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线间无损单相分流器与设计和控制方法

阅读:964发布:2023-12-21

专利汇可以提供线间无损单相分流器与设计和控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且线间无损单相分流器与设计和控制方法。分流器由有载分接 开关 ,分流 变压器 ,分压变压器,控制 电机 , 微处理器 、二个切换开关, 温度 传感单元构成,安装在两根 导线 之间。分流器输入端连接靠近用电负载一端的内导体和第一切换开关;输出端连接下一段靠近送端电源的内导体、外导体和第二切换开关。分流变压器和分压变压器采用 升压变压器 ,根据结构的不同,分流变压器分为双绕组分流变压器,自耦分流变压器;分压变压器分为双绕组分压变压器,自耦分压变压器。本 发明 通过计算变压器线圈 匝 比,在微处理器对切换开关的控制下使导体 电流 刚好满足防 冰 融冰需求,精准控制电流、精准控制 防冰 融冰。分流器可在正常输电和防冰融冰双重模式下工作,操作简单可靠。,下面是线间无损单相分流器与设计和控制方法专利的具体信息内容。

1.一种线间无损单相分流器,输电线路的输电导线采用同轴电缆结构的自制热导线,其特征在于:线间无损单相分流器安装在两根导线之间,自制热导线分成若干段(2-1~2-n),相对于所描述线间无损单相分流器位置,靠近送端电源(5)一侧的自制热导线称为上一段自制热导线,靠近用电负载(6)一侧的自制热导线称为下一段自制热导线,线间无损单相分流器简称为分流器;相邻段自制热导线的外导体(4-1~4-n)短路连接,每段自制热导线靠近送端电源(5)的内导体(3-1~3-n)和外导体(4-1~4-n)短路连接,靠近用电负载(6)一端的内导体与分流器输入端(7)短路连接;分流器输出端(20)与下一段自制热导线靠近送端电源(5)的自制热导线的内导体(3-1~3-n)和自制热导线的外导体(4-1~4-n)短路连接;
分流器由有载分接开关(9),分流变压器(12),分压变压器(16),控制电机(18),微处理器(19)、第一切换开关(56-1),第二切换开关(56-2),温度传感单元(55)构成;
分流器输入端(7)与靠近用电负载(6)一端的内导体短路连接,与第一切换开关(56-1)的导线连接端口短路连接;第一切换开关(56-1)的导线连接端口与分流器输入端(7)短路连接;短路连接端口(39)与第二切换开关(56-2)的短路连接端口(39)短路连接;融连接端口(40)与有载分接开关输出端子(8)短路连接;
分流器输出端(20)与下一段自制热导线靠近送端电源(5)的内导体和外导体短路连接,与第二切换开关(56-2)的导线连接端口短路连接;第二切换开关(56-2)的导线连接端口(29)与分流器输出端(20)短路连接;短路连接端口(39)与第一切换开关(56-1)的短路连接端口(39)短路连接;融冰连接端口(40)与分流高压首端(13)和分压高压首端(17)短路连接;
有载分接开关(9)有两个连接端子:有载分接开关输出端子(8)和有载分接开关分接选择触头(10);有载分接开关输出端子(8)与第一切换开关(56-1)的融冰连接端口(40)连接,有载分接开关分接选择触头(10)与分流低压首端调压分接触头(11)的分流低压首端分接触点(22-1~22-n)一一短路连接;
微处理器(19)与控制电机(18)、第一切换开关(56-1)、第二切换开关(56-2)、温度传感单元(55)连接,用于控制控制电机(18)的工作状态,在控制电机(18)作用下,控制有载分接开关(9)分接选择分流低压首端调压分接触头(11)中的一个分流低压首端分接触点与有载分接开关(9)输出端子短路连接;控制第一切换开关(56-1)、第二切换开关(56-2)动作,以选择防冰融冰方式或正常输电方式;接收温度传感单元(55)感应的自制热导线温度数据;
当第一切换开关(56-1)和第二切换开关(56-2)的短路电刷(32)与短路连接触点(33)短路连接,分流器工作在正常输电模式;当第一切换开关(56-1)和第二切换开关(56-2)的短路电刷(32)与融冰连接触点(36)短路连接,分流器工作在防冰融冰模式。
2.如权利要求1所述的线间无损单相分流器,其特征在于:
所述分流变压器(12)有三个对外连接端子,分别为:分流低压首端调压分接触头(11)、分流高压首端(13)、分流中性点(14);分流低压首端调压分接触头(11)的分流低压首端分接触点(22-1~22-n)与有载分接开关分接选择触头(10)一一短路连接;分流高压首端(13)与第二切换开关(56-2)的融冰连接端口(40)短路连接;分流变压器中性点(14)与分压变压器(16)的分压低压首端(15)短路连接;
所述分压变压器(16)对外有两个连接端:分压低压首端(15),分压高压首端(17);分压低压首端(15)与分压变压器(16)的分流中性点(14)短路连接,分压高压首端(17)与第二切换开关(56-2)的融冰连接端口(40)短路连接;
温度传感单元测量自制热导线温度,并将温度传送给微处理器;
两个切换开关都与微处理器连接,在微处理控制下,选择正常输电模式或防冰融冰模式;在正常输电模式下,第一、第二两个切换开关的导线连接端口(29)与短路连接端口(39)短路连接;在防冰融冰模式下,第一、第二两个切换开关的导线连接端口与融冰连接端口(40)短路连接。
3.如权利要求1所述的线间无损单相分流器,其特征在于:所述切换开关是在切换控制电机(30)上连接转动连接杆(31),切换控制电机(30)转动连接杆(31)的转动,短路电刷(32)固定在转动连接杆一端,并与导线连接端口短路连接;第一切换开关(56-1)、第二切换开关(56-2)对外有三个连接端子,分别为导线连接端口(29)、短路连接端口(39)、融冰连接端口(40);使用时,导线连接端口(29)与分流器输入端或分流器输出端短路连接、分流器的两个短路连接端口短路连接、融冰连接端口(40)与有载分接开关输出端子(8)短路连接,或者与分流高压首端(13)和分压高压首端(17)短路连接;短路连接电阻(37)连接在短路连接电阻触点(34) 与短路连接端口(39)之间、融冰连接电阻(38)连接在融冰连接电阻触点(35)与融冰连接端口(40)之间;短路连接触点(33)与短路连接端口(39)短路连接,融冰连接触点(36)与融冰连接端口(40)短路连接;
当转动连接杆按顺时针方向转动到不同度时,依次完成短路电刷如下短路方式:
1)短路电刷与短路连接触点(33)短路;
2)短路电刷同时与短路连接触点(33)和短路连接电阻触点(34)短路;
