CN202888853U - 用电负荷不平衡智能补偿装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种用电负荷不平衡智能补偿装置，包括电流采样计量单元、零序补偿单元及无功补偿单元，零序补偿单元具有一零序控制器和一零序补偿器，零序控制器与三相电压线相连，零序补偿器包括与串联在三相电压线和零线之间的曲折变压器、并联在零线上的第二接触器和并联在第二接触器上的电抗器组，曲折变压器与三相电压线之间串联有第一接触器，第一接触器或第二接触器的线圈连接有CPU板，与CPU板相连的接触器的辅助触点与CPU板相连，该辅助触点的另一接线端与未连接CPU板的接触器的线圈相连，第一接触器和第二接触器的线圈另一端与零线相连。第一接触器和第二接触器串联形成控制回路，避免了因失误导致设备损坏或误工作。

Description

用电负荷不平衡智能补偿装置
技术领域
本实用新型涉及电力低压配网技术领域，尤其涉及一种用电负荷不平衡智能补偿装置。
背景技术
在电网的三相四线制系统中，三相电的不平衡电流是普遍存在的，供电系统中三相间电流不平衡时，零序分量的数值不为零，容易导致变压器烧坏，甚至会导致电力设备不能正常工作。要使电力系统三相达到平衡，就要设法滤掉供电网中存在的零序分量。在通过补偿装置补偿三相间的不平衡电流时，补偿装置中设有若干接触器，若因控制指令错误、开关断开延时、设备震动或开关误动作而导致设备在错误的时间工作或在不正常的状态下工作，严重的还会使设备内部器件烧毁或影响输电路线的正常工作。同时，在滤除零序分量时，普遍的做法是在零线上串联电抗器来增大短路阻抗，避免短路电流，在发生短路时，电抗器上的电压降较大，可以维持电压水平，减小电压波动，用以保证非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。但是，电网中低压侧的零线不允许开路，串联进线路中的电抗器若发生故障造成零线开路，轻则导致用户电器烧毁，造成巨大的经济损失，重则影响用户人身安全。其次，同一组电抗器控制输出的零序补偿电流是定值，容易造成零序补偿电流的过补或欠补。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有补偿装置中易出现开关异常状态而影响补偿装置、电抗器串联进零线的方式存在安全隐患和零序补偿电流过补或欠补的问题，提供了一种具有开关互锁功能、使用安全、零序补偿精准合理的用电负荷不平衡智能补偿装置。
为解决上述问题，本实用新型的技术方案是：
一种用电负荷不平衡智能补偿装置，包括电流采样计量单元、零序补偿单元及无功补偿单元，零序补偿单元具有一零序控制器和一零序补偿器，零序控制器与三相电压线相连，零序补偿器包括与串联在三相电压线和零线之间的曲折变压器、并联在零线上的第二接触器和并联在第二接触器上的电抗器组，曲折变压器与三相电压线之间串联有第一接触器，所述第一接触器或第二接触器的线圈连接有CPU板，与CPU板相连的接触器的辅助触点与CPU板相连，该辅助触点的另一接线端与未连接CPU板的接触器的线圈相连，第一接触器和第二接触器的线圈另一端与零线相连。
优选地，所述未连接CPU板的接触器的辅助触点与CPU板相连，所述辅助触点的另一端连接有空气开关，空气开关串联连接在零序控制器与三相电压线之间，空气开关的控制端与未连接CPU板的接触器的辅助触点相连。
优选地，所述零序控制器连接有用于检测零线电流的电流互感器，电流互感器与零线相连。
优选地，所述电抗器组由多个不同容量的电抗器和用于控制电抗器投切的复合开关组成，复合开关的控制端与CPU板相连。
优选地，所述电抗器组包括不同容量的第一电抗器、第二电抗器和第三电抗器，第一电抗器、第二电抗器和第三电抗器彼此之间并联。
优选地，所述电流采样计量单元包括分别连接在三相电压线上的三个电流互感器，三个电流互感器连接有一用于采集及显示电流或电压信号的终端，终端通过第二空气开关与三相电压线相连。
相比较于现有技术，本实用新型的用电负荷不平衡智能补偿装置将零序补偿单元内的第一接触器和第二接触器串联形成控制回路，使第一接触器和第二接触器互相牵制，避免了因失误导致设备损坏或误工作；同时，电抗器组并联接入零线，避免了线路故障时零线开路造成的安全隐患，提高了补偿装置的使用安全性；另一方面，电抗器组接入有不同容量的电抗器，实现了不平衡容量可调节功能，改善了零序补偿电流的过补或欠补现象。
附图说明
图1是本实用新型用电负荷不平衡智能补偿装置的电路原理图。
图2是本实用新型用电负荷不平衡智能补偿装置开关连接实施例一的电路原理图。
图3是本实用新型用电负荷不平衡智能补偿装置开关连接实施例二的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步详细说明本实用新型，但本实用新型的保护范围并不限于此。
参照图1，本实用新型的用电负荷不平衡智能补偿装置，包括电流采样计量单元1、零序补偿单元2及无功补偿单元3，电流采样计量单元1用于采集及显示负载电路的电流、电压信号，零序补偿单元2用于零序电流的补偿，无功补偿单元3用于无功功率的补偿。电流采样计量单元1与三相电压线相连，零序补偿单2元分别与三相电压线和零线相连，无功补偿单元3分别与三相电压线和零线相连，其中三相电压线包括A相电压线、B相电压线和C电压线。
所述电流采样计量单元1包括分别连接在三相电压线上的电流互感器TA1、电流互感器TA2和电流互感器TA3，电流互感器TA1、电流互感器TA2和电流互感器TA3同时连接有用于采集及显示电流或电压信号的终端，终端通过第二空气开关K1和主接触器QF与三相电压线相连，主接触器QF的输出端连接有防雷装置MOV，防雷装置MOV的另一端接地。终端为带来显示装置的控制器，属于现有技术，在此不再赘述。所述无功补偿单元3包括通过主接触器QF连接在三相电压线上的电容器组。
所述零序补偿单元2包括零序控制器和零序补偿器，零序控制器与三相电压线之间连接有空气开关K2，空气开关K2通过主接触器QF与三相电压线相连。零序控制器连接有用于检测零线电流的电流互感器TA4，电流互感器TA4与零线相连。所述零序补偿器包括与三相电压线和零线相连的曲折变压器T、并联在零线上的第二接触器KM2和并联在第二接触器KM2上的电抗器组，曲折变压器T的一次输入端与三相电压线相连，曲折变压器T的输出端与零线相连，曲折变压器T的一次输入端与三相电压线之间还连接有第一接触器KM1。电抗器组由多个不同容量的电抗器和用于控制电抗器投切的复合开关FK组成，复合开关FK的控制端连接有CPU板，CPU板分别与电流互感器TA4和零序控制器相连，CPU板为具有控制和数据处理功能的电路板块。电抗器组的电抗器数量和容量可根据实际需要做适当调整，本实用新型中以三个并联的电抗器为例子进行说明，三个并联的电抗器分别为不同容量的第一电抗器L1、第二电抗器L2和第三电抗器L3。
所述第一接触器KM1具有主接触点、线圈QC1和辅助触点QB1，相应的，第二接触器KM2具有主接触点、线圈QC2和辅助触点QB2，空气开关K2具有主接触点和控制端Q3。第一接触器KM1、第二接触器KM2和空气开关K2的主接触点用于连接或断开三相电压线与对应的器件，各主接触点和辅助触点均为常开触点。
实施例一：参照图2，第一接触器KM1的线圈QC1和辅助触点QB1分别与CPU板相连，线圈QC1的另一接线端与零线相连，辅助触点QB1的另一接线端与第二接触器KM2的线圈QC2相连，线圈QC2的另一端与零线相连。
工作时，分别合上主接触器QF、第二空气开关K1和空气开关K2，给装置上电。终端对三相电流与三相电压开始采样计量。零序控制器对零线开始采样，并根据实际情况由CPU板控制第一接触器KM1的线圈QC1通电，使主接触点闭合，辅助触点QB1联动闭合，此时第二接触器KM2方可闭合，若第一接触器KM1的线圈QC1未通电，第二接触器KM2的主接触点也无法闭合，如此形成互锁。无功补偿装置3通过智能电容组根据实际情况对A相、B相、C相进行无功功率的补偿。
在本是实施例中，也可以是第二接触器KM2的线圈QC2和辅助触点QB2与CPU板相连，辅助触点QB2的另一接线端与第一接触器KM1的线圈QC1，以此形成互锁，具体参照实施例一。
实施例二：参照图3，第一接触器KM1的线圈QC1和辅助触点QB1分别与CPU板相连，线圈QC1的另一接线端与零线相连，辅助触点QB1的另一接线端与第二接触器KM2的线圈QC2相连，线圈QC2的另一端与零线相连。第二接触器KM2的辅助触点QB2与CPU板相连，辅助触点QB2的另一接线端与空气开关K2的控制端Q3相连，形成第一接触器KM1、第二接触器KM2和空气开关K2的互锁。本是实施例也可有实施例一中的变形，参照实施例一，在此不再赘述。

