CN202455087U

CN202455087U - 零序补偿器

Info

Publication number: CN202455087U
Application number: CN 201120422651
Authority: CN
Inventors: 黄海宇; 马庆华; 魏平; 骆季奎
Original assignee: HANGZHOU DECHENG ELECTRIC POWER TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: Hangzhou Cheng Cheng Power Polytron Technologies Inc
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2021-10-31

Abstract

零序补偿器，属于电力低压技术领域。具体为其特征在于包括交流接触器KM1、曲折变压器T2、交流接触器KM2，交流接触器KM1的输入端接三相电源线，交流接触器KM1输出端接曲折变压器T2的ABC三相端子，交流接触器KM2的进线接曲折变压器T2的N线端子，交流接触器KM2出线接电源的N相。上述零序补偿器，能够自动平衡三相电压和电流，消除零线电流，防止中性点漂移导致损毁用电设备的情况，并联接入低压电网，安装方便，使用简单，且生产成本低；可以作为单独的产品来完成零序电流的补偿，也可以作为无功补偿柜、谐波治理装置、低压配电箱等功能模块组合使用，适用于工矿企业、交通运输部门、居民区等低压配电网。

Description

零序补偿器

技术领域

本实用新型属于电力低压技术领域，具体为零序补偿器。

背景技术

电网中三相间的不平衡电流是普遍存在的，在城市民用电网及农用电网中由于大量单相负荷的存在，三相间的电流不平衡现象尤为严重。电网中的不平衡电流会增加线路及变压器的铜损，增加变压器的铁损，降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行，会造成三相电压不平衡因而降低供电质量，甚至会影响电能表的精度而造成计量损失。

为了分析在系统电压、电流出现的三相不对称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量（正、负序）及同向的零序分量。只要是三相系统，就能分解出上述三个分量。简单的说正序分量就是A相领先B相120度，B相领先C相120度，C相领先A相120度；负序分量就是A相落后B相120度，B相落后C相120度，C相落后A相120度；零序分量就是ABC三相相位相同，哪一相也不领先，也不落后。

对于理想的电力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零。要使三相达到平衡，就要设法滤掉电网中存在的负序和零序分量。市场上已有的无功补偿只能滤掉电网中存在的部分负序分量，而对零序分量确不能为力，这是设计零序补偿器的理论依据，

目前市场上对零序电流的补偿措施或方案并不多见，而且现有的这些方法所需的电子元器件非常多，系统也非常庞大需要花费大量的资金以及物力人力。由于系统复杂，因而导致可靠性不高，在维护方面非常繁琐。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型的目的在于设计提供一种实现电压配网零序电流补偿的技术方案，整个装置并联接入低压电网，实现三相电压平衡，电流平衡和解决零点漂移的问题，其还可以降低线损对配变的设备起到保护作用。产品安装方便，可单独使用也可配合无功补偿或谐波治理一起使用。

所述的零序补偿器，其特征在于包括交流接触器KM1、曲折变压器T2、交流接触器KM2，交流接触器KM1的输入端接三相电源线，交流接触器KM1输出端接曲折变压器T2的ABC三相端子，交流接触器KM2的进线接曲折变压器T2的N线端子，交流接触器KM2出线接电源的N相。

所述的零序补偿器，其特征在于所述的曲折变压器T2包括三相绕组，其a1的下端与c2的下端相连，a2的下端与b1的下端相连，b2的下端与c1的下端相连，同名端a2、b2、c2的上端接在一起与电网的N线连接，同名端a1、 b1、c1上端接KM1的输出端，且原、副边绕组匝数相同。

所述的零序补偿器，其特征在于还包括控制器KZMK，控制器KZMK通过微型断路器K2与塑壳断路器K1连接，交流接触器KM1、交流接触器KM2分别与控制器KZMK控制连接。

所述的零序补偿器，其特征在于还包括塑壳断路器K1，塑壳断路器K1的输入端接三相电源线，塑壳断路器K1的输出端接交流接触器KM1的输入端。

所述的零序补偿器，其特征在于还包括并联在交流接触器KM2两端的电抗器L。

所述的零序补偿器，其特征在于还包括零线电流互感器CT，零线电流互感器CT与控制器KZMK控制连接。

所述的零序补偿器，其特征在于还包括温度传感器WK，温度传感器WK与控制器KZMK控制连接。

所述的零序补偿器，其特征在于还包括柜体，塑壳断路器K1、交流接触器KM1、曲折变压器T2、交流接触器KM2、控制器KZMK安装在柜体内。

上述零序补偿器，适用于低压三相交流电力系统，该产品能够自动平衡三相电压和电流，消除零线电流，防止中性点漂移导致损毁用电设备的情况，该零序补偿器可以作为单独的产品来完成零序电流的补偿，也可以作为无功补偿柜、谐波治理装置、低压配电箱等功能模块组合使用，适用于工矿企业、交通运输部门、居民区等低压配电网。

附图说明

图1为本实用新型的曲折变压器内部接线图；

图2为本实用新型电气原理一次接线图；

图3为本实用新型的柜体结构前视图；

图4为本实用新型的柜体结构后视图；

图中：1-柜体、2-塑壳断路器K1、3-微型断路器K2、4-温度传感器WK、5-零线电流互感器CT、6-交流接触器KM1、7-交流接触器KM2、8-控制器KZMK、9-电抗器L、10-曲折变压器T2。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型做进一步说明。

