CN210577812U - 一种10kV线路双向调压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种10kV线路双向调压器，包括自耦变压器、调档位以及自动控制器，靠近变压器处设有电源侧，靠近负载处设有负荷侧，电源侧和负荷侧之间连接有联络线，所述电源侧的出线端设有第一检测电路以输出第一电压信号，所述负荷侧的进线端设有第二检测电路以输出第二电压信号，所述电源侧和所述负荷侧之间设有第一开关组件，所述电源侧与所述自耦变压器之间连接有第二开关组件。通过在电路故障时，闭合第四换线开关、第五换线开关和第六换线开关，同时断开第一换线开关、第二换线开关和第三换线开关，以断开自耦变压器和联络线之间的连接，进而断开自耦变压器对故障点的降压调节，降低了线损值。

Description

一种10kV线路双向调压器

技术领域

本实用新型涉及电气设备的技术领域，尤其是涉及一种10kV线路双向调压器。

背景技术

现有的在靠近变压器处设置有电源侧，在靠近用户和小水电站处设置为负荷侧，电源侧和负荷侧之间会设置有双向调压器，负荷侧上还连接有备用供电电源，备用电源与负荷侧之间设置有常开型的联络开关，用以调节电源侧和负荷侧之间的线路电压，电源侧的出线端设有第一检测电路用以检测所述电源侧电压，负荷侧的进线端设有第二检测电路以检测输入负荷侧电压。参见说明书附图1，10kV线路双向调压器是由具有 9 个分接头的自耦变压器、调档位以及能随负荷大小跟踪线路末端电压的自动控制器连接组成，自耦变压器有三个，分别为第一自耦变压器、第二自耦变压器以及第三自耦变压器，变电站包括第一联络线、第二联络线和第三联络线，第一自耦变压器的分接头与第一联络线连接，第二自耦变压器的分接头和第二联络线连接，第三自耦变压器的分接头与第三联络线连接，三个自耦变压器均耦接于同一个调位档开关，双向调压器有两种调压模式：小水电模式和双侧变电站模式，每一种模式对应一款自动控制器，自动控制器根据检测到的线路末端的电压大小控制调位档开关动作，调位档开关进一步控制联络线与自耦变压器的分接头连接点来实现电路电压的升降。负荷侧与双向调压器之间的接线根据用户需要的调压范围确定固定接线。当并网小水电安装双向调压器时，自动控制器检测到负荷侧的电压小于电源侧电压时，通过自动控制器控制调档位调节自耦变压器接入线圈匝数以调节线路电压，以使得线路的电压达到稳压范围值（10kV±7%），此时双向调压器为负荷侧模式，解决枯水季节调压器负荷侧的低电压问题；当自动控制器检测到负荷侧的电压大于变压器侧电压时，自动控制器控制调位档开关通过联络线对变压器进行反向输电，以使得电源侧的电压升至稳压值范围值（10kV±7%），解决丰水季节小水电发电造成的自动调压器负荷侧高电压问题，但是，一旦电源侧到供电侧的供电线路发生故障，联络开关就会闭合，以使得备用电源对负荷侧和故障点进行供电，双向调压器检测到故障点的电压低于10kV之后，对故障线路的后半段进行调压，自动控制器本应以负荷转供后的双向调压器输出端为调压目标，由于错误使用调压器模式，导致以双向调压器输入端（负荷转供前为输出端）为调压目标，造成双向调压器输出端的10kV线路电压进一步降低，增大了线损值，因此需要设置一种调压结构以降低线路的线损值。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型的目的是提供一种10kV线路双向调压器，具有降低线路线损值的优点。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种10kV线路双向调压器，包括自耦变压器、调档位以及自动控制器，靠近变压器处设有电源侧，靠近负载处设有负荷侧，电源侧和负荷侧之间连接有联络线，自耦变压器连接在电源侧和负荷侧之间，调档位连接在电源侧和自耦变压器之间，靠近所述电源侧的出线端设有第一检测电路用以检测所述电源侧电压并输出第一电压信号，靠近所述负荷侧的进线端设有第二检测电路以检测输入负荷侧电压并输出第二电压信号，所述电源侧与所述自耦变压器之间连接有第一开关组件，所述电源侧和所述负荷侧之间设有第二开关组件，所述自动控制器耦接有模式控制开关，所述模式控制开关分别耦接于所述第一检测电路和第二检测电路，所述模式控制开关分别耦接于所述第一开关组件和所述第二开关组件，当所述第一电压信号大于所述第二电压信号时，所述自动控制器启动模式控制开关以控制第一开关组件接通电源侧和自耦变压器；当所述第二电压信号大于第一电压信号时，所述自动控制器启动模式控制开关以控制第二开关组件接通电源侧和自耦变压器。

