一种补偿式程控线路有载调压系统的制作方法
【专利摘要】一种补偿式程控线路有载调压系统，包括输入进线开关、补偿式变压器、驱动单元、接触式调压器、智能型传感器、微机控制器、GPRS通信模块、人机界面。本实用新型有益的效果是：通过数字化控制技术，能够自动实现交流电压稳定输出，具有容量大、效率高、无波形畸变、低压调节平稳的功能，控制功能强，适用负载广泛，能承受瞬时过载，能够长期连续工作，具有过压、欠压、相序、缺相等自动保护装置，并且还具有体积小、重量轻、安装方式简单的效果，使用方便，使用效果好，利于推广。
【专利说明】一种补偿式程控线路有载调压系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力【技术领域】，尤其是一种补偿式程控线路有载调压系统。
【背景技术】
[0002]随着农村社会经济的进一步发展，广大农村电力用户除了对供电容量需求量增大外，对供电可靠性和电能质量也提出了更高的要求，供电电压质量对配电网经济稳定调度运行、线路损耗、以及农村机电设备正常运行等均具有非常重要的影响作用，提高农网0.4kV末端供电电能质量已成为供电企业提供其电能运营人性化服务水平的重要技术措施，在新农村电气化工程建设和技术升级改造过程中，没有得到有效改造的农村电网0.4kV末端电压质量不合格的问题日趋严重，直接影响到农村电网0.4kV末端电力用户高效可靠、节能经济用电水平，因此，供电企业结合农村电网实际情况，采取优化电网结构、合理布设补偿式有载调压系统、增加末端线路电压，有效解决农村电网低压线路0.4kV末端电压质量不合格问题，就显得非常有工程实践意义。
[0003]目前，中低压配电网中常用调节电压的方法有两种:一种是调整主变压器有载分接头，以改变变比来改变负荷节点电压，从而改变系统的功率分配，根据系统负荷情况来调节主变的分接头，使变电站出线电压满足预定的要求，由于调节的依据是以变电站母线为基准，以期在以母线为基准的一定输出半径内满足电压偏差要求，但无法满足长距离供电线路末端的电压要求，而变电站母线又会有多条出线，各条出线的负荷曲线也各不相同，压降也各不相同，不能保证所有线路的电压波动，因此，这种调压方式灵活性、针对性差，当馈线复杂时容易造成距离变电站远近不同地方的电压偏差，而且频繁调整主变压器分接头对主变的安全运行影响比较大，并且农村小型变电站的主变压器很多不具备有载调压能力，改造投资较大，也限制了这种调压方式的应用；另一种方法是投切并联电容器，即采用并联电容补偿调压，通过改善系统的无功功率，提高末端用户的电压质量，使用户外电容器补偿是目前广泛应用在农网系统的电压调整措施，通过减小线路无功电流所引起的压降达到调压的目的，具有体积小、安装方便特点，实现了就地分散补偿，但是，农村配电网上安装的电容器大多需要人工操作，不能自动投切，而且有些地区低谷负荷运行时，投入补偿电容器后使电压过高，进一步增加配电变压器的铁损，从而增加了线损。更为关键的是，电容器补偿主要是提高线路的功率因数，调压效果很有限，仅仅依靠电容器补偿，并不能解决由于线路长、导线截面细、电阻引起的电压降低问题，因此，此方法适用面有限、调压范围小，难以达到预期效果。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决上述现有技术存在的问题，提供一种一种补偿式程控线路有载调压系统，在特定的线路负荷容量下，当电网电压波动或负载发生变化时能自动调整线路输出电压，使电网处于最佳的运行状态，以解决目前农村0.4KV电网D类电压合格率偏低及电网不平衡的困难，满足了人们的需求。
[0005]本实用新型解决其技术问题采用的技术方案:这种补偿式程控线路有载调压系统，包括输入进线开关、补偿式变压器、驱动单元、接触式调压器、智能型传感器、微机控制器、GPRS通信模块、人机界面，输入进线开关输出端与补偿式变压器二次绕组输入端连接，补偿式变压器一次绕组与接触式调压器二级绕组连接，接触式调压器一次绕组连接在补偿式变压器二次绕组的输出端，接触式调压器控制端与驱动单元输出端连接，驱动单元输入端与微机控制器连接，驱动单元输出端与接触式调压器控制端连接，微机控制器分别与驱动单元、智能型传感器、GPRS通信模块、人机界面连接。
[0006]驱动单元包括伺服驱动板和伺服电机。
[0007]接触式调压器为三相可调式自耦变压器。
[0008]人机界面为触摸式液晶显示屏。