3)短路电刷同时与短路连接电阻触点(34)和融冰连接电阻触点(35)短路;
4)短路电刷同时与融冰连接电阻触点(35)和融冰连接触点(36)短路;
5)短路电刷与融冰连接触点(36)短路;
当切换控制电机顺时针方向旋转时,控制导线短路连接端口(39)从与短路连接触点(33)短路连接的方式切换到与融冰连接触点(36)短路连接;当切换控制电机逆时针方向旋转时,控制导线连接端口从与融冰连接触点(36)短路连接的方式切换到与短路连接触点(33)短路连接的方式。
4.如权利要求1所述的线间无损单相分流器,其特征在于:所述分流变压器(12)采用升压变压器,根据结构的不同,分为双绕组分流变压器,自耦分流变压器两种,所述双绕组分流变压器为两个绕组的变压器结构,分别称为分流低压绕组和分流高压绕组,低压绕组和高压绕组的首端为同名端;分流低压绕组(23)线圈数小于分流高压绕组(27)线圈匝数;分流低压首端调压分接触头(11)由若干个分流低压首端分接触点构成,连接在分流低压绕组首端;通过分流低压首端分接触点(22-1~22-n)与分流低压绕组(23)末端形成不同的线圈匝数,其中,第一分流低压首端分接触点(22-1)与分流低压绕组末端(24)之间的线圈匝数最多;第二分流低压首端分接触点(22-2)与分流低压绕组末端(24)之间的线圈匝数,第三分流低压首端分接触点(22-3)与分流低压绕组末端(24)之间的线圈匝数,……,末尾分流低压首端分接触点(22-n)与分流低压绕组末端(24)之间的线圈匝数依次减少,末尾分流低压首端分接触点(22-n)与分流低压绕组末端(24)之间的线圈匝数最少;分流低压绕组末端(24)为分流低压绕组(23)的末端;
分流低压首端分接触点(22-1~22-n)与有载分接开关分接选择触头(10)一一短路连接;分流高压首端(13)为分流高压绕组的首端;分流高压绕组末端(26)为分流高压绕组的末端;
分流低压绕组(23)末端与分流高压绕组末端(26)短路连接,构成分流中性点(14);
所述自耦分流变压器采用自耦升压变压器结构,只有一个变压器绕组,称为自耦分流绕组;分流高压首端(13)为自耦分流绕组的首端,分流中性点(14)为自耦分流绕组的末端;
分流低压首端调压分接触头(11)由若干个分流低压首端分接触点(22-1~22-n)构成,连接在自耦绕组的中间;
分流高压首端(13)与分流中性点(14)之间的线圈匝数大于所有分流低压首端分接触点(22-1~22-n)与分流中性点(14)之间的线圈匝数;
通过分流低压首端分接触点(22-1~22-n)与分流低压绕组(23)末端形成不同的线圈匝数,其中,第一分流低压首端分接触点(22-1)与分流低压绕组(23)末端之间的线圈匝数最多;第二分流低压首端分接触点(22-2)与分流低压绕组(23)末端之间的线圈匝数,第三分流低压首端分接触点(22-3)与分流低压绕组(23)末端之间的线圈匝数,……,末尾分流低压首端分接触点(22-n)与分流低压绕组(23)末端之间的线圈匝数最少。
5.如权利要求1所述的线间无损单相分流器,其特征在于:所述分压变压器(16)采用升压变压器,根据结构的不同分为双绕组分压变压器,自耦分压变压器;
所述双绕组分压变压器由两个绕组组成,分别是分压低压绕组(50)和分压高压绕组(52);分压低压绕组的线圈匝数比分压高压绕组的线圈匝数少;
分压低压首端(15)和分压高压首端(17)为同名端;分压低压末端(51)和分压高压末端(53)短路连接后,与地短路连接;
双绕组分压变压器匝比Ksv:
所述自耦分压变压器只有一个绕组,称为自耦分压绕组;分压高压首端(17)接自耦分压绕组首端,自耦分压绕组末端接地;分压低压首端(15)从自耦分压绕组中抽出;分压低压首端(15)与自耦分压绕组末端之间的线圈匝数小于分压高压首端(17)与自耦分压绕组末端之间的线圈匝数;分压高压首端(17)与分压低压首端(15)为同名端;
自耦分压变压器匝比Kzv
6.一种采用如权利要求1所述的线间无损单相分流器的设计和控制方法,其特征在于:
当切换开关的转动连接杆(31)按顺时针方向转动到不同角度时,一次完成短路电刷(32)不同的短路方式:当切换控制电机顺时针方向旋转时,控制导线连接端口(29)从与短路连接触点(33)短路连接的方式切换到与融冰连接触点(36)短路连接;当切换控制电机逆时针方向旋转时,控制导线连接端口从与融冰连接触点(36)短路连接的方式切换到与短路连接触点(33)短路连接;通过上述控制方式,控制分流器导线连接端口(29)与短路连接端口(39)短路,或者分流器导线连接端口(29)与融冰连接端口(40)短路;当第一切换开关(56-1)和第二切换开关(56-2)的短路电刷(32)与短路连接触点(33)短路连接,分流器工作在正常输电模式;当第一切换开关(56-1)和第二切换开关的短路电刷(32)与融冰连接触点(36)短路连接,分流器工作在防冰融冰模式;
微处理器(19)控制控制电机(18)的工作状态,在控制电机(18)作用下,控制有载分接开关(9)分接选择分流低压首端分接触点(22-1~22-n)中的一个触点与有载分接开关(9)输出端子短路连接,微处理器(19)控制第一切换开关(56-1)、第二切换开关(56-2)动作,以选择防冰融冰方式或正常输电方式,同时微处理器(19)接收温度传感单元55感应的自制热导线温度数据;
分压变压器(16)中,采用双绕组分压变压器时,两个绕组分别是分压低压绕组(50)和分压高压绕组(52);分压低压绕组的线圈匝数比分压高压绕组的线圈匝数少;
双绕组分压变压器匝比Ksv:
自耦分压变压器的分压低压首端(15)与自耦分压绕组末端之间的线圈匝数小于分压高压首端(17)与自耦分压绕组末端之间的线圈匝数;分压高压首端(17)与分压低压首端(15)为同名端;
自耦分压变压器匝比Kzv
7.如权利要求6所述的线间无损单相分流器的设计和控制方法,其特征在于:分流器的参数计算:
设分流器输出端电压为Vout,分压低压首端电压为Vds;双绕组分压变压器匝比Ksv,自耦分压变压器匝比Kzv;
分压变压器匝比为,
分流低压首端分接触点(22-1~22-n)与各分流中性点之间线圈匝数计算是分流器设计的关键,确定线圈匝比,首先确定自制热导线内导体的电流
设自制热导线内导体直径为Dn,绝缘材料直径为Dj,自制热导线外导体直径为Dw;内导体电阻率为ρn,则自制热导线防冰融冰的基准电流I0为:
设通过有载分接开关的控制,内导体流过的电流最小为基准电流的kmin倍,kmin<1,最大为基准电流的kmax倍,kmax>1,kmin、kmax的值通过实验和应用环境确定;则内导体流过最小电流Imin为:
Imin=kmin I0
内导体流过最大电流Imax为:
Imax=kmax I0
