專利名稱：一種交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓裝置及其穩(wěn)壓控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于輸變電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及ー種交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓裝置及其穩(wěn)壓控制方法；利用自偶變壓器的原理，在鐵芯柱上設(shè)置相互串聯(lián)的主回路線圈和調(diào)節(jié)線圏，通過對調(diào)節(jié)線圈抽頭的控制對主回路線圈電壓降進行調(diào)節(jié)，進而實現(xiàn)對用戶電壓的穩(wěn)定控制。
背景技術(shù)：
上個世紀(jì)80年代，由于供電不足，輸配電技術(shù)落后，電壓波動很大，特別是往負(fù)方向波動大，用戶為了保證設(shè)備的正常供電，作為380伏的終端用戶，在輸變電變壓器的設(shè)計上通常采用三相400伏的標(biāo)準(zhǔn)輸出，有的設(shè)計甚至更高。到了本世紀(jì)，隨著技術(shù)的進步以及輸送線路的改造，線路損耗大大的降低以及電カ供應(yīng)充足，變壓器源邊電壓穩(wěn)定，但很多用戶還保留原來設(shè)計思想，致使從輸變電變壓器到達(dá)用戶用電設(shè)備后的電壓偏高，超高的電壓使用電設(shè)備的有功損耗和無功損耗大大增加，同時長時間運行在超額定電壓狀態(tài)下加快了用電設(shè)備的老化，縮短了用電設(shè)備的使用壽命。為了要解決此問題，要改變原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是不可行的，然而簡單的在線路中使用電抗器降低電壓，因其不可調(diào)不能適用動態(tài)的用電設(shè)備變化也是不可行，因此如何在輸變電變壓器低壓側(cè)實現(xiàn)ー種可動態(tài)調(diào)節(jié)電壓，是人們迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓裝置及其穩(wěn)壓控制方法，利用自偶變壓器的原理，在鐵芯柱上設(shè)置相互串聯(lián)的主回路線圈和調(diào)節(jié)線圈，通過對調(diào)節(jié)線圈抽頭的控制而對主回路線圈電壓降進行調(diào)整，進而實現(xiàn)對用戶電壓的穩(wěn)定控制。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是
ー種交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓裝置，包括自偶變壓器式調(diào)壓裝置和穩(wěn)壓控制電路，所述自偶變壓器式調(diào)壓裝置包括三柱式變壓器鐵芯，所述變壓器鐵芯的三個柱分別是針對三相輸變電源的A相鐵芯柱、B相鐵芯柱和C相鐵芯柱，A相鐵芯柱繞有A相主回路線圈和A相電壓調(diào)整線圈，B相鐵芯柱饒有B相主回路線圈和B相電壓調(diào)整線圈，C相鐵芯柱饒有C相主回路線圈和C相電壓調(diào)整線圈；所述主回路線圈和電壓調(diào)整線圈繞向相同并且相互串聯(lián)，三相鐵芯柱上的所述主回路線圈串接在輸變電變壓器的輸出端與用電客戶端之間，所述電壓調(diào)整線圈設(shè)有多個抽頭，A相鉄芯柱、B相鉄芯柱和C相鉄芯柱上的電壓調(diào)整線圈的多個抽頭分別連接至多路選擇開關(guān)，并由抽頭實現(xiàn)三相主回路線圈和電壓調(diào)整線圈的Y形連接，所述三個鐵芯柱上還分別繞有電磁平衡補償線圈，三相電磁平衡補償線圈呈Λ形連接；所述電磁平衡補償線圈還通過補償開關(guān)與電カ電容器并聯(lián)；