如图所示，该零序补偿器包括柜体1及安装在柜体1内塑壳断路器2、微型断路器3、温度传感器4、零线电流互感器5、交流接触器6、交流接触器7、控制器8、电抗器9、曲折变压器10。曲折变压器T2的内部接线如图1所示，a1的下端与c2的下端相连，a2的下端与b1的下端相连，b2的下端与c1的下端相连，同名端a2、b2、c2的上端接在一起与电网的N线连接，同名端a1、 b1、c1上端接KM1的输出端，曲折器变比设置为1:1，即原、副边绕组匝数相同，这样可以使得在原边输入的电流与副边感应的输出电流相同、相位相同，在设计时将曲折变压器T2的零序阻抗小于安装处配电变压器T1的零序阻抗，当三相不平衡负载所产生的零序电流自动就会流入曲折变压器T2，通过曲折变压器T2平均分配到ABC三相，只有少部份零序电流流入配电变压器T1，这就是曲折变压器能零序补偿的原理。

所述的控制器包括中央控制TMS320F2812PGFA芯片，该中央控制芯片可由TI公司购得，其具体的控制方法属于现有公知技术，在此不再赘述。

所述的塑壳断路器K1作为零序补偿器的电源总开关；微型断路器K2作为电压采样的开关；交流接触器KM1的进线接三相电源，出线接曲折变压器T2的ABC三相端子，控制器KZMK控制交流接触器KM1的吸合与否，这样便能够通过整个控制器控制整个器件的工作与否。曲折变压器T2能够抑制零线电流，但是其工作与否受到接触器KM1的控制；交流接触器KM2的进线接曲折变压器T2的N线端子，出线接电源的N相，并且受到交流接触器KM1的控制，同时也受控于控制器KZMK的控制；电抗器L并联在交流接触器KM2上便于控制器KZMK更好的控制零线的大小；零线电流互感器CT用于采集零线电流大小并将数据传输到控制器KZMK与出厂值进行比较，然后做出相应的操作；温度传感器WK采样整个柜体1内温度，采样信号送到控制器，当温度大于出厂预设值时控制器KZMK 发出控制信号，使整个零序补偿器停止工作。

工作时，合上塑壳断路器K1给装置上电，合上微型断路器K2给控制器KZMK上电，控制器KZMK检测三相电压是否正常，如果三相电压正常,主程序开始自检，交流接触器KM1吸合，然后零线交流接触器KM2吸合，曲折变压器T2接入三相电路，由三相不平衡负载引起的零线电流流入曲折变压器T2后被曲折变压器T2平均分配到ABC三相电路中，实现对零线电流的补偿功能，装置开始正常工作。经零线电流互感器CT采样到的N线电流信号送入到控制器KZMK，由控制器KZMK经过程序处理计算出零序补偿电流值，当零线电流补偿值大于预设值时，控制器KZMK发出控制信号使交流接触器KM2断开，零线电流通过电抗器L流入曲折变压器T2，使零线补偿电流减少，从而达到零序补偿过载的保护，由温度传感器WK采集柜体1内温度送入控制器KZMK，当柜体1里的温度高于预设的值时，由控制器KZMK发出控制信号使交流接触器KM1断开，零序补偿器停止工作，当机柜内温度低于预设值时，控制器使交流接触器KM1吸合，使零序补偿器继续工作。

上述零序补偿器具有以下功能：过滤零线电流，减少零线电流回流到低压配电变压器，平衡三相电压、三相电流，减小线路及配电变压器的损耗，提高配电变压器的出力，同时也节约了被迫停运造成的直接和间接经济损失；提高供电设备安全性，提高变压器使用寿命，防止变压器以及零线由于电流过大导致烧毁，并且还能够提高沿线供电负荷供电电源的电能质量。

Claims

1.零序补偿器，其特征在于包括交流接触器KM1、曲折变压器T2、交流接触器KM2，交流接触器KM1的输入端接三相电源线，交流接触器KM1输出端接曲折变压器T2的ABC三相端子，交流接触器KM2的进线接曲折变压器T2的N线端子，交流接触器KM2出线接电源的N相。

2.如权利要求1所述的零序补偿器，其特征在于还包括控制器KZMK，控制器KZMK通过微型断路器K2与塑壳断路器K1连接，交流接触器KM1、交流接触器KM2分别与控制器KZMK控制连接。

3.如权利要求1所述的零序补偿器，其特征在于还包括塑壳断路器K1，塑壳断路器K1的输入端接三相电源线，塑壳断路器K1的输出端接交流接触器KM1的输入端。

4.如权利要求1所述的零序补偿器，其特征在于还包括并联在交流接触器KM2两端的电抗器L。

5.如权利要求2所述的零序补偿器，其特征在于还包括零线电流互感器CT，零线电流互感器CT与控制器KZMK控制连接。

6.如权利要求2所述的零序补偿器，其特征在于还包括温度传感器WK，温度传感器WK与控制器KZMK控制连接。

7.如权利要求2所述的零序补偿器，其特征在于还包括柜体（1），塑壳断路器K1、交流接触器KM1、曲折变压器T2、交流接触器KM2、控制器KZMK安装在柜体（1）内。