一种适用于低压补偿调压装置的开关连接电路的制作方法

本实用新型涉及电能质量技术领域，具体涉及一种适用于低压补偿调压装置的开关连接电路。

背景技术：

目前，中国的市电标准电压为交流：50hz，220v，民用负荷在此电压下可正常工作，其220v是通过变压器输出，经过电网传输至用户使用。如果用户处于电网末端尤其是偏远的农村，因传输过程中电能在线路中转化成热能与其他形式能损耗，造成电能输送至电网末端出现电压低于标准电压现象，现有技术通常在电网末端或中间采取安装与之匹配的升压装置来提升末端或中间电压，现有补偿升压装置使用的技术有如下几种：

（1）通过在电网中并联投入电容器的补偿方式，利用过补偿原理提升电压，这种方式可以抬升电压，但是带来的后果是增加了电网中的无功功率值，降低了电网功率因数。补偿电压同时对电网造成了其他的影响。并且电容器过补偿的方式其补偿效率低，补偿效果不明显；

（2）随着科技的发展，提升电压可以通过igbt晶体管组成逆变电路对电网末端电压进行调节，虽然可以对电网的电压有所提升，但是其安全稳定性差、效率低、功耗大、成本高、寿命短等缺点在实际使用中逐渐暴露。特别是在下级用电出现短路故障时，极有可能导致其内部核心元件igbt烧毁，造成不可逆的后果。所以该方案在实际的应用中极为罕见；

（3）现在通过带抽头式补偿变压器与快速接触器相结合，完成对补偿变压器原边抽头的切换做出电压补偿，其原理是改变补偿变压器原边与副边的绕组匝数关系，从而根据电压叠加原理改变副边输出的电压值来完成对电压的调整，但是此方式驱动电路复杂，安全可靠性低，如果接触器动作时出现抖动会造成输出电压的波动，甚至烧毁下级用电设备，此电路方式的保护措施一般由软件程序控制，如果硬件出现故障现象，会造成电压器绕组短路，而造成不必要的经济损失与严重后果。并且在设备运行中，快速接触器需要通过一定的持续电流才能保持当前的吸合状态，所以产生了电能的浪费，增大了设备自身的功耗，如果长时间运行其内部的线圈会产生一定的热能，缩短快速接触器自身的寿命。

技术实现要素：

本实用新型的目的是，克服现有技术的缺点，提供一种结构简单，可靠性高、功耗低、抗干扰性强、成本低、无需人工维护、投切过程无断电、无涌流、无抖动的一种适用于低压补偿调压装置的开关连接电路。

实现本实用新型目的采用的技术方案是，一种适用于低压补偿调压装置的开关连接电路，它包括一个带抽头的补偿变压器，其特征是，还包括至少一组具有转换接点结构的磁保持继电器，所述的具有转换接点结构的磁保持继电器与一个带抽头的补偿变压器连接。

本实用新型的一种适用于低压补偿调压装置的开关连接电路，由于采用至少一组具有转换接点结构的磁保持继电器与一个带有抽头式的补偿变压器连接就能够实现对负荷的供电进行无断电自然补偿，得到稳定的电压输出，满足用户用电的要求，具有结构简单，可靠性高，功耗低，抗干扰性强，成本低，无需人工维护，投切过程无断电、无涌流、无抖动等优点。

