專利名稱：一種電壓偏差調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力電壓調(diào)節(jié)技術(shù)，具體涉及一種用于電力配電系統(tǒng)的電壓偏差調(diào)節(jié)器。
背景技術(shù)：
在電力配電系統(tǒng)中，供電電壓波動(dòng)是不可避免的。為了保證供電電能質(zhì)量，減小供電電壓偏差，目前常用的調(diào)節(jié)電壓偏差的方法是采用無(wú)載(無(wú)勵(lì)磁)或有載分接開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)電力變壓器的高壓側(cè)的抽頭，從而改變電力變壓器的變壓比的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)的。無(wú)載(無(wú)勵(lì)磁)調(diào)壓必須先斷開(kāi)負(fù)載和供電電源才能實(shí)施操作，顯然有很大的局限性；有載分接開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)電力變壓器的抽頭是較為廣泛采用的帶負(fù)載調(diào)節(jié)供電電壓偏差的方法，該方法采用多檔開(kāi)關(guān)切換電力變壓器的高壓側(cè)的抽頭以改變變壓器初級(jí)與次級(jí)的電壓比(匝數(shù))t匕。然而，由于有載分接開(kāi)關(guān)是一種由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械式開(kāi)關(guān)，在實(shí)際應(yīng)用中分接開(kāi)關(guān)在帶載切換變壓器的高壓側(cè)的回路抽頭時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧，而電弧會(huì)對(duì)分接開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)產(chǎn)生有害影響，降低開(kāi)關(guān)壽命和可靠性，同時(shí)使油槽中的變壓器油產(chǎn)生碳化，導(dǎo)致絕緣等級(jí)下降；此外，電動(dòng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)故障率也很高。所以，目前常用的有載分接開(kāi)關(guān)調(diào)壓方式存在著壽命短，可靠性差，動(dòng)作周期長(zhǎng)，故障率高的缺點(diǎn)。因此，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者和專業(yè)人員努力去改進(jìn)有載調(diào)壓技術(shù)。一種方案是利用固態(tài)開(kāi)關(guān)與機(jī)械開(kāi)關(guān)組成混合開(kāi)關(guān)(機(jī)械式改進(jìn)型)，切換時(shí)，讓固態(tài)開(kāi)關(guān)先動(dòng)作，延遲一段時(shí)間后機(jī)械開(kāi)關(guān)再動(dòng)作，用這種方法來(lái)解決切換時(shí)產(chǎn)生電弧的問(wèn)題。還有采用真空泡構(gòu)成的真空有載分接開(kāi)關(guān)(如德國(guó)MR公司AVTlll型，其真空泡是MR與德國(guó)siemens公司合作開(kāi)發(fā)的)，以降低或消除電弧對(duì)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)和變壓器油的影響。近年來(lái)，較多關(guān)注的是采用固態(tài)開(kāi)關(guān)替代有機(jī)械結(jié)構(gòu)和觸點(diǎn)的無(wú)弧式有載分接開(kāi)關(guān)調(diào)壓技術(shù)等(如ABB公司生產(chǎn)的UED型晶閘管無(wú)弧有載分接開(kāi)關(guān))，但由于以上技術(shù)方案結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作的可靠性和制造成本等問(wèn)題，難以得到商業(yè)性推廣。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)有載分接開(kāi)關(guān)直接在電力變壓器高壓側(cè)通過(guò)調(diào)節(jié)變壓器抽頭來(lái)調(diào)節(jié)電壓偏差方案的弊端，本發(fā)明提出一種主回路固定的電壓偏差調(diào)節(jié)器，從而提高了電力配電系統(tǒng)的可靠性，降低了故障率。本發(fā)明的目的在于提供一種電壓偏差調(diào)節(jié)器，不在電力變壓器的高壓側(cè)或低壓側(cè)的主回路直接用開(kāi)關(guān)進(jìn)行分接切換調(diào)節(jié)電壓，具有可靠性高、切換時(shí)無(wú)電弧、調(diào)節(jié)速度快、經(jīng)濟(jì)性好、維護(hù)量小以及易于實(shí)現(xiàn)智能化自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)可靠實(shí)用的供電電壓偏