通过有载分接开关的控制,内导体电流In(i)可控制的值如下式,式中,i=1,2,3,……,n:
然后进行匝比计算:
设所计算分流器与送端电源之间的上一个分流器之间的自制热导线长度为L,如果与送端电源之间没有分流器,则与送电电源之间的自制热导线长度为L,外导体电阻率为ρw,自制热导线输送电流为Is,分流高压首端与分流中性点之间线圈匝数为N1,内导体电阻Rn为,
外导体电阻Rw为,
分流低压首端分接触点(22-1~22-n)与分流中性点之间线圈匝数为N(i),i=1,2,
3,…,n:
N(1)表示分流低压首端第一分接触点(22-1)与分流中性点之间线圈匝数;
N(2)表示分流低压首端第二分接触点(22-2)与分流中性点之间线圈匝数;
……
N(n)表示分流低压首端分接触点(22-n)与分流中性点之间线圈匝数。
8.如权利要求6所述的线间无损单相分流器的设计和控制方法,其特征在于:通过控制分流低压首端分接触点,控制自制热导线内导体流过的电流;
分流低压首端第一分接触点(22-1)与有载分接开关输出端子短路连接时,内导体流过的电流最小,分流低压首端第二分接触点(22-2)与有载分接开关输出端子短路连接时、分流低压首端第三分接触点(22-3)与有载分接开关输出端子短路连接时……自制热导线内导体流过的电流依次增加,分流低压首端末尾分接触点(22-n)与有载分接开关输出端子短路连时,内导体流过的电流最大。
9.如权利要求6所述的线间无损单相分流器的设计和控制方法,其特征在于:微处理器控制的主程序为:
第一步 接收控制命令,进入第二步;
第二步 判断是否启动防冰融冰控制,是:切换开关切换到防冰融冰模式,运行第四步;
否:运行第三步;
第三步:切换开关切换到正常输电模式,进入第一步;
第四步 判断是否启动保温控制,是:进入第五步;否:进入第七步;
第五步 接收保温控制参数,进入第六步;
第六步 调用保温控制子程序,进入第一步;
第七步 判断是否启动融冰控制,是:进入第八步;否:进入第一步;
第八步 接收融冰控制参数,进入第九步;
第九步 调用融冰控制子程序,进入第一步;
微处理器保温控制子程序为:
第一步 设置外导体最高控制温度Tmax;设置外导体最低控制温度Tmin;设置升温初始时间ts;设置调温等待时间td;设置分流低压首端分接触点初始位置,进入第二步;
第二步 有载分接开关输出端子连接到分流低压首端分接触点初始位置,进入第三步;
第三步 等待ts,进入第四步;
第四步 接收温度传感单元的测量温度值T,进入第五步;
第五步 判断T是否大于Tmax,是,进入第六步,否:进入第八步;
第六步 将内导体电流调低一档,进入第七步;
第七步 等待td,进入第十一步;
第八步 判断T是否小于Tmin,是,进入第九步,否:进入第十一步;
第九步 将内导体电流调高一档,进入第十步;
第十步 等待td,进入第十一步;
第十一步 接收控制命令,进入第十二步;
第十二步 判断是否中断保温控制子程序,是,进入第十三步;否,进入第四步第十三步 返回主程序;
微处理器融冰控制子程序:
第一步 设置外导体最高融冰温度TRmax;设置外导体最低融冰温度TRmin;设置融冰升温初始时间trs;设置融冰调温等待时间trd;设置分流低压首端分接触点初始位置,进入第二步;
第二步 有载分接开关输出端子连接到分流低压首端分接触点初始位置,进入第三步;
第三步 等待trs,进入第四步;
第四步 接收温度传感单元的测量温度值T,进入第五步;
第五步 判断T是否大于TRmax,是,进入第六步,否:进入第八步;
第六步 将内导体电流调低一档,进入第七步;
第七步 等待trd,进入第十一步;
第八步 判断T是否小于TRmin,是,进入第九步,否:进入第十一步;
第九步 将内导体电流调高一档,进入第十步;
第十步 等待trd,进入第十一步;
第十一步 接收控制命令,进入第十二步;
第十二步 判断是否中断融冰控制子程序,是,进入第十三步;否,进入第四步第十三步 返回主程序。

说明书全文

线间无损单相分流器与设计和控制方法

(一)技术领域

[0001] 本发明涉及一种电输电线路防融冰技术,特别是一种线间无损单相分流器与设计和控制方法。(二)背景技术
[0002] 随着社会经济的发展,在不断增加电力负荷应用的环境下,对裸露在外的电力线路要求愈来愈高。而在寒冷的冬季,不少地区的线路都会结冰,造成线路的损坏。当结冰超过线路的承受力时,就会发生断线等严重事故。所以,冬季的电力输电线除冰是必不可少,十分重要的。在现有技术中,融冰技术在不断提高。
[0003] 申请号为CN201810370549.8《嵌入绝缘导热材料的自制热导体和制热设备及其实现方法》充分利用输电端制热设备和受电端制热设备。输电端制热设备通过防冰融冰输电装置的输出电源向自制热导体的外导体和内导体之间加上交流电或直流实现防冰融冰,受电端制热设备通过受电端芯连接负载实现防冰融冰工作。
[0004] 申请号为201811195033.0《多股绝缘自制热导线的制热控制检测设备与监测控制方法》能够精确控制内部加热结构和外导体流过电流,控制加热结构的电压差,减少绝缘层绝缘要求,自动测量自制热导线是否正常。
[0005] 上述两种技术方案中,申请号为CN201810370549.8的发明通过控制内导体和外导体的电流,可以控制导线发热量。但是,没有给出电流精确控制方法。申请号为201811195033.0的发明,给出了利用分流器控制内导体电流的方法,但是所设计的分流器耗能比较大。
(三)发明内容
[0006] 本发明的目的是给出一种耗能比较低的分流器设计方法,精确控制内导体电流,使得内导体电流刚好满足防冰融冰需求。该分流器主要安装于两根导线之间,精准控制电流,以实现防冰融冰精准控制。
[0007] 本发明的目的是这样达到的:线间无损单相分流器,输电线路的输电导线采用同轴电缆结构的自制热导线,其特征在于:线间无损单相分流器安装在两根导线之间,自制热导线分成若干段,相对于所描述线间无损单相分流器位置,靠近送端电源一侧的自制热导线称为上一段自制热导线,靠近用电负载一侧的自制热导线称为下一段自制热导线,线间无损单相分流器简称为分流器;相邻段自制热导线的外导体短路连接,每段自制热导线靠近送端电源的内导体和外导体短路连接,靠近用电负载一端的内导体与分流器输入端短路连接;分流器输出端与下一段自制热导线靠近送端电源的自制热导线的内导体和自制热导线的外导体短路连接。
[0008] 分流器由有载分接开关,分流变压器,分压变压器,控制电机微处理器、第一切换开关,第二切换开关,温度传感单元构成。
[0009] 分流器输入端与靠近用电负载一端的内导体短路连接,与第一切换开关的导线连接端口短路连接;第一切换开关的导线连接端口与分流器输入端短路连接;短路连接端口与第二切换开关的短路连接端口短路连接;融冰连接端口与有载分接开关输出端子短路连接。