通过采用上述技术方案，在电源侧的电路正常工作时，自动控制器组件根据第一检测电路和第二检测电路检测到的电压值并利用自耦变压器调节从电源侧流向负荷侧的电压以使得负荷侧的电压符合负荷侧电压规定值，减少因线路电压值过低产生的线损值。在电源侧的供电线路出现故障时，断开第一开关组件，断开自耦变压器与电源侧的连接，然后闭合第二开关组件，以使得电源侧的电压不经过自耦变压器直接流向负荷侧，以使得电源侧故障点的电压不会被自耦压器进一步的调低，电路故障点的电压可以维持在规范值，降低了因电路电压出现的问题而造成电路的线路损耗。

本实用新型进一步设置为：所述自耦变压器包括主线圈、调压线圈和滑动触点，所述滑动触点与第一开关组件连接，调压线圈与联络线连接。

通过采用上述技术方案，在电路正常工作时，闭合第一开关组件，以将自耦变压器的滑动端接入到电路中，通过调节滑动触点和调压线圈之间的连接点以调节主线圈和调压线圈的匝数比，进而控制电路中电压的大小。

本实用新型进一步设置为：联络线包括第一联络线、第二联络线和第三联络线，第一开关组件包括第一换路开关、第二换路开关和第三换路开关，第一换路开关串联在第一联络线与第一调压线圈之间，第二换路开关串联在第二联络线和第二调压线圈之间，所述第三换路开关串联在第三联络线和第三调压线圈之间。

通过采用上述技术方案，通过闭合第一换线开关、 第二换线开关和第三换线开关以控制将第一调压线圈、第二调压线圈和第三调压线圈接入到电路中，实现电路调压的功能。

实用新型进一步设置为：所述联络线还包括第四联络线、第五联络线和第六联络线，所述第二开关组件包括第四换路开关、第五换路开关和第六换路开关，所述第四换路开关连接在所述第一联络线和第四联络线之间，所述第五换路开关连接在第二联络线和第五联络线之间，所述第六换路开关连接在第三联络线和第六联络线之间，所述模式控制开关分别与所述第四换路开关、第五换路开关、第六换路开关连接。

通过采用上述技术方案， 通过闭合第四换线开关、 第五换线开关和第六换线开关，同时断开第一换线开关、 第二换线开关和第三换线开关，然后便可不经过自耦变压器直接连通了电源侧和负荷侧，以使得故障点到调压器之间的线路电压不易被自耦变压器进一步调低，有利于降低线路的损耗。

本实用新型进一步设置为：所述第一换路开关和第四换路开关状态互斥，所述第二换路开关和第五换路开关状态互斥，所述第三换路开关和第六换路开关状态互斥。

通过采用上述技术方案，开关状态互斥两组开关，在闭合其中一个开关时另一个开关可以自动的开启，以实现线路的快速切换，降低线路的损耗。

本实用新型进一步设置为：所述自动控制器包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器与控制电源正极之间串联有第一控制开关，所述第一控制器与控制电源负极之间串联有第二控制开关，所述第二控制器和控制电源的正极之间串联有第三控制开关，所述第二控制器和控制电源的负极之间串联有第四控制开关。