差調(diào)節(jié)。本發(fā)明的電壓偏差調(diào)節(jié)器包括:電壓分級(jí)器Tl、由η個(gè)開(kāi)關(guān)組成的多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Κη、相位切換單元以及電磁耦合器G ;其中，電壓分級(jí)器Tl的高端并聯(lián)在電力變壓器T的低壓側(cè)；多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn的一端分別與電壓分級(jí)器Tl的分級(jí)抽頭相連；多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn的另一端與電壓分級(jí)器Tl的低端經(jīng)相位切換單元連接到電磁耦合器G的輸入端；電磁耦合器G串聯(lián)于電力變壓器T的一次側(cè)，η為彡2的自然數(shù)。多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn的一端分別與電壓分級(jí)Tl的分級(jí)抽頭相連，選擇不同的開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，便得到不同大小的耦合電壓，通過(guò)開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通，選擇大小合適的電壓。相位切換單元可改變電壓的相位，使耦合電壓與電網(wǎng)電壓的相位相同或相反。本發(fā)明采用在電力變壓器T的低壓側(cè)的分支回路并聯(lián)電壓分級(jí)器Tl，通過(guò)多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn選擇適當(dāng)?shù)碾妷?，再?jīng)過(guò)相位切換單元選擇相位，將大小可調(diào)且相位可變的正弦波電壓施加至電磁耦合器G的輸入端，通過(guò)電磁耦合器G的耦合來(lái)間接地改變(增加或減小)電力變壓器T的輸入電壓的數(shù)值，從而達(dá)到調(diào)節(jié)電壓偏差的目的。本發(fā)明采用串聯(lián)的電磁耦合器調(diào)整電力變壓器的電壓，電力變壓器的主回路固定，沒(méi)有依靠機(jī)械電動(dòng)裝置動(dòng)作的觸頭開(kāi)關(guān)，因此系統(tǒng)穩(wěn)定，故障概率低，性價(jià)比高。電壓分級(jí)器Tl的分級(jí)抽頭分別與多路矩陣開(kāi)關(guān)Kl Kn相連，在選擇電壓大小，切換開(kāi)關(guān)時(shí)，各個(gè)抽頭的過(guò)渡需要時(shí)間，使得主回路的電壓跳動(dòng)大，不平穩(wěn)，主回路中的電流造成感應(yīng)電壓，從而造成瞬時(shí)過(guò)電壓，切換過(guò)渡過(guò)程不安全，危害很大。為了解決這一問(wèn)題，在多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn與相位切換單元之間設(shè)置平衡變壓器Τ2，多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn的另一端的奇數(shù)端并聯(lián)后接入平衡變壓器Τ2的一端，偶數(shù)端并聯(lián)后接入平衡變壓器Τ2的另一端，平衡變壓器Τ2的中間端與電壓分級(jí)器Tl的低端經(jīng)相位切換單元連接到電磁耦合器G的輸入端。本發(fā)明由于采用在多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn的另一端設(shè)置平衡變壓器Τ2，使得電壓輸出平穩(wěn)，開(kāi)關(guān)切換平滑，安全性提高。而且，在切換開(kāi)關(guān)時(shí)，平衡變壓器Τ2可以使得當(dāng)多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn中任何相鄰的二個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)導(dǎo)通不致產(chǎn)生較大的環(huán)流，并且經(jīng)平衡變壓器Τ2的中心端輸出電壓為相鄰二個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)導(dǎo)通時(shí)電位差的一半。這樣，在開(kāi)關(guān)數(shù)量不變的情況下，調(diào)節(jié)點(diǎn)更多；或者，在調(diào)節(jié)點(diǎn)不變的情況下，可以減少開(kāi)關(guān)的數(shù)量。