一種低壓臺區電能質量治理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電能治理裝置，更具體的說是涉及一種低壓臺區電能質量治理裝置。
【背景技術】
[0002]近十多年來，隨著電力電子技術的迅速發展，地區配電系統中大功率電力電子裝置日益增多，在提高了地區工業裝置的效率和自動化水平的同時也帶來了其配電系統的無功問題。由于感性負載的存在，地區配電網中電流與電壓產生相位差，從而產生無功功率，造成功率因數偏低。此外，還在配電網中引起另一類問題即三相不平衡問題。其原因在于地區配電網以傳統的三相四線制配電變壓器接線居多，且變壓器容量小于lOOkVA占全局變壓器數量50%左右，而這些小容量的變壓器易受到季節性單相負荷的影響，(如單相炒茶機等)，繼而引起配電網低壓單相負荷不能人工完全均分，分配的負荷實際運行率差異過大，且單相用戶的不可控增容等，這都不可避免造成低壓配電網的三相不平衡問題。
[0003]這種三相負荷不平衡現象將必然導致中性線電流增加，由于其大小相等方向相反，在中性線上疊加會產生中性線過載、過熱、以及產生電磁干擾、影響供電電壓波形、絕緣層破壞、降低功率因數、降低變壓器及電器設備的使用壽命等問題，最終嚴重影響地區電壓合格率指標。
【實用新型內容】
[0004]針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種可以濾除零序電流、提高低壓臺區三相平衡度的低壓臺區電能質量治理裝置。
[0005]為實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案:一種低壓臺區電能質量治理裝置，包括變壓器和控制回路，所述變壓器為ZigZag變壓器，所述變壓器耦接于外部線路，所述控制回路包括:
[0006]逆變器，耦接于外部線路，提供大容量直流電壓源，并提供補償的零序電流；
[0007]采樣電路，耦接于變壓器，采集變壓器中不平衡零序電流，為補償零序電流提供依據；
[0008]PWM波調制器，耦接于逆變器和采樣電路，以根據采樣電路采集的零序電流，將逆變器輸出的電流進行PWM波調制，輸出PWM電流作為補償的交流零序電流；
[0009]保護電路，耦接于采樣電路和逆變器與變壓器之間，當采樣電路采樣到需要補償電流超過閾值時，斷開采樣電路和逆變器與變壓器之間的連接；
[0010]濾波器，耦接于變壓器和外部線路之間，以濾除外部線路中的高頻分量。
[0011]作為本實用新型的進一步改進，所述逆變器包括三角波發生電路、第一M0S管、第二 M0S管、第三M0S管和第四M0S管，所述第一 M0S管的漏極與第二 M0S管的漏極耦接，所述第一M0S管的源極與第三M0S管的漏極耦接，所述第三M0S管的源極與第四M0S管的源極耦接，所述第二 M0S管的源極與第四M0S管的漏極耦接，所述第一 M0S管的源極與第三M0S管的漏極之間的結點延伸出第一輸出端，所述第二 MOS關的源極與第四MOS管的漏極之間的結點延伸出第二輸出端，所述第一 M0S管、第二 M0S管、第三M0S管和第四M0S管的漏極和源極之間均耦接有肖特基二極管，并且該肖特基二極管的陰極與漏極耦接，陽極與源極耦接，所述第二M0S管的漏極與第四M0S管的源極之間還耦接有電容，所述第一 M0S管、第二 M0S管、第三M0S管和第四M0S管的柵極均與三角波發生電路耦接，所述三角波發生電路包括波形發生電路和增幅電路，所述波形發生電路包括555定時芯片，該芯片的4、8引腳耦接于電源，7引腳耦接有第一電阻后接電源，并且還耦接有第二電阻后耦接PWM調制器，2、6引腳短接后耦接于PWM調制器，1引腳接地，5引腳耦接有第二電容后接地，3引腳作為輸出引腳，耦接有第三電容和第三電阻耦接于增幅電路，所述第三電阻還耦接有第四電容后接地。
[0012]作為本實用新型的進一步改進，所述增幅電路包括第一運算放大器、第四電阻和第五電阻，所述第一運算放大器的同相輸入端耦接于第三電阻，反相輸入端耦接于第四電阻后接地，還耦接于第五電阻后耦接于第一運算放大器的輸出端。