所述穩(wěn)壓控制電路包括三相電壓傳感器、三相電流傳感器、Α/D轉(zhuǎn)換電路、微處理器和開關(guān)控制電路，所述三相電壓傳感器、三相電流傳感器連接在主回路線圈到用電客戶端的線路上，三相電壓傳感器和三相電流傳感器的信號輸出連接Α/D轉(zhuǎn)換電路，Α/D轉(zhuǎn)換電路通過光電隔離電路與微處理器的數(shù)據(jù)輸入接口電路連接，微處理器的數(shù)據(jù)輸出通過開關(guān)控制電路控制所述多路選擇開關(guān)和補償開關(guān)。所述電力電容器是20微法的電力電容器。一種交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓裝置，包括自偶變壓器式調(diào)壓裝置和穩(wěn)壓控制電路，所述自偶變壓器式調(diào)壓裝置包括三柱式變壓器鐵芯、A相主回路線圈和A相電壓調(diào)整線圈、B相主回路線圈和B相電壓調(diào)整線圈、C相主回路線圈和C相電壓調(diào)整線圈；三相各自主回路線圈和各自電壓調(diào)整線圈相互串聯(lián)，所述變壓器鐵芯的三個柱分別是針對三相輸變電源的A相鐵芯柱、B相鐵芯柱和C相鐵芯柱；所述主回路線圈是串聯(lián)的第一主回路線圈和第二主回路線圈，在A相鐵芯柱繞有A相第一主回路線圈和與A相第一主回路線圈繞向相同的A相電壓調(diào)整線圈，在B相鐵芯柱繞有B相第一主回路線圈和與B相第一主回路線圈繞向相 同的B相電壓調(diào)整線圈，在C相鐵芯柱繞有C相第一主回路線圈和與C相第一主回路線圈繞向相同的C相電壓調(diào)整線圈；A相第二主回路線圈與A相第一主回路線圈繞向相反設(shè)置在B相鐵芯柱上，B相第二主回路線圈與B相第一主回路線圈繞向相反設(shè)置在C相鐵芯柱上，C相第二主回路線圈與C相第一主回路線圈繞向相反設(shè)置在A相鐵芯柱上；三相鐵芯柱上的所述主回路線圈串接在輸變電變壓器的輸出端與用電客戶端之間，所述電壓調(diào)整線圈設(shè)有多個抽頭，A相鐵芯柱、B相鐵芯柱和C相鐵芯柱上的電壓調(diào)整線圈的多個抽頭分別連接至多路選擇開關(guān)，并由抽頭實現(xiàn)三相主回路線圈和電壓調(diào)整線圈的Y形連接；所述三個鐵芯柱上還分別繞有電磁平衡補償線圈，三相電磁平衡補償線圈呈A形連接；所述電磁平衡補償線圈還通過開關(guān)與電力電容器并聯(lián)；
所述穩(wěn)壓控制電路包括三相電壓傳感器、三相電流傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路、微處理器和開關(guān)控制電路，所述三相電壓傳感器、三相電流傳感器連接在主回路線圈到用電客戶端的線路上，三相電壓傳感器和三相電流傳感器的信號輸出連接A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路通過光電隔離電路與微處理器的數(shù)據(jù)輸入接口電路連接，微處理器的數(shù)據(jù)輸出通過開關(guān)控制電路控制所述多路選擇開關(guān)和補償開關(guān)。所述電力電容器是20微法的電力電容器。所述第一主回路線圈和第二主回路線圈的匝數(shù)比是2. 5至3. 5?！N交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓控制方法，該方法是基于一種交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓裝置實現(xiàn)的穩(wěn)壓控制方法；所述交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓裝置包括自偶變壓器式調(diào)壓裝置和穩(wěn)壓控制電路，所述自偶變壓器式調(diào)壓裝置包括三相主回路線圈和三相電壓調(diào)整線圈，所述主回路線圈和電壓調(diào)整線圈繞向相同并且相互串聯(lián)，所述主回路線圈串接在輸變電變壓器的輸出端與用電客戶端之間，所述電壓調(diào)整線圈設(shè)有多個抽頭，多個抽頭分別連接至多路選擇開