通过采用上述技术方案，电路正常工作时，闭合第一控制开关和第二控制开关，第一控制器对电路的电压进行监控，以及时通过控制模式开关来控制第一换线开关、第二换线开关和第三换线开关的通断，在电路出现故障时，切换第三控制开关和第四控制开关闭合以使得第二控制器接入到电路中，进而利用第二控制器对电源侧和负荷侧的电压进行实时的监控。

本实用新型进一步设置为：所述第一控制开关和所述第三控制开关开关状态互斥，第二控制开关和第四控制开关状态互斥。

通过采用上述技术方案，开关状态互斥两组开关，在闭合其中一个开关时另一个开关可以自动的开启，以实现线路的快速切换。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

通过设置第一换线开关、 第二换线开关和第三换线开关、第四换线开关、 第五换线开关和第六换线开关，以在电路故障时，闭合第四换线开关、 第五换线开关和第六换线开关，同时断开第一换线开关、 第二换线开关和第三换线开关，以断开自耦变压器和联络线之间的连接，进而断开自耦变压器对故障点的降压调节，利用电源侧直接对负荷侧供电，有利于将线路的电压维持在10kV线路电压的规定值，降低了线损值。

附图说明

图1是现有技术中双向调压器的内部电路示意图；

图2是本实施例双向变压器内部电路连线示意图。

图中，1、自动控制器；100、第一控制器；101、第二控制器；2、自耦变压器；21、主线圈；22、第一调压线圈；23、第二调压线圈；24、第三调压线圈；3、调节开关组件；31、第一开关组件；311、第一换路开关；312、第二换路开关；313、第三换路开关；32、第二开关组件；321、第四换路开关；322、第五换路开关；323、第六换路开关；4、第一控制开关；5、第二控制开关；6、第三控制开关；7、第四控制开关；8、联络线；81、第一联络线；82、第二联络线；83、第三联络线；84、第四联络线；85、第五联络线；86、第六联络线；9、第一检测电路；10、第二检测电路。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图2，为本实用新型公开的一种10kV线路双向调压器，包括自耦变压器2、调档位以及自动控制器1，靠近变压器处设有电源侧，靠近负载处设有负荷侧，电源侧和负荷侧之间连接有联络线8，自耦变压器2连接在电源侧和负荷侧之间，调档位连接在电源侧和自耦变压器2之间，靠近电源侧的出线端设有第一检测电路9用以检测电源侧电压并输出第一电压信号，靠近负荷侧的进线端设有第二检测电路10以检测输入负荷侧电压并输出第二电压信号，电源侧与自耦变压器2之间连接有第一开关组件31，电源侧和负荷侧之间设有第二开关组件32，自动控制器1耦接有模式控制开关，模式控制开关分别耦接于第一检测电路9和第二检测电路10，模式控制开关分别耦接于第一开关组件31和第二开关组件32，当第一电压信号大于第二电压信号时，自动控制器1启动模式控制开关以控制第一开关组件31接通电源侧和自耦变压器2；当第二电压信号大于第一电压信号时，自动控制器1组件启动模式控制开关以控制第二开关组件32接通电源侧和自耦变压器2。

在本实施例中，第一检测电路和第二检测电路为双向调压器内本身的电压检测电路。

自动控制器1接收来自第一检测电路9和第二检测电路10的电压，并将检测到的第一电压信号和第二电压信号进行比较，然后根据比较得出的结果，通过调档位对自耦变压器2线圈匝数的调节，进而调节从电源侧流向负荷侧的电压大小，以使得线路的电压基本保持在10kV左右（考虑误差范围）。在自动控制器1检测到电源侧出现故障时，自动控制器1通过控制模式控制开关进而控制第一开关组件31打开，断开自耦变压器2与联络线8的连接，第二开关组件32闭合，电源侧和负荷侧直接接通对负荷侧进行供电，以使得电路中故障点的电压不易被自耦变压器2进一步的调低，有利于降低故障段线路的线损值。

在本实施例中，模式控制开关优选为电子开关，也可以是档位开关等开关元器件。

自耦变压器2包括主线圈21、调压线圈和滑动触点，滑动触点与第一开关组件31连接，调压线圈包括第一调压线圈22、第二调压线圈23、第三调压线圈24，调位档依次与第一调压线圈22、第二调压线圈23、第三调压线圈24连接。

