一种三相低电压补偿装置的制作方法

1.本实用新型涉及电力技术的领域，并广泛应用于调压稳压装置，具体是涉及一种三相低电压补偿装置。


背景技术：

2.电力是现代工农业和现代社会生活使用的最重要的能源之一，电压变化广泛地影响各种工业用电设备。随着科学技术的发展，电在人类社会的发展中将发挥更大的作用。电压是电的重要属性，它是电源提供能量特性的重要参数，也是供电和用电设备之间配合应考虑的首要因素。
3.电是文明社会的产物，它又促进文明社会的发展，电的使用程度是和文明社会密切相关的，文明社会的指标是科学技术迅速发展，生产的社会化程度越高，生产规模越来越大，技术要求越来越复杂，分工越来越明细，各生产环节的协调越来越重要。电压值、电压标准值以及它们的分级就是需要协调的内容之一。各方尽量协调一致，得以达到一个相对稳定的阶段,从而提高电气设备的互换性和通用性，减少量身定制的电气设备，为电气设备的高效、大生产服务,降低因电压值不配合而带来的生产成本。
4.而电压质量问题包括以下情况：
5.①
电压偏差：运行电压值，在额定电压值的
±
10％范围；
6.②
欠电压：运行电压值，在额定电压值的90％～80％范围，且持续时间大于1分钟的电压变化；
7.③
过电压：运行电压值，在额定电压值的110％～120％范围，且持续时
8.间大于1分钟的电压变化；
9.④
短时欠电压:其时间范围为3秒～1分钟；
10.⑤
短时过电压:其时间范围为3秒～1分钟；
11.⑥
暂时过电压:其时间范围为60毫秒～3秒；
12.⑦
暂时欠电压:其时间范围为60毫秒～3秒；
13.⑧
三相电压不平衡：运行三相电压不平度≥2％，短时≥4％。
14.根据用电设备的安全电压要求，即用电设备端电压压差变化应在
±
5％。有的要求还更高，即用电设备端电压压差变化应≤2.5％，三相电压不平衡度≤2.6％。目前市面上的调压装置主要有:无载调压变压器、有载调压变压器、无功补偿装备、vqc电压无功控制装置、感应式调压器、碳刷式交流稳压器，但该些产品存在以下不足：
①
无载调压变压器的价钱便宜、性能可靠，但不能随电压变化而同步调整，只能停电后再进行调整；
②
有载调压变压器能随电压变化而同步调整，不过它配备了有载调压分接头，在调整电压时很难避免不产生电弧，因此它需要经常检修；
③
无功补偿装备性能可靠，但它只能修复无功功率引起的电压变化，它不能修复有功功率引起的电压变化；
④
vqc电压无功控制装置能够保证电压质量，优化电网无功潮流，并对电网经济运行等发挥重要作用，不过它的连续工作安全时间≤1000小时；
⑤
感应式调压器虽然可靠，但响应速度慢，调压速度≤5v/s，效率≤93％、稳压精
度≤
±
5％；
⑥
碳刷式交流稳压器的调压速度≤25v/s，需要定期维护。
15.申请人还发现:
①
无载调压变压器不能随电压变化而同步调整，只能停电后再进行调整，因此它使用时麻烦并且不能起到有效稳压作用。还发现，当电压升高时会使变压器励磁电流增加，使铁芯中磁感应强度b增加，导致铁损增加、铁芯温升增加促使绕组绝缘老化加速；
②
有载调压变压器在调整电压时易产生电弧。还发现，如果检修不及时，会引起供电短时欠电压，从而导致先进用电设备停止工作或损坏，甚至可能引发供电系统电压崩溃，给该用电区域的生产经营和工作生活带来不良影响；
③
无功补偿装备不能修复有功功率引起的电压变化。还发现，它的电容无功功率与电压平方成比例，电压上升虽然其无功功率提高，但由于电场增强使局部放电加强，使绝缘寿命降低，若长期在1.1un下工作，其寿命约降至额定寿命的44％。还发现，电容器的爆炸及外壳鼓肚等现象，是因局部放电及绝缘老化积累效应所引起的，由此可见高电压也严重影响无功补偿装置的预期使用寿命，以及供电的安全运行；
④
vqc电压无功控制装置在连续工作安全时间≥1000小时，如果检修不及时，可能引起供电短时欠电压，从而导致先进用电设备停止工作或损坏，甚至造成该用电区域供电系统瓦解的重大事故。同时还发现，以上所述
①②③④
的根本原因，都是由电力变压器调压分接头的不合理和有载调压分接头开关的不可靠所引起；
⑤