關(guān)，并由抽頭實現(xiàn)三相主回路線圈和電壓調(diào)整線圈的Y形連接，所述自偶變壓器式調(diào)壓裝置還繞有三相電磁平衡補償線圈，三相電磁平衡補償線圈呈A形連接；所述電磁平衡補償線圈還通過補償開關(guān)與電力電容器并聯(lián)；所述穩(wěn)壓控制電路包括三相電壓傳感器、三相電流傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路、微處理器和開關(guān)控制電路，所述三相電壓傳感器、三相電流傳感器連接在主回路線圈到用電客戶端的線路上，三相電壓傳感器和三相電流傳感器的信號輸出連接A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路通過光電隔離電路與微處理器的數(shù)據(jù)輸入接口電路連接，微處理器的數(shù)據(jù)輸出通過開關(guān)控制電路控制所述多路選擇開關(guān)和補償開關(guān)；所述穩(wěn)壓控制方法的步驟包括電壓調(diào)整控制和磁路平衡控制；所述電壓調(diào)整控制的步驟是 a.連續(xù)讀取五個用電客戶端的電壓有效值取平均值，所述有效值是在一秒鐘內(nèi)連續(xù)獲取的五個電壓值取平均的值；
b.判斷電壓平均值是否超出了電壓變化最大允許值；
c.如果超出了，則輸出報警，返回步驟a;
d.如果未超出則根據(jù)電壓的正負(fù)方向變化輸出多路選擇開關(guān)控制信號，改變主回路線圈與電壓調(diào)整線圈的匝數(shù)比，進而改變主回路線圈的感應(yīng)壓降，返回步驟a ;
所述磁路平衡控制步驟是
e.連續(xù)讀取五個用電客戶端的電流有效值取平均值，所述有效值是在一秒鐘內(nèi)連續(xù)獲取的五個電流值取平均的值；
f.判斷電流平均值是否超出了三相電流不平衡允許值；
g.如果超出了，則控制補償開關(guān)閉合將電力電容接入，返回步驟e;
h.如果未超出則斷開補償開關(guān)，將電力電容脫離電磁平衡補償線圈，返回步驟e。
所述電壓變化最大允許值是額定電壓的±15%。 所述三相電流不平衡允許值是三相電流平均值的土5%。本發(fā)明的有益效果是能使到用戶端使用的電壓穩(wěn)定在設(shè)備最佳運行電壓值上，電力高次諧波分量得到抑制或消減，電源系統(tǒng)上的浪涌電壓和電流，脈沖電壓和電流的干擾得到消除，這些都使得電器設(shè)備壽命延長；此外在節(jié)省電力的同時，減少了供電變壓器的負(fù)擔(dān)，使變壓器運行容量裕度加大。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作一詳細(xì)描述。


圖I為本發(fā)明實施例I結(jié)構(gòu)原理示意 圖2為本發(fā)明實施例2結(jié)構(gòu)原理示意 圖3為本發(fā)明方法流程框圖。
具體實施例方式實施例I :
一種交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓裝置，包括自偶變壓器式調(diào)壓裝置和穩(wěn)壓控制電路，參見圖1，包括三柱式變壓器鐵芯1，所述變壓器鐵芯的三個柱分別是針對三相輸變電源的A相鐵芯柱1-1、B相鐵芯柱1-2和C相鐵芯柱1-3，A相鐵芯柱繞有A相主回路線圈2和A相電壓調(diào)整線圈3，B相鐵芯柱饒有B相主回路線圈4和B相電壓調(diào)整線圈5，C相鐵芯柱饒有C相主回路線圈6和C相電壓調(diào)整線圈7 ;所述主回路線圈和電壓調(diào)整線圈繞向相同并且相互串聯(lián)，三相鐵芯柱上的所述主回路線圈串接在輸變電變壓器的輸出端8與用電客戶端9之間，所述電壓調(diào)整線圈設(shè)有多個抽頭，A相鐵芯柱、B相鐵芯柱和C相鐵芯柱上的電壓調(diào)整線圈的多個抽頭分別連接至多路選擇開關(guān)10，并由抽頭實現(xiàn)三相主回路線圈和電壓調(diào)整線圈的Y形連接，所述多路選擇開關(guān)根據(jù)用電客戶端電壓要求通過多個抽頭改變主回路線圈與電壓調(diào)整線圈的匝數(shù)比。