附图说明

图1为实施例1的一种适用于低压补偿调压装置的开关连接电路原理图；

图2为实施例1的一种适用于低压补偿调压装置的开关连接电路工作流程图；

图3为实施例2的一种适用于低压补偿调压装置的开关连接电路原理图；

图4为实施例2的一种适用于低压补偿调压装置的开关连接电路工作流程图。

图中：具有转换接点结构的磁保持继电器为单刀双掷磁保持继电器，分别为ka1、ka2、ka3和ka4；一个带抽头的补偿变压器t。

具体实施方式

下面利用附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：参照图1，实施例1的一种适用于低压补偿调压装置的开关连接电路中，单刀双掷磁保持继电器ka1与ka2分别包含三个接点，分别是①公共接点，②常闭接点（①和②），③常开接点（①和③）；电路中单刀双掷磁保持继电器ka1的①接点与电源的进线相连接、且与一个带抽头的补偿变压器t副边的抽头④相连接，电路中单刀双掷磁保持继电器ka1的②点与一只带抽头的补偿变压器t的副边抽头⑤相连接、且与出线相连接，单刀双掷磁保持继电器ka1的③点与单刀双掷磁保持继电器ka2的①点相连接；单刀双掷磁保持继电器ka2的①点与单刀双掷磁保持继电器ka1的③点相连接，单刀双掷磁保持继电器ka2的②点与一个带抽头的补偿变压器t的原边抽头①相连接，单刀双掷磁保持继电器ka2的③点与一个带抽头的补偿变压器t的原边抽头②相连接，一个带抽头的补偿变压器t的原边抽头③与该电路的零线相连接。该电路分为三种工作模式，分别定义为旁路模式，低补偿模式与高补偿模式，分别适用于三种不同的现场工况，旁路模式存在两种情况，其一适用于该电路的补偿控制系统检测到电路的进线电压满足负荷侧的供电标准电压需求，无需补偿，则投切为旁路模式；其二适用于该电路的补偿控制系统检测到电路的进线电压超出（低于或高于）低压补偿调压装置的运行条件，无法补偿，则投切为旁路模式；低补偿模式适用于该电路的补偿控制系统检测到进线电压处于轻微欠压状态，不满足负荷的运行，则系统将电路投切为低补偿模式；高补偿模式适用于补偿控制系统测到进线电压处于严重欠压的现象，完全不满足负荷的运行，则将电路投切为高补偿模式。

旁路模式：单刀双掷磁保持继电器ka1的①与②常闭接点闭合，进线直接与出线形成通路，无需经过一个带抽头的补偿变压器t进行对电压的补偿。此时由于ka1的③与①处于断开状态，则ka2不工作。

低补偿模式：单刀双掷磁保持继电器ka1的①与③常开接点闭合，进线通过连接与一个带抽头的补偿变压器t的④点相连，并且经过单刀双掷磁保持继电器ka1的①与③将单刀双掷磁保持继电器ka2的①点与单刀双掷磁保持继电器ka1的③相连接。此时单刀双掷磁保持继电器ka2是决定低补偿模式与高补偿模式的决定继电器，如果单刀双掷磁保持继电器ka2的①与②常闭接点闭合，则进线经过单刀双掷磁保持继电器ka1与单刀双掷磁保持继电器ka2的触点与一个带抽头的补偿变压器t的①抽头连接，一个带抽头的补偿变压器t工作在低补偿模式。出线电压就是原边的补偿电压经过电磁感应到副边一个电压同时与副边的固有进线电压值相加。

高补偿模式：单刀双掷磁保持继电器ka1的①与③常开接点闭合，进线通过连接与一个带抽头的补偿变压器t的④点相连，并且经过单刀双掷磁保持继电器ka1的①与③将单刀双掷磁保持继电器ka2的①点与单刀双掷磁保持继电器ka1的③相连接。此时单刀双掷磁保持继电器ka2是决定低补偿模式与高补偿模式的决定继电器，如果单刀双掷磁保持继电器ka2的①与③常开接点闭合，则则进线经过单刀双掷磁保持继电器ka1与单刀双掷磁保持继电器ka2的触点与一个带抽头的补偿变压器t的②抽头连接，一个带抽头的补偿变压器t工作在高补偿模式。出线电压就是原边的补偿电压经过电磁感应到副边一个电压同时与副边的固有进线电压值相加。该电路的特点为可以通过低压补偿调压装置通过内部程序或外部指令控制确定哪种工作模式进行工作，可通过低压补偿调压装置的433mlora或zigbee等无线网络与主控制器或其他控制器自由组网运行，实现多台换相开关装置统一控制运行。还可以通过gprs公用无线网接入互联网实现远程监控。该电路的最大特点为，采用两组或多组具有转换接点结构的磁保持继电器，即两组或多组单刀双掷磁保持继电器与一个带抽头的补偿变压器t连接组成，在单刀双掷磁保持继电器故障时，无论停留在什么状态，都不会造成一个带抽头的补偿变压器t绕组短路的现象，属于一种非常安全的闭锁结构，弥补了传统电路的缺陷。

参照图2，实施例1的一种适用于低压补偿调压装置的开关连接电路，采用现有技术的低压补偿调压装置，创造性的设计了与其相连接的开关连接电路，具有三种工作模式，主要的根据进线的电压情况合理的投切对应的工作模式，其工作流程为：低压补偿调压装置首先对系统进行初始化，通过低压补偿调压装置的控制器对电压互感器所采集的进线的电压数据进行分析，然后做出选择判断，首先判断是否满足低压补偿调压装置内程序的执行条件，也就是当前的进线电压是否能达到本实用新型所描述的开关连接电路运行条件，如果达到运行条件，则低压补偿调压装置控制单刀双掷磁保持继电器ka1的常开触点闭合，常闭触点断开，系统从旁路状态转换成工作状态，与此同时控制单刀双掷磁保持继电器ka2的常闭触点闭合，这样电路就进入的低补偿模式。其次如果进线的电压不满足低压补偿调压装置的运行条件则系统保持旁路模式，也就是单刀双掷磁保持继电器ka1保持常闭触点闭合。