[0009]本实用新型的原理是:微机控制器根据输出电压的变化，通过智能型传感器采样，检测输出电压与额定值的偏差，并输出信号控制驱动单元的伺服电机转动，进而带动接触式调压器上的电刷组滑动，调节接触式调压器的二次电压，即补偿式变压器的一次绕组的输入电压，以改变补偿式变压器二次绕组的输出电压极性和大小，实现输出电压自动稳定在稳压精度允许的范围内，从而达到自动稳压的目的。
[0010]本实用新型有益的效果是:本实用新型的补偿式程控线路有载调压系统，通过数字化控制技术，能够自动实现交流电压稳定输出，具有容量大、效率高、无波形畸变、低压调节平稳的功能，控制功能强，适用负载广泛，能承受瞬时过载，能够长期连续工作，具有过压、欠压、相序、缺相等自动保护装置，并且还具有体积小、重量轻、安装方式简单的效果，使用方便，运行可靠，能够改善和提高远离电源点的农村居民用户的电压质量，有效解决了农村电网低压线路0.4KV末端电力用户正常生产、生活的用电需求，经济性好，使用效果好，利于推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型实施例的原理图；
[0012]图2为本实用新型实施例的框图。
[0013]附图标记说明:输入进线开关1，补偿式变压器2，驱动单元3，接触式调压器4，智能型传感器5，微机控制器6，GPRS通信模块7，人机界面8，伺服驱动板9，伺服电机10。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0015]参照附图:本实施例中的这补偿式程控线路有载调压系统，包括输入进线开关1、补偿式变压器2、驱动单元3、接触式调压器4、智能型传感器5、微机控制器6、GPRS通信模块7、人机界面8，输入进线开关I输出端与补偿式变压器2 二次绕组输入端连接，补偿式变压器2 —次绕组与接触式调压器4 二级绕组连接，接触式调压器4 一次绕组连接在补偿式变压器2 二次绕组的输出端，接触式调压器4控制端与驱动单元3输出端连接，驱动单元3输入端与微机控制器6连接，驱动单元3输出端与接触式调压器4控制端连接，微机控制器6分别与驱动单元3、智能型传感器5、GPRS通信模块7、人机界面8连接。
[0016]驱动单兀3包括伺服驱动板9和伺服电机10。
[0017]接触式调压器4为三相可调式自耦变压器。
[0018]人机界面8为触摸式液晶显示屏。
[0019]输入进线开关1、补偿式变压器2、驱动单元3、接触式调压器4组成了主回路，智能型传感器5、微机控制器6、GPRS通信模块7、人机界面8组成了控制回路。
[0020]输入进线开关I的输入端与三相交流电源进线侧连接，输入进线开关I的输出端与补偿式变压器2的二次绕组输入端连接，补偿式变压器2的二次绕组串联在主回路中，即补偿式变压器2 二次绕组输出端与三相交流电源馈线侧连接。
[0021]补偿式变压器2包含了一次绕组和二次绕组，补偿式变压器2的二次绕组串联在主回路中，一次绕组并联在接触式调压器4的二次绕组上，当补偿式变压器2 —次绕组上所加电压的大小和极性发生变化时，能使串联在负载回路上的补偿式变压器2 二次绕组产生幅值和极性可变的补偿电压，实现输出电压稳定在允许的范围内，每一相补偿式变压器2的补偿电压的极性和大小是根据每一相输入电压的情况来决定，补偿式变压器2选用型号为SBW-G-60的三相全自动补偿式电力稳压变压器，由浙权(上海)电器设备制造有限公司出产。
[0022]驱动单元3包括了伺服驱动板9和伺服电机10，驱动单元3输入端与微机控制器6连接，驱动单元3输出端与接触式调压器4控制端连接，通过微机控制器6的作用，伺服驱动板9驱动伺服电机10经链条带动电刷沿自耦式变压器圆筒式绕组滑道向上滑动，然后通过平稳地调节接触式调压器4的二次电压，以达到改变补偿式变压器2的二次电压，维持输出电压稳定，伺服驱动板9选用型号为DK2011106150B的伺服电机驱动控制板，由无锡市鼎科电子有限公司出产，伺服电机10选用市面上常见的伺服电机10，如西门子、三菱这些品牌的伺服电机10。
[0023]接触式调压器4是一个能调节二次电压的三相可调式自耦变压器，包含了一次绕组和二次绕组，接触式调压器4的一次绕组接成Y形，连接在补偿式变压器2 二次绕组的输出端，接触式调压器4的二次绕组并联连接补偿式变压器2的一次绕组，接触式调压器4具有三对能自动对称滑动的电刷，接触式调压器4选用型号为TSGC2的接触式调压器，由上海群雄机电设备制造有限公司出产。