本發(fā)明的電磁耦合 器G可采用四端口器件，也可采用五端口器件。當(dāng)電磁耦合器G為四端口器件時(shí)，相位切換單元包括第一至第四相位切換開(kāi)關(guān)，四只開(kāi)關(guān)，平衡變壓器Τ2的中間端輸出經(jīng)相位切換開(kāi)關(guān)第二和第四相位切換開(kāi)關(guān)連接至電磁耦合器G的輸入端，電壓分級(jí)器Tl的低端經(jīng)相位切換開(kāi)關(guān)第一和第三相位切換開(kāi)關(guān)連接至電磁耦合器G的輸入端。當(dāng)電磁耦合器G為五端口器件時(shí)，即電磁耦合器G的輸入側(cè)為兩組串連的耦合線圈作為三端口引出時(shí)，可以將相位切換開(kāi)關(guān)簡(jiǎn)化為第一和第二相位切換開(kāi)關(guān)，兩只開(kāi)關(guān)，平衡變壓器Τ2的中間端分別經(jīng)第一和第二相位切換開(kāi)關(guān)連接至電磁耦合器G的輸入端的兩端點(diǎn)，電壓分級(jí)器Tl的低端連接至電磁耦合器G的輸入端的中間點(diǎn)。本發(fā)明的電壓偏差調(diào)節(jié)器可以是三相聯(lián)動(dòng)的同時(shí)調(diào)節(jié)電壓的調(diào)節(jié)器，也可以是各相獨(dú)立調(diào)節(jié)電壓的調(diào)節(jié)器。各相獨(dú)立調(diào)節(jié)電壓的調(diào)節(jié)器除了可以調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓偏差外，還可以調(diào)節(jié)電網(wǎng)的三相電壓不平衡。本發(fā)明的電壓分級(jí)器Tl可以是自耦式，也可以是隔離式，以適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)合需要。將電壓分級(jí)器Tl設(shè)計(jì)成隔離式時(shí)，調(diào)節(jié)器與電力變壓器T的一次側(cè)和二次側(cè)將全部隔離。此時(shí)調(diào)節(jié)器的各部件單元便全部與供電電源和負(fù)載沒(méi)有電的聯(lián)系，僅為磁場(chǎng)耦合，這在某些應(yīng)用場(chǎng)合下也是需要的。電力變壓器T可以為降壓式電力變壓器，也可以為升壓式電力變壓器。對(duì)于降壓式電力變壓器，電力變壓器T的一次側(cè)為高壓側(cè)；對(duì)于升壓式電力變壓器，電力變壓器T的一次側(cè)為低壓側(cè)。對(duì)于降壓式電力變壓器Τ，將電磁耦合器G串聯(lián)于電力變壓器T的一次側(cè)(高壓側(cè))，而從電力變壓器T的二次側(cè)(低壓側(cè))并聯(lián)電壓分級(jí)器Tl，進(jìn)行電壓偏差調(diào)節(jié)；對(duì)于升壓式電力變壓器T，將電磁耦合器G串聯(lián)于電力變壓器T的一次側(cè)(低壓側(cè))，而從電力變壓器T的一次側(cè)(低壓側(cè))并聯(lián)電壓分級(jí)器Tl，進(jìn)行電壓偏差調(diào)節(jié)。對(duì)于降壓式電力變壓器T，其二次側(cè)的電壓為0.4KV的低壓時(shí)，多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn通?？梢赃x擇空氣式接觸器作開(kāi)關(guān)。當(dāng)電力變壓器T的調(diào)節(jié)端為高壓時(shí)，可選擇真空接觸器作開(kāi)關(guān)。當(dāng)在要求頻繁動(dòng)態(tài)快速切換時(shí)，可選擇固態(tài)開(kāi)關(guān)。多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn和相位切換單元的開(kāi)關(guān)，可以是手動(dòng)開(kāi)關(guān)，也可以是如空氣式接觸器和真空接觸器等的電磁開(kāi)關(guān)，或者是如可控硅和固態(tài)繼電器等固態(tài)開(kāi)關(guān)。對(duì)多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn和相位切換單元的開(kāi)關(guān)的控制可以采取手動(dòng)方式；也可以通過(guò)設(shè)置電壓或電流等電量傳感器和控制器，自動(dòng)地對(duì)多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn和相位切換單元的開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制；還可以通過(guò)具有計(jì)算機(jī)硬件控制平臺(tái)和計(jì)算機(jī)通訊接口，按電力通訊規(guī)約，由智能電網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明采用了在電力變壓器的一次側(cè)串聯(lián)電磁耦合器，然后通過(guò)大小可調(diào)且方向可變的耦合電壓與網(wǎng)側(cè)電壓進(jìn)行同相或反相疊加的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)供電電壓偏差的調(diào)節(jié)，該方案無(wú)論在電力變壓器的一次側(cè)或二次側(cè)均無(wú)依靠機(jī)械電動(dòng)裝置動(dòng)作的觸頭開(kāi)關(guān)。