CN106941259A - 一种线段式三相负荷不平衡调整与升压降损节电装置 - Google Patents

一种线段式三相负荷不平衡调整与升压降损节电装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电力系统配网馈电线路上的综合电压调节与负荷不平衡调整的配电设备，具体涉及一种线段式三相负荷不平衡调整与升压降损节电装置，包括Z型自耦升压变压器，以及与Z型自耦升压变压器对应连接的Z型自耦降压变压器；Z型自耦升压变压器包括三相自耦线圈，分别为A相、B相和C相自耦线圈，每相自耦线圈包括上、下线圈，在上线圈上引出低压抽头作为输入端，上线圈的高压端作为输出端；A相自耦线圈的上线圈与B相自耦线圈的下线圈相连，A相自耦线圈的下线圈与C相自耦线圈的上线圈相连，B相自耦线圈的上线圈与C相自耦线圈的下线圈相连；将各相的下线圈的另一端相连作为中性点与零线相连。本发明降低了三相负荷不平衡的问题。

Description

一种线段式三相负荷不平衡调整与升压降损节电装置
技术领域
本发明涉及电力系统配网馈电线路上的综合电压调节与负荷不平衡调整的配电设备，具体涉及一种线段式三相负荷不平衡调整与升压降损节电装置。
背景技术
线损是供电部门的一个重要考核指标，所谓线损就是在供电线路上及有关供电设备上的电能损耗，它对用电效率和成本有着重要作用，进而对于一个电网或整个国民经济都有重要影响，所以电业部门采取了很多减少电能损耗的措施，由于产生线路损耗的因素很多，办法也各不相同，并且配网相对于主网方面更广，供电更复杂，有地域、有乡村、还有广大山村。尤其偏远农村和山村供电线路长，电压损失和负荷不平衡问题突出，三相负荷不平衡又往往引发其他故障，常使人们无计可施。
三相负荷不平衡的危害包括很多：1、变压器的负荷损耗可看成三只单相变压器的负荷损耗之和。2、重负荷相电流过大，超载过多，可能造成绕组过热，加快变压器的线圈的老化。3、重负荷相电流过大，发热量增大，可能造成该重负荷相导线温度直线上升，以致烧断。4、线路中的电压降将增大，电能质量被降低。5、可能造成变压器被烧毁、线路被烧断、开关设备被烧坏，影响用户供电，轻则带来不便，重则造成较大的经济损失；中性线烧断还可能导致用户大量的低压电器被烧毁。
造成三相负荷不平衡的原因也有很多，从线路损耗的角度来说就是三相负荷电流不平衡造成的。
发明内容
本发明提供了一种线段式三相负荷不平衡调整与升压降损节电装置，通过线段式提高供电线路电压和自动分配相间负荷的方式，降低了三相负荷不平衡的问题。
一种线段式三相负荷不平衡调整与升压降损节电装置，其特征在于，包括Z型自耦升压变压器，以及与所述Z型自耦升压变压器对应连接的Z型自耦降压变压器；
所述Z型自耦升压变压器包括三相自耦线圈，分别为A相自耦线圈、B相自耦线圈和C相自耦线圈，每相自耦线圈包括上线圈和下线圈，在上线圈上引出低压抽头作为输入端，上线圈的高压端作为输出端；所述A相自耦线圈的上线圈与所述B相自耦线圈的下线圈相连，所述A相自耦线圈的下线圈与所述C相自耦线圈的上线圈相连，所述B相自耦线圈的上线圈与所述C相自耦线圈的下线圈相连；并将各相自耦线圈的下线圈的另一端相连作为中性点与零线相连。
所述Z型自耦降压变压器包括三相自耦线圈，分别为A1相自耦线圈、B1相自耦线圈和C1相自耦线圈，每相自耦线圈包括上线圈和下线圈，在上线圈上引出低压抽头作为输出端，上线圈的高压端作为输入端；所述A1相自耦线圈的上线圈与所述C1相自耦线圈的下线圈相连，所述A1相自耦线圈的下线圈与所述B1相自耦线圈的上线圈相连，所述C1相自耦线圈的上线圈与所述B1相自耦线圈的下线圈相连；并将各相自耦线圈的下线圈的另一端相连作为中性点与零线相连。
进一步，所述A相自耦线圈、所述B相自耦线圈和所述C相自耦线圈相互之间的连接方式为低压端反相串联。
进一步，所述Z型自耦降压变压器的每相线圈上设有两个以上的抽头作为调压端子。
进一步，所述Z型自耦升压变压器的前端设有防零线断线功能的断路器。
进一步，所述Z型自耦降压变压器与所述负载之间设有防零线断线功能的断路器。
一种线段式三相负荷不平衡调整与升压降损节电装置的应用系统，包括设置在供电线路上的节电装置，设置在所述节电装置两端的具有防零线断线功能的断路器，给所述供电线路供电的发电机，以及设置在供电线路末端的负载；所述节电装置包括Z型自耦升压变压器，以及与其对应连接的Z型自耦降压变压器。
