一種三相電力負荷不平衡治理裝置的制作方法

本發(fā)明涉及電力設備領域，尤其涉及用于治理三相電力負荷不平衡的裝置。

背景技術(shù)：

低壓電網(wǎng)是我國城鄉(xiāng)常見的混合了三相生產(chǎn)用電和單相負荷用電的供電網(wǎng)絡。一般情況下，低壓電網(wǎng)是經(jīng)過10/0.4kV變壓器降壓后以三相四線制的方式向用戶供電。供電部門在裝接單相負荷時，應該將單相負荷均衡的接在A、B、C三相上。但是在實際用電中，低壓電網(wǎng)的三相電力負荷很容易出現(xiàn)不平衡，其主要原因包括：(1)供電單位對接入負荷的規(guī)劃不夠準確，負荷接入配電線路不均衡；(2)在長期使用過程中，用電負荷不斷增加，但是各相用電量增長不均衡；(3)部分用電負荷具有季節(jié)性和時間性變化；(4)用電負荷接入三相電路的功率因數(shù)不同。這種三相電力負荷不均衡不僅會導致線路和配電變壓器的電能損耗增加，而且會使配變出力減少、配變產(chǎn)生的零序電流增加以及各相電壓不均。

現(xiàn)有技術(shù)中針對三相負荷不平衡的解決措施主要有：(1)增大零線的導線截面，提高不平衡供電的能力；(2)三相四線中的零線多點接地；(3)根據(jù)三相負荷的變化及時調(diào)整各相負荷分配；(4)使用單相變供電。這些解決措施只能適度減少三相負荷不平衡，不能從根本上解決三相負荷不平衡的問題，缺乏靈活性，對負荷的變化和擴展的應對性不強。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中針對三相負荷不平衡的解決措施無法從根本上解決問題，措施本身的靈活性差，對負荷的變化和擴展的應對性不強。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：在低壓電網(wǎng)的入口端安裝三相電力負荷不平衡治理裝置，該裝置包括一個或者多個并聯(lián)連接在三相交流電上的轉(zhuǎn)換電路、直流輸出接口和交流輸出接口；轉(zhuǎn)換電路包括斷路器、限流電阻、接觸器、整流電路和逆變電路，斷路器連接配電變壓器低壓側(cè)的交流母線，限流電阻和接觸器并聯(lián)后與斷路器連接，限流電阻和接觸器后順次連接整流電路和逆變電路；直流輸出接口設置在整流電路的輸出側(cè)，交流輸出接口設置在逆變電路的輸出側(cè)。

進一步的，所述整流電路和逆變電路為模塊化結(jié)構(gòu)，整流模塊和逆變模塊插接在轉(zhuǎn)換電路上，整流模塊和逆變模塊的數(shù)量均為一個或多個，各整流模塊之間并聯(lián)連接，各逆變模塊之間并聯(lián)連接。

進一步的，所述逆變電路中設置有無功補償電路和濾波器。

進一步的，三相電力負荷不平衡治理裝置還包括電力監(jiān)測裝置，電力監(jiān)測裝置測量轉(zhuǎn)換電路的直流側(cè)和交流側(cè)的電流值、電壓值，以及元件溫度值，并將測量及計算結(jié)果傳遞至后臺客戶端。

進一步的，三相電力負荷不平衡治理裝置還包括保護電路，依據(jù)電力監(jiān)測裝置的測量結(jié)果，當電路出現(xiàn)過流、過壓、欠壓和過溫的電路故障時，保護電路中斷電網(wǎng)輸出。

