CN202177840U - 真空有载分接馈线自动调压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种真空有载分接馈线自动调压器，包括箱体，箱体内安装有三相自耦变压器、电压互感器、三相油浸式真空有载分接单元和控制器，其中，电压互感器安装在三相自耦变压器的副边，电压互感器与三相油浸式真空有载分接单元连接，由控制器对三相油浸式真空有载分接单元进行控制。可以广泛应用于配电线路、变电站等，稳定装置安装点后的电压、延长供电半径；配合潮流识别技术(模块)还可以应用与环网供电或有水电的多电源供电线路。

Description

真空有载分接馈线自动调压器

技术领域

本实用新型涉及电气工程领域，涉及一种电力系统中运行的馈线调压器，特别是一种真空有载分接单元与自耦变压器结合在一起的真空有载分接馈线自动调压器，该调压器可以稳定安装点后的电压、延长供电半径，适用于配电网电压波动大或压降大的线路，主变不具备有载调压的变电站，环网供电线路或具有小水电发电的线路。

背景技术

电压是电能的主要质量指标之一。电压质量对电网的稳定运行，降低线路损耗，保证生产的安全与正常运行，提供产品质量，降低单耗等都有直接影响。《电能质量供电电压允许偏差》(GB/T 12325-2008)规定电力系统在正常运行条件下，用户受电端供电电压的允许偏差为：35kV及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过标称电压的10％；20kV及以下三相供电电压偏差为标称电压的±7％；220V单相供电电压偏差为标称电压的+7％和-10％。

但在实际应用中，由于线路自身的阻抗，往往造成线路末端电压偏离额定电压，为了保证电压质量，6kV～35kV配电网采用的主要调节方式及措施为：

1、新建变电站；

2、更换线路导线；

3、主变压器有载调压；

4、改变线路的无功功率；

5、使用馈线调压器调节电压。

各种电压调节方式的比较如下表所示：

在我国6kV～35kV电力系统中运行的线路调压装置的有载分接开关大部分是油灭弧有载分接单元，在馈线调压领域发挥了重大作用，但它存在油质劣化快，需要定期滤油、换油，无法做到免维护。

发明内容

鉴于以上已有技术存在的缺陷或不足之处，本实用新型的目的在于，提供一种可以对特定的线路进行电压调整的真空有载分接馈线自动调压器，该调压器可以解决线路电压波动大、线路中后端电压低的问题，而且调压器运行可靠，维护时间可以大幅度的延长。

为了实现上述任务，本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：

一种真空有载分接馈线自动调压器，包括箱体，其特征在于，箱体内安装有三相自耦变压器、电压互感器、三相油浸式真空有载分接单元和控制器，其中，三相自耦变压器与三相油浸式真空有载分接单元连接，控制器对三相油浸式真空有载分接单元进行控制。

本实用新型的其它特点是：所述的控制器至少包括有DSP数字处理芯片，模拟信号调理模块、档位编码及电机驱动输出模块和电源及辅助功能模块。

其工作原理是：控制器通过检测电压互感器输出侧电压，与基准电压进行比较，当输出侧电压大于(或小于)基准值并且超过允许范围，控制器开始延时，如延时时间和动作间隔时间均满足，则控制器向相油浸式真空有载分接单元发出降档(或升档)指令，控制三相油浸式真空有载分接单元内的电动机运转，带动相油浸式真空有载分接单元内的一个分接头切换至另一个分接头，从而改变自耦变压器输入端与输出端之间的变比，保证在输入发生变化时保持输出电压的恒定。

本实用新型的真空有载分接馈线自动调压器，将三相自耦变压器、电压互感器、三相油浸式真空有载分接单元和控制器结合成为一个整体，结构简单、重量轻，提高了装置的可靠性，延长了设备的维护时间。三相自耦变压器所有分接位置均能实现满容量分接，各档位均能达到额定电流；线圈安匝平衡设计优良，调压器抗短路能力强；可以广泛应用于配电线路、变电站等，稳定装置安装点后端的电压、延长供电半径；配合潮流识别技术(模块)后还可以应用与环网供电或有水电的多电源供电线路。其主要特点是：

1)自动跟踪线路输入电压变化，调整输出电压，电压调整精度高，动作可靠；

2)采用自耦式调压结构，容量大，体积小，可在线路的双杆之间架设；

3)真空有载分接馈线自动调压器的安匝平衡，抗短路能力强；

4)所有分接位置均能实现满容量分接，每个档位都能达到额定电流；

5)采用三相油浸式真空有载分接单元，提高了装置的可靠性，实现了免维护；

6)电流互感器可实时监控线路负荷情况，过负荷保护(即过流保护功能)；

7)控制器采用DSP高速数字处理芯片，信号检测精度高，处理速度快。

8)抗干扰能力强，并针对户外恶劣的电气环境增加多重防雷措施。

9)既可以就地通讯，也可以使用GPRS模块进行通讯。

附图说明

图1为调压原理示意图。

图2为本实用新型的真空有载分接馈线自动调压器结构示意图；

图3是自耦变压器绕组的排列方式；

图4是真空有载分接单元的单相结构示意图；其中，图中的标号分别表示：1、电源侧套管，2、氧化锌避雷器，3、真空灭弧室，4、分接头，5、电机，6、负荷侧套管，7、电流互感器，8、串联绕组，9、调压控制器，10、控制绕组。