本发明所产生的有益效果如下：
本发明利用Z型自耦升压变压器和自耦降压变压器将电压先升压再降压的方式来提高线路电压，从而减少电路的损耗。
本发明利用Z型自耦升压变压器的各相的低压端反相串联的接线方法配合星形接线方式来平衡各相电流。当某一相电流过大时，由于变压器各相的低压端反相串联能够有效的进行分流，达到平衡电流的目的。
附图说明
图1是本发明的电路原理图；
图2是本发明Z型接线自耦升压变压器接线图；
图3是本发明Z型接线自耦降压变压器接线图。
图中：1-发电机、2-供电线路、3-升压变压器、4-降压变压器、5-断路器、6-负载。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例来进一步详细的说明本发明，但本发明的保护单位并不限于此。
如图1所示，一种线段式三相负荷不平衡调整与升压降损节电装置，该节电装置设置在发电机1发电的供电线路2上、负载6之前，在供电线路2的前端设置了Z型自耦升压变压器3，在供电线路2的后端设置了Z型自耦降压变压器4，优选的，为了防止零线断线，在Z型自耦升压变压器3的前面设置了防零线断线功能的断路器5。优选的，在Z型自耦降压变压器4的每相线圈的出线处设有两个以上的抽头作为调压端子，发电机1、供电线路2、自耦升压变压器3、自耦降压变压器4、断路器5和负载6构成的节电系统能够有效的节约电能和提高供电的电能质量。
如图2所示，Z型自耦升压变压器3包括A相自耦线圈、B相自耦线圈和C相自耦线圈，每相自耦线圈设置在一个铁心柱上，每个铁心柱设有两组线圈。A相自耦线圈包括A相上线圈a1和A相下线圈a2；B相自耦线圈包括B相上线圈b1和B相下线圈b2；C相自耦线圈包括C相上线圈c1和C相下线圈c2。A相上线圈a1的低压端a0与B相下线圈b2的低压端b01相连，低压端a0和低压端b01为同名端；B相上线圈b1的低压端b0与C相下线圈c2的低压端c01相连，低压端b0和低压端c01为同名端；C相上线圈c1的低压端c0与A相下线圈a2的低压端a01相连，低压端c0和低压端a01为同名端。最后将A相自耦线圈，B相自耦线圈和C相自耦线圈的中性点相连，接成星形。将中性点引出接系统的零线，在A相上线圈a1上引出A相低压端a，在B相上线圈b1上引出B相低压端b，在C相上线圈c1上引出C相低压端c，将A相低压端a、B相低压端b、C相低压端c连接发电机G，A相上线圈a1的高压端、B相上线圈b1的高压端以及C相上线圈c1的高压端分别连接三相线路供电传输至Z型自耦降压变压器3，三个高压端分别对应于Z型自耦降压变压器3的三个高压端：A1相上线圈a3的高压端、B1相上线圈b3的高压端以及C1相上线圈c3的高压端。
如图3所示，Z型自耦降压变压器包括A1相自耦线圈、B1相自耦线圈和C1相自耦线圈，每相自耦线圈设置在一个铁心柱上，每个铁心柱设有两组线圈。A1相自耦线圈包括A1相上线圈a3和A1相下线圈a4；B1相自耦线圈包括B1相上线圈b3和B1相下线圈b4；C1相自耦线圈包括C1相上线圈c3和C1相下线圈c4。A1相上线圈a3的低压端a02与C1相下线圈c4的低压端c03相连，低压端a02和低压端c03为同名端；B1相上线圈b3的低压端b02与A1相下线圈a4的低压端a03相连，低压端b02和低压端a03为同名端；C1相上线圈c3的低压端c02与B1相下线圈b4的低压端b03相连，低压端c02和低压端b03为同名端；最后将A1相自耦线圈，B1相自耦线圈和C1相自耦线圈的中性点相连，接成星形，然后将中性点引出接零线。从Z型自耦降压变压器3的三个高压端分别引出三个低压端，依次为：A1相低压端ak、B1相低压端bk和C1相低压端ck。优选的，在Z型自耦降压变压器的各相线圈的出线处分别设置两个以上的抽头作为调压端子，调压端子能够实现个别用户的调压而不影响其他用户的正常供电，或者在自耦降压变压器出线端直接采用调压开关，并且需加防零线断线功能的断路器5，或装设补偿电容器。
要说明的是，上述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。