[0010] 分流器输出端与下一段自制热导线靠近送端电源的内导体和外导体短路连接,与第二切换开关的导线连接端口短路连接;第二切换开关的导线连接端口与分流器输出端短路连接;短路连接端口与切换开关的短路连接端口短路连接;融冰连接端口与分流高压首端和分压高压首端短路连接。
[0011] 有载分接开关有两个连接端子:有载分接开关输出端子和有载分接开关分接选择触头;有载分接开关输出端子与第一切换开关的融冰连接端口40连接,有载分接开关分接选择触头与分流低压首端调压分接触头的分流低压首端分接触点一一短路连接;
[0012] 微处理器与控制电机、第一切换开关、第二切换开关、温度传感单元连接,用于控制控制电机的工作状态,在控制电机作用下,控制有载分接开关分接选择分流低压首端调压分接触头中的一个分流低压首端分接触点与有载分接开关输出端子短路连接;控制第一切换开关、第二切换开关动作,以选择防冰融冰方式或正常输电方式。接收温度传感单元感应的自制热导线温度数据。
[0013] 当第一切换开关和第二切换开关的短路电刷与短路连接触点短路连接,分流器工作在正常输电模式;当第一切换开关和第二切换开关的短路电刷与融冰连接触点短路连接,分流器工作在防冰融冰模式。
[0014] 所述分流变压器有三个对外连接端子,分别为:分流低压首端调压分接触头、分流高压首端、分流中性点;分流低压首端调压分接触头的分流低压首端分接触点与有载分接开关分接选择触头一一短路连接;分流高压首端第二与切换开关的融冰连接端口短路连接;分流变压器中性点与分压变压器的分压低压首端短路连接。
[0015] 分压变压器对外有两个连接端:分压低压首端,分压高压首端;分压低压首端与分流变压器的分流中性点短路连接,分压高压首端与第二切换开关的融冰连接端口短路连接;
[0016] 温度传感单元测量自制热导线温度,并将温度传送给微处理器。
[0017] 两个切换开关都与微处理器连接,在微处理控制下,选择正常输电模式或防冰融冰模式。在正常输电模式下,两个切换开关的导线连接端口与短路连接端口短路连接;在防冰融冰模式下,两个切换开关的导线连接端口与融冰连接端口短路连接。
[0018] 所述切换开关是在切换控制电机上连接转动连接杆,切换控制电机转动连接杆的转动,短路电刷固定在转动连接杆一端,并与导线连接端口短路连接。第一、第二切换开关对外有三个连接端子,分别为导线连接端口、短路连接端口、融冰连接端口;使用时,导线连接端口与分流器输入端或分流器输出端短路连接、分流器的两个短路连接端口短路连接、融冰连接端口与有载分接开关输出端口短路连接,或者与分流高压首端和分压高压首端短路连接;短路连接电阻连接在短路连接电阻触点与短路连接端口、融冰连接电阻连接在融冰连接电阻触点与融冰连接端口之间。短路连接触点与短路连接端口短路连接,融冰连接触点与融冰连接端口短路连接。
[0019] 当转动连接杆按顺时针方向转动到不同度时,依次完成短路电刷如下短路方式:
[0020] 1)短路电刷与短路连接触点短路;
[0021] 2)短路电刷同时与短路连接触点和短路连接电阻触点短路;
[0022] 3)短路电刷同时与短路连接电阻触点和融冰连接电阻触点短路;
[0023] 4)短路电刷同时与融冰连接电阻触点和融冰连接触点短路;
[0024] 5)短路电刷与融冰连接触点短路。
[0025] 当切换控制电机顺时针方向旋转时,控制导线连接端口从与短路连接触点短路连接的方式切换到与融冰连接触点短路连接;当切换控制电机逆时针方向旋转时,控制导线连接端口与融冰连接触点短路连接的方式切换到与短路连接触点短路连接的方式。。
[0026] 所述分流变压器采用升压变压器,根据结构的不同,分为双绕组分流变压器,自耦分流变压器两种,
[0027] 所述双绕组分流变压器为两个绕组的变压器结构,分别称为分流低压绕组和分流高压绕组,低压绕组和高压绕组的首端为同名端。分流低压绕组线圈数小于分流高压绕组线圈匝数;分流低压首端调压分接触头由若干个分流低压首端分接触点构成,连接在分流低压绕组首端。通过分流低压首端分接触点与分流低压绕组末端形成不同的线圈匝数,其中,第一分流低压首端分接触点与分流低压绕组末端之间的线圈匝数最多;第二分流低压首端分接触点与分流低压绕组末端之间的线圈匝数,第三分流低压首端分接触点与分流低压绕组末端24之间的线圈匝数,……,末尾分流低压首端分接触点与分流低压绕组末端之间的线圈匝数依次减少,末尾分流低压首端分接触点与分流低压绕组末端之间的线圈匝数最少;分流低压绕组末端为分流低压绕组的末端。
[0028] 分流低压首端分接触点与有载分接开关分接选择触头一一短路连接;分流高压首端为分流高压绕组的首端;分流高压绕组末端为分流高压绕组的末端。
[0029] 分流低压绕组末端与分流高压绕组末端短路连接,构成分流中性点。
[0030] 所述自耦分流变压器采用自耦升压变压器结构,只有一个变压器绕组,称为自耦分流绕组;分流高压首端为自耦分流绕组的首端,分流中性点为自耦分流绕组的末端;
[0031] 分流低压首端调压分接触头由若干个分流低压首端分接触点构成,连接在自耦绕组的中间。
[0032] 分流高压首端与分流中性点之间的线圈匝数大于所有分流低压首端分接触点与分流中性点之间的线圈匝数。
[0033] 通过分流低压首端分接触点与分流低压绕组末端形成不同的线圈匝数,其中,第一分流低压首端分接触点与分流低压绕组末端之间的线圈匝数最多;第二分流低压首端分接触点与分流低压绕组末端之间的线圈匝数,第三分流低压首端分接触点与分流低压绕组末端之间的线圈匝数,……,末尾分流低压首端分接触点与分流低压绕组末端之间的线圈匝数最少。
[0034] 所述分压变压器采用升压变压器,根据结构的不同分为双绕组分压变压器,自耦分压变压器;
[0035] 所述双绕组分压变压器由两个绕组组成,分别是分压低压绕组和分压高压绕组;分压低压绕组的线圈匝数比分压高压绕组的线圈匝数少。
[0036] 分压低压首端和分压高压首端为同名端;分压低压末端和分压高压末端短路连接后,与地短路连接。
[0037] 双绕组分压变压器匝比Ksv:
[0038]
[0039] 所述自耦分压变压器只有一个绕组,称为自耦分压绕组;分压高压首端接自耦分压绕组首端,自耦分压绕组末端接地;分压低压首端从自耦分压绕组中抽出;分压低压首端与自耦分压绕组末端之间的线圈匝数小于分压高压首端与自耦分压绕组末端之间的线圈匝数;分压高压首端与分压低压首端为同名端。
[0040] 自耦分压变压器匝比Kzv
[0041]