由于實施例中的變壓器的三相線圈采用的是Y形連接，因此變壓器中的三次諧波將會對線路產(chǎn)生干擾并且影響變壓器的效率，因此所述三個鐵芯柱上還分別繞有電磁平衡補償線圈11，三相電磁平衡補償線圈呈A形連接。為了解決由于用電客戶端出現(xiàn)的三相電流不平衡個變壓器帶來的影響所述電磁平衡補償線圈還通過開關(guān)12與一個20微法的電力電容器13并聯(lián)。當(dāng)出現(xiàn)電流不平衡時合上開關(guān)，在三相電磁平衡補償線圈中產(chǎn)生的負(fù)載電流平衡了變壓器的三相磁通保證了變壓器的最佳工作狀態(tài)，同時當(dāng)負(fù)載三相電流相對平衡時，開關(guān)斷開避免不必要的用電負(fù)荷(雖然是電容負(fù)荷同樣存在電磁磁阻的損耗)。所述穩(wěn)壓控制電路包括三相電壓傳感器14、三相電流傳感器15、A/D轉(zhuǎn)換電路16、微處理器17和開關(guān)控制電路18，所述三相電壓傳感器、三相電流傳感器連接在主回路線圈到用電客戶端的線路上，三相電壓傳感器和三相電流傳感器的信號輸出連接A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路通過光電隔離電路19與微處理器的數(shù)據(jù)輸入接口電路連接，微處理器的數(shù)據(jù)輸出通過開關(guān)控制電路控制所述多路選擇開關(guān)和補償開關(guān)。
實施例的調(diào)壓原理是，利用自偶變壓器原理，由于主回路線圈的匝數(shù)是固定的，又由于主回路線圈與電壓調(diào)整線圈是串聯(lián)的，通過改變A相鐵芯柱、B相鐵芯柱和C相鐵芯柱上的電壓調(diào)整線圈的抽頭位置，進而改變每一相線圈的匝電壓數(shù)值，因此也改變了主回路線圈的電感壓降，進而實現(xiàn)了對用電客戶端電壓的調(diào)整。實施例2
本實施例是在實施例I的基礎(chǔ)上進行的改進，本實施例中與實施例I相同的部分，請參照實施例I中公開的內(nèi)容進行理解，實施例I公開的內(nèi)容也應(yīng)當(dāng)作為本實施例的內(nèi)容，此處不作重復(fù)描述。一種交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓裝置，包括自偶變壓器式調(diào)壓裝置和穩(wěn)壓控制電路，參見圖2，所述自偶變壓器式調(diào)壓裝置包括三柱式變壓器鐵芯I、A相主回路線圈2和A相電壓調(diào)整線圈3、B相主回路線圈4和B相電壓調(diào)整線圈5、C相主回路線圈6和C相電壓調(diào)整線圈7 ;三相各自主回路線圈和各自電壓調(diào)整線圈相互串聯(lián)，所述變壓器鐵芯的三個柱分別是針對三相輸變電源的A相鐵芯柱1-1、B相鐵芯柱1-2和C相鐵芯柱1-3 ;所述主回路線圈是串聯(lián)的第一主回路線圈2-1和第二主回路線圈2-2，在A相鐵芯柱繞有A相第一主回路線圈和與A相第一主回路線圈繞向相同的A相電壓調(diào)整線圈，在B相鐵芯柱繞有B相第一主回路線圈和與B相第一主回路線圈繞向相同的B相電壓調(diào)整線圈，在C相鐵芯柱繞有C相第一主回路線圈和與C相第一主回路線圈繞向相同的C相電壓調(diào)整線圈；A相第二主回路線圈與A相第一主回路線圈繞向相反設(shè)置在B相鐵芯柱上，B相第二主回路線圈與B相第一主回路線圈繞向相反設(shè)置在C相鐵芯柱上，C相第二主回路線圈與C相第一主回路線圈繞向相反設(shè)置在A相鐵芯柱上；三相鐵芯柱上的所述主回路線圈串接在輸變電變壓器的輸出端8與用電客戶端9之間，所述電壓調(diào)整線圈設(shè)有多個抽頭，A相鐵芯柱、B相鐵芯柱和C相鐵芯柱上的電壓調(diào)整線圈的多個抽頭分別連接至多路選擇開關(guān)10，并由抽頭實現(xiàn)三相主回路線圈和電壓調(diào)整線圈的Y形連接，所述多路選擇開關(guān)根據(jù)電戶端電壓穩(wěn)定要求通過多個抽頭改變主回路線圈與電壓調(diào)整線圈的匝數(shù)比；所述三個鐵芯柱上還分別繞有電磁平衡補償線圈11，三相電磁平衡補償線圈呈A形連接。