因此，電壓偏差調(diào)節(jié)的可靠性得以提高，故障率顯著降低，供電電網(wǎng)因調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障引起中斷的概率將變得很小，具有較高的性能價(jià)格比。


圖1為本發(fā)明的工作原理的輸出電壓隨輸入電壓的變化的波形圖，其中(a)同相位調(diào)節(jié)電壓的波形圖，(b)為反相位調(diào)節(jié)電壓的波形圖；圖2為本發(fā)明的電壓偏差調(diào)節(jié)器的實(shí)施例一中電力變壓器T為降壓式電力變壓器時(shí)的系統(tǒng)圖；圖3是本發(fā)明的電壓偏差調(diào)節(jié)器的實(shí)施例一中電力變壓器T為降壓式電力變壓器時(shí)的電路圖；圖4是本發(fā)明的電壓偏差調(diào)節(jié)器的實(shí)施例二中電力變壓器T為升壓式電力變壓器時(shí)的系統(tǒng)圖；圖5是本發(fā)明的電壓偏差調(diào)節(jié)器的實(shí)施例二中電力變壓器T為升壓式電力變壓器時(shí)的電路圖；圖6是本發(fā)明的電壓偏差調(diào)節(jié)器的實(shí)施例三中電磁耦合器G為五端口時(shí)，相位切換單元的電路連接的局部圖；圖7是本發(fā)明的控制系統(tǒng)原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明的工作原理基于如下:Uo= (Ui 土 Ug)/K式中:Uo為電力變壓器T的輸出電壓Ui為電網(wǎng)的供電電壓Ug為耦合電壓K為電力變壓器T的電壓比(或匝數(shù)比)改變耦合電壓Ug的數(shù)值的大小和極性，則可調(diào)節(jié)輸出電壓Uo的增加和減小。
I)令相位切換單元使耦合電壓Ug與電網(wǎng)電壓Ui同相位，多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn某一開(kāi)關(guān)或某二只相鄰開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，則產(chǎn)生與電網(wǎng)電壓Ui相同極性的耦合電壓Ug進(jìn)行同相疊加，經(jīng)電力變壓器T變壓后得到比Ui/K更大的電壓，使輸出電壓Uo升高，即u i=Uim Sincotu g=Ugm Sincot則輸出電壓u O= (Uim Sin ω t+Ugm Sin ω t) /K其中，u ο為電力變壓器T的輸出電壓的瞬時(shí)值u g為電力變壓器T的輸出電壓的瞬時(shí)值U i為電網(wǎng)的供電電壓的瞬時(shí)值ω為角頻率Ugm為電力變壓器T的輸出電壓的最大值Uim為電網(wǎng)的供電電壓的最大值或Uo=(Ui+Ug)/K其波形圖如圖1 (a)所示；2)令相位切換單元使耦合電壓Ug與電網(wǎng)電壓Ui反相位，多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn某一開(kāi)關(guān)或某二只相鄰開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，則產(chǎn)生與電網(wǎng)電壓Ui相同極性的耦合電壓Ug進(jìn)行反相疊加，經(jīng)電力變壓器T變壓后得到比Ui/K更小的電壓，使輸出電壓Uo降低，即u i=Uim Sincotu g=Ugm Sin (ω t-180° )則輸出電壓u ο= [Uim Sin ω t+Ugm Sin (ω t-180° ) ] /K或Uo=(Ui —Ug)/K其波形圖如圖1 (b)所示；3)當(dāng)相位切換單元同時(shí)導(dǎo)通時(shí),稱合電壓Ug=O,此時(shí)輸出電壓Uo:Uo=Ui/K即相當(dāng)于調(diào)節(jié)電路未干預(yù)的狀態(tài)。實(shí)施例一在本實(shí)施例中，電力變壓器T為降壓式電力變壓器，電磁耦合器G為四端口器件，相位切換單元由Ka Kd四個(gè)開(kāi)關(guān)組成。電力變壓器T為降壓式電力變壓器時(shí)的系統(tǒng)圖如圖2所示，電壓調(diào)節(jié)單元I包括多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn和相位切換單元。