CN2524413Y - 输配电线路的电力调节装置 - Google Patents

Abstract

一种输配电线路的电力调节装置，包括有一主电源开关，其电力输入端引接电力源，而由电力输出端送出电力源；至少一电抗单元，其一端连接于该主电源开关的电力输出端，另一端则作为电力输出端，供连接至负载端；至少一耦合回授线圈，与该电抗单元耦合感应而产生一耦合回授电力输出端。该电力调节装置还包括有一电容器组及一电容器组切换开关，可并联于该主电源开关的电力输入端。

Description

输配电线路的电力调节装置

技术领域

本实用新型为一种输配电线路的电力传送技术，特别是关于一种输配电线路的电力品质改善装置。

背景技术

在输配电线路的电力传输中，由电力公司所发送出的电力源必需经过长距离输配电线路才能传送至所有的客户端。电力公司为了避免送电过程中的功率损耗及尖峰用电时而造成末端用户电压过低或不稳定的状况，所以会在电源传送源头以较高的电压输送，因此用户实际所承受的电压会高于设备所预定的额定电压，多余的电压不仅不能让负载更有效率地运转，反而是造成设备发热、使用寿命缩短的主要原因。而对于输配线路末端而言，尽管电力公司在电源传送端施加较高的电压，但扣掉线路传输损失之后，仍无法避免电压降低、及电压品质不稳定的困扰。

电力公司为解决上述长距离输配线路的问题，会在电力输电路中的某一适当点会额外配置电力的升压或装置电容器。但是，此一措施虽有其效果，但仍无法保证在该整个电力传输线路中的每一个点都能得到良好的供电品质，其供电品质往往会受到客户端的用电状况、电线的品质、气候因素、温度状况…等因素而受到影响。

由于电力的传输本身即存在了上述的特性，因此，在各国电业法的规范中，规定了供电电压的变动率只要在一百分比数(例如±10％-±20％)之内皆符合规定。而在各种电器设备的受电额定电压值中，也皆设计成在该规范内的电压变动率皆符合可接收的标准，并且都能正常、安全地运转。

对于客户端而言，虽然所有的电器设备的设计都能在±10％或±20％的额定电压变动率下正常运转，但如果能有一电力调节装置或电力品质改善装置来维持或补偿电力不稳定的状况，则对于用户而言，当有很大的帮助，而对于电力公司而言，也可不需要在电力传输线路中额外加装升压或稳压设备，对于整个电力传输的产业有很大的好处。

再者，在传统技术中，为了改善输配电线路的电力品质及稳定度，一般都只是在该输配电线路中安装电容器，但该电容器的设置，一般仅对功率因素特别低的用户有效，而分布在该输配电线路各个区段的用户由于受到线路电压高低不同、负载状况不同、输配电线路稳定性不同…等因素，单纯装设电容器，根本无法改善电力品质。

发明内容

因此，本实用新型的主要目的是提供一种电力线路的电力品质改善装置，当其装设在电力输配电线路中，可以因不同线路区段的电压变动状况而调节于稳定，以得到最良好的供电品质。

本实用新型的另一目的是提供一种具有节省电力的电力调节装置，通过该电力调节装置，可因不同的负载状况、不同的负载功率因素，而使送出的电力品质等到最佳化，从而减少无效电力的损失。

一种输配电线路的电力调节装置，包括有：一主电源开关，其电力输入端引接电源，而由电力输出端送出电源；至少一电抗单元，其一端连接于该主电源开关的电力输出端，另一端则作为电力输出端，供连接至负载端；至少一耦合回授线圈，与该电抗单元耦合感应而产生一耦合回授电压，且该耦合回授电压送至该电抗单元的电力输出端。

本实用新型的其它目的及其功效，将通过以下实施例及参照附图作进一步的说明。

附图说明

图1显示本实用新型第一实施例应用于三相三线式输配电系统的电路配置图。

图2显示本实用新型第二实施例中应用于单相三线式输配电系统的电路配置图。标号说明：

NB：无熔丝电源总开关     1：主电源开关

1a：旁路电源开           21、22、23：电抗单元

211、221、231：耦合回授线圈

3：功能切换单元          4：电容器组切换开关

41：电容器组             42：功率因素检测单元

5：主电源开关            5a：旁路电源开关

61、62：电抗单元         611、621：耦合回授线圈

7：功能切换单元          8：电容器组切换开关

81：电容器组        82：功率因素检测单元

具体实施方式

请首先参阅图1所示，其显示本实用新型第一实施例的电路配置图。此一实施例是以三相三线式电源系统作为实施例说明。在该电路配置图中，其包括有一主电源开关1，其电力输入端引接三相三线式电力源R、S、T，通常在该主电源开关1之前尚有一无熔丝电源总开关NB。

主电源开关1的电力输出端R′、S′、T′分别连接电抗单元21、22、23的其中一端。电抗单元21、22、23的另一端则连接至负载端U、V、W。该负载端U、V、W可能是连接至一家庭中的各项电器设备负载、商场用电负载、或是工厂中的各项动力设备等负载。

在该电抗单元21、22、23中还分别包括有一耦合回授线圈211、221、231，其与各对应的电抗单元21、22、23耦合感应而产生一耦合回授电压U′、V′、W′，并由该耦合回授线圈211、221、231的其中一端送出该耦合回授电压U′、V′、W′，耦合回授线圈211、221、231的另一端则是予以共同连接。该耦合回授电压U′、V′、W′送至该电抗单元21、22、23的电力输出端(也即负载端U、V、W)。