Claims (6)

1.一种线段式三相负荷不平衡调整与升压降损节电装置，其特征在于，包括Z型自耦升压变压器，以及与所述Z型自耦升压变压器对应连接的Z型自耦降压变压器；
所述Z型自耦升压变压器包括三相自耦线圈，分别为A相自耦线圈、B相自耦线圈和C相自耦线圈，每相自耦线圈包括上线圈和下线圈，在上线圈上引出低压抽头作为输入端，上线圈的高压端作为输出端；所述A相自耦线圈的上线圈与所述B相自耦线圈的下线圈相连，所述A相自耦线圈的下线圈与所述C相自耦线圈的上线圈相连，所述B相自耦线圈的上线圈与所述C相自耦线圈的下线圈相连；并将各相自耦线圈的下线圈的另一端相连作为中性点与零线相连；
所述Z型自耦降压变压器包括三相自耦线圈，分别为A1相自耦线圈、B1相自耦线圈和C1相自耦线圈，每相自耦线圈包括上线圈和下线圈，在上线圈上引出低压抽头作为输出端，上线圈的高压端作为输入端；所述A1相自耦线圈的上线圈与所述C1相自耦线圈的下线圈相连，所述A1相自耦线圈的下线圈与所述B1相自耦线圈的上线圈相连，所述C1相自耦线圈的上线圈与所述B1相自耦线圈的下线圈相连；并将各相自耦线圈的下线圈的另一端相连作为中性点与零线相连。
2.根据权利要求1所述的一种线段式三相负荷不平衡调整与升压降损节电装置，其特征在于，所述A相自耦线圈、所述B相自耦线圈和所述C相自耦线圈相互之间的连接方式为低压端反相串联。
3.根据权利要求1所述的一种线段式三相负荷不平衡调整与升压降损节电装置，其特征在于，所述Z型自耦降压变压器的每相线圈上设有两个以上的抽头作为调压端子。
4.根据权利要求1所述的一种线段式三相负荷不平衡调整与升压降损节电装置，其特征在于，所述Z型自耦升压变压器的前端设有防零线断线功能的断路器。
5.根据权利要求1所述的一种线段式三相负荷不平衡调整与升压降损节电装置，其特征在于，所述Z型自耦降压变压器与所述负载之间设有防零线断线功能的断路器。
6.根据权利要求1所述的一种线段式三相负荷不平衡调整与升压降损节电装置的应用系统，其特征在于，包括设置在供电线路上的节电装置，设置在所述节电装置两端的具有防零线断线功能的断路器，给所述供电线路供电的发电机，以及设置在所述供电线路末端的负载；所述节电装置包括Z型自耦升压变压器，以及与其对应连接的Z型自耦降压变压器。
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