联络线8包括第一联络线81、第二联络线82和第三联络线83，第一开关组件31包括第一换路开关311、第二换路开关312和第三换路开关313，第一换路开关311串联在第一联络线81与第一调压线圈22之间，第二换路开关312串联在第二联络线82和第二调压线圈23之间，第三换路开关313串联在第三联络线83和第三调压线圈24之间。

通过闭合第一换路开关311、第二换路开关312和第三换路开关313以将第一调压线圈22、第二调压线圈23、第三调压线圈24均接入到电路中以对电路中的电压进行调节，在线路故障时，断开第一换路开关311、第二换路开关312和第三换路开关313以切断第一调压线圈22、第二调压线圈23、第三调压线圈24与接线线路之间的连接。

调压线圈相邻分接头之间的压差为2.5%。电源侧通过变压器有载调压开关对自耦变压器的调压线圈从分接头一到分接头九切换，以实现电路电压的调节。

联络线8还包括第四联络线84、第五联络线85和第六联络线86，第二开关组件32包括第四换路开关321、第五换路开关322和第六换路开关323，第四换路开关321连接在第一联络线81和第四联络线84之间，第五换路开关322连接在第二联络线82和第五联络线85之间，第六换路开关323连接在第三联络线83和第六联络线86之间，模式控制开关分别与第四换路开关321、第五换路开关322、第六换路开关323连接。

在电路故障时，切断第一换路开关311、第二换路开关312和第三换路开关313以切断第一调压线圈22、第二调压线圈23、第三调压线圈24与电源电压之间的连接，自耦变压器2停止对电源侧到负荷侧之间的电压的调节，闭合第四换路开关321、第五换路开关322和第六换路，以将电源侧和负荷侧直接接通供电，避免了故障点的电压进一步的降低，有利于降低故障线路线损值。

第一换路开关311和第四换路开关321状态互斥，第二换路开关312和第五换路开关322状态互斥，第三换路开关313和第六换路开关323状态互斥。状态互斥就是，当两个开关中一个开关为闭合状态时，另一开关为断开状态。

自动控制器1包括第一控制器100和第二控制器101，第一控制器100与控制电源正极之间串联有第一控制开关4，第一控制器100与控制电源负极之间串联有第二控制开关5，第二控制器101和控制电源的正极之间串联有第三控制开关6，第二控制器101和控制电源的负极之间串联有第四控制开关7。

电路正常工作时，闭合第一控制开关4和第二控制开关5，第一控制器100对电路的电压进行监控，以及时通过模式控制开关来控制第一换路开关311、第二换路开关312和第三换路开关313的通断，在电路出现故障时，切换第三控制开关6和第四控制开关7闭合以使得第二控制器101接入到电路中，进而利用第二控制器101对电源侧和负荷侧的电压进行实时的监控。

第一控制开关4和第三控制开关6开关状态互斥，第二控制开关5和第四控制开关7状态互斥。

开关状态互斥两个开关，在闭合其中一个开关时另一个开关可以自动的开启，以实现线路的快速切换。

本实施例的工况及原理为：

在供电线路出现故障时，电源侧与负荷侧之间的电力传输断开，此时备用电源启动以使得负荷侧正常供电，即负荷侧的电压保持在10kV左右，故障点的电压因故障而小于10kV，即第二电压信号大于第一电压信号，此时故障线路的电压由备用电源提供。闭合第三控制开关6、第四控制开关7，第二控制器101得电以控制模式控制开关进一步控制第四换路开关321、第五换路开关322和第六换路开关323均闭合，第一换路开关311、第二换路开关312和第三换路开关313断开以断开自耦变压器2对电路的调压功能，以使得电源侧直接与负荷侧连接，以实现电源侧和负荷侧之间直接供电，以使得故障线路部分的电压不易被降压至低于10kV的标准值，有利于降低线损值。