如圖3所示，本實(shí)施例的電壓偏差調(diào)節(jié)器包括:電壓分級(jí)器Tl、由四只開(kāi)關(guān)組成的多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl K4、相位切換單元以及電磁耦合器G ;其中，電壓分級(jí)器Tl的高端H并聯(lián)在電力變壓器T的低壓側(cè)，即二次側(cè)；多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl K4的一端與電壓分級(jí)Tl的分級(jí)抽頭相連；多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl和K3的另一端并聯(lián)后接入平衡變壓器T2的一端a，K2和K4的另一端并聯(lián)后接入平衡變壓器T2的另一端b，平衡變壓器T2的中間端c經(jīng)第二和第四相位切換開(kāi)關(guān)Kb和Kd連接至電磁耦合器G的輸入端X和Y，電壓分級(jí)器Tl的低端L經(jīng)第一和第三相位切換開(kāi)關(guān)Ka和Kc連接到電磁稱合器G的輸入端X和Y ;電磁稱合器G的輸出端X和y串聯(lián)于電力變壓器T的一次側(cè)。降壓式電力變壓器T的參數(shù):10KV/0.4KV、500KVA、Yyo聯(lián)接；按圖3所示的電路(三相中的一相)，電壓分級(jí)器Tl的參數(shù)為:分別為相電壓32.5V、97.5VU62.5V、227.5V (線電壓分別為56.29VU68.87V、281.46V,394.04V);如果選擇電力變壓器T的一次側(cè)調(diào)節(jié)范圍為±7% (即線電壓±700V,相電壓±404.16V)時(shí),可計(jì)算出電磁f禹合器G的I禹合系統(tǒng)為1: 1.7765 (電磁耦合器G的輸入與輸出比值為227.5:404.16V)，如果忽略平衡變壓器T2和電磁耦合器G的損耗，可據(jù)此計(jì)算出理想狀態(tài)下對(duì)電力變壓器T的電壓偏差。實(shí)施例二在本實(shí)施例中，電力變壓器T為升壓式電力變壓器，電磁耦合器G為四端口器件，相位切換單元由Ka Kd四個(gè)開(kāi)關(guān)組成。電力變壓器T為降壓式電力變壓器時(shí)的系統(tǒng)圖如圖4所示，電壓調(diào)節(jié)單元I包括多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn和相位切換單元。如圖5所示，本實(shí)施例的電壓偏差調(diào)節(jié)器包括:電壓分級(jí)器Tl、由四只開(kāi)關(guān)組成的多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Κη、相位切換單元以及電磁耦合器G ;其中，電壓分級(jí)器Tl的高端H并聯(lián)在電力變壓器T的低壓側(cè)，即一次側(cè)；多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Κ4的一端與電壓分級(jí)Tl的分級(jí)抽頭相連；多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl和Κ3的另一端并聯(lián)后接入平衡變壓器Τ2的一端a，K2和K4并聯(lián)后接入平衡變壓器T2的另一端b，平衡變壓器T2的中間端c經(jīng)第二和第四相位切換開(kāi)關(guān)Kb和Kd連接至電磁耦合器G的輸入端X和Y，電壓分級(jí)器Tl的低端L經(jīng)第一和第三相位切換開(kāi)關(guān)Ka和Kc連接到電磁耦合器G的輸入端X和Y ;電磁耦合器G的輸出端x和y串聯(lián)于電力變壓器T的一次側(cè)。實(shí)施例三在本實(shí)施例中，電磁耦合器G為五端口器件，相位切換單元由第一和第二相位切換開(kāi)關(guān)Ka和Kb兩個(gè)開(kāi)關(guān)組成，相位切換單元在電路中的連接如圖6所示。電磁耦合器G的輸入側(cè)為兩組串連的耦合線圈作為三端口引出時(shí)，平衡變壓器T2的中間端c分別經(jīng)第一和第二相位切換開(kāi)關(guān)Ka和Kb連接至電磁耦合器G的輸入端的兩端點(diǎn)X和Y，電壓分級(jí)器Tl的低端L連接至電磁耦合器G的輸入端的中間點(diǎn)O。按照?qǐng)D7的控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn和相位切換單元的自動(dòng)控制。通過(guò)對(duì)供電電網(wǎng)和負(fù)載側(cè)的電量傳感器，變換為弱電信號(hào)，輸入電量IQ和輸出電量OQ經(jīng)過(guò)取樣電路SC，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，輸入到單片計(jì)算機(jī)MCU或數(shù)字信號(hào)處理器DSP進(jìn)行運(yùn)算、分析及處理，并根據(jù)人機(jī)對(duì)話所設(shè)置SU的控制參數(shù)，將控制指令通過(guò)接口電路IC去控制多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn和相位切換單元。