CN205429746U - 智能型末端电压动态调节器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能型末端电压动态调节器，包括：补偿变压器、调节变压器和电容器组，补偿变压器一次侧第一端作为第一输入端，第二端与调节变压器第一端相连；补偿变压器二次侧第一端和第二端分别作为调节变压器的第一触头和第二触头；电容器组包括至少一相互并联的电容支路，每个电容支路均包括一电容器，电容器组与调节变压器并联连接，电容器组的第一端和第二端分别作为接入负载的第一输出端和第二输出端；调节变压器的第二端作为第二输入端。可实现不停电自动调节输出电压，有效解决居民用电电压偏低的问题，就地补偿无功提高功率因数以及减少设备容量、减少投资成本、提高电压质量，且不用大面积改造电网，局部施工，周期短，成本低。

Description

智能型末端电压动态调节器

技术领域

本实用新型涉及电压控制技术领域，特别是涉及一种智能型末端电压动态调节器。

背景技术

随着社会飞速前进，家家户户的用电设备与日俱增，但电力输配设施的老化和发展滞后，以及设计不良和供电不足等原因造成末端用户电压过低，这就需要调压器来调节电压，保持输出电压的稳定。

目前造成末端电压低的原因有：1、用电负荷高速增长；2、电源布点存在不足，造成台区供电半径过长；3、用电时段集中，线路负荷存在超载；4、低压导线线径较小；5、无功补偿存在不足等等。针对以上问题，现有的解决的办法有：1、优化网络布局，增加配变布点，缩短供电半径；2、加大对重载线路的改造力度；3、增加配变容量，改善电压质量；4、加大无功补偿配置等等。但是，以上的解决办法都需要对电网进行改造，具有周期时间较长、改造成本较大等缺点。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种智能型末端电压动态调节器，以解决现有技术中通过对电网进行改造来解决末端电压低的问题，以致周期时间较长、改造成本较大的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

一种智能型末端电压动态调节器，包括：补偿变压器、调节变压器和电容器组；其中，

所述补偿变压器一次侧的第一端作为第一输入端，第二端与所述调节变压器的第一端相连；

所述补偿变压器二次侧的第一端和第二端分别作为所述调节变压器的第一触头和第二触头；

所述电容器组包括至少一个相互并联的电容支路，每个所述电容支路均包括一电容器，所述电容器组与所述调节变压器并联连接，所述电容器组的第一端和第二端分别作为接入负载的第一输出端和第二输出端；

所述调节变压器的第二端作为第二输入端。

其中，所述智能型末端电压动态调节器还包括：旁路开关组，所述旁路开关组的第一端与所述第一输入端相连，第二端与所述第一输出端相连，

所述旁路开关组包括：旁路开关和旁路双向可控硅，所述旁路双向可控硅包括两个反向并联的可控硅，所述旁路开关与所述旁路双向可控硅并联连接。

其中，所述智能型末端电压动态调节器还包括：负载开关组，所述负载开关组的第一端与所述电容器组的第一端相连，第二端作为第一输出端；

所述负载开关组包括：负载开关和负载双向可控硅，所述负载双向可控硅包括两个反向并联的可控硅，所述负载开关与所述负载双向可控硅并联连接。

其中，所述智能型末端电压动态调节器还包括：保护开关组，所述保护开关组的第一端与所述补偿变压器一次侧的第一端相连，第二端作为第一输入端；

所述保护开关组包括：保护开关和保护双向可控硅，所述保护双向可控硅包括两个反向并联的可控硅，所述保护开关与所述保护双向可控硅并联连接。

其中，所述电容器组还包括：通断部件，每个所述电容支路均包括一所述通断部件，每个所述电容支路中通断部件与电容器串联连接。

其中，所述通断部件为：接触器、组合开关或晶闸管。

其中，所述电容器组还包括：断路器，每个所述电容支路均与所述断路器相连。

基于上述技术方案，本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器包括补偿变压器、调节变压器和电容器组；其中，补偿变压器一次侧的第一端作为第一输入端，第二端与调节变压器的第一端相连；补偿变压器二次侧的第一端作为调节变压器的第一触头，第二端作为调节变压器的第二触头；电容器组包括至少一个相互并联的电容支路，每个所述电容支路均包括一电容器，该电容器组与调节变压器并联连接，该电容器组的第一端作为第一输出端，第二端作为第二输出端，在第一输出端和第二输出端间接入负载；调节变压器的第二端作为第二输入端。将本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器接于线路末端，使该智能型末端电压动态调节器的第一输入端和第二输入端接入末端线路电压Ui，当检测到线路末端电压Ui过低或过高时，均可通过调节调节变压器第一触头和第二触头的位置，来动态调节该智能型末端电压动态调节器产生的叠加电压△U，将该智能型末端电压动态调节器第一输出端和第二输出端输出的电压Uo动态调节为Uo＝Ui+△U，即将接于负载两端的电压Uo动态调节为Uo＝Ui+△U，从而保持末端线路上用户电压的稳定，而将电容器组与调节变压器并联连接，可起到提高功率因数以及减少设备容量和功率损耗、稳定电压和提高供电质量的作用，并在长距离输电中提高输电稳定性和输电能力以及降低线损。可以实现不停电自动调节输出电压，有效解决了居民用电电压偏低的问题，就地补偿无功提高功率因数以及减少设备容量、减少投资成本、提高电压质量，且不用大面积地改造电网，局部施工，周期短，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器的连接示意图；