[0042] 本发明的设计和控制方法是:当切换开关的转动连接杆按顺时针方向转动到不同角度时,一次完成短路电刷不同的短路方式:当切换控制电机顺时针方向旋转时,控制导线连接端口从与短路连接触点短路连接的方式切换到与融冰连接触点短路连接;当切换控制电机逆时针方向旋转时,控制导线连接端口从与融冰连接触点短路连接的方式切换到与短路连接触点短路连接。通过上述控制方式,控制分流器导线连接端口与短路连接端口短路,或者分流器导线连接端口与融冰连接端口短路;当第一切换开关和第二切换开关的短路电刷与短路连接触点短路连接,分流器工作在正常输电模式;当第一切换开关和第二切换开关的短路电刷与融冰连接触点短路连接,分流器工作在防冰融冰模式。
[0043] 微处理器控制控制电机的工作状态,在控制电机作用下,控制有载分接开关分接选择分流低压首端分接触点中的一个触点与有载分接开关输出端子短路连接,微处理器控制第一切换开关、第二切换开关动作,以选择防冰融冰方式或正常输电方式,同时微处理器接收温度传感单元感应的自制热导线温度数据。
[0044] 分压变压器中,双绕组分压变压器的两个绕组分别是分压低压绕组和分压高压绕组;分压低压绕组的线圈匝数比分压高压绕组的线圈匝数少;
[0045] 双绕组分压变压器匝比Ksv:
[0046]
[0047] 采用自耦分压变压器时,分压低压首端与自耦分压绕组末端之间的线圈匝数小于分压高压首端与自耦分压绕组末端之间的线圈匝数;分压高压首端与分压低压首端为同名端;
[0048] 自耦分压变压器匝比Kzv
[0049]
[0050] 设分流器输出端电压为Vout,分压低压首端电压为Vds;双绕组分压变压器匝比Ksv,自耦分压变压器匝比Kzv;
[0051] 分压变压器匝比为,
[0052]
[0053] 分流低压首端分接触点与各分流中性点之间线圈匝数计算是分流器设计的关键,确定线圈匝比,首先确定自制热导线内导体的电流:
[0054] 设自制热导线内导体直径为Dn,绝缘材料直径为Dj,自制热导线外导体直径为Dw;内导体电阻率为ρn,则自制热导线防冰融冰的基准电流I0为:
[0055]
[0056] 设通过有载分接开关的控制,内导体流过的电流最小为基准电流的kmin倍,kmin<1,最大为基准电流的kmax倍,kmax>1,kmin、kmax的值通过实验和应用环境确定;则内导体流过最小电流Imin为:
[0057] Imin=kmin I0
[0058] 内导体流过最大电流Imax为:
[0059] Imax=kmax I0
[0060] 通过有载分接开关的控制,内导体电流In(i)可控制的值如下式,式中,i=1,2,3,……,n:
[0061]
[0062] 然后进行匝比计算:
[0063] 设所计算分流器与送端电源之间的上一个分流器之间的自制热导线长度为L,如果与送端电源之间没有分流器,则与送电电源之间的自制热导线长度为L,外导体电阻率为ρw,自制热导线输送电流为Is,分流高压首端与分流中性点之间线圈匝数为N1,内导体电阻Rn为,
[0064]
[0065] 外导体电阻Rw为,
[0066]
[0067] 分流低压首端分接触点与分流中性点之间线圈匝数为N(i),i=1,2,3,…,n:
[0068]
[0069] N(1)表示分流低压首端分接触点与分流中性点之间线圈匝数;
[0070] N(2)表示分流低压首端分接触点与分流中性点之间线圈匝数;
[0071] ……
[0072] N(n)表示分流低压首端分接触点与分流中性点之间线圈匝数;
[0073] 通过控制分流低压首端分接触点,控制自制热导线内导体流过的电流;
[0074] 分流低压首端第一分接触点与有载分接开关输出端子短路连接时,内导体流过的电流最小,分流低压首端第二分接触点与有载分接开关输出端子短路连接时、分流低压首端第三分接触点与有载分接开关输出端子短路连接时……自制热导线内导体流过的电流依次增加,分流低压首端末尾分接触点与有载分接开关输出端子短路连时,内导体流过的电流最大。
[0075] 微处理器控制的主程序为:
[0076] 第一步 接收控制命令,进入第二步;
[0077] 第二步 判断是否启动防冰融冰控制,是:切换开关切换到防冰融冰模式,运行第四步;否:运行第三步;
[0078] 第三步:切换开关切换到正常输电模式,进入第一步;
[0079] 第四步 判断是否启动保温控制,是:进入第五步;否:进入第七步;
[0080] 第五步 接收保温控制参数,进入第六步;
[0081] 第六步 调用保温控制子程序,进入第一步;
[0082] 第七步 判断是否启动融冰控制,是:进入第八步;否:进入第一步;
[0083] 第八步 接收融冰控制参数,进入第九步;
[0084] 第九步 调用融冰控制子程序,进入第一步;
[0085] 微处理器保温控制子程序为:
[0086] 第一步 设置外导体最高控制温度Tmax;设置外导体最低控制温度Tmin;设置升温初始时间ts;设置调温等待时间td;设置分流低压首端分接触点初始位置,进入第二步;
[0087] 第二步 有载分接开关输出端子连接到分流低压首端分接触点初始位置,进入第三步;
[0088] 第三步 等待ts,进入第四步;
[0089] 第四步 接收温度传感单元的测量温度值T,进入第五步;
[0090] 第五步 判断T是否大于Tmax,是,进入第六步,否:进入第八步;
[0091] 第六步 将内导体电流调低一档,进入第七步;
[0092] 第七步 等待td,进入第十一步;
[0093] 第八步 判断T是否小于Tmin,是,进入第九步,否:进入第十一步;
[0094] 第九步 将内导体电流调高一档,进入第十步;
[0095] 第十步 等待td,进入第十一步;
[0096] 第十一步 接收控制命令,进入第十二步;
[0097] 第十二步 判断是否中断保温控制子程序,是,进入第十三步;否,进入第四步[0098] 第十三步 返回主程序;
[0099] 微处理器融冰控制子程序:
[0100] 第一步 设置外导体最高融冰温度TRmax;设置外导体最低融冰温度TRmin;设置融冰升温初始时间trs;设置融冰调温等待时间trd;设置分流低压首端分接触点初始位置,进入第二步;
[0101] 第二步 有载分接开关输出端子连接到分流低压首端分接触点初始位置,进入第三步;
[0102] 第三步 等待trs,进入第四步;
[0103] 第四步 接收温度传感单元的测量温度值T,进入第五步;
[0104] 第五步 判断T是否大于TRmax,是,进入第六步,否:进入第八步;
[0105] 第六步 将内导体电流调低一档,进入第七步;
[0106] 第七步 等待trd,进入第十一步;
[0107] 第八步 判断T是否小于TRmin,是,进入第九步,否:进入第十一步;
[0108] 第九步 将内导体电流调高一档,进入第十步;
[0109] 第十步 等待trd,进入第十一步;
[0110] 第十一步 接收控制命令,进入第十二步;
