一种有载调压控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型有关于调压变压器技术领域，特别是有关于变压器中的调压控制，具体地讲是一种有载调压配电变压器的调压控制系统。
【背景技术】
[0002]由于我国部分电网，尤其是农村电网，线路较长、线径较细，随着负载的波动，电网电压波动较大，影响负载的可靠、高效、经济运行。因此需要对电网电压进行调节，保证电网供电电压的范围维持在负载需要的运行范围内。由于变压器设计、制造、材料质量和运行等诸多方面的原因，设备的故障时有发生，严重影响了电网的安全稳定运行。因此，变压器在线监测及故障诊断技术，是变压器由周期性检修，走向状态检修的重要一步。
[0003]传统的机械式有级调压方式分为:1.电容无功补偿;2.无励磁无载调压;3.带励磁有载机械多档位调压4.基于晶闸管的有载调压。机械式有级调压方式调压精度低，响应慢，机械触头磨损大，故障率高，且这些装置体积大、成本高、并且无法对电压状态进行及时的检测，对检测结果进行处理，并且技术及维修人员无法及时获得变压器运行数据，对变压器进行控制。
[0004]此外，随着智能电网的发展，对于偏远地区的电力变压器和电力装置的安全运行监视提出了要求，传统依靠人力进行巡检费时、费力和耗财。
[0005]所以，配电网电压的实时检测，变压器对检测结果实时响应是保持系统稳定运行的重要途径，同时，为了使技术及维修人员实时掌握变压器运行状态，对变压器问题进行及时处理，变压器数据的实时上传是一个应极为重视的问题。
[0006]因此，亟需一种有载调压装置控制系统来解决上述问题。
【发明内容】
[0007]为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种有载调压装置控制系统。
[0008]本实用新型所采用的技术方案是:一种有载调压控制系统，包括信号采集调理单元、频率检测单元、中央处理器、显示单元、通讯单元和开关控制单元，信号采集调理单元、频率检测、通讯单元与中央处理器的输入端相连，显示单元、开关控制单元与中央处理器的输出端相连，中央处理器接受信号采集调理单元、频率检测单元、通讯单元的信号，经计算后，控制开关控制单元的通断，进而控制变压器输出电压，并控制显示单元显示输出档位和电压波形，并可将数据实时经通讯单元传输至个人或企业终端，并且技术人员可远程对变压器进行实时控制。
[0009]本实用新型所述有载调压控制系统，所述信号采集调理单元由信号收集电路和信号处理电路组成，由信号收集电路采集变压器电压、电流，由信号处理电路将采集的双极信号变为单片机可识别的信号，输入中央处理器。
[0010]本实用新型所述有载调压控制系统，所述通讯单元通过GPRS或蓝牙对变压器运行状态进行实时上传，对变压器控制数据进行实时下载，并将数据实时传输至中央处理器。[0011 ]本实用新型所述有载调压控制系统，中央处理器与开关控制单元之间通过光耦合器连接，开关控制单元由晶闸管组成，开关控制单元采用“一控多”及“选控”方式。
[0012]本系统可以使技术人员可利用手机等终端对变压器进行远程监测与控制，本实用新型的有益效果是与传统电机驱动方式相比大大缩短了动作时间，动作时间小于0.1s，能够满足动态实时调整电压的需求;开关采用正反向晶闸管并联控制通断方式，与传统调压开关相比不需要在运行过程中进行滤油维护，产品寿命周期内免维护，大大提高动作的可靠性;开关电路大大简化，体积减小，不仅降低成本，而且了提高了设备的空间利用率。
【附图说明】
[0013]图1所示的是本实用新型系统框图；
[0014]图2所示的是本实用新型信号采集电路图；
[0015]图3所示的是本实用新型信号处理电路图；
[0016]图4所示的是本实用新型频率检测单元电路图；
[0017]图5所示的是本实用新型调压控制原理图。
【具体实施方式】
[0018]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合【具体实施方式】和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
[0019]图1所示的是本实用新型系统框图。所述控制系统包括信号采集调理单元、频率检测单元、中央处理器、显示单元、通讯单元和开关控制单元，信号采集调理单元、频率检测、通讯单元与中央处理器的输入端相连，显示单元、开关控制单元与中央处理器的输出端相连。
[0020]中央处理器接受信号采集调理单元、频率检测单元和通讯单元的信号，经计算后，控制开关控制单元的通断，进而控制变压器输出电压，并控制显示单元显示输出档位和输出电压波形，并可将数据实时经通讯单元传输至个人或企业终端，技术人员可远程对变压器进行控制。
[0021]本实施例中，所述信号采集调理单元由信号收集电路和信号处理电路组成，由信号收集电路采集变压器电压、电流，由信号处理电路将采集的双极信号变为单片机可识别的信号，输入中央处理器。
