[实用新型]一种电压偏差调节器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电压调节技术，具体涉及一种用于电力配电系统的电压偏差调节器。

背景技术

在电力配电系统中，供电电压波动是不可避免的。为了保证供电电能质量，减小供电电压偏差，目前常用的调节电压偏差的方法是采用无载（无励磁）或有载分接开关来调节电力变压器的高压侧的抽头，从而改变电力变压器的变压比的方式来实现电压调节的。无载（无励磁）调压必须先断开负载和供电电源才能实施操作，显然有很大的局限性；有载分接开关调节电力变压器的抽头是较为广泛采用的带负载调节供电电压偏差的方法，该方法采用多档开关切换电力变压器的高压侧的抽头以改变变压器初级与次级的电压比（匝数）比。然而，由于有载分接开关是一种由电动机驱动的机械式开关，在实际应用中分接开关在带载切换变压器的高压侧的回路抽头时会产生电弧，而电弧会对分接开关触点产生有害影响，降低开关寿命和可靠性，同时使油槽中的变压器油产生碳化，导致绝缘等级下降；此外，电动的机械机构故障率也很高。所以，目前常用的有载分接开关调压方式存在着寿命短，可靠性差，动作周期长，故障率高的缺点。因此，国内外许多学者和专业人员努力去改进有载调压技术。一种方案是利用固态开关与机械开关组成混合开关（机械式改进型），切换时，让固态开关先动作，延迟一段时间后机械开关再动作，用这种方法来解决切换时产生电弧的问题。还有采用真空泡构成的真空有载分接开关（如德国MR公司AVT111型，其真空泡是MR与德国siemens公司合作开发的），以降低或消除电弧对开关触点和变压器油的影响。近年来，较多关注的是采用固态开关替代有机械结构和触点的无弧式有载分接开关调压技术等（如ABB公司生产的UED型晶闸管无弧有载分接开关），但由于以上技术方案结构复杂，工作的可靠性和制造成本等问题，难以得到商业性推广。

实用新型内容

针对有载分接开关直接在电力变压器高压侧通过调节变压器抽头来调节电压偏差方案的弊端，本实用新型提出一种主回路固定的电压偏差调节器，从而提高了电力配电系统的可靠性，降低了故障率。

本实用新型的目的在于提供一种电压偏差调节器，不在电压变压器的高压侧或低压侧的主回路直接用开关进行分接切换调节电压，具有可靠性高、切换时无电弧、调节速度快、经济性好、维护量小以及易于实现智能化自动控制等优点，以实现可靠实用的供电电压偏差调节。

本实用新型的电压偏差调节器包括：电压分级器T1、由n个开关组成的多路开关矩阵K1～Kn、相位切换单元以及电磁耦合器G；其中，电压分级器T1的高端并联在电力变压器T的低压侧；多路开关矩阵K1～Kn的一端分别与电压分级器T1的分级抽头相连；多路开关矩阵K1～Kn的另一端与电压分级器T1的低端经相位切换单元连接到电磁耦合器G的输入端；电磁耦合器G串联于电力变压器T的一次侧，n为≥2的自然数。

多路开关矩阵K1～Kn的一端分别与电压分级T1的分级抽头相连，选择不同的开关导通，便得到不同大小的耦合电压，通过开关的导通，选择大小合适的电压。相位切换单元可改变电压的相位，使耦合电压与电网电压的相位相同或相反。本实用新型采用在电力变压器T的低压侧的分支回路并联电压分级器T1，通过多路开关矩阵K1～Kn选择适当的电压，再经过相位切换单元选择相位，将大小可调且相位可变的正弦波电压施加至电磁耦合器G的输入端，通过电磁耦合器G的耦合来间接地改变（增加或减小）电力变压器T的输入电压的数值，从而达到调节电压偏差的目的。本实用新型采用串联的电磁耦合器调整电力变压器的电压，电力变压器的主回路固定，没有依靠机械电动装置动作的触头开关，因此系统稳定，故障概率低，性价比高。