽头，三相线圈(3)的抽头数h至少为两个，三相过渡线圈(4)的抽头数n为三相线圈(3)的抽头数h减1，三相线圈(3)和三相过渡线圈(4)的抽头分别经接触器Ki的主触点Ki连接在一起，接触器Ki与三相线圈(3)和三相过渡线圈(4)的抽头一一对应，i为整数，且1≤i≤n+h；三相线圈(3)的输入端经主接触器KM0的主触点KM0与三相交流输入接线端子A、B、C相连，二次线圈(2)的输出端经主接触器KM2的主触点KM2与三相交流输出接线端子a、b、c相连，三相交流输入接线端子A、B、C经主接触器KM1的主触点KM1与三相交流输出接线端子a、b、c相连；
所述电压补偿装置KOB控制电路包含并联于三相断路器DZ1任意两相输出接线端的由停止按钮开关STP、继电器KA、启动按钮开关ST串联构成的串联支路；启动按钮开关ST的两端并联有继电器KA的常开触点KA1；继电器KA、与启动按钮开关ST的串联支路两端并联有：主接触器KM1的辅助动断触点KM1、主接触器KM0与所有接触器Ki的辅助动合触点Ki-1的并联支路串联构成的串联支路，继电器KA的动合触点KA2、直通按钮开关STB、主接触器KM1、主接触器KM2的辅助动断触点KM2串联构成的串联支路；主接触器KM0两端并联有主接触器KM0的辅助动合触点KM0与主接触器KM2串联构成的串联支路，各接触器Ki并联于继电器KA的动合触点KA2、直通按钮开关STB的连接节点M与三相断路器DZ1另一相输出接线端之间；
所述电压补偿装置KOB控制电路还包含自动控制单元AH、以及为自动控制单元AH供电的控制变压器BK，控制变压器BK经单相断路器DZ2、继电器KA的动合触点KA3串联于继电器KA的动合触点KA2、直通按钮开关STB的连接节点M与三相断路器DZ1其中一相输出接线端之间；自动控制单元AH包含微控制器MCU、与微处理器MCU输入/输出端口连接的薄膜键盘KEYBAORD和点阵图形液晶显示器、与接触器Ki个数一致的微型继电器1Ji、其动合触点2J1并联于直通按钮开关STB两端的微型继电器2J、输入端分别与三相交流输入接线端子A、B、C及三相交流输出接线端子a、b、c连接的微型电压互感器T1、T2，微型继电器1Ji的驱动芯片经光电隔离芯片与微控制器MCU的输出端口连接，微型电压互感器T1、T2的次级输出端与微控制器MCU的输入端口相连；与各接触器Ki对应的微型继电器1Ji的动合触点1Ji-1串联于继电器KA的动合触点KA2、直通按钮开关STB的连接节点M与各接触器Ki之间。
2、根据权利要求1所述的全自动交流电压补偿器，其特征在于：所述电压补偿装置KOB控制电路还包含手动控制电路，手动控制电路包含：与继电器KA的动合触点KA2、直通按钮开关STB的连接节点M连接的转换开关XH，以及三相过渡线圈抽头对应的接触器Ki的辅助动合触点Ki-2的并联支路与时间继电器JS串联构成的并联于三相断路器DZ1任意两相输出接线端之间的串联支路，时间继电器JS的常闭触点JS1串联于停止按钮开关STP与继电器KA之间，与各接触器Ki对应的微型继电器1Ji的动合触点1Ji-1与对应接触器Ki的连接节点分别与转换开关XH的各转换接线端连接，且转换开关XH的其中一转换支路串联于继电器KA的动合触点KA2、直通按钮开关STB的连接节点M与继电器KA的动合触点KA3之间。
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| CN201293951Y true CN201293951Y (zh) | 2009-08-19 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN101403933B (zh) * | 2008-11-07 | 2010-12-22 | 山西顺泰电器制造有限公司 | 全自动交流电压补偿器 |
| CN102065316A (zh) * | 2010-10-18 | 2011-05-18 | 深圳市九洲电器有限公司 | 一种机顶盒电平自动测试装置和方法 |
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2008
- 2008-11-07 CN CNU2008201065357U patent/CN201293951Y/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN102065316B (zh) * | 2010-10-18 | 2012-06-13 | 深圳市九洲电器有限公司 | 一种机顶盒电平自动测试装置和方法 |
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