顯示單元將相關(guān)控制參數(shù)、狀態(tài)、網(wǎng)側(cè)和負(fù)載的有關(guān)電量等信息通過(guò)液晶顯示器LCD顯示出來(lái)。保護(hù)電路PC可使本系統(tǒng)在異常情況退出調(diào)節(jié)功能。通訊接口 Cl可通過(guò)通訊規(guī)約接入電力通訊網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行雙向通訊，既可將本系統(tǒng)的狀態(tài)向電力調(diào)度部門報(bào)告，又可接收電力調(diào)度部門的指令，統(tǒng)一調(diào)度進(jìn)行電壓偏差調(diào)節(jié)。最后需要注意的是，公布實(shí)施方式的目的在于幫助進(jìn)一步理解本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明及所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換和修改都是可能的。因此，本發(fā)明不應(yīng)局限于實(shí)施例所公開(kāi)的內(nèi)容，本發(fā)明要求保護(hù)的范圍以權(quán)利要求書(shū)界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種電壓偏差調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述電壓偏差調(diào)節(jié)器包括:電壓分級(jí)器Tl、由η個(gè)開(kāi)關(guān)組成的多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Κη、相位切換單元以及電磁耦合器G ;其中，所述電壓分級(jí)器Tl的高端并聯(lián)在電力變壓器T的低壓側(cè)；所述多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn的一端分別與電壓分級(jí)器Tl的分級(jí)抽頭相連；所述多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn的另一端與電壓分級(jí)器Tl的低端經(jīng)相位切換單元連接到電磁耦合器G的輸入端；所述電磁耦合器G串聯(lián)于電力變壓器T的一次側(cè)，η為彡2的自然數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的電壓偏差調(diào)節(jié)器，其特征在于，在所述多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn與相位切換單元之間設(shè)置平衡變壓器Τ2，所述多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn的另一端的奇數(shù)端并聯(lián)后接入平衡變壓器Τ2的一端，偶數(shù)端并聯(lián)后接入平衡變壓器Τ2的另一端，所述平衡變壓器Τ2的中間端與電壓分級(jí)器Tl的低端經(jīng)相位切換單元連接到電磁耦合器G的輸入端。。
3.如權(quán)利要求1所述的電壓偏差調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述電磁耦合器G采用四端口器件，或者采用五端口器件。
4.如權(quán)利要求3所述的電壓偏差調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述電磁耦合器G采用四端口器件，所述相位切換單元包括第一至第四相位切換開(kāi)關(guān)，所述平衡變壓器Τ2的中間端輸出經(jīng)相位切換開(kāi)關(guān)第二和第四相位切換開(kāi)關(guān)連接至電磁耦合器G的輸入端，所述電壓分級(jí)器Tl的低端經(jīng)相位切換開(kāi)關(guān)第一和第三相位切換開(kāi)關(guān)連接至電磁耦合器G的輸入端。