在电路正常工作时，闭合第一控制开关4和第二控制开关5，以将第一控制器100接入到电路中，对电路的电压进行控制，断开第三控制开关6、第四控制开关7，此时，自耦变压器2接入到电路中，以便在负荷侧的电压小于10kV时（即第一电压信号大于第二电压信号时），通过调节自耦变压器2的调压线圈便可以实现对电路中的电压进行调节。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种10kV线路双向调压器，包括自耦变压器(2)、调档位以及自动控制器(1)，其特征在于：靠近变压器处设有电源侧，靠近负载处设有负荷侧，电源侧和负荷侧之间连接有联络线(8)，自耦变压器(2)连接在电源侧和负荷侧之间，调档位连接在电源侧和自耦变压器(2)之间，靠近所述电源侧的出线端设有第一检测电路(9)用以检测所述电源侧电压并输出第一电压信号，靠近所述负荷侧的进线端设有第二检测电路(10)以检测输入负荷侧电压并输出第二电压信号，所述电源侧与所述自耦变压器(2)之间连接有第一开关组件(31)，所述电源侧和所述负荷侧之间设有第二开关组件(32)，所述自动控制器(1)耦接有模式控制开关，所述模式控制开关分别耦接于所述第一检测电路(9)和第二检测电路(10)，所述模式控制开关分别耦接于所述第一开关组件(31)和所述第二开关组件(32)，当所述第一电压信号大于所述第二电压信号时，所述自动控制器(1)启动模式控制开关以控制第一开关组件(31)接通电源侧和自耦变压器(2)；当所述第二电压信号大于第一电压信号时，所述自动控制器(1)启动模式控制开关以控制第二开关组件(32)接通电源侧和自耦变压器(2)。

2.根据权利要求1所述的一种10kV线路双向调压器，其特征在于：所述自耦变压器(2)包括主线圈(21)、调压线圈和滑动触点，所述滑动触点与第一开关组件(31)连接，调压线圈与联络线(8)连接。

3.根据权利要求2所述的一种10kV线路双向调压器，其特征在于：联络线(8)包括第一联络线(81)、第二联络线(82)和第三联络线(83)，第一开关组件(31)包括第一换路开关(311)、第二换路开关(312)和第三换路开关(313)，第一换路开关(311)串联在第一联络线(81)与第一调压线圈(22)之间，第二换路开关(312)串联在第二联络线(82)和第二调压线圈(23)之间，所述第三换路开关(313)串联在第三联络线(83)和第三调压线圈(24)之间。

4.根据权利要求3所述的一种10kV线路双向调压器，其特征在于：所述联络线(8)还包括第四联络线(84)、第五联络线(85)和第六联络线(86)，所述第二开关组件(32)包括第四换路开关(321)、第五换路开关(322)和第六换路开关(323)，所述第四换路开关(321)连接在所述第一联络线(81)和第四联络线(84)之间，所述第五换路开关(322)连接在第二联络线(82)和第五联络线(85)之间，所述第六换路开关(323)连接在第三联络线(83)和第六联络线(86)之间，所述模式控制开关分别与所述第四换路开关(321)、第五换路开关(322)、第六换路开关(323)连接。

5.根据权利要求4所述的一种10kV线路双向调压器，其特征在于：所述第一换路开关(311)和第四换路开关(321)状态互斥，所述第二换路开关(312)和第五换路开关(322)状态互斥，所述第三换路开关(313)和第六换路开关(323)状态互斥。

6.根据权利要求1所述的一种10kV线路双向调压器，其特征在于：所述自动控制器(1)包括第一控制器(100)和第二控制器(101)，所述第一控制器(100)与控制电源正极之间串联有第一控制开关(4)，所述第一控制器(100)与控制电源负极之间串联有第二控制开关(5)，所述第二控制器(101)和控制电源的正极之间串联有第三控制开关(6)，所述第二控制器(101)和控制电源的负极之间串联有第四控制开关(7)。

7.根据权利要求6所述的一种10kV线路双向调压器，其特征在于：所述第一控制开关(4)和所述第三控制开关(6)开关状态互斥，第二控制开关(5)和第四控制开关(7)状态互斥。

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