系统在低补偿模式状态下，低压补偿调压装置持续的检测进线的电压，如果进线电压满足了高补偿模式的状态，则低压补偿调压装置控制单刀双掷磁保持继电器ka1保持住常开触点闭合，同时控制单刀双掷磁保持继电器ka2常闭触点断开，常开触点闭合，此时该电路工作在高补偿模式；该电路的优势在于系统无时无刻都在检测进线的电压，如果满足任何一种运行条件则低压补偿调压装置通过下发指令的形式迅速的将电路切换到相对应的控制模式，如果不满足低压补偿调压装置的运行条件，则低压补偿调压装置将电路转成旁路模式，将单刀双掷磁保持继电器ka1的常开接点断开，常闭接点闭合，电路循环切换，做出动态的补偿调整出线的电压值，保障了出线所连接的负载用电的稳定。

实施例2：参照图3，实施例2的一种适用于低压补偿调压装置的开关连接电路利用一个带7抽头的补偿变压器t与两组四个单刀双掷磁保持继电器ka1、ka2、ka3和ka4相互配合，可以实现五种补偿模式，分别是旁路模式、低补偿模式、高补偿模式、低降压模式以及高降压模式，其升压与降压的实现是根据具有转换接点结构的磁保持继电器，即单刀双掷磁保持继电器改变一个带抽头的补偿变压器原边的抽头所实现升压与降压的动作。

参照图3和图4，实施例2的一种适用于低压补偿调压装置的开关连接电路分为五种工作模式，分别定义为旁路模式、低补偿模式、高补偿模式、低降压模式以及高降压模式，分别适用于五种不同的现场工况，旁路模式存在两种情况，其一适用于该电路的补偿控制系统检测到电路的进线电压满足负荷侧的供电标准电压需求，无需补偿，则投切为旁路模式；其二适用于该电路的补偿控制系统检测到电路的进线电压超出（低于或高于）低压补偿调压装置的运行条件，无法补偿，则投切为旁路模式；低补偿模式适用于该电路的补偿控制系统检测到进线电压处于轻微欠压状态，不满足负荷的运行，则系统将电路投切为低补偿模式；高补偿模式适用于补偿控制系统测到进线电压处于严重欠压的现象，完全不满足负荷的运行，则将电路投切为高补偿模式；低降压模式适用该电路的补偿控制系统检测到进线电压处于轻微过电压状态，则系统将电路投切为低降压模式；高降压模式适用该电路的补偿控制系统检测到进线电压处于严重过电压状态，则系统将电路投切为高降压模式。

旁路模式：单刀双掷磁保持继电器ka1的①与②常闭接点闭合，进线直接与出线形成通路，无需经过一个带抽头的补偿变压器t进行对电压的补偿。此时由于单刀双掷磁保持继电器ka1的③与①处于断开状态，则单刀双掷磁保持继电器ka2不工作。

低补偿模式：单刀双掷磁保持继电器ka1的①与③常开接点闭合，进线通过连接与一个带抽头的补偿变压器t的⑤抽头相连，并且经过单刀双掷磁保持继电器ka1的①与③将单刀双掷磁保持继电器ka2的①点与单刀双掷磁保持继电器ka1的③相连接。此时单刀双掷磁保持继电器ka2是选择升压与降压两种模式的继电器。单刀双掷磁保持继电器ka2的①与②闭合，该电路进入升压模式，此时单刀双掷磁保持继电器ka3是决定低补偿模式与高补偿模式的选择继电器，如果单刀双掷磁保持继电器ka3的①与②点闭合，则进线经过单刀双掷磁保持继电器ka1、ka2以及ka3与一个带抽头的补偿变压器t的①抽头连接，一个带抽头的补偿变压器t工作在低补偿模式。出线电压就是原边的补偿电压经过电磁感应到副边一个电压同时与副边的固有进线电压值相加。