所述電磁平衡補償線圈還通過開關(guān)12與一個20微法的電力電容器13并聯(lián)。所述穩(wěn)壓控制電路包括三相電壓傳感器14、三相電流傳感器15、A/D轉(zhuǎn)換電路16、微處理器17和開關(guān)控制電路18，所述三相電壓傳感器、三相電流傳感器連接在主回路線圈到用電客戶端的線路上，三相電壓傳感器和三相電流傳感器的信號輸出連接A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路通過光電隔離電路19與微處理器的數(shù)據(jù)輸入接口電路連接，微處理器的數(shù)據(jù)輸出通過開關(guān)控制電路控制所述多路選擇開關(guān)和補償開關(guān)。將主回路線圈在不同相的鐵芯柱上分別繞制連接對于三相電壓的平衡有著明顯的效果，實施例中所述第一主回路線圈和第二主回路線圈的匝數(shù)比是2. 5至3. 5，其最佳的匝數(shù)比是3，再次匝數(shù)比下配合下面的電磁平衡補償線圈可以有最佳的平衡效果。實施例I和實施例2是一種輸入電壓38(T420VAC，輸出電壓380V±2%，輸出功率50KVA的實施例，其中的電壓互感器選用宇波模塊的CHV-400VS型閉環(huán)霍爾電壓傳感器；其測量頻率為(T20KHz，響應(yīng)時間為2(T200ii S，線性度0. 1%，原邊電壓與副邊輸出信號高度隔離，無測量插入損耗。電流互感器選用宇波模塊的CHB-100SF型閉環(huán)霍爾電流 傳感器。其線性度0.1%，原邊電壓與副邊輸出信號高度隔離，無測量插入損耗。電源電壓±12 15V，額定電流為100A，測量范圍-150A-+150A，輸出額定電流100mA。其中的微處理器至少應(yīng)該具有6條I/O線和串行接口，并且具有一定的運算能力和讀取速度，以滿足電壓、電流信號的采樣和處理。同時還要兼顧穩(wěn)定性和可靠性的要求，因此選用較成熟的80C51系列單片機。由于對實時性和數(shù)據(jù)的精度要求不是特別的高，因此使用多路模擬開關(guān)⑶4051和AD574實現(xiàn)信號的采樣?？紤]到干擾的影響，AD轉(zhuǎn)換輸出通過光耦電路和微處理器隔離，光耦芯片選擇HCPL-2530。多路選擇開關(guān)可和補償開關(guān)可以選用可控硅實現(xiàn)，也可以采用繼電器組合實現(xiàn)，使用可控硅可以實現(xiàn)無觸點開關(guān)，使用繼電器更多的動作不便于頻繁動作，更適合于人工控制。實施例3
一種交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓控制方法，該方法是基于實施例I或?qū)嵤├?的一種交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓裝置實現(xiàn)的穩(wěn)壓控制方法；所述交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓裝置包括自偶變壓器式調(diào)壓裝置和穩(wěn)壓控制電路，所述自偶變壓器式調(diào)壓裝置包括三相主回路線圈和三相電壓調(diào)整線圈，所述主回路線圈和電壓調(diào)整線圈繞向相同并且相互串聯(lián)，所述主回路線圈串接在輸變電變壓器的輸出端與用電客戶端之間，所述電壓調(diào)整線圈設(shè)有多個抽頭，多個抽頭分別連接至多路選擇開關(guān)，并由抽頭實現(xiàn)三相主回路線圈和電壓調(diào)整線圈的Y形連接，所述自偶變壓器式調(diào)壓裝置還繞有三相電磁平衡補償線圈，三相電磁平衡補償線圈呈A形連接；所述電磁平衡補償線圈還通過補償開關(guān)與電力電容器并聯(lián)；所述穩(wěn)壓控制電路包括三相電壓傳感器、三相電流傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