CN206041513U - 一种三相电力负荷不平衡治理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种三相电力负荷不平衡治理装置，该装置包括一个或者多个并联连接在三相交流电上的转换电路、直流输出接口和交流输出接口；转换电路包括断路器、限流电阻、接触器、整流电路和逆变电路，断路器连接配电变压器低压侧的交流母线，限流电阻和接触器并联后与断路器连接，限流电阻和接触器后顺次连接整流电路和逆变电路。本实用新型三相电力负荷不平衡治理装置利用转换电路将三相交流电整流成直流电，再将直流电逆变为单相交流电为电网中的单相负荷供电，从根本上消除了三相电力负荷不平衡问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设备领域，尤其涉及用于治理三相电力负荷不平衡的装置。
背景技术
低压电网是我国城乡常见的混合了三相生产用电和单相负荷用电的供电网络。一般情况下，低压电网是经过10/0.4kV变压器降压后以三相四线制的方式向用户供电。供电部门在装接单相负荷时，应该将单相负荷均衡的接在A、B、C三相上。但是在实际用电中，低压电网的三相电力负荷很容易出现不平衡，其主要原因包括：(1)供电单位对接入负荷的规划不够准确，负荷接入配电线路不均衡；(2)在长期使用过程中，用电负荷不断增加，但是各相用电量增长不均衡；(3)部分用电负荷具有季节性和时间性变化；(4)用电负荷接入三相电路的功率因数不同。这种三相电力负荷不均衡不仅会导致线路和配电变压器的电能损耗增加，而且会使配变出力减少、配变产生的零序电流增加以及各相电压不均。
现有技术中针对三相负荷不平衡的解决措施主要有：(1)增大零线的导线截面，提高不平衡供电的能力；(2)三相四线中的零线多点接地；(3)根据三相负荷的变化及时调整各相负荷分配；(4)使用单相变供电。这些解决措施只能适度减少三相负荷不平衡，不能从根本上解决三相负荷不平衡的问题，缺乏灵活性，对负荷的变化和扩展的应对性不强。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是现有技术中针对三相负荷不平衡的解决措施无法从根本上解决问题，措施本身的灵活性差，对负荷的变化和扩展的应对性不强。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：在低压电网的入口端安装三相电力负荷不平衡治理装置，该装置包括一个或者多个并联连接在三相交流电上的转换电路、直流输出接口和交流输出接口；转换电路包括断路器、限流电阻、接触器、整流电路和逆变电路，断路器连接配电变压器低压侧的交流母线，限流电阻和接触器并联后与断路器连接，限流电阻和接触器后顺次连接整流电路和逆变电路；直流输出接口设置在整流电路的输出侧，交流输出接口设置在逆变电路的输出侧。
进一步的，所述整流电路和逆变电路为模块化结构，整流模块和逆变模块插接在转换电路上，整流模块和逆变模块的数量均为一个或多个，各整流模块之间并联连接，各逆变模块之间并联连接。
进一步的，所述逆变电路中设置有无功补偿电路和滤波器。
进一步的，三相电力负荷不平衡治理装置还包括电力监测装置，电力监测装置测量转换电路的直流侧和交流侧的电流值、电压值，以及元件温度值，并将测量及计算结果传递至后台客户端。
进一步的，三相电力负荷不平衡治理装置还包括保护电路，依据电力监测装置的测量结果，当电路出现过流、过压、欠压和过温的电路故障时，保护电路中断电网输出。
有益效果：(1)本实用新型三相电力负荷不平衡治理装置利用转换电路将三相交流电整流成直流电，再将直流电逆变为单相交流电为电网中的单相负荷供电，从根本上消除了三相电力负荷不平衡问题。(2)本实用新型三相电力负荷不平衡治理装置的转换电路内连接有直流输出接口，使得电网能够直接为直流用电器供电。(3)本实用新型三相电力负荷不平衡治理装置的整流电路和逆变电路为模块化设计，整流模块和逆变模块与转换电路之间插拔连接，安装方便；转换电路内可并联多个整流模块和逆变模块，装置的冗余性高。(4)本实用新型三相电力负荷不平衡治理装置的逆变电路实现无功补偿和谐波滤除。(5)本实用新型三相电力负荷不平衡治理装置实现在线监控功能，通过通信网络将数据传递至后台服务端，进行实时监控。
附图说明
图1是实施例1三相电力负荷不平衡治理装置应用状态示意图。
图2是实施例1的转换电路结构示意图。
图3是实施例1的整流电路原理图。
