专利名称：电力变压器静态有载调压开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电力变压器有载调压开关，尤其是一种电力变压器静态有载调压开关。
背景技术：
目前，公知的用于对电力变压器上的有载调压开关，是通过改变机械开关触点来调换一次线圈的分接头而实现对二次线圈输出电压调压任务的，是一种有触点调压开关，这种有触点调压开关虽能实现对电力变压器有载调压的任务，但存在有如下缺陷一是在触点切换时产生的电弧易对变压器油造成侵蚀，影响变压器油和变压器的使用寿命；二是这种开关体积大并需置于开关油箱中且该油箱和变压器油之间需隔离，所以存在有体积大、造价高的缺陷；三是由于这种开关是通过机械转动来改变触点转换连接的，所以存在有一定的滞后时间的缺陷，其输出电压的合格率也受到一定限制；四是这种开关的机械故障率较高、维修费用大，也是其存在的不可克服的缺陷。
发明内容
为了克服现有电力变压器有载调压开关存在的上述不足，本发明的任务在于提供一种体积小、制造成本低、无切换电弧、调压及时、精确、使用寿命长的电力变压器静态有载调压开关。
为实现上述任务，本发明采取的技术方案是在电力变压器的一次线圈上串接有2-5个调压线圈，在每个调压线圈的二端的引出线上各并联有由可编程控制器控制的双通晶闸管，当某一双通晶闸管导通时与其相并联的调压线圈短路，从而实现无触点调压的任务。
上述的可编程控制器是由取样电压比较电路、单片机电路、隔离电路、触发信号输出电路所组成。取样电压比较电路的输入端与电力变压器的二次线圈即380V的输出电压相连接，其输出端与单片机电路信号输入端相连接，单片机电路的控制信号输出端与隔离电路输入端相连接，隔离电路的输出端与触发信号输出电路的输入端相连接，触发信号输出电路的输出端与双通晶闸管的触发极相连接。当电网电压即电力变压器的二次线圈上的电压信号发生变化时，由取样电压比较电路将这一变化的电压取出经单片机电路处理后，并经隔离电路后控制双通晶闸管，以控制双通晶闸管导通与截止，从而实现调压的任务。
由于采取了上述技术方案，本发明的有益效果一是由于采用了无触点切换调压的技术方案，所以具有无切换电弧的特点，从而延长了变压器油和变压器的使用寿命；二是由于采用了由可编程控制器自动控制调压的技术方案，所以具有调压及时、精确的特点；三是由于晶闸管的使用寿命远远高于机械式有载调压开关的使用寿命，所以具有使用寿命长和故障率低的特点；四是与机械式有载调压开关相比具有体积小、制造成本低、宜于普及的特点。
以下将结合附图给出的实施例对本发明作进一步描述附图1给出了本发明的电原理结构图附图2和3给出了附图1中的可编程控制器的电原理结构图。
在附图1中，KS1-KS5为双通晶闸管，R1、R2为电阻器、A和X为电力变压器的一次线圈、T1和T2分别为调压线圈、L和N为电力变压器的二次线圈、M为可编程控制器。
在附图2和3中，U0是型号为AT90S8535的单片机，U12是型号为MP809的复位电路、U17A、U17B、U17C、U17D、U18A是型号为TLP521-4的光藕电路、U27A、U27B、U27C、U27D、U27E是型号为MC1413的达林顿管、KS1-KS5为附图1中的双通晶闸管、D1-D5为发光二极、6S1、7S2、8S3为按键开关、RP1A-RP1H、RP8G-RP8C、RP4H-RP4D、RP9H-RP9D为200Ω的电阻器、J2和J5为接线端子、F1为熔断器、L1为电感器、T为变压器、B1为整流电路、U2为型号DYHGQ的电压传感器、U3为型号78L12的稳压电路、U4为型号78L05的稳压电路、U5为型号DC12V/DC12的电源电压隔离电路、U6为型号LM336BZ5.0的电压比较电路、D11、D12、D13为型号1N4148的二极管。
具体实施例方式
根据附图1，在电力变压器一次线圈的A和X上串接有调压线圈T1和T2，在调压线圈T1二端的引出线上各设置一个连接点即B和C，在调压线圈T2二端的引出线上各设置一个连接点即D和E，在连接点B与E之间并接有二个串联连接的双通晶闸管KS1和KS5，在连接点B与D之间串接有二个串联连接的双通晶闸管KS2和KS4，在连接点C与D之间串接有双通晶闸管KS3，在双通晶闸管KS5和KS4的二端各并联一个电阻器R1和R2，双通晶闸管KS1-KS5的触发极分别与可编程控制器M上的触发信号输出端相连接，可编程控制器M上的采样信号输入端与电力变压器的二次线圈的二端即L和N端相连接。