图2为本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器的另一连接示意图；

图3为本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器的又一连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器的连接示意图，可实现不停电自动调节输出电压，有效解决了居民用电电压偏低的问题，就地补偿无功提高功率因数以及减少设备容量、减少投资成本、提高电压质量，且不用大面积地改造电网，局部施工，周期短，成本低；参照图1，该智能型末端电压动态调节器可以包括：补偿变压器1、调节变压器2和电容器组3。

补偿变压器1具有一次侧和二次侧，将补偿变压器1一次侧的第一端作为智能型末端电压动态调节器的第一输入端，将补偿变压器1一次侧的第二端与调节变压器2的第一端相连。同时，将补偿变压器1二次侧的第一端作为调节变压器2的第一触头，将补偿变压器1二次侧的第二端作为调节变压器2的第二触头。

当检测到线路末端电压Ui过低或过高时，可通过调节调节变压器2第一触头和第二触头的位置，即补偿变压器1二次侧的第一端和第二端的位置，来动态调节该智能型末端电压动态调节器产生的叠加电压△U，由于该智能型末端电压动态调节器输出电压Uo＝Ui+△U，因此，在改变该叠加电压△U后，该智能型末端电压动态调节器输出电压Uo也将随之改变，将该输出电压Uo作为线路末端电压供负载R使用，从而保持末端线路上用户电压的稳定。

可选的，参照图1，设补偿变压器1二次侧D点相对应的触头为调节变压器2的第一触头，E点相对应的触头为调节变压器2的第二触头，则可设置调节变压器2的第二触头置于该调节变压器2的某一阻值处固定，例如调节变压器2的C点处固定，仅通过调节调节变压器2的第一触头来调节产生的叠加电压△U的大小和方向。

如此，当调节变压器2的第一触头置于调节变压器2的C点处时，△U将为零，当检测到线路末端电压Ui在正常范围内时，可通过将调节变压器2的第一触头置于C点处而保障输出电压Uo也在正常范围内；当调节变压器2的第一触头置于调节变压器2的A点处时，△U将为正值，且为正向最大值，当检测到线路末端电压Ui过低时，可通过将调节变压器2的第一触头向A点处滑动来逐渐提高输出电压Uo，从而保证输出电压Uo在正常范围内；当调节变压器2的第一触头置于调节变压器2的B点处时，△U将为负值，且为负向最大值，当检测到线路末端电压Ui过高时，可通过将调节变压器2的第一触头向B点处滑动来逐渐降低输出电压Uo，从而保证输出电压Uo在正常范围内。

可选的，可将线路末端电压的正常范围设置为220±5％V(220±11V)，即只要线路末端电压Ui在220±5％V内，则将可调节变压器2的第一触头置于E点处；当线路末端电压Ui低于220-5％V时，可将调节变压器2的第一触头向C点处滑动，使输出电压Uo在220±5％V内；当线路末端电压Ui高于220+5％V时，将调节变压器2的第一触头向D点处滑动，使输出电压Uo在220±5％V内。

可选的，可通过控制器检测线路末端电压Ui是否过低或过高，在控制器检测到末端电压Ui过低时，向智能型末端电压动态调节器发射第一调压指令，控制调节变压器2的第一触头向C点处滑动，在控制器检测到末端电压Ui过高时，向智能型末端电压动态调节器发射第二调压指令，控制调节变压器2的第一触头向D点处滑动。

电容器组3包括至少一个电容支路，每个电容支路相连接并联连接，且每个电容支路均包括一电容器31，将电容器组3与调节变压器2并联，并将电容器组3的第一端作为智能型末端电压动态调节器的第一输出端，将电容器组3的第二端作为智能型末端电压动态调节器第二输出端，使用本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器时，将负责R接于第一输出端和第二输出端之间。将电容器组3与调节变压器2并联连接，可起到提高功率因数以及减少设备容量和功率损耗、稳定电压和提高供电质量的作用，并在长距离输电中提高输电稳定性和输电能力以及降低线损。

