中稳智能交流稳压器
阅读说明：本技术 中稳智能交流稳压器 (Intelligent medium-stability AC voltage stabilizer ) 是由 张谋龙 于 2021-09-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及电力技术的领域,并广泛应用于调压稳压装置,具体是涉及一种控制简单、不产生反峰电压、安全可靠、调压效果好的中稳智能交流稳压器,包括复数台三相电压补偿器,各组所述三相电压补偿器包括一次绕组A1、一次绕组A2、一次绕组B1、一次绕组B2、一次绕组C1、一次绕组C2、二次绕组a1、二次绕组a2、二次绕组a3、二次绕组a4、二次绕组b1、二次绕组b2、二次绕组b3、二次绕组b4、二次绕组c1、二次绕组c2、二次绕组c3、二次绕组c4。(The invention relates to the field of electric power technology, and is widely applied to voltage regulating and stabilizing devices, in particular to a medium-stability intelligent alternating current voltage stabilizer which is simple to control, does not generate inverse peak voltage, is safe and reliable, and has good voltage regulating effect, and comprises a plurality of three-phase voltage compensators, wherein each group of three-phase voltage compensators comprise a primary winding A1, a primary winding A2, a primary winding B1, a primary winding B2, a primary winding C1, a primary winding C2, a secondary winding a1, a secondary winding a2, a secondary winding A3, a secondary winding a4, a secondary winding B1, a secondary winding B2, a secondary winding B3, a secondary winding B4, a secondary winding C1, a secondary winding C2, a secondary winding C3 and a secondary winding C4.)
技术领域
本发明涉及电力技术的领域，并广泛应用于调压稳压装置，具体是涉及一种中稳智能交流稳压器。
背景技术
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，作为一种商品，它不停地流动，不能方便储存，也不能在使用前进行质量检测；与其他的商品不同之处在于它的用户往往远离发电厂，多个发电机发出的电能同时送入电网，然后通过多个变压器和架空线或埋地电缆送到用户；供电方无法将不合乎标准的电能质量从供电网收回，用户也没有办法拒收这样的电能，所以保证用电点的供电质量并不是一件容易的事情；电力供应商提供的电能质量往往和用户所期望的有很大的差别；同时，一些用户负荷的变化也会在电力网中引起电能质量恶化，如大量的电子设备，这对电力系统和电源质量均造成严重的污染，影响公用电网的电能质量，也影响了用户自已和邻近用户的电能质量，高科技的发展，必然要引进高科技的生产设备，而这些用电设备往往是电压敏感负荷，被迫用户对电压质量提出更高的要求。
而电压质量问题包括以下情况：
①电压偏差：运行电压值，在额定电压值的±7％范围；
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；
③过电压：运行电压值，在额定电压值的110％～120％范围，且持续时间大于1分钟的电压变化；
④短时欠电压:其时间范围为3秒～1分钟；
⑤短时过电压:其时间范围为3秒～1分钟；
⑥暂时过电压:其时间范围为60毫秒～3秒；
⑦暂时欠电压:其时间范围为60毫秒～3秒；
⑧三相电压不平衡：运行三相电压不平度≥2％，短时≥4％。
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: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；④VQC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。
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；④VQC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。
