[发明专利]补偿变压器式调压方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及交流调压技术，尤其涉及一种补偿变压器式调压方法和装置。 

背景技术

在包括单相220v线路和三相380v线路的低压配电网中，由于电网波动及负载投切频繁等原因，导致电压存在波动。如果负载电压过高，则导致损耗增加，且会对负载绝缘产生影响，如电机、灯具等负载；如果负载电压过低，则可能导致某些负载无法正常工作。当负载工作在额定电压以下时，可以产生节电的效果。因此，为了达到保护电器、降低损耗的目的，需要对配电网中的线路电压进行调节。 

在现有技术中，除了可以通过调节配电变压器的分接开关来实现线路调压，其它的调压方法主要包括晶闸管相控调压式调压方法、电感调压式调压方法、自藕绕组抽头式调压方法和电压补偿式调压方法。其中，晶闸管相控调压式调压方法利用晶闸管的相控原理，通过控制导通角的大小，将供电输入电压的正弦波电压正负对称地切去一部分，从而降低了施加在照明电源上的电压平均值，达到节能的效果。电感调压式调压方法则在线路中串入电抗器，通过调节电抗值来实现降压，其包括有级调节和无级调节，有级调节通过控制接在各抽头的接触器的通断来实现，而无级调节则利用伺服电机带动电刷移动动触头来实现输出电压的连续。自藕绕组抽头式调压方法采用一台带有多个抽头的自耦变压器，自耦变压器与配电变压器副绕组并联，通过调节抽头来实现调压。电压补偿式调压方法是在负载线路中串入一反电势，通过调节该反电势幅值实现调压，补偿用的反电势通过补偿变压器获得，该变压器低压侧串入负载线路，高压侧与电源并联，通过调节高压侧电压实现调压，为了实现多级调节，可以接入多只补偿变压器。 

然而，上述调压方法均存在一定的弊端，晶闸管相控调压式调压方法的输出电压存在畸变、谐波大，且不适用于有容性补偿负载。电感调压式调压方法的不足是其体积、重量大，需要多组接触器或电机拖动机构，增加无功消耗。自藕绕组抽头式调压方法的切换过程需要严格控制，不能使负载开路，抽头也不能短路，且实现抽头可靠投切比较困难，存在调节冲击。而电压补偿式调压方法的投切开关采用接触器时，在开关投切过程中存在很高的冲击电压，投切开关采用晶闸管时，则存在导通损耗。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种补偿变压器式调压方法和装置，消除开关切换时产生的电压冲击，减少导通损耗。 

为了实现上述目的，本发明提供了一种补偿变压器式调压装置，包括补偿变压器组、复合开关和系统控制器； 

所述补偿变压器组以串联的方式连接在电源与负载之间，其中每个补偿变压器的高压绕组的每个端子由两个复合开关交替控制； 

所述复合开关的投切状态由所述系统控制器来控制； 

所述系统控制器根据负载的输出电压和用户输入的期望电压确定所述复合开关的投切组合，并根据所述投切组合向所述复合开关发送投切信号，所述系统控制器对所述复合开关进行投切控制过程中，每次只控制一个所述复合开关的打开或关闭，通过返回的开关状态信号确定上一个所述复合开关打开或关闭成功后，才向另一个所述复合开关发送打开或关闭的投切信号； 

其中，所述复合开关包括开关功率回路和开关控制回路，所述开关控制回路与所述系统控制器共同控制所述复合开关的投切状态，所述开关功率回路由双向晶闸管和继电器并联构成，或者所述开关功率回路由两只反并联晶闸管和接触器并联构成。 

本发明还提供了一种补偿变压器式调压方法，包括： 

系统控制器根据确定的复合开关的投切组合向所述复合开关发送投切信号，所述系统控制器对所述复合开关进行投切控制过程中，每次只控制一个所述复合开关的打开或关闭，通过返回的开关状态信号确定上一个所述复合开关打开或关闭成功后，才向另一个所述复合开关发送打开或关闭的投切信号； 

复合开关的微处理器根据检测到的开关状态、所述投切信号和预设的投 切时序控制所述复合开关的投切状态； 

所述复合开关的微处理器根据所述复合开关的投切状态调节所述负载的输出电压； 

其中，所述复合开关包括开关功率回路和开关控制回路，所述开关控制回路与所述系统控制器共同控制所述复合开关的投切状态，所述开关功率回路由双向晶闸管和继电器并联构成，或者所述开关功率回路由两只反并联晶闸管和接触器并联构成。