[0111] 第十二步 判断是否中断融冰控制子程序,是,进入第十三步;否,进入第四步[0112] 第十三步 返回主程序。
[0113] 本发明的积极效果是:
[0114] 1、本发明提出了一种耗能低、效果好的分流器,能够精确控制内导体电流。通过计算变压器线圈匝比,使得内导体电流刚好满足防冰融冰需求,精准控制电流,精准控制防冰融冰。
[0115] 2、分流器能够在不需要防冰融冰时,工作在正常输电模式;当需要进行防冰融冰时,变换切换开关的短路电刷的短路连接点即可使分流器工作在防冰融冰模式。
[0116] 3、精准控制电流,精准控制防冰融冰,节约能源,推广应用场合广泛,实用。
[0117] 4、微处理器自动对分流器进行控制,操作简单、可靠。四、附图说明
[0118] 图1是本发明的线间无损单相分流器分流器使用连接图。
[0119] 图2是本发明的线间无损单相分流器分流器结构示意图。
[0120] 图3是本发明的线间无损单相分流器的切换开关结构示意图。
[0121] 图4是本发明的线间无损单相分流器中的双绕组分流变压器结构示意图。
[0122] 图5是本发明的线间无损单相分流器中的自耦分流变压器结构示意图。
[0123] 图6是本发明线间无损单相分流器中的双绕组分压变压器结构示意图。
[0124] 图7是本发明线间无损单相分流器中的自耦分压变压器结构示意图。
[0125] 图8是本发明使用的自制热导线基本结构示意图。
[0126] 图9是微处理器控制分流器的主流程程序图。
[0127] 图10是微处理器控制分流器的保温控制子程序图。
[0128] 图11是微处理器控制分流器的融冰控制子程序图
[0129] 图12是微处理器电路示意图。
[0130] 图中,1-1~1-n分流器,2-1~2-n自制热导线,3、3-1~3-n自制热导线内导体,4、4-1~4-n自制热导线外导体,5送端电源,6用电负载,7分流器输入端,8有载分接开关输出端子,9有载分接开关,10有载分接开关分接选择触头,11分流低压首端调压分接触头,12分流变压器,13分流高压首端,14分流中性点,15分压低压首端,16分压变压器,17分压高压首端,18控制电机,19微处理器,20分流器输出端,22-1~22-n分流低压首端分接触点(n>1),
23分流低压绕组,24分流低压绕组末端,26分流高压绕组末端,27分流高压绕组,28自耦分流绕组,29导线连接端口,30切换控制电机,31转动连接杆,32短路电刷,33短路连接触点,
34短路连接电阻触点,35融冰连接电阻触点,36融冰连接触点,37短路连接电阻,38融冰连接电阻,39短路连接端口,40融冰连接端口,50分压低压绕组51分压低压末端52分压高压绕组53分压高压末端,54自耦分压绕组,55温度传感单元,56-1第一切换开关,56-2第二切换开关,60绝缘材料。
五、具体实施方式
[0131] 参见附图。
[0132] 本发明采用的用同轴电缆结构的自制热导线为本发明人申请的中国专利CN201810370549.8和CN201811195033.0公示的自制热导线。自制热导线结构如图8所示,含自制热导线内导体3,自制热导线外导体4,和绝缘材料60。
[0133] 参见附图1。
[0134] 本发明的分流器安装于两根导线之间。自制热导线分成若干段2-1~2-n,相邻段自制热导线的外导体4-1~4-n短路连接,每段自制热导线靠近送端电源5的内导体3-1~3-n和外导体4-1~4-n短路连接,靠近用电负载6一端的内导体与分流器输入端7短路连接;分流器输出端20与下一段自制热导线靠近送端电源5的自制热导线的内导体3-1~3-n和自制热导线的外导体4-1~4-n短路连接。
[0135] 参见附图2。
[0136] 分流器由有载分接开关9,分流变压器12,分压变压器16,控制电机18,微处理器19、第一切换开关56-1,第二切换开关56-2,温度传感单元55构成。
[0137] 分流器输入端7与靠近用电负载6一端的内导体短路连接,与第一切换开关56-1的导线连接端口短路连接;第一切换开关56-1的导线连接端口与分流器输入端7短路连接;短路连接端口与第二切换开关56-2的短路连接端口短路连接;融冰连接端口40与有载分接开关输出端子8短路连接。
[0138] 分流器输出端20与下一段自制热导线靠近送端电源5的内导体和外导体短路连接,与第二切换开关56-2的导线连接端口短路连接;第二切换开关56-2的导线连接端口29与分流器输出端20短路连接;短路连接端口与第一切换开关56-1的短路连接端口39短路连接;融冰连接端口40与分流高压首端13和分压高压首端17短路连接。
[0139] 有载分接开关9有两个连接端子:有载分接开关输出端子8和有载分接开关分接选择触头10;有载分接开关输出端子8与第一切换开关56-1的融冰连接端口40连接,有载分接开关分接选择触头10与分流低压首端调压分接触头11的分流低压首端分接触点一一短路连接。
[0140] 切换控制电机为步进电机,在微处理器控制下可以转任意角度。通过对切换控制电机的控制,可以使得转动连接杆转动任意角度。本实施例中,有载分接开关采用贵州长征电气有限公司生产:ZVND有载分接开关。控制电机采用贵州长征电气有限公司生产的ZVND有载分接开关配套电动机构。
[0141] 微处理器19与控制电机18、第一切换开关56-1、第二切换开关56-2、温度传感单元55连接,用于控制控制电机18的工作状态。在控制电机18作用下,控制有载分接开关9分接选择分流低压首端调压分接触头11中的一个分流低压首端分接触点与有载分接开关9输出端子短路连接;控制第一切换开关56-1、第二切换开关56-2动作,以选择防冰融冰方式或正常输电方式;接收温度传感单元55感应的自制热导线温度数据。
[0142] 本实施例采用的微处理器是美国德州仪器生产的集成电路TMS320F2812。电路原理图参见附图12。
[0143] 参见附图3。
[0144] 所述切换开关是在切换控制电机30上连接转动连接杆31,切换控制电机30转动连接杆31的转动。短路电刷32固定在转动连接杆一端,并与导线连接端口短路连接。第一切换开关56-1、第二切换开关56-2对外有三个连接端子,分别为导线连接端口29、短路连接端口39、融冰连接端口40。使用时,导线连接端口29与分流器输入端或分流器输出端短路连接、分流器的两个短路连接端口短路连接、融冰连接端口40与有载分接开关输出端子8短路连接,或者与分流高压首端13和分压高压首端15短路连接;短路连接电阻37连接在短路连接电阻触点34与短路连接端口39、融冰连接电阻38连接在融冰连接电阻触点35与融冰连接端口40之间。
