专利名称：用于电能传输和配电应用的电压稳压器的制作方法
技术领域：
此处所描述的说明书涉及一种发明专利申请，其关于一种用于电能传输和配电应用的电压稳压器，其目的是能够在不同的电能电压电平下作为电压稳压器使用，能够安装在单相和三相电网中，且由一个或几个变压器类型的电磁装置组成，并且所述电压稳压器以增加的级数调节到达用户的输出电压。
值得一提的是带有由静态开关或机械开关控制引入点的自耦变压器装置，以及使用自动连续调节的自耦变压器。
这种装置起到了它们所需要起的功能，但代价是大的经济投资和/或供电可靠性的大大减小。
就这点来说，申请人不知道目前存在有任何这样的电压稳压器，即用于电能传输和配电应用的，被设计成安装在具有大电压降的电力电网中的，显示了在说明书中所描述的特征的电压稳压器。
更确切地说，所述的用于电能传输和配电应用的电压稳压器采用了用于电能传输和配电应用的电压稳压器形式，容许安装在单相和三相电网中，由一个或几个变压器类型的电磁装置组成，并且所述电压稳压器以增加的级数调节到达用户的输出电压。
所述的基本的调节装置由准备承受线路的满载强度的变压器组成，所述变压器具有一个初级双线圈或四线圈绕组和一个次级单线圈绕组。
所述单线圈绕组可以放置在并联支路之前或之后，而所述装置的性能是相同的。
借助于初级绕组的适当切换以校正输出电压，目的是使其保持在预定的范围内。
这个基本元件呈现出相当经济，耐久和有功效的特性，输出等级为五级或九级，这形成了对装置有利的所述发明，在所述装置中存在有一个电压调节的主要问题和在额定电压值周围需要粗调节。
然而，如果需要较大的分辨率时，所述发明允许装置串联使用，调压等级为4∶1。
图2示出了一个类似于
图1中描述的图，逆向补偿的结果是在非额定电压下充分利用了磁路。
正如在图1和图2中所看到的，这是与装置的电力电路等效的单相系统的两个变型，如图所示二者之间的区别在于线路补偿是在并联支路之前还是并联支路之后。
图1所示的顺向补偿允许减小主变压器的功率，代价是在非额定电压下没有充分地利用磁路。而在逆向补偿中充分利用了磁路，所述系统显示在图2中。
用于电能传输和配电应用的电压稳压器由一个变压器，脱扣装置/接触器/继电器元件和一个控制板组成。
所述变压器采用这样一种变压器形式，即其初级电压同线路的额定单相电压(Vfn)相同，正如在上述图中所提及的，以及其次级电压同希望引入线路中的最大电压增量(Viny)相同，在图中也可以看出。
初级绕组被加倍缠绕成两个电磁相同的线圈。这能使其以2*Vfn/Viny的连接关系连接。
在顺向补偿时，如图1所示，所述装置的功率是Viny*Ilinea，其中Ilinea是稳压侧上的额定线电流。在逆向补偿时，所述系统显示在图2中，所述装置的功率是Viny*Ilinea(1+Viny/Vfn)，虽然所提供的补偿维护比较高。
关于脱扣装置/接触器/继电器元件，应该指出，所述装置需要一个具有额定线电流的电源切断元件(C1)，所述电源切断元件(C1)具有一个常闭触点(NC)和另一个常开触点(NO)。
另外需要两个具有额定线电流Vfn/Viny的隔离元件(R1和R2)，其中每一个提供有两个常开触点和两个常闭触点(分别为NO和NC)。这两个元件可以由静态切断元件代替。
至于控制板，应该指出，它是由一个测量输出电压和给脱扣装置、接触器和继电器元件发送指令的微处理器组成，目的是为了使它们正确地配置以在范围之内调节电压。
至于操作模式，应该指出，如图1所示的接触器配置允许执行五种可能的动作。即-当C1，也就是说电源切断元件静止(rest)而隔离元件处于任何位置时，所述装置在物理上从所述电网上断开。应该指出，在所述装置中这种操作模式面对故障时保证了供电的连续性，也避免了在不稳定的情况下引入损耗。
-当C1触发而所述两个隔离元件静止时，所述调节器用(1+0.5*Vfn/Viny)乘以输入电压。在额定条件下这意味着引入一个+0.5*Vfn/V。