高补偿模式：单刀双掷磁保持继电器ka1的①与③常开接点闭合，进线通过连接与一个带抽头的补偿变压器的⑤抽头相连，且经过单刀双掷磁保持继电器ka1的①与③将单刀双掷磁保持继电器ka2的①点与单刀双掷磁保持继电器ka1的③相连接。此时单刀双掷磁保持继电器ka2是选择升压与降压两种模式的继电器。单刀双掷磁保持继电器ka2的①与②闭合，该电路进入升压模式，此时单刀双掷磁保持继电器ka3是决定低补偿模式与高补偿模式的选择继电器，如果单刀双掷磁保持继电器ka3的①与③点闭合，则进线经过单刀双掷磁保持继电器ka1、ka2以及ka3与一个带抽头的补偿变压器t的②抽头连接，一个带抽头的补偿变压器t工作在高补偿模式。出线电压就是原边的补偿电压经过电磁感应到副边一个电压同时与副边的固有进线电压值相加。

低降压模式：单刀双掷磁保持继电器ka1的①与③常开接点闭合，进线通过连接与一个带抽头的补偿变压器t的⑤抽头相连，并且经过单刀双掷磁保持继电器ka1的①与③将单刀双掷磁保持继电器ka2的①点与单刀双掷磁保持继电器ka1的③相连接。此时单刀双掷磁保持继电器ka2是选择升压与降压两种模式的继电器。单刀双掷磁保持继电器ka2的①与③闭合，该电路进入降压模式，此时单刀双掷磁保持继电器ka4是决定低降压模式与高降压模式的选择继电器，如果单刀双掷磁保持继电器ka4的①与③点闭合，则进线经过单刀双掷磁保持继电器ka1、ka2以及ka4与一个带抽头的补偿变压器t的④抽头连接，一个带抽头的补偿变压器t工作在低降压模式。出线电压就是原边的补偿电压经过电磁感应到副边一个电压同时与副边的固有进线电压值相减。

高降压模式：单刀双掷磁保持继电器ka1的①与③常开接点闭合，进线通过连接与一个带抽头的补偿变压器t的⑤抽头相连，并且经过单刀双掷磁保持继电器ka1的①与③将单刀双掷磁保持继电器ka2的①点与单刀双掷磁保持继电器ka1的③相连接。此时单刀双掷磁保持继电器ka2是选择升压与降压两种模式的继电器。单刀双掷磁保持继电器ka2的①与③闭合，该电路进入降压模式，此时单刀双掷磁保持继电器ka4是决定低降压模式与高降压模式的选择继电器，如果单刀双掷磁保持继电器ka4的①与②点闭合，则进线经过单刀双掷磁保持继电器ka1、ka2以及ka4与一个带抽头的补偿变压器t的③抽头连接，一个带抽头的补偿变压器t工作在高降压模式。出线电压就是原边的补偿电压经过电磁感应到副边一个电压同时与副边的固有进线电压值相减。

低补偿模式转成高补偿模式：仅需要保持单刀双掷磁保持继电器ka1与ka2处于升压状态，将单刀双掷磁保持继电器ka3的①与③接点断开，而投切成单刀双掷磁保持继电器ka3的①与②接点闭合，反之亦然。

低降压模式转成高降压模式：仅需要保持单刀双掷磁保持继电器ka1与ka2处于降压状态，将单刀双掷磁保持继电器ka4的①与③接点断开，而投切成单刀双掷磁保持继电器ka4的①与②接点闭合，反之亦然。

该电路通过低压补偿调压装置可以驱动具有转换接点结构的磁保持继电器，即单刀双掷磁保持继电器动作，而在旁路模式、低补偿模式、高补偿模式、低降压模式以及高降压模式这五个工作模式间相互转换投切，每次动作都严格保持时序，设计中的具有转换接点结构的磁保持继电器在开关动作到动作结束这个时间在市电波形的半个周期之内，不会对输出电压造成任何干扰以及影响，并且该电路设计形成了一个开关闭锁模式，在任何情况下都不会发生短路现象，具有极高的安全可靠性，采用的具有转换接点结构的磁保持继电器，仅在动作的时候才会消耗电能，在动作完成后靠内部的机械结构保持住现有状态，并不消耗能量，所以该电路的功耗低。

本实用新型的一种适用于低压补偿调压装置的开关连接电路还可进行扩展，运用更多的单刀双掷磁保持继电器对相对应的一个带抽头的补偿变压器的抽头进行对应切换，实现更多的补偿模式。

本实用新型为一种适用于低压补偿调压装置的开关连接电路，具有创造性的技术方案在于开关连接电路的构成。其所涉及的软件程序属于现有技术，软件程序依据c语言编程，是本领域技术人员所熟悉的技术，不为本实用新型的技术方案。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。