针对上述技术问题，申请人发明出：第一种“中稳智能稳压装置”、第二种“中稳数控稳压装置”、第三种“中稳智控稳压装置”第四种“中稳HV智能稳压装置”、第五种“中稳HV数控稳压装置”、第六种“中稳电能质量修复装置”、第七种“中稳智能交流稳压器”、第八种“中稳数控交流稳压器”、第九种“中稳LV智能稳压装置”、第十种“中稳LV数控稳压装置”，而在本发明中，申请人针对其中上述出现的电压质量问题，以及市面上的电压调节装置所存在的技术问题，提出一种中稳智能交流稳压装置。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种控制简单、不产生反峰电压、安全可靠、调压效果好的中稳智能稳压器。
本发明的技术方案为一种中稳智能交流稳压器，包括复数台三相电压补偿器，并应用于各种电压等级分类、各种调压稳压装置的冷却分类，也包括单台三相电压偿器组合的分类，各组所述三相电压补偿器包括一次绕组A1、一次绕组A2、一次绕组B1、一次绕组B2、一次绕组C1、一次绕组C2、二次绕组a1、二次绕组a2、二次绕组a3、二次绕组a4、二次绕组b1、二次绕组b2、二次绕组b3、二次绕组b4、二次绕组c1、二次绕组c2、二次绕组c3、二次绕组c4。
优选的，还包括三相输入保护开关Q1、三相输出保护开关Q2、抑制器BAA、抑制器BAB、抑制器BAC，所述三相电压补偿器一次绕组A1连接于三相输出保护开关Q2输入端A相，所述三相电压补偿器一次绕组A2连接于三相输入保护开关Q1输出端A相，所述三相电压补偿器一次绕组B1连接于三相输出保护开关Q2输入端B相，所述三相电压补偿器一次绕组B2连接于三相输入保护开关Q1输出端B相，所述三相电压补偿器一次绕组C1连接于三相输出保护开关Q2输入端C相，所述三相电压补偿器一次绕组C2连接于三相输入保护开关Q1输出端C相，所述三相输入保护开关Q1输入端A相连接于输入电源A相，所述三相输入保护开关Q1输入端B相连接于输入电源B相，所述三相输入保护开关Q1输入端C相连接于输入电源C相，所述三相电压补偿器二次绕组a1连接于二次绕组b1和二次绕组c1，所述三相电压补偿器二次绕组a2连接于二次绕组b4，所述三相电压补偿器二次绕组a3连接于抑制器BAA的一端，所述三相电压补偿器二次绕组a4连接于二次绕组c2，所述三相电压补偿器二次绕组c3连接于抑制器BAC的一端，所述三相电压补偿器二次绕组b2连接于二次绕组c4，所述三相电压补偿器二次绕组b3连接于抑制器BAB的一端，所述抑制器BAA的另一端连接于三相电压补偿器二次绕组a1，所述抑制器BAB的另一端连接于三相电压补偿器二次绕组b1，所述抑制器BAC的另一端连接于三相电压补偿器二次绕组c1。
优选的，还包括双向可控硅STTA1、双向可控硅STTA2、双向可控硅STTB1、双向可控硅STTB2、双向可控硅STTC1、双向可控硅STTC2，所述三相电压补偿器次级绕组a3连接有双向可控硅STTA1和双向可控硅STTA2的一端，所述三相电压补偿器次级绕组a4连接有双向可控硅STTA2的另一端，所述三相电压补偿器次级绕组b3连接有双向可控硅STTB1和双向可控硅STTB2的一端，所述三相电压补偿器次级绕组b4连接有双向可控硅STTB2的一端，所述三相电压补偿器次级绕组c3连接有双向可控硅STTC1和双向可控硅STTC2的一端,所述三相电压补偿器次级绕组c4连接有双向可控硅STTA2的另一端。
优选的，还包括三相控制保护开关，所述双向可控硅STTA1的另一端连接于三相控制保护开关A相的一端，所述双向可控硅STTB1的另一端连接于三相控制保护开关B相的一端，所述双向可控硅STTC1的另一端连接于三相控制保护开关C相的一端,所述三相控制保护开关A相的另一端连接于三相电压补偿器一次绕组A1，所述三相控制保护开关B相的另一端连接于三相电压补偿器一次绕组B1，所述三相控制保护开关C相的另一端连接于三相电压补偿器一次绕组C1。
优选的，还包括人机系统、主控系统、驱动系统，电压监测装置，所述三相输入电压、电流和三相输出电压、电流、三相电压补偿器均连接于主控系统，所述电压监测装置可实时自动记录三相输入电压当前值、最大值、最小值和实时自动记录输出电压当前值、最大值、最小值，所述人机系统、驱动系统、电压监测装置均连接于主控系统，所属主控系统通过驱动系统控制三相电压补偿器工作。
通过采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明提出的一种中稳智能交流稳压器，具体详见附图1，
①当通电或输入电压等于额定值电压时，主控系统控制三相电压补偿器次级绕组短接，使输出电压等于当前电压值。②当输入电压低于额定值，主控系统控制双向可控硅STTA2、STTB2、STTC2关断，同时接通双向可控硅STTA1、STTB1、STTC1，将三相电压补偿器二次绕组对一次绕组进行电压补偿，从而使输出电压等于额定电压值。③当输入电压大于额定值，主控系统控制双向可控硅STTA1、STTB1、STTC1关断，同时三相电压补偿器正极二次绕组a2、二次绕组a3、二次绕组b2、二次绕组b3、二次绕组c2、二次绕组c3将一次绕组进行电压抵消。
本发明控制简单、不产生反峰电压、安全可靠、调压速度≤10毫秒、输入电压宽≤20％、稳压精度≤3％、效率≥98％、具异常保护功能、不间断旁路直通功能和欠压、过压报警功能，连续安全运行时间≥24个月，使用寿命≥18年，能够理补市面上产品的不足。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。而且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。并且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。还有，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；④VQC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。