图5为控制器硬件电路框图；

图6为控制器软件的主程序流程图。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施方式

参见图1，图1为调压原理示意图。在配电线路中，由于配电线路存在阻抗，当负荷电流流经线路时，将会在线路上产生压降，通过在线路上安装调压器来调整(提高)安装调压器后的配电线路电压。

参见图2，本实施例给出的真空有载分接馈线自动调压器，包括箱体，箱体内安装有三相自耦变压器、电压互感器、三相油浸式真空有载分接单元和自动调压控制器。其中，三相自耦变压器与三相油浸式真空有载分接单元连接，控制器对三相油浸式真空有载分接单元进行控制。

控制器从三相自耦变压器副边的电压互感器采集电压信号(即PT二次侧电压，见图4中的标号10，其中PT变比为10000/220，精度为0.5级)。控制器将所得到的值与设定的基准电压相比较。如果所采集的电压信号大于基准电压达到一定值(允许调节范围)，控制器经过延时后发出控制信号通过继电器驱动真空有载分接单元的电机5，从而使三相油浸式真空有载分接单元升档；如果所采集的电压信号小于基准电压达到一定值(允许调节范围)，控制器经过延时后发出控制信号通过继电器驱动三相油浸式真空有载分接单元中的电机5，从而使三相油浸式真空有载分接单元降档。每次调档结束后，控制器继续采集自耦变压器输出侧电压互感器的二次侧电压信号，与设定的基准电压进行比较，经过延时后发出控制信号，直到自耦变压器输出侧电压达到设定要求为止。整个控制过程中，控制器的每个控制回合只发一次动作指令，使三相油浸式真空有载分接单元上升或下降一档；每两个控制回合之间间隔一定时间(即动作间隔时间)。

三相自耦变压器由三柱式铁心、三相公共线圈、三相串联线圈(调压线圈)组成，其线圈排列形式如图3所示。自三相耦变压器常将公共线圈放在靠近铁心的里侧，调压线圈放在外侧，各分接引线都按照额定电流进行选择；设计线圈时充分考虑短路状态下电动力的影响，进行安匝平衡校验，让三相自耦变压器具备较强的抗短路能力；同时，为了提高装置耐受雷击及操作过电压水平，在串联绕组上安装避雷器(图4中的标号2)。

三相油浸式真空有载分接单元与三相自耦变压器相连接，作为一个整体；提高了装置的可靠性，延长了设备的维护时间。三相油浸式真空有载分接单元所有分接位置均能实现满容量分接，各档位均能达到额定电流，高于GB1094相关规定。

控制器的硬件电路如图5所示，主要包括以下几个单元：

(1)模拟信号调理模块，用于电流电压互感器的信号变换、放大电路，将模拟信号调理成适配A/D转换的信号；

(2)A/D转换模块，用于将输入的模拟量转换为数字量，以便中央处理器接收和处理；

(3)中央处理模块，即图中的DSP部分，完成整个控制系统的智能控制；

(4)档位编码及电机驱动输出模块，即图中的档位译码模块部分和电机驱动输出部分，主要作用是将DSP中央处理单元发出的控制信号转换为可以驱动电机转动的信号；

(5)电源及辅助功能模块，即包括图中电源模块、LED显示及键盘、定值存储及看门狗模块和RS232接口等部分。其中电源模块主要功能是给整个控制系统供电；辅助功能模块主要是完善控制器的人机交互接口。

控制器的主程序如图6所示，首先是完成整个控制系统的初始化，包括主程序的初始化、串口初始化、定时器中断初始化、看门狗初始化以及A/D转换初始化。初始化完成后，进入正常的数据采集。然后对采集到的数据进行处理，通过控制算法，发出控制指令。在此过程中，主程序始终准备响应其他控制子程序的中断请求，如果有中断请求，按照中断的优先级别，转入相应的处理程序。

由于本实用新型的真空有载分接馈线自动调压器运行在高压电网中，一旦发生故障所带来的危害和损失是巨大的。考虑到三相油浸式真空有载分接单元的寿命和用户对调压精度的不同要求，防止三相油浸式真空有载分接单元频繁动作，控制器可以对各个参数进行设置。控制器设有欠压、过流保护功能，欠压、过流保护功能是：如果馈线电压低于设定值，控制器进入欠压保护状态，即不发出升档动作指令；而当馈线调压器输出侧电流高于设定值时，控制器进入过流保护状态，也不发出升降档动作指令(其中电流信号经图2中的电流互感器7取得)。为了方便各项参数的设定和各实时值的读取，控制器还可以显示取样电压、电流、动作次数、分接单元当前位置等参数。控制器的参考电压、动作延时、日动作次数、动作间隔等参数可通过面板设置，也可使用GPRS模块在远方进行设置。

Claims (2)

1.一种真空有载分接馈线自动调压器，包括箱体，其特征在于，箱体内安装有三相自耦变压器、电压互感器、三相油浸式真空有载分接单元和控制器，其中，三相自耦变压器与三相油浸式真空有载分接单元连接，控制器对三相油浸式真空有载分接单元进行控制。

2.如权利要求1所述的真空有载分接馈线自动调压器，其特征在于，所述的控制器至少包括有数字处理芯片DSP，模拟信号调理模块、A/D转换模块、档位编码及电机驱动输出模块和电源及辅助功能模块。

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