[0024]智能型传感器5，包括一个三相电压传感器、一个三相电流传感器，智能型传感器5设有一个通讯接口，智能型传感器5的通讯接口通过数据总线通讯方式与微机控制器6连接，实现数据传送的全数字化，智能型传感器5分别实时检测电网三相电压与三相电流电量参数并通过现场总线通讯方式送给微机控制器6作为数据分析处理的依据，其中三相电压传感器选用型号为BTR-VJ48的三相四线制交流电压传感器，由深圳市柏特瑞电子有限公司出产，三相电流传感器选用型号为CS50的三相电流传感器，由深圳市安贝尔科技有限公司出产。
[0025]微机控制器6设有二个通讯接口，其中一个通讯接口通过数据总线通讯方式与驱动单元3、智能型传感器5和人机界面8连接，实现对补偿式程控线路有载调压系统的全自动稳压与智能化管理，另一个通讯接口与GPRS通信模块7连接，实现对补偿式程控线路有载调压系统的数据交换，微机控制器I采用深圳市宝星微科技有限公司出产的型号为DM9000AEP的微机控制器1，该微机控制器I能够运行处理数据，能够对得到的数据进行处理、交换和使用。
[0026]GPRS通信模块7，通过通讯接口以数据总线通讯方式与微机控制器6连接，实现对补偿式程控线路有载调压系统的远程维护管理，GPRS通信模块7选用型号为MC35的无线通信模块，由西门子出产。
[0027]人机界面8为采用全汉化触摸式液晶显示屏，通过通讯接口与微机控制器6连接，实现对补偿式程控线路有载调压系统的显示、设置、控制、告警和通信等功能。
[0028]本实施例的原理是:微机控制器6根据输出电压的变化，通过智能型传感器5采样，检测输出电压与额定值的偏差，并输出信号控制驱动单元3的伺服电机10转动，进而带动接触式调压器4上的电刷组滑动，调节接触式调压器4的二次电压，即补偿式变压器2的一次绕组的输入电压，以改变补偿式变压器2 二次绕组的输出电压极性和大小，实现输出电压自动稳定在稳压精度允许的范围内，从而达到自动稳压的目的。
[0029]本实施例的特点是:补偿式程控线路有载调压系统，可以在不增加1kV线路、不新增加配电变压器、不改造低压线路的情况下，仅需要少量投资就能够改善和提高远离电源点的农村居民用户的电压质量，是一种投资少、见效快，安装运行维护方便，有效解决了农村电网低压线路0.4KV末端电力用户正常生产、生活用电需求，是一种解决农村电网末端电压过低的较为经济的途径，更是一种对农村电压电网全部布局、全面改善供电电能质量水平的有效补充。
[0030]补偿式程控线路有载调压系统通过数字化控制技术，能自动实现交流电压稳定输出，具有容量大、效率高、无波形畸变、电压调节平稳、控制功能强、适用负载广泛、能承受瞬时过载、可长期连续工作、设有过压、欠压、相序、缺相等自动保护装置，以及具有体积小、重量轻，安装方式简单，使用方便，运行可靠等特点，是一种高效可靠的补偿式程控线路有载调压系统。
[0031]虽然本实用新型已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。
【权利要求】
1.一种补偿式程控线路有载调压系统，其特征在于:包括输入进线开关(I)、补偿式变压器⑵、驱动单元⑶、接触式调压器⑷、智能型传感器(5)、微机控制器(6)、GPRS通信模块(7)、人机界面(8)，所述输入进线开关(I)输出端与补偿式变压器(2) 二次绕组输入端连接，所述补偿式变压器(2) —次绕组与接触式调压器(4) 二级绕组连接，所述接触式调压器(4) 一次绕组连接在补偿式变压器(2) 二次绕组的输出端，所述接触式调压器(4)控制端与驱动单元(3)输出端连接，所述驱动单元(3)输入端与微机控制器(6)连接，所述驱动单元(3)输出端与接触式调压器(4)控制端连接，所述微机控制器(6)分别与驱动单元(3)、智能型传感器(5)、GPRS通信模块(7)、人机界面(8)连接。
2.根据权利要求1所述的补偿式程控线路有载调压系统，其特征在于:所述驱动单元(3)包括伺服驱动板(9)和伺服电机(10)。
3.根据权利要求1所述的补偿式程控线路有载调压系统，其特征在于:所述接触式调压器(4)为三相可调式自耦变压器。
4.根据权利要求1所述的补偿式程控线路有载调压系统，其特征在于:所述人机界面(8)为触摸式液晶显示屏。
【文档编号】H02J3/12GK204144950SQ201420660201
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月6日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】王炳林, 郭巍, 郭永敏, 徐永福, 凌军, 周国平 申请人:浙江三辰电器有限公司