5.如權(quán)利要求3 所述的電壓偏差調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述電磁耦合器G采用五端口器件，所述相位切換單元包括第一和第二相位切換開(kāi)關(guān)，平衡變壓器Τ2的中間端分別經(jīng)第一和第二相位切換開(kāi)關(guān)連接至電磁耦合器G的輸入端的兩端點(diǎn)，電壓分級(jí)器Tl的低端連接至電磁稱合器G的輸入端的中間點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求1所述的電壓偏差調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述電力變壓器T為降壓式電力變壓器，或者為升壓式電力變壓器；對(duì)于降壓式電力變壓器，電力變壓器T的一次側(cè)為高壓偵牝?qū)τ谏龎菏诫娏ψ儔浩?，電力變壓器T的一次側(cè)為低壓側(cè)；對(duì)于降壓式電力變壓器Τ，將電磁耦合器G串聯(lián)于電力變壓器T的一次側(cè)，而從電力變壓器T的二次側(cè)并聯(lián)電壓分級(jí)器Tl，進(jìn)行電壓偏差調(diào)節(jié)；對(duì)于升壓式電力變壓器Τ，將電磁耦合器G串聯(lián)于電力變壓器T的一次側(cè)，而從電力變壓器T的一次側(cè)并聯(lián)電壓分級(jí)器Tl，進(jìn)行電壓偏差調(diào)節(jié)。
7.如權(quán)利要求1所述的電壓偏差調(diào)節(jié)器，其特征在于，多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn和相位切換單元的開(kāi)關(guān)，采用手動(dòng)開(kāi)關(guān)、電磁開(kāi)關(guān)以及固態(tài)開(kāi)關(guān)中的一種；對(duì)多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn和相位切換單元的開(kāi)關(guān)的控制采取手動(dòng)方式；或者通過(guò)設(shè)置電壓或電流等電量傳感器和控制器，自動(dòng)地對(duì)多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn和相位切換單元的開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制；或者通過(guò)具有計(jì)算機(jī)硬件控制平臺(tái)和計(jì)算機(jī)通訊接口，按電力通訊規(guī)約，由智能電網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
8.如權(quán)利要求6所述的電壓偏差調(diào)節(jié)器，其特征在于，對(duì)于降壓式電力變壓器Τ，其二次側(cè)的電壓為0.4KV的低壓時(shí)，多路開(kāi)關(guān)矩陣Kl Kn選擇空氣式接觸器作開(kāi)關(guān)；當(dāng)電力變壓器T的調(diào)節(jié)端為高壓時(shí)，選擇真空接觸器作開(kāi)關(guān)；當(dāng)在要求頻繁動(dòng)態(tài)快速切換時(shí)，選擇固態(tài)開(kāi)關(guān)。
9.如權(quán)利要求1所述的電壓偏差調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述電壓偏差調(diào)節(jié)器是三相聯(lián)動(dòng)的同時(shí)調(diào)節(jié)電壓的調(diào)節(jié)器，或者是各相獨(dú)立調(diào)節(jié)電壓的調(diào)節(jié)器。
10.如權(quán)利要求1所述的電壓偏差調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述電壓分級(jí)器Tl，采用自耦式，或者采用隔離式。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電壓偏差調(diào)節(jié)器。本發(fā)明的電壓偏差調(diào)節(jié)器包括電壓分級(jí)器T1、由n個(gè)開(kāi)關(guān)組成的多路開(kāi)關(guān)矩陣K1～Kn、相位切換單元以及電磁耦合器G；其中，電壓分級(jí)器T1的高端并聯(lián)在電力變壓器T的低壓側(cè)；多路開(kāi)關(guān)矩陣K1～Kn的一端分別與電壓分級(jí)器T1的分級(jí)抽頭相連；多路開(kāi)關(guān)矩陣K1～Kn的另一端與電壓分級(jí)器T1的低端經(jīng)相位切換單元連接到電磁耦合器G的輸入端；電磁耦合器G串聯(lián)于電力變壓器T的一次側(cè)。本發(fā)明無(wú)論在電力變壓器的一次側(cè)或二次側(cè)均無(wú)依靠機(jī)械電動(dòng)裝置動(dòng)作的觸頭開(kāi)關(guān)，因此電壓偏差調(diào)節(jié)的可靠性得以提高，故障率顯著降低，供電電網(wǎng)因調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障引起中斷的概率將變得很小，具有較高的性能價(jià)格比。
文檔編號(hào)H02J3/12GK103178527SQ20131010126
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者劉志勇 申請(qǐng)人:劉志勇