感应式调压器，调压速度≤5v/s，效率≤93％、稳压精度≤
±
5％；
⑥
碳刷式交流稳压器的调压速度≤25v/s，需要定期维护。还发现，如未定期维护，当碳刷磨损严重时，轻则烧掉铜柱并影响供电，重则造成安全事故。
16.针对上述技术问题，申请人发明出：第一种“三相高电压调节装置”、第二种“高电压调节装置”、第三种“三相低电压补偿装置”第四种“低电压补偿装置”、第五种“电压质量修复装置”、第六种“经济型三相交流稳压装置”、第七种“经济型交流稳压装置”，而在本实用新型中，申请人针对其中上述出现的三相低电压的问题，以及市面上的电压调节装置所存在的技术问题，提出一种三相低电压补偿装置。


技术实现要素：

17.为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种操作简单、安全可靠、调压效果好的三相低电压补偿装置。
18.本实用新型的技术方案为一种三相低电压补偿装置，包括三相补偿器t1和三相调整器t2，所述三相补偿器t1包括初级绕组tu、初级绕组tv、初级绕组tw、初级绕组tn、以及次级绕组，所述三相调整器t2包括三个绕组和设于绕组中的x个抽头，抽头分别为抽头xu1、抽头xu2、抽头xu3、抽头xu4、抽头xu5、抽头xu6和抽头xv1、抽头xv2、抽头xv3、抽头xv4、抽头xv5、抽头xv6和抽头xw1、抽头xw2、抽头xw3、抽头xw4、抽头xw5、抽头xw6以及初级绕组tn。
19.进一步改进的是，还包括双向晶闸管vtxu、双向晶闸管vtxv、双向晶闸管vtxw、双向晶闸管vtxx1、双向晶闸管vtxx2、双向晶闸管vtxx3、双向晶闸管vtxx4、双向晶闸管vtxx5、双向晶闸管vtxx6、双向晶闸管vtxx7、双向晶闸管vtxy1、双向晶闸管vtxy2、双向晶闸管vtxy3、双向晶闸管vtxy4、双向晶闸管vtxy5、双向晶闸管vtxy6、双向晶闸管vtxy7、双向晶闸管vtxz1、双向晶闸管vtxz2、双向晶闸管vtxz3、双向晶闸管vtxz4、双向晶闸管vtxz5、双向晶闸管vtxz6以及双向晶闸管vtxz7，所述三相补偿器t2抽头xu1连接于双向晶闸管vtxx1、所述三相补偿器t2抽头xu2连接有双向晶闸管vtxx2、所述三相补偿器t2抽头
xu3连接于双向晶闸管vtxx3、所述三相补偿器t2抽头xu4连接于双向晶闸管vtxx4、所述t2抽头xu5连接于双向晶闸管vtxx5、所述三相补偿器t2抽头xu6连接于双向晶闸管vtxx6、所述t2的a相输入端连接于双向晶闸管vtxx7，所述三相补偿器t2抽头xv1连接于双向晶闸管vtxy1、所述三相补偿器t2抽头xv3连接于双向晶闸管vtxy2、所述三相补偿器t2抽头xv3连接于双向晶闸管vtxy3、所述三相补偿器t2抽头xv4连接于双向晶闸管vtxy4、所述三相补偿器t2抽头xv5连接于双向晶闸管vtxy5、所述三相补偿器t2抽头xv6连接于双向晶闸管vtxy6、所述双向晶闸管t2的b相输入端连接于双向晶闸管vtxy7，所述三相补偿器t2抽头xw1连接于双向晶闸管vtxz1、所述三相补偿器t2抽头xw2连接于双向晶闸管vtxz2、所述三相补偿器t2抽头xw3连接于双向晶闸管vtxz3、所述三相补偿器t2抽头xw4连接有于双向晶闸管vtxz4、所述三相补偿器t2抽头xw5连接于双向晶闸管vtxz5、所述三相补偿器t2抽头xw6连接于双向晶闸管vtxz6、所述三相补偿器t2的c相输入端连接于双向晶闸管vtxz7，所述双向晶闸管vtxx1、vtxx2、vtxx3、vtxx4、vtxx5、vtxx6、vtxx7的另一端连接于三相补偿器t1初级绕组tu，所述双向晶闸管vtxy1、vtxy2、vtxy3、vtxy4、vtxy5、vtxy6、vtxy7的另一端连接于t1初级绕组tv,所述双向晶闸管vtxz1、双向晶闸管vtxz2、双向晶闸管vtxz3、双向晶闸管vtxz4、双向晶闸管vtxz5、双向晶闸管vtxz6、双向晶闸管vtxz7的另一端连接于t1初级绕组tw，所述t1初级绕组tu还连接于双向晶闸管vtxu，所述t1初级绕组tv还连接于双向晶闸管vtxv，所述t1初级绕组tw还连接于双向晶闸管vtxw，所述双向晶闸管vtxu、双向晶闸管vtxv、双向晶闸管vtxw还连接于t1初级绕组tn。