将调节变压器2的第二端作为智能型末端电压动态调节器的第二输入端，使用本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器时，可将该智能型末端电压动态调节器接于待调整电压的线路末端，即将该智能型末端电压动态调节器的第一输入端和第二输入端接入待调整电压的末端线路电压Ui。

可选的，当使用本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器时，可将本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器的第一输入端接入待调整电压的线路末端中的火线L，第二输入端接入待调整电压的线路末端中的零线N。

可选的，在接入智能型末端电压动态调节器后，若检测到该智能型末端电压动态调节器的输出电压Uo不在正常范围内，则可先调节电容器组3内并联的电容器31的数目来使输出电压Uo恢复到正常范围内，而若通过调节电容器组3内连接的电容器31的数目无法使输出电压Uo恢复到正常范围内，则再通过调节调节变压器2的第一触头和第二触头来使输出电压Uo恢复到正常范围内。

基于上述技术方案，本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器包括补偿变压器、调节变压器和电容器组；其中，补偿变压器一次侧的第一端作为第一输入端，第二端与调节变压器的第一端相连；补偿变压器二次侧的第一端作为调节变压器的第一触头，第二端作为调节变压器的第二触头；电容器组包括至少一个相互并联的电容支路，每个所述电容支路均包括一电容器，该电容器组与调节变压器并联连接，该电容器组的第一端作为第一输出端，第二端作为第二输出端，在第一输出端和第二输出端间接入负载；调节变压器的第二端作为第二输入端。当检测到线路末端电压过低或过高时，可将本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器接于线路末端，使该智能型末端电压动态调节器的第一输入端和第二输入端接入末端线路电压Ui，通过调节调节变压器第一触头和第二触头的位置，来动态调节该智能型末端电压动态调节器产生的叠加电压△U，将该智能型末端电压动态调节器第一输出端和第二输出端输出的电压Uo动态调节为Uo＝Ui+△U，即将接于负载两端的电压Uo动态调节为Uo＝Ui+△U，将该输出电压Uo作为线路末端电压供用户使用，从而保持末端线路上用户电压的稳定，而将电容器组与调节变压器并联连接，可起到提高功率因数以及减少设备容量和功率损耗、稳定电压和提高供电质量的作用，并在长距离输电中提高输电稳定性和输电能力以及平衡三相负载的有功和无功功率。可以实现不停电自动调节输出电压，有效解决了居民用电电压偏低的问题，就地补偿无功提高功率因数以及减少设备容量、减少投资成本、提高电压质量，且不用大面积地改造电网，局部施工，周期短，成本低。

可选的，图2示出了本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器的另一连接示意图，参照图2，该智能型末端电压动态调节器还可以包括：旁路开关组4。

旁路开关组4的第一端与智能型末端电压动态调节器的第一输入端相连，第二端与智能型末端电压动态调节器的第一输出端相连。参照图2，旁路开关组4包括旁路开关和旁路双向可控硅，其中，旁路双向可控硅包括两个反向并联的可控硅，旁路开关与旁路双向可控硅并联连接。

当在本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器中接入旁路开关组4时，可通过断开旁路开关组4中的旁路开关来使该智能型末端电压动态调节器进行调压工作，反之，可通过闭合旁路开关组4中的旁路开关来使该智能型末端电压动态调节器停止进行调压工作。其中，当旁路开关组4中旁路开关闭合时，智能型末端电压动态调节器将处于旁路状态，此时，该智能型末端电压动态调节器的输出电压Uo等于该智能型末端电压动态调节器的接入的末端线路电压Ui。

可选的，可设置当接入本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器的末端线路电压Ui在130V-250V之间时，断开旁路开关组4，使本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器进行电压调节，当接入本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器的末端线路电压Ui小于130V时，闭合旁路开关组4，使本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器停止进行电压调节。

可选的，参照图2，本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器的另一连接示意图，该智能型末端电压动态调节器还可以包括：负载开关组5。

负载开关组5的第一端与电容器组3的第一端相连，第二端作为智能型末端电压动态调节器第一输出端。参照图2，负载开关组4包括负载开关和负载双向可控硅，其中，负载双向可控硅包括两个反向并联的可控硅，负载开关与负载双向可控硅并联连接。

当在本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器中接入负载开关组5时，可通过闭合负载开关组5中的负载开关来使该智能型末端电压动态调节器的第一输出端和第二输出端接入负载R，此时，智能型末端电压动态调节器第一输出端和第二输出端间的输出电压Uo即为加入负载R两端的电压，从而，可通过调节第一输出端和第二输出端间的输出电压Uo来调节加入负载R两端的电压。