[0145] 当第一切换开关56-1和第二切换开关56-2的短路电刷32与短路连接触点33短路连接,分流器工作在正常输电模式;当第一切换开关56-1、和第二切换开关56-2的短路电刷32与融冰连接触点36短路连接,分流器工作在防冰融冰模式。
[0146] 所述分流变压器12有三个对外连接端子,分别为:分流低压首端调压分接触头11、分流高压首端13、分流中性点14;分流低压首端调压分接触头11的分流低压首端分接触点11与有载分接开关分接选择触头10一一短路连接;分流高压首端13与第二切换开关56-2的融冰连接端口40短路连接;分流变压器中性点14与分压变压器16的分压低压首端15短路连接。
[0147] 分压变压器16对外有两个连接端:分压低压首端15,分压高压首端17;分压低压首端15与分压变压器16的分流中性点14短路连接,分压高压首端17与第二切换开关56-2的融冰连接端口40短路连接。
[0148] 温度传感单元测量自制热导线温度,并将温度传送给微处理器;
[0149] 所述切换开关是在切换控制电机30上连接转动连接杆31,切换控制电机30转动连接杆31的转动,短路电刷32固定在转动连接杆一端,并与导线连接端口短路连接;第一切换开关56-1、第二切换开关56-2对外有三个连接端子,分别为导线连接端口29、短路连接端口39、融冰连接端口40。使用时,导线连接端口29与分流器输入端或分流器输出端短路连接、分流器的两个短路连接端口短路连接、融冰连接端口40与有载分接开关输出端子8短路连接,或者与分流高压首端13和分压高压首端15短路连接;短路连接电阻37连接在短路连接电阻触点34与短路连接端口39、融冰连接电阻38连接在融冰连接电阻触点35与融冰连接端口40之间;短路连接触点33与短路连接端口39短路连接,融冰连接触点36与融冰连接端口
40短路连接。
[0150] 当转动连接杆按顺时针方向转动到不同角度时,依次完成短路电刷如下短路方式:
[0151] 1)短路电刷与短路连接触点33短路;
[0152] 2)短路电刷同时与短路连接触点33和短路连接电阻触点34短路;
[0153] 3)短路电刷同时与短路连接电阻触点34和融冰连接电阻触点35短路;
[0154] 4)短路电刷同时与融冰连接电阻触点35和融冰连接触点36短路;
[0155] 5)短路电刷与融冰连接触点36短路。
[0156] 当切换控制电机顺时针方向旋转时,控制导线连接端口39从与短路连接触点33短路连接的方式切换到与融冰连接触点35短路连接;当切换控制电机逆时针方向旋转时,控制导线连接端口从与融冰连接触点35短路连接的方式切换到与短路连接触点33短路连接;
[0157] 短路连接触点33短路连接到短路连接端口39;
[0158] 短路连接电阻37一端连接短路连接电阻触点34,一端连接短路连接端口39;
[0159] 融冰连接触点36短路连接到融冰连接端口40;
[0160] 融冰连接电阻38一端短路连接融冰连接触点36,一端连接融冰连接端口40。
[0161] 参见附图4~7。
[0162] 分流变压器12采用升压变压器,根据结构的不同,分为双绕组分流变压器,自耦分流变压器两种。
[0163] 所述双绕组分流变压器为两个绕组的变压器结构,分别称为分流低压绕组和分流高压绕组,低压绕组和高压绕组的首端为同名端;分流低压绕组23线圈匝数小于分流高压绕组27线圈匝数;分流低压首端调压分接触头11由若干个分流低压首端分接触点构成,连接在分流低压绕组首端;通过分流低压首端分接触点11与分流低压绕组23末端形成不同的线圈匝数,其中,第一分流低压首端分接触点22-1与分流低压绕组末端24之间的线圈匝数最多;第二分流低压首端分接触点22-2与分流低压绕组末端24之间的线圈匝数,第三分流低压首端分接触点22-3与分流低压绕组末端24之间的线圈匝数,……,末尾分流低压首端分接触点22-n与分流低压绕组末端24之间的线圈匝数依次减少,末尾分流低压首端分接触点22-n与分流低压绕组末端24之间的线圈匝数最少;分流低压绕组末端24为分流低压绕组23的末端。
[0164] 分流低压首端分接触点22-1~22-n与有载分接开关分接选择触头10一一短路连接;分流高压首端为分流高压绕组的首端;分流高压绕组末端为分流高压绕组的末端;
[0165] 分流低压绕组23末端与分流高压绕组27末端短路连接,构成分流中性点14。
[0166] 所述自耦分流变压器采用自耦升压变压器结构,只有一个变压器绕组,称为自耦分流绕组;分流高压首端13为自耦分流绕组的首端,分流中性点14为自耦分流绕组的末端。
[0167] 分流低压首端调压分接触头11由若干个分流低压首端分接触点22-1~22-n构成,连接在自耦绕组的中间。
[0168] 分流高压首端13与分流中性点14之间的线圈匝数大于分流低压首端调压分接触头11与分流中性点14之间的线圈匝数。
[0169] 通过分流低压首端分接触点22-1~22-n与分流低压绕组23末端形成不同的线圈匝数,其中,第一分流低压首端分接触点22-1与分流低压绕组23末端之间的线圈匝数最多;第二分流低压首端分接触点22-2与分流低压绕组23末端之间的线圈匝数,第三分流低压首端分接触点22-3与分流低压绕组23末端之间的线圈匝数,……,末尾分流低压首端分接触点22-n与分流低压绕组23末端之间的线圈匝数最少。
[0170] 所述分压变压器16采用升压变压器,根据结构的不同分为双绕组分压变压器,自耦分压变压器。
[0171] 所述双绕组分压变压器由两个绕组组成,分别是分压低压绕组50和分压高压绕组52;分压低压绕组的线圈匝数比分压高压绕组的线圈匝数少。
[0172] 分压低压首端13和分压高压首端17为同名端;分压低压末端51和分压高压末端53短路连接后,与地短路连接;
[0173] 双绕组分压变压器匝比Ksv:
[0174]
[0175] 所述自耦分压变压器只有一个绕组,称为自耦分压绕组;分压高压首端17接自耦分压绕组首端,自耦分压绕组末端接地;分压低压首端15从自耦分压绕组中抽出;分压低压首端15与自耦分压绕组末端之间的线圈匝数小于分压高压首端17与自耦分压绕组末端之间的线圈匝数;分压高压首端17与分压低压首端13为同名端;
[0176] 自耦分压变压器匝比Kzv
[0177]
[0178] 当切换开关的转动连接杆31按顺时针方向转动到不同角度时,一次完成短路电刷32不同的短路方式:当切换控制电机顺时针方向旋转时,控制导线连接端口39从与短路连接触点33短路连接的方式切换到与融冰连接触点36短路连接;当切换控制电机逆时针方向旋转时,控制导线连接端口从与融冰连接触点36短路连接的方式切换到与短路连接触点33短路连接。当第一切换开关56-1、和第二切换开关56-2的短路电刷32与融冰连接触点36短路连接,分流器工作在防冰融冰模式。