20.进一步改进的是，还包括三相控制保护开关qf，所述三相调整器t2的a相输入端、双向晶闸管t2的b相输入端、双向晶闸管t2的c相输入端分别连接于三相控制保护开关qf的一端，所述三相控制保护开关qf的另一端分别连接于三相电压输出端。
21.进一步改进的是，所述初级绕组tn连接于输入n线。
22.进一步改进的是，还包括人机系统装置、主控系统装置、驱动系统装置，所述三相输入电压、电流和三相输出电压、电流和各组三相补偿器t1和三相调整器t2均连接于主控系统装置，所述人机系统装置以及驱动系统装置均连接于主控系统装置，所述人机系统装置为可触屏操作界面，所属主控系统装置通过驱动系统装置控制三相补偿器t1和三相调整器t2工作。
23.进一步改进的是，还包括1台以上三相补偿器t1和三相调整器t2串联或并联的组合。
24.通过采用上述的技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型提出的一种三相低电压补偿装置，具体详见附图1：
25.①
当通电或输入电压等于额定电压时，主控系统装置控制t2中的双向晶闸管关断(即：详见表一)、t1中的双向晶闸管vtxu、vtxv、vtxw接通,将初级绕组tu、tv、tw和初次绕组tn短接，从而使输入电压等于输出电压；
26.②
当输入电压低于额定电压时，主控系统装置控制t1中的双向晶闸管vtxu、vtxv、vtxw关断,与t2中对应的双向晶闸管接通(即：详见表二)，使t2对t1的初级绕组进行供电，并对次级绕组给予电压补偿，最终使输出电压等于额定电压；
27.本实用新型控制简单、不产生反峰电压、安全可靠、响应时间快60毫秒、输入电压宽≥额定值70％、稳压精度≤3％，效率≥99％、并具有异常不间断旁路直通功能和欠压、过
压报警功能，额定容量大(根据稳压范围决定)、连续安全运行时间≥12个月，使用寿命≥240个月。能够理补市面上产品的不足。
附图说明
28.图1为本实用新型实施例中三相低电压补偿装置的电路原理图；
29.图2为本实用新型实施例中人机系统装置的界面图1；
30.图3为本实用新型实施例中人机系统装置的界面图2；
31.图4为本实用新型实施例中人机系统装置的界面图3。
具体实施方式
32.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明:
33.如图1所示：一种三相低电压补偿装置，包括三相补偿器t1和三相调整器t2，所述三相补偿器t1包括初级绕组tu、初级绕组tv、初级绕组tw、初级绕组tn、以及次级绕组，所述三相调整器t2包括三个绕组和设于绕组中的x个抽头，抽头分别为抽头xu1、抽头xu2、抽头xu3、抽头xu4、抽头xu5、抽头xu6和抽头xv1、抽头xv2、抽头xv3、抽头xv4、抽头xv5、抽头xv6和抽头xw1、抽头xw2、抽头xw3、抽头xw4、抽头xw5、抽头xw6以及初级绕组tn，还包括双向晶闸管vtxu、双向晶闸管vtxv、双向晶闸管vtxw、双向晶闸管vtxx1、双向晶闸管vtxx2、双向晶闸管vtxx3、双向晶闸管vtxx4、双向晶闸管vtxx5、双向晶闸管vtxx6、双向晶闸管vtxx7、双向晶闸管vtxy1、双向晶闸管vtxy2、双向晶闸管vtxy3、双向晶闸管vtxy4、双向晶闸管vtxy5、双向晶闸管vtxy6、双向晶闸管vtxy7、双向晶闸管vtxz1、双向晶闸管vtxz2、双向晶闸管vtxz3、双向晶闸管vtxz4、双向晶闸管vtxz5、双向晶闸管vtxz6以及双向晶闸管vtxz7，所述t2抽头xu1连接于双向晶闸管vtxx1、所述t2抽头xu2连接有双向晶闸管vtxx2、所述t2抽头xu3连接于双向晶闸管vtxx3、所述t2抽头xu4连接于双向晶闸管vtxx4、所述t2抽头xu5连接于双向晶闸管vtxx5、所述t2抽头xu6连接于