Claims (6)

1.一种用电负荷不平衡智能补偿装置，包括电流采样计量单元、零序补偿单元及无功补偿单元，零序补偿单元具有一零序控制器和一零序补偿器，零序控制器与三相电压线相连，零序补偿器包括与串联在三相电压线和零线之间的曲折变压器、并联在零线上的第二接触器和并联在第二接触器上的电抗器组，曲折变压器与三相电压线之间串联有第一接触器，其特征在于，所述第一接触器或第二接触器的线圈连接有CPU板，与CPU板相连的接触器的辅助触点与CPU板相连，该辅助触点的另一接线端与未连接CPU板的接触器的线圈相连，第一接触器和第二接触器的线圈另一端与零线相连。
2.根据权利要求1所述的用电负荷不平衡智能补偿装置，其特征在于，所述未连接CPU板的接触器的辅助触点与CPU板相连，所述辅助触点的另一端连接有空气开关，空气开关串联连接在零序控制器与三相电压线之间，空气开关的控制端与未连接CPU板的接触器的辅助触点相连。
3.根据权利要求1所述的用电负荷不平衡智能补偿装置，其特征在于，所述零序控制器连接有用于检测零线电流的电流互感器，电流互感器与零线相连。
4.根据权利要求1所述的用电负荷不平衡智能补偿装置，其特征在于，所述电抗器组由多个不同容量的电抗器和用于控制电抗器投切的复合开关组成，复合开关的控制端与CPU板相连。
5.根据权利要求4所述的用电负荷不平衡智能补偿装置，其特征在于，所述电抗器组包括不同容量的第一电抗器、第二电抗器和第三电抗器，第一电抗器、第二电抗器和第三电抗器彼此之间并联。
6.根据权利要求1所述的用电负荷不平衡智能补偿装置，其特征在于，所述电流采样计量单元包括分别连接在三相电压线上的三个电流互感器，三个电流互感器连接有一用于采集及显示电流或电压信号的终端，终端通过第二空气开关与三相电压线相连。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104333024A (zh) * 2014-11-19 2015-02-04 国家电网公司 一种低压配电网的零序电流补偿系统
CN108429274A (zh) * 2018-04-13 2018-08-21 山东信波新能源科技有限公司 一种综合高效节电装置

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