所述三相自耦变压器属于一种自耦串联调压变压器，每一相均由并联调压线圈、串联输出线圈组成，三相结构与功能完全相同。本实例以自耦变压器A相单元为例详述自耦变压器的功能，B相、C相单元的功能与A相相同。A相并联调压线圈为自耦变压器的公共绕组，并接在配电线路输入端作为变压器初级绕组，可设置多个抽头挡位，本实例设置3个抽头的线圈，通过具有互锁功能的有载分接开关KlA、K2A、K3A分别连接3个抽头挡位中的一个挡位。A相串联输出线圈作为次级绕组串联在配电线路A相输入输出之间，产生自耦感应电压，用于升压调压时，串联输出线圈同名端按电压升高方向串接，用于降压调压时，串联输出线圈同名端按电压降低方向串接，有载分接开关K1A、K2A、K3A连接A相并联调压线圈的不同挡位时，会使A相并联调压线圈与A相串联输出线圈之间的变比产生变化，所产生的自耦感应电压与配电线路A相输入电压串联叠加形成不同的输出端电压，达到配电线路A相输出端按不同挡位提升电压或降低电压的目的。例如，要连接Ku所在的A相并联调压线圈挡位调压时，先将互锁开关Koa由I端打到2端，这时，A相并联调压线圈与串联输出线圈之间断开，并联调压线圈无外来输入电压，自我闭合形成回路，构成电流互感器结构，并联调压线圈相当于电流互感器二次侧，为了进一步减少连接可能产生的过渡电流，在A相并联调压线圈并联一个电容Ca，可起到消除谐波和涌流的作用。这时，串联在配电线路输入输出之间的A相串联输出线圈不产生自耦电压，配电线路保持直通，只流过线路电流，相当于电流互感器一次侧，配电线路电压输出与输入基本保持不变，不影响后面负载的正常运行。然后，通过具有互锁功能的有载分接开关，控制Ku闭合，K2A、K3A断开，切换A相并联调压线圈到Ku所在的挡位，实现调压挡位的调整。再后，将互锁开关Koa由2端打回到I端，这时，A相并联调压线圈与A相串联输出线圈之间重新接通，并联调压线圈自我闭合回路断开，重新构成自耦变压器结构，新调整的K1A所在并联调压线圈挡位成为初级绕组，并联调压线圈与串联输出线圈之间的变比发生变化，串联输出线圈所产生的自耦感应电压与配电线路A相输入端电压叠加得到A相输出端电压，达到按该挡位调整电压的目的。
[0049]三相有载分接开关，是具有互锁功能的开关组合，每一相的开关结构均相同并各自独立，可以使用交流接触器开关、复合开关或其他具有自动控制接通或断开的电力负荷开关，下面结合附图1对配电线路三相有载分接开关的功能作进一步的详述。以A相分接开关为例，Koa为并联调压线圈与串联输出线圈之间连接及并联调压线圈自我闭合形成回路的开关组合，本实例A相并联调压线圈设置3个抽头挡位，KlA、K2A、K3A为对应各抽头挡位连接开关，由对应的继电器驱动通断，继电器驱动电路与微处理器A相调压驱动模块连接。例如，要切换连接到K1A所在的A相并联调压线圈挡位进行调压时，由微处理器A相调压驱动模块发送驱动信号到继电器驱动电路，先将互锁开关Koa由I端打到2端，这时，A相并联调压线圈与串联输出线圈之间断开，并联调压线圈自我闭合形成无外来电压的回路，构成电流互感器结构，相当于电流互感器二次侧，A相串联输出线圈串联在配电线路输入输出之间，配电线路保持直通，只流过线路电流，无自耦感应电压产生，相当于电流互感器一次侧，配电线路电压输出与输入基本保持不变，不影响后面负载的正常运行。然后，由微处理器A相调压驱动模块发送驱动信号到继电器驱动电路，控制Ku闭合，K2A、K3A断开，切换A相并联调压线圈到Ku所在的挡位，实现调压挡位的调整。再后，由微处理器A相调压驱动模块发送驱动信号到继电器驱动电路，将互锁开关Koa由2端打回到I端，这时，A相并联调压线圈与A相串联输出线圈之间重新接通，并联调压线圈自我闭合回路断开，重新构成自耦变压器结构，并将新调整的Ku所在并联调压线圈挡位作为变压器初级绕组，通过并联调压线圈与串联输出线圈之间的变比变化所产生的自耦感应电压，达到配电线路A相输出端按该挡位调整电压的目的。
[0050]附图2是实施例控制器结构功能方框图。参考附图2。
[0051]所述的控制器包括:微处理器单元、A相电压采样模块、B相电压采样模块、C相电压采样模块、A相调压驱动模块、B相调压驱动模块、C相调压驱动模块，其中A相电压采样模块、B相电压采样模块、C相电压采样模块结构功能完全相同，分别与微处理器输入管脚连接，A相调压驱动模块、B相调压驱动模块、C相调压驱动模块结构功能完全相同，与微处理器输出管脚连接，微处理器内固化有具体实施调压方案的嵌入式控制软件，用于控制三相电压数据采样接收和调压驱动。