图4是实施例1的逆变电路原理图。
图5是实施例1三相电力负荷不平衡治理装置工作原理框图。
图6是实施例1三相电力负荷不平衡治理装置工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
如图1至图5所示，本实施例三相电力负荷不平衡治理装置包括多个(该数量依据电网负荷情况确定)并联连接在三相交流电上的转换电路、直流输出接口和交流输出接口；转换电路包括断路器、限流电阻、接触器、整流电路和逆变电路，断路器连接在配电变压器低压侧的380V交流母线上，限流电阻和接触器并联后与断路器连接，限流电阻和接触器后顺次连接整流电路和逆变电路。
本实施例三相电力负荷不平衡治理装置在闭合断路器上电启动后，先通过限流电阻给整流电路充电；在充电到一定水平后，闭合接触器，短接限流电阻，逆变器电路随后工作并输出220V单相交流电源，三相电力负荷不平衡治理装置工作流程如图6所示。
直流输出接口设置在整流电路的输出侧，直流输出接口输出400V直流电；交流输出接口设置在逆变电路的输出侧，交流输出接口输出220V单相交流电。
为了增加本实施例三相电力负荷不平衡治理装置的冗余性，方便供电公司随时调整，转换电路内的整流电路和逆变电路被设计为模块化结构，整流模块和逆变模块插接在转换电路上。转换电路的基板上设置有多个并联连接的整流模块插槽，同样，转换电路的基板上也设置有多个并联连接的逆变模块插槽。
为了使本实施例配电变压器高低压侧具有良好的电能质量，本实施例三相电力负荷不平衡治理装置的逆变电路上设置有无功补偿电路和滤波器。
本实施例的三相电力负荷不平衡治理装置通过电力监测装置的控制器实现系统的监控，电力监测装置测量系统直流侧和交流侧的电压、电流以及温度，通过计算分析，在系统发生电压、电流或者温度异常时，将对应模块从电网中断开，不影响其他模块的工作。
本实施例三相电力负荷不平衡治理装置的电力监测装置将所测量的系统直流侧和交流侧的电压、电流以及温度值传递至后台客户端予以显示，方便电网管理人员实时在线监控。
虽然说明书中对本实用新型的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本实用新型的保护范围。在不脱离本实用新型宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种三相电力负荷不平衡治理装置，其特征在于：包括一个或者多个并联连接在三相交流电上的转换电路、直流输出接口和交流输出接口；转换电路包括断路器、限流电阻、接触器、整流电路和逆变电路，断路器连接配电变压器低压侧的交流母线，限流电阻和接触器并联后与断路器连接，限流电阻和接触器后顺次连接整流电路和逆变电路；直流输出接口设置在整流电路的输出侧，交流输出接口设置在逆变电路的输出侧。
2.根据权利要求1所述的三相电力负荷不平衡治理装置，其特征在于：所述整流电路和逆变电路为模块化结构，整流模块和逆变模块插接在转换电路上，整流模块和逆变模块的数量均为一个或多个，各整流模块之间并联连接，各逆变模块之间并联连接。
3.根据权利要求1或2任一所述的三相电力负荷不平衡治理装置，其特征在于：所述逆变电路中设置有无功补偿电路和滤波器。
4.根据权利要求3所述的三相电力负荷不平衡治理装置，其特征在于：还包括电力监测装置，电力监测装置测量转换电路的直流侧和交流侧的电流值、电压值，以及元件温度值，并将测量及计算结果传递至后台客户端。
5.根据权利要求4所述的三相电力负荷不平衡治理装置，其特征在于：还包括保护电路，依据电力监测装置的测量结果，当电路出现过流、过压、欠压和过温的电路故障时，保护电路中断电网输出。
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| CN201621026998.3U CN206041513U (zh) | 2016-08-30 | 2016-08-30 | 一种三相电力负荷不平衡治理装置 |
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| CN106300397A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-04 | 南京相量电气有限公司 | 一种三相电力负荷不平衡治理装置 |
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