[0022]本实施例中，所述通讯单元通过GPRS或蓝牙对变压器运行状态进行实时上传，对变压器控制数据进行实时下载，并将数据实时传输至中央处理器。
[0023]本实施例中中央处理器与开关控制单元之间通过光耦合器连接，即中央处理器的输出控制线通过光耦合器件隔离，对晶闸管触发电路进行控制，从而实现晶闸管的通断控制，如图5所示。
[0024]图2所示的是本实用新型信号收集电路图。电压经过电压互感器变为100V交流电压，经电阻办转换为电流信号，后经精密电压互感器PT1转换为0.6V交流电压进行隔离，后经过电位器R4取出幅值降为0.2V的交流电压，输入信号调理电路，如图3所示。
[0025]图3所示的是本实用新型信号处理电路图。输入信号经Ro分压后与+2.5V电位相加，把双极性交流信号变为单片机可识别的0-5V信号。
[0026]图4所示的是本实用新型频率检测单元电路图。该电路检测方式与过零比较器运行方式相同，当输入信号为过零，过零比较器输出跳变，通过MCU的捕获//比较模块作为输入捕捉器，捕捉方波信号相邻上升及下降时间，即为变压器输送电压周期。中央处理器接收此信号后，调整输出信号的频率，保证每次输出控制的有效。
[0027]图5所示的是本实用新型调压控制原理图。通过将变压器线圈抽头与正向及反向并联晶闸管连接，根据信号采集调理单元所检测的电压值，中央处理器根据电压状况导通对应的晶闸管，同时，锁闭剩余晶闸管，使变压器输出电压控制在合理水平。
[0028]由于控制的晶闸管数目较多，所以采用“一控多”及“选控”方式，即多个晶闸管公用一个触发电路，在需要对某一晶闸管控制时，通过选择电路将触发脉冲发送到控制端。
[0029]中央处理器控制LED显示器输出电压控制档位，并由D/A转换，输出变压器波形，如图1所示，中央处理器应用M⑶微处理器(MSP430T149)作为处理核心，其与GPRS通讯模块与蓝牙通讯模块有很好的兼容性，可通过GPRS通讯模块或蓝牙对变压器传输电压、电流、档位数据、功率因数进行实时上传，对变压器控制数据进行实时下载，便于工作人员对变压器运行状态进行监控及远程控制。
[0030]技术人员可利用手机APP对变压器进行远程监测与控制，与现有技术相比，本发明的有益效果是与传统电机驱动方式相比大大缩短了动作时间，动作时间小于0.1s，能够满足动态实时调整电压的需求;开关采用正反向晶闸管并联控制通断方式，与传统调压开关相比不需要在运行过程中进行滤油维护，产品寿命周期内免维护，大大提高动作的可靠性；开关电路大大简化，体积减小，不仅降低成本，而且了提高了设备的空间利用率。
[0031]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种有载调压控制系统，其特征在于: 包括信号采集调理单元、频率检测单元、中央处理器、显示单元、通讯单元和开关控制单元，信号采集调理单元、频率检测单元、通讯单元与中央处理器的输入端相连，显示单元、开关控制单元与中央处理器的输出端相连；中央处理器接受信号采集调理单元、频率检测单元和通讯单元的信号，经计算后，控制开关控制单元的通断，进而控制变压器输出电压，并控制显示单元显示输出档位和电压波形，并将数据经通讯单元实时传输至个人或企业终端。2.根据权利要求1所述的有载调压控制系统，其特征在于: 所述信号采集调理单元由信号收集电路和信号处理电路组成，由信号收集电路采集变压器电压、电流，由信号处理电路将采集的双极信号变为单片机可识别的信号，输入中央处理器。3.根据权利要求1所述的有载调压控制系统，其特征在于:所述通讯单元通过GPRS或蓝牙对变压器运行状态进行实时上传，对变压器控制数据进行实时下载，并将数据实时传输至中央处理器。4.根据权利要求1所述的有载调压控制系统，其特征在于:中央处理器与开关控制单元之间通过光耦合器连接，开关控制单元由晶闸管组成，开关控制单元采用“一控多”及“选控”方式。
【专利摘要】本实用新型公开了一种有载调压控制系统，所述有载调压控制系统包括信号采集调理单元、频率检测单元、中央处理器、显示单元、通讯单元和开关控制单元，信号采集调理单元、频率检测、通讯单元与中央处理器的输入端相连，显示单元、开关控制单元与中央处理器的输出端相连。本实用新型所述控制系统大大缩短了动作时间，满足动态实时调整电压的需求，提高动作的可靠性，降低成本，提高设备的空间利用率。
【IPC分类】H01F29/04, G05F1/24
【公开号】CN205210745
【申请号】CN201520858309
【发明人】何萍, 颜昕, 王徐延, 汪源远, 王山磊
【申请人】江苏省电力公司南京供电公司, 江苏省电力公司, 国家电网公司, 山东电工电气集团新能科技有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年11月2日