附图说明
图1为本发明实施例中中稳智能交流稳压器的电路原理图；
图2为本发明实施例中人机系统的界面图；
图3为本发明实施例中电压监测装置的界面图:
图4为本发明实施例中计量装置的界面图:
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明:
如图1所示：一种中稳智能交流稳压器，包括复数台三相电压补偿器，并应用于各种电压等级分类、各种调压稳压装置的冷却分类，也包括单台三相电压偿器组合的分类，各组所述三相电压补偿器包括一次绕组A1、一次绕组A2、一次绕组B1、一次绕组B2、一次绕组C1、一次绕组C2、二次绕组a1、二次绕组a2、二次绕组a3、二次绕组a4、二次绕组b1、二次绕组b2、二次绕组b3、二次绕组b4、二次绕组c1、二次绕组c2、二次绕组c3、二次绕组c4。还包括三相输入保护开关Q1、三相输出保护开关Q2、抑制器BAA、抑制器BAB、抑制器BAC，所述三相电压补偿器一次绕组A1连接于三相输出保护开关Q2输入端A相，所述三相电压补偿器一次绕组A2连接于三相输入保护开关Q1输出端A相，所述三相电压补偿器一次绕组B1连接于三相输出保护开关Q2输入端B相，所述三相电压补偿器一次绕组B2连接于三相输入保护开关Q1输出端B相，所述三相电压补偿器一次绕组C1连接于三相输出保护开关Q2输入端C相，所述三相电压补偿器一次绕组C2连接于三相输入保护开关Q1输出端C相，所述三相输入保护开关Q1输入端A相连接于输入电源A相，所述三相输入保护开关Q1输入端B相连接于输入电源B相，所述三相输入保护开关Q1输入端C相连接于输入电源C相，所述三相电压补偿器二次绕组a1连接于二次绕组b1和二次绕组c1，所述三相电压补偿器二次绕组a2连接于二次绕组b4，所述三相电压补偿器二次绕组a3连接于抑制器BAA的一端，所述三相电压补偿器二次绕组a4连接于二次绕组c2，所述三相电压补偿器二次绕组c3连接于抑制器BAC的一端，所述三相电压补偿器二次绕组b2连接于二次绕组c4，所述三相电压补偿器二次绕组b3连接于抑制器BAB的一端，所述抑制器BAA的另一端连接于三相电压补偿器二次绕组a1，所述抑制器BAB的另一端连接于三相电压补偿器二次绕组b1，所述抑制器BAC的另一端连接于三相电压补偿器二次绕组c1。还包括双向可控硅STTA1、双向可控硅STTA2、双向可控硅STTB1、双向可控硅STTB2、双向可控硅STTC1、双向可控硅STTC2，所述三相电压补偿器次级绕组a3连接有双向可控硅STTA1和双向可控硅STTA2的一端，所述三相电压补偿器次级绕组a4连接有双向可控硅STTA2的另一端，所述三相电压补偿器次级绕组b3连接有双向可控硅STTB1和双向可控硅STTB2的一端，所述三相电压补偿器次级绕组b4连接有双向可控硅STTB2的一端，所述三相电压补偿器次级绕组c3连接有双向可控硅STTC1和双向可控硅STTC2的一端,所述三相电压补偿器次级绕组c4连接有双向可控硅STTA2的另一端。还包括三相控制保护开关，所述双向可控硅STTA1的另一端连接于三相控制保护开关A相的一端，所述双向可控硅STTB1的另一端连接于三相控制保护开关B相的一端，所述双向可控硅STTC1的另一端连接于三相控制保护开关C相的一端,所述三相控制保护开关A相的另一端连接于三相电压补偿器一次绕组A1，所述三相控制保护开关B相的另一端连接于三相电压补偿器一次绕组B1，所述三相控制保护开关C相的另一端连接于三相电压补偿器一次绕组C1。还包括人机系统、主控系统、驱动系统，电压监测装置，所述三相输入电压、电流和三相输出电压、电流、三相电压补偿器均连接于主控系统，所述电压监测装置可实时自动记录三相输入电压当前值、最大值、最小值和实时自动记录输出电压当前值、最大值、最小值，所述人机系统、驱动系统、电压监测装置均连接于主控系统，所属主控系统通过驱动系统控制三相电压补偿器工作。图2为本发明人机系统的界面图：包括额定电压值设置、稳压精度设置、三相电压∑u保护设置、过流保护设置、稳压故障处理设置、输入故障处理设置、电压表校对、电流表校对等,图3为本发明电压监测装置的界面图:包括电压监测装置可实时自动记录三相输入电压当前值、最大值、最小值和实时自动记录输出电压当前值、最大值、最小值。
工作原理：①当通电或输入电压等于额定值电压时，主控系统控制三相电压补偿器次级绕组短接，使输出电压等于当前电压值。②当输入电压低于额定值，主控系统控制双向可控硅STTA2、STTB2、STTC2关断，同时接通双向可控硅STTA1、STTB1、STTC1，将三相电压补偿器二次绕组对一次绕组进行电压补偿，从而使输出电压等于额定电压值。③当输入电压大于额定值，主控系统控制双向可控硅STTA1、STTB1、STTC1关断，同时三相电压补偿器正极二次绕组a2、二次绕组a3、二次绕组b2、二次绕组b3、二次绕组c2、c3将一次绕组进行电压抵消。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护。
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