-当C1和R1触发而R2静止时，所述调节器在额定条件下引入电网一个电压+VinyV。
-当C1和R2触发而R1静止时，所述调节器在额定条件下引入电网一个电压-0.5VinyV。
-当C1、R1和R2触发时，所述调节器在额定条件下引入电网一个电压-VinyV。
这就是说，C1，确切地说电源切断元件连接所述装置，而一个隔离元件(R1)决定脱扣装置的大小(0.5*Viny或Viny)，而另一个隔离元件(R2)决定结构的极性(+/-)。
基本元件的控制机构测量了电网周期实时内所述装置的输出电压有效值，因此如果输入电压在区间(Vfn+/-Viny/4)之内，则允许它们在(Vfn+/-Viny/4)范围内稳压。
执行电压补偿动作要符合下列过程，即1.-释放C1。
2.-借助于C1的辅助触点，检测动作正确地执行。
3.-触发/释放R1和R2(无电压或电流动作)。
4.-触发C1。
权利要求
1.用于电能传输和配电应用的电压稳压器，所设计的这种电压稳压器作为用于电能传输和配电应用的电压稳压器使用，所述电压稳压器能够安装在单相和三相电网中，且由一个或几个变压器类型的装置组成，所述电压稳压器以增加的级数调节到达用户的输出电压，其特征在于，所述电压稳压器包括一个变压器，脱扣装置/接触器/继电器元件和一个控制板，所述变压器采用这样一种变压器形式，即其初级电压类似于额定单相线电压(Vfn)，其次级电压同希望引入线路中的最大电压增量(Viny)相同，初级绕组被加倍缠绕成两个电磁相同的线圈，包括一个电源切断元件(C1)，所述电源切断元件(C1)具有一个常闭触点和一个常开触点，且具有一个与额定线电流一致的额定电流，结合两个隔离元件(R1和R2)，其中每一个提供有两个常开触点和两个常闭触点，且具有额定线电流Vfn/Viny，具有一个控制板，所述控制板由一个测量输出电压和给脱扣装置、接触器和继电器元件发送指令的微处理器组成。
2.根据权利要求1的用于电能传输和配电应用的电压稳压器，其特征在于，所述隔离元件R1和R2可以由静态脱扣元件代替。
3.根据权利要求1的用于电能传输和配电应用的电压稳压器，其特征在于，所述稳压器可以通过使所述装置增至三倍而被用于三相电网。
4.根据权利要求1和3的用于电能传输和配电应用的电压稳压器，其特征在于，用于它们的共同控制的所述稳压器可以通过使接触器和继电器极数增至三倍而被用于三相电网。
5.用于电能传输和配电应用的电压稳压器，其特征在于，初级绕组被加倍缠绕成两个电磁相同的线圈，因此允许以2*Vfn/Viny的连接关系连接，在顺向补偿情况下功率为Viny*Ilinea，其中Ilinea是稳压侧上的额定线电流。
6.根据权利要求1和5的用于电能传输和配电应用的电压稳压器，其特征在于，在逆向补偿中稳压器的功率为Vin*Ilinea(1+Viny/Vfn)。
7.根据前面权利要求的用于电能传输和配电应用的电压稳压器，其特征在于，所述电压稳压器具有一个变压器，所述变压器具有一个提供有两个或四个线圈的初级绕组，所述线圈可以串联、并联或串并联。
8.根据权利要求1和7的用于电能传输和配电应用的电压稳压器，其特征在于，为断开初级线圈和短路次级线圈而结合了一个负载切断元件和两个隔离元件。
全文摘要
本发明涉及用于电能传输和配电应用的电压稳压器,由一个或几个分级变压器类型的电磁装置组成,所述电压稳压器调节到达用户的输出电压,所述电压稳压器采用这样一种变压器形式,即具有一个初级双线圈或四线圈绕组和一个次级单线圈绕组,所述单线圈绕组可以放置在并联支路之前或之后,而所述装置的性能是相同的。
文档编号H02M5/02GK1373401SQ0211804
公开日2002年10月9日 申请日期2002年2月22日 优先权日2001年2月23日
发明者戴维·S·索内拉, 拉斐尔·C·戈梅兹 申请人:科米亚斯教皇大学