当本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器同时包括旁路开关组4和负载开关组5时，在通过本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器进行电压调节时，需要在断开旁路开关组4中旁路开关的同时闭合负载开关组5中的负载开关，相应的，在停止使用本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器进行电压调节时，需要同时闭合旁路开关组4中旁路开关和断开负载开关组5中的负载开关。

可选的，参照图2，本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器的另一连接示意图，该智能型末端电压动态调节器还可以包括：保护开关组6。

保护开关组6的第一端与补偿变压器1一次侧的第一端相连，第二端作为智能型末端电压动态调节器的第一输入端。参照图2，保护开关组6包括保护开关和保护双向可控硅，其中，保护双向可控硅包括两个反向并联的可控硅，保护开关与保护双向可控硅并联连接。当在本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器中接入保护开关组6时，当该智能型末端电压动态调节器出现故障时，可通过断开保护开关组6中的保护开关来使该智能型末端电压动态调节器与第一输入端进行切断，从而使该智能型末端电压动态调节器停止进行工作。

可选的，图3示出了本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器的又一连接示意图，参照图3，该智能型末端电压动态调节器中电容器组3还可以包括：通断部件32，在每个电容支路中均添加一通断部件32，并将每个通断部件32均与其所在电容支路的电容器31串联连接。

将每个电容器31分别与一通断部件32串联连接后，当某通断部件32断开时，则与该通断部件32相串联的电容器31便未接入该智能型末端电压动态调节器中，当某通断部件32闭合时，则与该通断部件32相串联的电容器31便接入该智能型末端电压动态调节器中。可通过通断部件32实时便捷地调节电容器组3内接入智能型末端电压动态调节器的电容器31的数目。

可选的，通断部件32可以为接触器、组合开关或晶闸管。

可选的，参照图3，本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器的又一连接示意图，该智能型末端电压动态调节器中电容器组3还可以包括：断路器33，将每个电容支路均与该断路器33相连。

在断路器33接入智能型末端电压动态调节器中后，可通过该断路器33进行故障隔离，保护该智能型末端电压动态调节器正常运行。

本实用新型实施例提供的智能型末端电压动态调节器，可实现不停电自动调节输出电压，有效解决了居民用电电压偏低的问题，就地补偿无功提高功率因数以及减少设备容量、减少投资成本、提高电压质量，且不用大面积的改造电网，局部施工，周期短，成本低。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种智能型末端电压动态调节器，其特征在于，包括：补偿变压器、调节变压器和电容器组；其中，

所述补偿变压器一次侧的第一端作为第一输入端，第二端与所述调节变压器的第一端相连；

所述补偿变压器二次侧的第一端和第二端分别作为所述调节变压器的第一触头和第二触头；

所述电容器组包括至少一个相互并联的电容支路，每个所述电容支路均包括一电容器，所述电容器组与所述调节变压器并联连接，所述电容器组的第一端和第二端分别作为接入负载的第一输出端和第二输出端；

所述调节变压器的第二端作为第二输入端。

2.根据权利要求1所述的智能型末端电压动态调节器，其特征在于，还包括：旁路开关组，所述旁路开关组的第一端与所述第一输入端相连，第二端与所述第一输出端相连，

所述旁路开关组包括：旁路开关和旁路双向可控硅，所述旁路双向可控硅包括两个反向并联的可控硅，所述旁路开关与所述旁路双向可控硅并联连接。

3.根据权利要求1所述的智能型末端电压动态调节器，其特征在于，还包括：负载开关组，所述负载开关组的第一端与所述电容器组的第一端相连，第二端作为第一输出端；

所述负载开关组包括：负载开关和负载双向可控硅，所述负载双向可控硅包括两个反向并联的可控硅，所述负载开关与所述负载双向可控硅并联连接。

4.根据权利要求1所述的智能型末端电压动态调节器，其特征在于，还包括：保护开关组，所述保护开关组的第一端与所述补偿变压器一次侧的第一端相连，第二端作为第一输入端；

所述保护开关组包括：保护开关和保护双向可控硅，所述保护双向可控硅包括两个反向并联的可控硅，所述保护开关与所述保护双向可控硅并联连接。

5.根据权利要求1所述的智能型末端电压动态调节器，其特征在于，所述电容器组还包括：通断部件，每个所述电容支路均包括一所述通断部件，每个所述电容支路中通断部件与电容器串联连接。

6.根据权利要求5所述的智能型末端电压动态调节器，其特征在于，所述通断部件为：接触器、组合开关或晶闸管。

7.根据权利要求6所述的智能型末端电压动态调节器，其特征在于，所述电容器组还包括：断路器，每个所述电容支路均与所述断路器相连。