本实用新型中另包括有一旁路电源开关1a，其电力输入端同样是引接三相电力源R、S、T，但其电力输出端则直接连接至负载端U、V、W。该旁路电源开关1a与主电源开关1在同一时间只有一个可以闭合，两者可以采用公知电机技术的互锁控制予以防止同时闭合。

该旁路电源开关1a与电源开关1可由一功能切换单元3所控制。当不需要作本实用新型中的电力调节功能时，该功能切换单元3会送出一控制信号，使主电源开关1开路，改由旁路电源开关1a闭合，使该三相电力源R、S、T直接接通至负载U、V、W。如此，该输配电线路即不受本实用新型的电力调节功能所控制。

在实际的产品设计中，该功能切换单元3可以是一手动切换开关，可由使用者自行控制是否作切换的操作，也有可能是一自动控制的单元，例如其可为一低电压检测单元，可侦测该输配电线路的低电压状况，当该电力源R、S、T的电压值低于一预定电压值时，该主电源开关1开路，可将该电抗单元21、22、23由该输配电线路中切离，并改由旁路电源开关1a直接将电力源传输至电力输出端。

该功能切换单元3也可为一过电流检测单元电路，当检测出该输配电线路的电流值大于一预定电流值时，可以控制该主电源开关1开路，以将该电抗单元21、22、23由该输配电线路中切离、或将整个电线路的路径切离。

该主电源开头1的电力输入端或电力输出端也可另连接有一电容器组切换开关4，用以控制一电容器组41是否连接或切离该输配电线路。该电容器组切换开关4的开路与闭路可由一功率因素检测单元42所控制，该功率因素检测单元42可用以检测输配电线路的功率因素值。当功率因素值低于一预定数值之下时(例如80％以下)，即驱动该电容器组切换开关4闭路，以将该电容器组41并联连接至该输配电线路中。如此可提升功率数值，以节省无效电力的浪费。同时，该电容器组41的加入，也有稳定整个输配电线路的电压稳定性。

请首先参阅图2所示，其显示本实用新型第二实施例的电路配置图。此一实施例是以单相三线式电源系统作为实施例说明。在此一实施例中，其包括有一无熔丝电源总开关NB，一主电源开关5、一旁路电源开关5a、两个电抗单元61、62，两个耦合回授线圈611、621、一功能切换单元7、一电容器组切换开关8、一电容器组81、一功率因素检测单元82。

该主电源开关5的电力输入端引接单相三线式电力源R、N、T，而其电力输出端分别连接电抗61、62的其中一端。电抗单元61、62的另一端则连接至负载端U、N、W。耦合回授线圈611、621与对应的电抗单元61、62耦合感应而产生一耦合回授电压U′、W′，并由该耦合回授线圈611、621的其中一端送出该耦合回授电压U′、W′，耦合回授线圈611、621的另一端则是予以共同连接后连接至中性线N′。该耦合回授电压U′、W′送至该电抗单元61、62的电力输出端(也即负载端U、W)。

当本实用新型设在输配电线路时，如果该用户负载的功率因素较低，则通过连接的电容器组而可改善该用户负载的功率因素，故具有节省无效电力、节省电费的效果。而如果该用户是位在输配电线路的供电末端时，由于其电压值较不稳定或较低(例如交流105伏特)，可以通过该连接的电容单元使输出的电压较为稳定。而如果该用户是位在输配电线路的供电端较近端时，由于其电压值较高(例如交流120伏特)，可以通过该连接的电抗单元的阻抗效应使输出的电压值适当降低(例如可降至交流115伏特)，如此除了可调节客户端的电压值、以及稳定电压之外，也可保护客户端各项电器设备不致长期处于较高供电电压的状况下所造成使用寿命减短的问题。而且通过耦合回授线圈，可由对应的电抗单元耦合感应而产生一耦合回授电压，该耦合回授电压送至该电抗单元的电力输出端后，可以降低相位负载不平衡的问题。

通过以上的电路架构，使得本实用新型的电力品质改善装置装设在电力输配电线路中，可以因应不同线路区段用户的电压变动状况而调节电力的品质、以及通过该电力调节装置可因应不同的负载状况、不同的负载功率因素，而使送出的电力品质得到最佳化，从而减少无效电力的损失。

上述所公开的图式、说明，仅为本实用新型的实施例，凡精于此项技术者当可依据上述的说明作其它种种的改良，而这些改变仍属于本实用新型的精神及专利保护范围中。

Claims (5)

1、一种输配电线路的电力调节装置，其特征在于：包括有：

一主电源开关，其电力输入端引接电源，而由电力输出端送出电源；

至少一电抗单元，其一端连接于该主电源开关的电力输出端，另一端则作为电力输出端，供连接至负载端；

至少一耦合回授线圈，与该电抗单元耦合感应而产生一耦合回授电压，且该耦合回授电压送至该电抗单元的电力输出端。

2、如权利要求1所述的输配电线路的电力调节装置，其特征在于：其还包括有：至少一组电容器组，并联于该主电源开关的电力输入端。

3、如权利要求2所述的输配电线路的电力调节装置，其特征在于：还包括有一电容器组切换开关，连接在该主电源开关的电力输出端与电容器组之间，用以控制该电容器组连接或切离该输配电线路。

4、如权利要求3所述的输配电线路的电力调节装置，其特征在于：其还包括有一功率因素检测单元，用以检测该输配电路的功率因素值，当该功率因素值低于一预定数值之下时，驱动该电容器组切换开关闭路，以将该电容器组并联连接至该输配电线路中。

5、如权利要求1所述的输配电线路的电力调节装置，其特征在于：其中该耦合回授线圈的其中一端共同连接，而另一端则分别连接至各电抗单元的电力输出端。

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