根据附图2和3，电力变压器的二次线圈LN通过接线端子J2与电压传感器U2的输入端即第1、2脚相连接，U2的输出端即第4脚与附图3中单片机U0的AD端即第40脚相连接，其第5脚与稳压电路U4的第1脚相连接，电力变压器的二次线圈LN通过由电感器L1、电容器C1、C2组成的π型滤波器之后与变压器T的一次线圈相连接，变压器T的二次线圈与整流电路B1的输入端即第1、2脚相连接，整流电路B1的输出端即第3、4脚之间并接有电容器C102后与稳压电路U3的输入端即第1、2脚相连接，稳压电路U3的输出端即第3脚通过一正向串接的二极管D12后与稳压电路U4的输入端即第1脚相连，在二极管D12二端与公共地端之间各连接有一电容器C101和C112，U4的第一脚通过一反向串接的二极管D11并通过接线端子J5后与12VDC电池相连接，U3的第3脚通过一正向串接的二极管D13和电阻器R11并通过接线端子J5后与12VDC电池相连接，电压传感器U2的第5脚通过电阻器R100与电压比较电路U6的第二脚相连接并与附图3中单片机U0的AREF端即32脚相连接，U2的第5脚与电源隔离电路U5输入端即第1脚相连接，U5的输出端即第4脚分别与附图3中的双通晶闸管KS1-KS5的电源端和达林顿管U27A-U27E的电源端相连接、并分别通过电阻器RP8G-RP8C与光藕电路U17A-U18A的电源端相连接，光藕电路U17A-U18A的输出端分别与达林顿管U27A-U27E的输入端相连接并分别通过电阻器RP9H-RP9D与公共地端相连接，达林顿管U27A-U27E的输出端分别与KS1-KS5的触发极相连接，光藕电路U17A-U18A的负输入端分别与单片机U0的OUT0-OUT4端即第22-26脚相连接，其正输入端分别通过电阻器RP4H-RP4D与电源Vcc相连接，UO的RESET端即第9脚与U12的输出端相连接，电源Vcc分别通过电阻器RP1A-RP1E与发光二极管D1-D5正极相连接，发光二极管D1-D5的负极依次与U0的第18、19、20、21、1脚相连接，电源Vcc分别通过电阻器RP1F、RP1G、RP1H与按键开关6S1、7S2、8S3的一端相连接，6S1、7S2、8S3的另一端依次与U0的A/M、UP、DOWN端即第3、16、17脚相连接。
根据附图1、2和3，本发明的工作过程如下二、当将按键开关A/M接通时为自动档，此时1、当电力变压器的二次电压即低电压为380V时，电压比较电路U6通过AREF引脚发出电压信号送到单片机U0，通过程序引脚即23和25脚输出的电压信号分别送给光藕电路U17B和U17D，并分别通过驱动电路U27B和U27D触发KS2和KS4，使其导通，其它截止，此时电力变压器上的调压线圈T1短路，指示灯D3亮，指示电力变压器在无需调压线圈的作用下正常输出380V电压
2、当电力变压器的二次电压即低电压大380V的2％时，电压比较电路U6通过AREF引脚输出高电压信号到单片机U0，单片机程序使U0的25脚停止输出电压信号，使KS4断开，同时单片机UO使24号脚输出电压信号，使KS3导通，其它截止，此时KS3导通后将调压线T1和T2串接在电力变压器的一次线圈中，从而使次级电压降至380V，完成调压的任务，此时指示灯D2亮，指示电力变压器经调压后正常输出380V电压。
3、当电力变压器的二次电压小于380V的2％时，单片机U0程序使22脚和26脚输出电压信号使KS1和KS5触发导通，其它截止，从而使调压线圈T1和T2短接，电力变压器无需调压线圈的作用而输出380V电压。
二、当将按键开关A/M切断时为手动档，此时1、当电力变压器的二次电压即低电压大380V的2％时，接通UP按键开关，单片机U0的程序使24脚输出电压信号使KS3导通，其它截止，从而使调压线圈T1和T2都串接在一次线圈中，实现将二次电压降下来的任务。
2、当电力变压器的二次电压即低电压小于380V的2％时，接通DOWN按键开关，单片机U0的程序使22、26号脚输出电压信号，KS1、KS5触发导通，其它截止，从而使调压线圈T1和T2短路，实现将二次电压提升上去的任务。
根据上述，可有效的实现本发明的任务。
权利要求
1.一种电力变压器静态有载调压开关，主要有串接在电力变压器一次线圈上的调压线圈，双通晶闸管和可编程控制器所组成，其特征在于在电力变压器的一次线圈上串接有2-5个调压线圈，在每个调压线圈的二端的引出线上各并联有由可编程控制器控制的双通晶闸管。
2.根据权利要求1所述的电力变压器静态有载调压开关，其特征在于可编程控制器是由取样电压比较电路、单片机电路、隔离电路、触发信号输出电路所组成，取样电压比较电路的输入端与电力变压器的二次线圈即380V的输出电压相连接，其输出端与单片机电路信号输入端相连接，单片机电路的控制信号输出端与隔离电路输入端相连接，隔离电路的输出端与触发信号输出电路的输入端相连接，触发信号输出电路的输出端与双通晶闸管的触发极相连接。
全文摘要
本发明公开了一种电力变压器静态有载调压开关，是在电力变压器的一次线圈上串接有2－5个调压线圈，在每个调压线圈的二端的引出线上各并联有由可编程控制器控制的双通晶闸管。具有无切换电弧、调压及时精确、使用寿命长、故障效率低、体积小、制造成本低、宜于普及的特点。
文档编号G05B19/04GK1485701SQ03138990
公开日2004年3月31日 申请日期2003年8月7日 优先权日2003年8月7日
发明者陈安侠, 袁存景 申请人:山东现代达驰电工电气股份有限公司