双向晶闸管vtxx6、所述t2a相输入端连接于双向晶闸管vtxx7，所述t2抽头xv1连接于双向晶闸管vtxy1、所述t2抽头xv3连接于双向晶闸管vtxy2、所述t2抽头xv3连接于双向晶闸管vtxy3、所述t2抽头xv4连接于双向晶闸管vtxy4、所述t2抽头xv5连接于双向晶闸管vtxy5、所述t2抽头xv6连接于双向晶闸管vtxy6、所述t2b相输入端连接于双向晶闸管vtxy7，所述t2抽头xw1连接于双向晶闸管vtxz1、所述t2抽头xw2连接于双向晶闸管vtxz2、所述t2抽头xw3连接于双向晶闸管vtxz3、所述t2抽头xw4连接有于双向晶闸管vtxz4、所述t2抽头xw5连接于双向晶闸管vtxz5、所述t2抽头xw6连接于双向晶闸管vtxz6、所述t2c相输入端连接于双向晶闸管vtxz7，所述双向晶闸管vtxx1、vtxx2、vtxx3、vtxx4、vtxx5、vtxx6、vtxx7的另一端连接于t1初级绕组tu，所述双向晶闸管vtxy1、vtxy2、vtxy3、vtxy4、vtxy5、vtxy6、vtxy7的另一端连接于t1初级绕组tv,所述双向晶闸管vtxz1、vtxz2、vtxz3、vtxz4、vtxz5、vtxz6、vtxz7的另一端连接于t1初级绕组tw，所述t1初级绕组tu还连接于双向晶闸管vtxu，所述t1初级绕组tv还连接于双向晶闸管vtxv，所述t1初级绕组tw还连接于双向晶闸管vtxw，所述双向晶闸管vtxu、vtxv、vtxw还连接于t1初级绕组tn，还包括三相控制保护开关qf，所述三相调整器t2的a相输入端、t2的b相输入端、t2的c相输入端分别连接于三相控制保护开关qf的一端，所述三相控制保护开关qf的另一端分别连接于三相电压输出端，所述初级绕组tn连接于输入n线，还包括人机系统装置、
主控系统装置、驱动系统装置，所述三相输入电压、电流和三相输出电压、电流和各组三相补偿器t1和三相调整器t2均连接于主控系统装置，所述人机系统装置以及驱动系统装置均连接于主控系统装置，所述人机系统装置为可触屏操作界面，所属主控系统装置通过驱动系统装置控制三相补偿器t1和三相调整器t2工作；如图2-4为本发明人机系统装置的界面图，包括电压显示、电流显示、技术参数设定显示、技术参数重置，主视图显示的：输入电压包括当前值、实时自动记录的最大值和最小值，输出电压包括当前值、实时自动记录的最大值和最小值，电流包括当前值和实时自动记录的最大值和最小值，技术参数设定显示包括“额定电压值”、“稳压精度值”、“稳压阈值设定值”、“电压调整方式”、“工作方式”“异常三相不平衡保护值”、“异常过压保护值”、“异常欠压保护值”、“输入故障处理方式”、“稳压故障处理方式”，技术参数重置包括“额定电压值”、“稳压精度值”、“稳压阈值设定值”、“电压调整方式”、“工作方式”“异常三相不平衡保护值”、“异常过压保护值”、“异常欠压保护值”、“输入故障处理方式”、“稳压故障处理方式”。
34.本实用新型的一种低电压补偿方式，还包括1台以上三相补偿器t1和三相调整器t2串联或并联的组合。也在本实用新型的保护范围内。
35.工作原理：
①
当通电或输入电压等于额定电压时，主控系统装置控制t2中的双向晶闸管关断(即：详见表一)、t1中的双向晶闸管vtxu、vtxv、vtxw接通,将初级绕组tu、tv、tw和初次绕组tn短接，从而使输入电压等于输出电压，如表一所示：
[0036][0037]
表一
[0038]
②
当输入电压低于额定电压时，主控系统装置控制t1中的双向晶闸管vtxu、vtxv、vtxw关断,与t2中对应的双向晶闸管接通(即：详见表二)，使t2对t1的初级绕组进行供电，并对次级绕组给予电压补偿，最终使输出电压等于额定电压值，如表2所示：
[0039][0040]
表二
[0041]
以上通过具体实施例对本实用新型进行了详细的说明，但这些并非构成对本实用新型的限制。在不脱离本实用新型原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本实用新型的保护。