[0052]下面再结合附图2、附图3、附图4、附图5以A相调压控制为例详述控制器的功能，B相、C相调压控制功能与A相相同。A相电压采样模块由电压模拟输入单元、A/D转换单元组成，A相电压经电压模拟输入单元的电压互感器变换电路按比例变换成低电压信号，进入电压信号放大电路整理成为标准低电压信号，经由A/D转换电路变成数字信号供微处理器采样。A相调压驱动模块用于将微处理器输出的调压驱动信号进行功率放大，驱动电路对应A相的全部分接开关组合，通过将驱动信号进行功率放大，经过继电器对应驱动A相有载分接开关的各个开关动作。其工作流程为:微处理器循环采样三相电压，在采样到A相电压时，将采样值与设定的基准电压相比较，若在基准电压上下限差值范围内，不发控制命令，继续依次循环采样三相电压。若A相采样电压超过基准电压允许的上限差值，或小于基准电压允许的下限差值，则选定A相并联调压线圈调压效果最接近基准电压的调压挡位，然后执行调压控制操作，微处理器先发驱动信号经A相调压驱动模块功率放大，驱动继电器断开A相并联调压线圈与A相串联输出线圈之间的连接开关，接着发驱动信号经功率放大，驱动继电器将A相并联调压线圈的接零开关闭合形成无外来电压输入回路，构成电流互感器结构，接着发驱动信号经功率放大，驱动继电器断开A相并联调压线圈原来连接的调压挡位，再发驱动信号经功率放大，驱动继电器接通A相并联调压线圈新选定的调压挡位，达到调压挡位切换目的。然后发驱动信号经功率放大，驱动继电器断开A相并联调压线圈的接零开关回路，重新接通A相并联调压线圈与串联输出线圈之间的连接，重新构成自耦变压器结构，实现调压挡位的调整。
[0053]附图6给出了实施例的控制器调压软件流程图，按照该流程图即可编出源程序实施本实用新型。
【主权项】
1.一种无涌流、无电弧换挡的配电线路三相自动调压器，其特征为:包括三相自耦变压器、控制器、三相有载分接开关，所述的三相自耦变压器包括三相的串联输出线圈和三相的并联调压线圈；各相并联调压线圈并接在配电线路各相输入端作为自耦变压器初级绕组，具有一个以上调压抽头挡位;各相串联输出线圈作为自耦变压器次级绕组串联在配电线路输入输出端之间，其同名端方向根据自耦感应电压使各相输出端电压升高或降低需要而连接，各相的并联调压线圈与串联输出线圈之间通过分接开关进行自耦接通与断开，各相的并联调压线圈通过分接开关进行自我接通闭合形成回路，分接开关的上述两种连接构成互锁关系;各相并联调压线圈的多个调压抽头挡位均各自对应串接有分接开关进行接通与断开，且每次只能接通一个抽头挡位，形成互锁关系;所述三相有载分接开关，为具有互锁功能的多个开关组合，各相的开关结构均相同并各自独立，各相并联调压线圈与对应串联输出线圈之间通过分接开关自耦接通与断开，该相并联调压线圈通过分接开关自我接通闭合形成回路，且两种连接构成互锁，各相并联调压线圈调压抽头挡位通过分接开关接通与断开，且同一时刻只能接通其中一个抽头挡位，其他抽头挡位断开，形成互锁;分接开关的各组开关均各自连接有对应驱动继电器，通过控制器驱动模块输出驱动信号给所对应的驱动继电器，由驱动继电器启动对应的开关接通或断开;所述调压器控制器包括微处理器单元、三相电压采样模块、三相调压驱动模块，其中三相电压采样模块与微处理器输入管脚连接输入三相电压采样数据，三相调压驱动模块与微处理器输出管脚连接输出驱动信号，微处理器内固化有具体实施调压方案的嵌入式控制软件，用于控制三相电压采样接收和调压驱动操作。2.根据权利要求1所述的配电线路三相自动调压器，其特征为:微处理器采用STM32F103。
【专利摘要】一种无涌流、无电弧换挡的配电线路三相自动调压器，其特征为：包括三相自耦变压器、控制器、三相有载分接开关，三相自耦变压器包括三相的串联输出线圈和三相的并联调压线圈；三相有载分接开关各相并联调压线圈与对应串联输出线圈之间通过分接开关自耦接通与断开，各相并联调压线圈调压抽头挡位通过分接开关接通与断开，且同一时刻只能接通其中一个抽头挡位，其他抽头挡位断开，形成互锁；分接开关的各组开关均各自连接有对应驱动继电器，通过控制器驱动模块输出驱动信号给所对应的驱动继电器，由驱动继电器启动对应的开关接通或断开；所述调压器控制器包括微处理器单元、三相电压采样模块、三相调压驱动模块。
【IPC分类】H02P13/06, H02J3/12
【公开号】CN205195275
【申请号】CN201520956469
【发明人】姚普粮, 龙光成, 黄镜彬, 劳承毅, 傅春盛, 林朝光, 欧世文, 韦甘铭
【申请人】北海市深蓝科技发展有限责任公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月26日