路、微處理器和開關(guān)控制電路，所述三相電壓傳感器、三相電流傳感器連接在主回路線圈到用電客戶端的線路上，三相電壓傳感器和三相電流傳感器的信號輸出連接A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路通過光電隔離電路與微處理器的數(shù)據(jù)輸入接口電路連接，微處理器的數(shù)據(jù)輸出通過開關(guān)控制電路控制所述多路選擇開關(guān)和補償開關(guān)；參見圖3，所述穩(wěn)壓控制方法的步驟包括電壓調(diào)整控制和磁路平衡控制；
所述電壓調(diào)整控制的步驟是
a.連續(xù)讀取五個用電客戶端的電壓有效值取平均值，所述有效值是在一秒鐘內(nèi)連續(xù)獲取的五個電壓值取平均的值；
b.判斷電壓平均值是否超出了電壓變化最大允許值；
c.如果超出了，則輸出報警，返回步驟a;d.如果未超出則根據(jù)電壓的正負(fù)方向變化輸出多路選擇開關(guān)控制信號，改變主回路線圈與電壓調(diào)整線圈的匝數(shù)比，進而改變主回路線圈的感應(yīng)壓降，返回步驟a ;
所述磁路平衡控制步驟是
e.連續(xù)讀取五個用電客戶端的電流有效值取平均值，所述有效值是在一秒鐘內(nèi)連續(xù)獲取的五個電流值取平均的值；
f.判斷電流平均值是否超出了三相電流不平衡允許值；g.如果超出了，則控制補償開關(guān)閉合將電力電容接入，返回步驟e;
h.如果未超出則斷開補償開關(guān)，將電力電容脫離電磁平衡補償線圈，返回步驟e。實施例中所述電壓變化最大允許值通常是額定電壓的±15%。實施例中所述三相電流不平衡允許值通常是三相電流平均值的土5%。上述實施例中的主回路線圈除了作為主回路的電壓調(diào)整壓降外，其還有作為電感的作用，對提高電網(wǎng)的抗大電流沖擊有很好的抑制作用，通過及時調(diào)整電壓相應(yīng)變化檔位，達(dá)到控制三相不平衡率，減少電網(wǎng)損耗，抑制高次諧波，減少啟動電流的目的，綜合節(jié)電效果達(dá)到15%以上。能使電壓穩(wěn)定在設(shè)備最佳運行電壓值上。并對電力高次諧波分量得到抑制或消減，對電源系統(tǒng)上的浪涌電壓和電流、脈沖電壓和電流的干擾得到消除，這些都使得電器設(shè)備壽命延長。此外在節(jié)省電力的同時，減少了供電變壓器的負(fù)擔(dān)，使變壓器運行容量裕度加大。電磁平衡補償線圈是以閉合三角形結(jié)線接法這樣可使到各相電磁平衡來取得輸出電壓的基本對稱.從而消除各相不對稱中的負(fù)序分量和零序分量，也收到消除三次的電力高次諧波分量效能使節(jié)電效果更為顯著。
權(quán)利要求
1.ー種交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓裝置，包括自偶變壓器式調(diào)壓裝置和穩(wěn)壓控制電路，所述自偶變壓器式調(diào)壓裝置包括三柱式變壓器鐵芯，所述變壓器鐵芯的三個柱分別是針對三相輸變電源的A相鐵芯柱、B相鐵芯柱和C相鐵芯柱，其特征在于，所述A相鐵芯柱繞有A相主回路線圈和A相電壓調(diào)整線圈，B相鐵芯柱饒有B相主回路線圈和B相電壓調(diào)整線圈，C相鉄芯柱饒有C相主回路線圈和C相電壓調(diào)整線圈；所述主回路線圈和電壓調(diào)整線圈繞向相同并且相互串聯(lián)，三相鐵芯柱上的所述主回路線圈串接在輸變電變壓器的輸出端與用電客戶端之間，所述電壓調(diào)整線圈設(shè)有多個抽頭，A相鐵芯柱、B相鐵芯柱和C相鐵芯柱上的電壓調(diào)整線圈的多個抽頭分別連接至多路選擇開關(guān)，并由抽頭實現(xiàn)三相主回路線圈和電壓調(diào)整線圈的Y形連接，所述三個鐵芯柱上還分別繞有電磁平衡補償線圈，三相電磁平衡補償線圈呈Λ形連接；所述電磁平衡補償線圈還通過補償開關(guān)與電カ電容器并聯(lián)； 