有益效果：(1)本發(fā)明三相電力負荷不平衡治理裝置利用轉(zhuǎn)換電路將三相交流電整流成直流電，再將直流電逆變?yōu)閱蜗嘟涣麟姙殡娋W(wǎng)中的單相負荷供電，從根本上消除了三相電力負荷不平衡問題。(2)本發(fā)明三相電力負荷不平衡治理裝置的轉(zhuǎn)換電路內(nèi)連接有直流輸出接口，使得電網(wǎng)能夠直接為直流用電器供電。(3)本發(fā)明三相電力負荷不平衡治理裝置的整流電路和逆變電路為模塊化設計，整流模塊和逆變模塊與轉(zhuǎn)換電路之間插拔連接，安裝方便；轉(zhuǎn)換電路內(nèi)可并聯(lián)多個整流模塊和逆變模塊，裝置的冗余性高。(4)本發(fā)明三相電力負荷不平衡治理裝置的逆變電路實現(xiàn)無功補償和諧波濾除。(5)本發(fā)明三相電力負荷不平衡治理裝置實現(xiàn)在線監(jiān)控功能，通過通信網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳遞至后臺服務端，進行實時監(jiān)控。

附圖說明

圖1是實施例1三相電力負荷不平衡治理裝置應用狀態(tài)示意圖。

圖2是實施例1的轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是實施例1的整流電路原理圖。

圖4是實施例1的逆變電路原理圖。

圖5是實施例1三相電力負荷不平衡治理裝置工作原理框圖。

圖6是實施例1三相電力負荷不平衡治理裝置工作流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明。

如圖1至圖5所示，本實施例三相電力負荷不平衡治理裝置包括多個(該數(shù)量依據(jù)電網(wǎng)負荷情況確定)并聯(lián)連接在三相交流電上的轉(zhuǎn)換電路、直流輸出接口和交流輸出接口；轉(zhuǎn)換電路包括斷路器、限流電阻、接觸器、整流電路和逆變電路，斷路器連接在配電變壓器低壓側(cè)的380V交流母線上，限流電阻和接觸器并聯(lián)后與斷路器連接，限流電阻和接觸器后順次連接整流電路和逆變電路。

本實施例三相電力負荷不平衡治理裝置在閉合斷路器上電啟動后，先通過限流電阻給整流電路充電；在充電到一定水平后，閉合接觸器，短接限流電阻，逆變器電路隨后工作并輸出220V單相交流電源，三相電力負荷不平衡治理裝置工作流程如圖6所示。

直流輸出接口設置在整流電路的輸出側(cè)，直流輸出接口輸出400V直流電；交流輸出接口設置在逆變電路的輸出側(cè)，交流輸出接口輸出220V單相交流電。

為了增加本實施例三相電力負荷不平衡治理裝置的冗余性，方便供電公司隨時調(diào)整，轉(zhuǎn)換電路內(nèi)的整流電路和逆變電路被設計為模塊化結(jié)構(gòu)，整流模塊和逆變模塊插接在轉(zhuǎn)換電路上。轉(zhuǎn)換電路的基板上設置有多個并聯(lián)連接的整流模塊插槽，同樣，轉(zhuǎn)換電路的基板上也設置有多個并聯(lián)連接的逆變模塊插槽。

為了使本實施例配電變壓器高低壓側(cè)具有良好的電能質(zhì)量，本實施例三相電力負荷不平衡治理裝置的逆變電路上設置有無功補償電路和濾波器。

本實施例的三相電力負荷不平衡治理裝置通過電力監(jiān)測裝置的控制器實現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)控，電力監(jiān)測裝置測量系統(tǒng)直流側(cè)和交流側(cè)的電壓、電流以及溫度，通過計算分析，在系統(tǒng)發(fā)生電壓、電流或者溫度異常時，將對應模塊從電網(wǎng)中斷開，不影響其他模塊的工作。

本實施例三相電力負荷不平衡治理裝置的電力監(jiān)測裝置將所測量的系統(tǒng)直流側(cè)和交流側(cè)的電壓、電流以及溫度值傳遞至后臺客戶端予以顯示，方便電網(wǎng)管理人員實時在線監(jiān)控。

雖然說明書中對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但這些實施方式只是作為提示，不應限定本發(fā)明的保護范圍。在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進行各種省略、置換和變更均應包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。