[0179] 微处理器19控制控制电机18的工作状态,在控制电机18作用下,控制有载分接开关9分接选择分流低压首端分接触点11中的一个触点与有载分接开关9输出端子短路连接,控制第一切换开关56-1、第二切换开关56-2动作,以选择防冰融冰方式或正常输电方式,同时接收温度传感单元55感应的自制热导线温度数据。
[0180] 分压变压器16中,采用双绕组分压变压器时,两个绕组分别是分压低压绕组50和分压高压绕组52;分压低压绕组的线圈匝数比分压高压绕组的线圈匝数少;
[0181] 双绕组分压变压器匝比Ksv:
[0182]
[0183] 采用自耦分压变压器时,分压低压首端13与自耦分压绕组末端之间的线圈匝数小于分压高压首端17与自耦分压绕组末端之间的线圈匝数;分压高压首端17与分压低压首端13为同名端。
[0184] 自耦分压变压器匝比Kzv
[0185]
[0186] 设分流器输出端电压为Vout,分压低压首端电压为Vds;双绕组分压变压器匝比Ksv,自耦分压变压器匝比Kzv;
[0187] 分压变压器匝比为,
[0188]
[0189] 分流低压首端分接触点22-1~22-n与各分流中性点之间线圈匝数计算是分流器设计的关键,确定线圈匝比,首先确定自制热导线内导体的电流:
[0190] 设自制热导线内导体直径为Dn,绝缘材料直径为Dj,自制热导线外导体直径为Dw;内导体电阻率为ρn,则自制热导线防冰融冰的基准电流I0为:
[0191]
[0192] 设通过有载分接开关的控制,内导体流过的电流最小为基准电流的kmin倍,kmin<1,最大为基准电流的kmax倍,kmax>1,kmin、kmax的值通过实验和应用环境确定;则内导体流过最小电流Imin为:
[0193] Imin=kmin I0
[0194] 内导体流过最大电流Imax为:
[0195] Imax=kmax I0
[0196] 通过有载分接开关的控制,内导体电流In(i)可控制的值如下式,式中,i=1,2,3,……,n:
[0197]
[0198] 然后进行匝比计算:
[0199] 设所计算分流器与送端电源之间的上一个分流器之间的自制热导线长度为L,如果与送端电源之间没有分流器,则与送电电源之间的自制热导线长度为L,外导体电阻率为ρw,自制热导线输送电流为Is,分流高压首端与分流中性点之间线圈匝数为N1,内导体电阻Rn为:
[0200]
[0201] 外导体电阻为:
[0202]
[0203] 分流低压首端分接触点(22-1,22-2,……,22-n)与分流中性点之间线圈匝数为N(i),i=1,2,3,…,n如下式:
[0204]
[0205] N(1)表示分流低压首端分接触点22-1与分流中性点之间线圈匝数;
[0206] N(2)表示分流低压首端分接触点22-2与分流中性点之间线圈匝数;
[0207] ……
[0208] N(n)表示分流低压首端分接触点22-n与分流中性点之间线圈匝数;
[0209] 本发明通过控制分流低压首端分接触点,控制自制热导线内导体流过的电流;
[0210] 分流低压首端第一分接触点22-1与有载分接开关输出端子短路连接时,内导体流过的电流最小,分流低压首端第二分接触点22-2与有载分接开关输出端子短路连接时、分流低压首端第三分接触点22-3与有载分接开关输出端子短路连接时……自制热导线内导体流过的电流依次增加,分流低压首端末尾分接触点22-n与有载分接开关输出端子短路连时,内导体流过的电流最大。
[0211] 参见附图9~11。
[0212] 微处理器控制的主程序为:
[0213] 第一步 接收控制命令,进入第二步;
[0214] 第二步 判断是否启动防冰融冰控制,是:切换开关切换到防冰融冰模式,运行第四步;否:运行第三步;
[0215] 第三步:切换开关切换到正常输电模式,进入第一步;
[0216] 第四步 判断是否启动保温控制,是:进入第五步;否:进入第七步;
[0217] 第五步 接收保温控制参数,进入第六步;
[0218] 第六步 调用保温控制子程序,进入第一步;
[0219] 第七步 判断是否启动融冰控制,是:进入第八步;否:进入第一步;
[0220] 第八步 接收融冰控制参数,进入第九步;
[0221] 第九步 调用融冰控制子程序,进入第一步;
[0222] 微处理器保温控制子程序为:
[0223] 第一步 设置外导体最高控制温度Tmax;设置外导体最低控制温度Tmin;设置升温初始时间ts;设置调温等待时间td;设置内导体分接触点初始位置,进入第二步;
[0224] 第二步 有载分接开关输出端子连接到分流低压首端分接触点初始位置,进入第三步;
[0225] 第三步 等待ts,进入第四步;
[0226] 第四步 接收温度传感单元的测量温度值T,进入第五步;
[0227] 第五步 判断T是否大于Tmax,是,进入第六步,否:进入第八步;
[0228] 第六步 将内导体电流调低一档,进入第七步;
[0229] 第七步 等待td,进入第十二步;
[0230] 第八步 判断T是否小于Tmin,是,进入第九步,否:进入第十一步;
[0231] 第九步 将内导体电流调高一档,进入第十步;
[0232] 第十步 等待td,进入第十一步;
[0233] 第十一步 接收控制命令,进入第十二步;
[0234] 第十二步 判断是否中断保温控制子程序,是,进入第十三步;否,进入第四步[0235] 第十三步 返回主程序;
[0236] 微处理器融冰控制子程序:
[0237] 第一步 设置外导体最高融冰温度TRmax;设置外导体最低融冰温度TRmin;设置融冰升温初始时间trs;设置融冰调温等待时间trd;设置内导体分接触点初始位置,进入第二步;
[0238] 第二步 有载分接开关输出端子连接到分流低压首端分接触点初始位置,进入第三步;
[0239] 第三步 等待trs,进入第四步;
[0240] 第四步 接收温度传感单元的测量温度值T,进入第五步;
[0241] 第五步 判断T是否大于TRmax,是,进入第六步,否:进入第八步;
[0242] 第六步 将内导体电流调低一档,进入第七步;
[0243] 第七步 等待trd,进入第十二步;
[0244] 第八步 判断T是否小于TRmin,是,进入第九步,否:进入第十一步;
[0245] 第九步 将内导体电流调高一档,进入第十步;
[0246] 第十步 等待trd,进入第十一步;
[0247] 第十一步 接收控制命令,进入第十二步;
[0248] 第十二步 判断是否中断融冰控制子程序,是,进入第十三步;否,进入第四步[0249] 第十三步 返回主程序。
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