所述穩(wěn)壓控制電路包括三相電壓傳感器、三相電流傳感器、Α/D轉(zhuǎn)換電路、微處理器和開關(guān)控制電路，所述三相電壓傳感器、三相電流傳感器連接在主回路線圈到用電客戶端的線路上，三相電壓傳感器和三相電流傳感器的信號輸出連接Α/D轉(zhuǎn)換電路，Α/D轉(zhuǎn)換電路通過光電隔離電路與微處理器的數(shù)據(jù)輸入接ロ電路連接，微處理器的數(shù)據(jù)輸出通過開關(guān)控制電路控制所述多路選擇開關(guān)和補償開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓裝置，其特征在于，所述電カ電容器是20微法的電カ電容器。
3.ー種交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓裝置，包括自偶變壓器式調(diào)壓裝置和穩(wěn)壓控制電路，所述自偶變壓器式調(diào)壓裝置包括三柱式變壓器鐵芯、A相主回路線圈和A相電壓調(diào)整線圈、B相主回路線圈和B相電壓調(diào)整線圈、C相主回路線圈和C相電壓調(diào)整線圈；三相各自主回路線圈和各自電壓調(diào)整線圈相互串聯(lián)，所述變壓器鐵芯的三個柱分別是針對三相輸變電源的A相鉄芯柱、B相鉄芯柱和C相鉄芯柱；其特征在于，所述主回路線圈是串聯(lián)的第一主回路線圈和第二主回路線圈，在A相鉄芯柱繞有A相第一主回路線圈和與A相第一主回路線圈繞向相同的A相電壓調(diào)整線圈,在B相鐵芯柱繞有B相第一主回路線圈和與B相第一主回路線圈繞向相同的B相電壓調(diào)整線圈，在C相鉄芯柱繞有C相第一主回路線圈和與C相第一主回路線圈繞向相同的C相電壓調(diào)整線圈；Α相第二主回路線圈與A相第一主回路線圈繞向相反設(shè)置在B相鐵芯柱上，B相第二主回路線圈與B相第一主回路線圈繞向相反設(shè)置在C相鉄芯柱上，C相第二主回路線圈與C相第一主回路線圈繞向相反設(shè)置在A相鉄芯柱上；三相鉄芯柱上的所述主回路線圈串接在輸變電變壓器的輸出端與用電客戶端之間，所述電壓調(diào)整線圈設(shè)有多個抽頭，A相鉄芯柱、B相鉄芯柱和C相鉄芯柱上的電壓調(diào)整線圈的多個抽頭分別連接至多路選擇開關(guān)，并由抽頭實現(xiàn)三相主回路線圈和電壓調(diào)整線圈的Y形連接；所述三個鐵芯柱上還分別繞有電磁平衡補償線圈，三相電磁平衡補償線圈呈Λ形連接；所述電磁平衡補償線圈還通過開關(guān)與電カ電容器并聯(lián)； 所述穩(wěn)壓控制電路包括三相電壓傳感器、三相電流傳感器、Α/D轉(zhuǎn)換電路、微處理器和開關(guān)控制電路，所述三相電壓傳感器、三相電流傳感器連接在主回路線圈到用電客戶端的線路上，三相電壓傳感器和三相電流傳感器的信號輸出連接Α/D轉(zhuǎn)換電路，Α/D轉(zhuǎn)換電路通過光電隔離電路與微處理器的數(shù)據(jù)輸入接ロ電路連接，微處理器的數(shù)據(jù)輸出通過開關(guān)控制電路控制所述多路選擇開關(guān)和補償開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓裝置，其特征在于，所述電カ電容器是20微法的電カ電容器。
5.5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓裝置，其特征在于，所述第一主回路線圈和第二主回路線圈的匝數(shù)比是2. 5至3. 5。
6.—種交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓控制方法,該方法是基于ー種交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓裝置實現(xiàn)的穩(wěn)壓控制方法；所述交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓裝置包括自偶變壓器式調(diào)壓裝置和穩(wěn)壓控制電路，所述自偶變壓器式調(diào)壓裝置包括三相主回路線圈和三相電壓調(diào)整線圈，所述主回路線圈和電壓調(diào)整線圈繞向相同并且相互串聯(lián)，所述主回路線圈串接在輸變電變壓器的輸出端與用電客戶端之間，所述電壓調(diào)整線圈設(shè)有多個抽頭，多個抽頭分別連接至多路選擇開關(guān)，并由抽頭實現(xiàn)三相主回路線圈和電壓調(diào)整線圈的Y形連接，所述自偶變壓器式調(diào)壓裝置還繞有三相電磁平衡補償線圈，三相電磁平衡補償線圈呈Λ形連接；所述電磁平衡補償線圈還通過補償開關(guān)與電カ電容器并聯(lián)；所述穩(wěn)壓控制電路包括三相電壓傳感器、三相電流傳感器、Α/D轉(zhuǎn)換電路、微處理器和開關(guān)控制電路，所述三相電壓傳感器、三相電流傳感器連接在主回路線圈到用電客戶端的線路上，三相電壓傳感器和三相電流傳感器的信號輸出連接Α/D轉(zhuǎn)換電路，Α/D轉(zhuǎn)換電路通過光電隔離電路與微處理器的數(shù)據(jù)輸入接ロ電路連接，微處理器的數(shù)據(jù)輸出通過開關(guān)控制電路控制所述多路選擇開關(guān)和補償開關(guān)；其特征在于，所述穩(wěn)壓控制方法的步驟包括電壓調(diào)整控制和磁路平衡控制； 所述電壓調(diào)整控制的步驟是 a.連續(xù)讀取五個用電客戶端的電壓有效值取平均值，所述有效值是在一秒鐘內(nèi)連續(xù)獲取的五個電壓值取平均的值； b.判斷電壓平均值是否超出了電壓變化最大允許值； c.如果超出了，則輸出報警，返回步驟a; d.如果未超出則根據(jù)電壓的正負(fù)方向變化輸出多路選擇開關(guān)控制信號，改變主回路線圈與電壓調(diào)整線圈的匝數(shù)比，進而改變主回路線圈的感應(yīng)壓降，返回步驟a; 所述磁路平衡控制步驟是 e.連續(xù)讀取五個用電客戶端的電流有效值取平均值，所述有效值是在一秒鐘內(nèi)連續(xù)獲取的五個電流值取平均的值； f.判斷電流平均值是否超出了三相電流不平衡允許值； g.如果超出了，則控制補償開關(guān)閉合將電カ電容接入，返回步驟e; h.如果未超出則斷開補償開關(guān)，將電力電容脫離電磁平衡補償線圏，返回步驟e。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的ー種交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓控制方法，其特征在于，所述電壓變化最大允許值是額定電壓的±15%。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的ー種交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓控制方法，其特征在于，所述三相電流不平衡允許值是三相電流平均值的土5%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓裝置及其穩(wěn)壓控制方法，所述交流輸變電低壓側(cè)穩(wěn)壓裝置包括自偶變壓器式調(diào)壓裝置和穩(wěn)壓控制電路，所述穩(wěn)壓控制方法包括電壓調(diào)整控制和磁路平衡控制；本發(fā)明使用戶端的電壓穩(wěn)定在設(shè)備最佳運行電壓值上，電力高次諧波分量得到有效的抑制或消減，電源系統(tǒng)上的浪涌電壓和浪涌電流、脈沖電壓和脈沖電流的干擾得到消除，使得電器設(shè)備壽命延長；本發(fā)明在節(jié)省電力的同時,減少了供電變壓器的負(fù)擔(dān)，使變壓器運行容量裕度加大。
文檔編號H02M5/12GK102647091SQ20121011511
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者姚杰, 徐四芹, 王學(xué)嶺, 白鷗 申請人:北京厚優(yōu)節(jié)電技術(shù)有限公司