[0013]作為本實用新型的進一步改進，所述采樣電路包括第二運算放大器、第六電阻和互感器，所述互感器與變壓器耦接，所述第二運算放大器的同相輸入端耦接于其輸出端后耦接于保護電路，所述第二運算放大器的反相輸入端耦接于互感器的次級側，并且還耦接于第六電阻。
[0014]作為本實用新型的進一步改進，所述保護電路包括DSP模塊和A/D模塊，所述DSP模塊與A/D模塊耦接后與采樣電路耦接，所述DSP模塊耦接于PWM調制器后耦接于逆變器進行補償輸出，所述DSP模塊還耦接有開關管，該開關管具有第一端，耦接于DSP模塊，第二端，耦接于電源，控制端，輸入直流側電壓。
[0015]本實用新型具有以下有益效果，通過將變壓器設置成ZigZag變壓器，利用ZigZag變壓器本身的特性，就可以有效的濾出外部線路里面的零序電流，然后通過采樣電路的設置，就可以將變壓器所濾出的零序電流進行采樣，在采樣電路采樣到零序電流以后，然后通過PWM調制器與逆變器的配合作用，就可以有效的根據采樣電路采集到的零序電流，調制出與該零序電流相適配的補償電流，通過補償電流的補償就可以有效的濾除掉零序電流，有效的提高低壓臺區三相平衡度。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的低壓臺區電能質量治理裝置中逆變器的電路圖；
[0017]圖2為圖1中三角波發生電路的電路圖；
[0018]圖3為本實用新型的低壓臺區電能質量治理裝置中采樣電路的電路圖；
[0019]圖4為本實用新型的低壓臺區電能質量治理裝置中保護電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0020]參照圖1至4所示，本實施例的一種低壓臺區電能質量治理裝置，包括變壓器1和控制回路2，所述變壓器1為ZigZag變壓器，所述變壓器1耦接于外部線路，所述控制回路2包括:
[0021]逆變器21，耦接于外部線路，提供大容量直流電壓源，并提供補償的零序電流；
[0022]采樣電路22，耦接于變壓器1，采集變壓器1中不平衡零序電流，為補償零序電流提供依據；
[0023]PWM調制器23，耦接于逆變器21和采樣電路22，以根據采樣電路22采集的零序電流，將逆變器21輸出的電流進行PWM波調制，輸出PWM電流作為補償的交流零序電流；
[0024]保護電路24，耦接于采樣電路22和逆變器21與變壓器1之間，當采樣電路22采樣到需要補償電流超過閾值時，斷開采樣電路22和逆變器21與變壓器1之間的連接；
[0025]濾波器25，耦接于變壓器1和外部線路之間，以濾除外部線路中的高頻分量，在使用治理裝置的過程中，變壓器1就會實時的將外部線路中的電流濾除其他電流，只留下零序電流流入到采樣電路22中，此時逆變器21實時的將外部電源逆變成交流電，接著通過PWM調制器23的調制作用，輸出補償電流輸入到外部電路中，這樣就可以有效的對外部線路進行零序電流補償作用，而通過保護電路24和濾波器25的設置，在需要補償電流超過60A的時，以及外部線路中的高頻分量流入到裝置內的時候，就可以有效的保護裝置不受損壞。
[0026]作為改進的一種【具體實施方式】，所述逆變器21包括三角波發生電路211、第一M0S管T1、第二 M0S管T2、第三M0S管T3和第四M0S管(T4)，所述第一 M0S管(T1)的漏極與第二 M0S管T2的漏極耦接，所述第一 M0S管T1的源極與第三M0S管T3的漏極耦接，所述第三M0S管T1的源極與第四M0S管T4的源極耦接，所述第二 M0S管T2的源極與第四M0S管T4的漏極耦接，所述第一 M0S管T1的源極與第三M0S管T3的漏極之間的結點延伸出第一輸出端，所述第二 M0S關T2的源極與第四M0S管T4的漏極之間的結點延伸出第二輸出端，所述第一 M0S管T1、第二 M0S管T2、第三M0S管T3和第四M0S管T4的漏極和源極之間均耦接有肖特基二極管，并且該肖特基二極管的陰極與漏極耦接，陽極與源極耦接，所述第二 M0S管T2的漏極與第四M0S管T4的源極之間還耦接有電容，所述第一 M0S管T1、第二 M0S管T2、第三M0S管T3和第四M0S管(T4)的柵極均與三角波發生電路211耦接，所述三角波發生電路211包括波形發生電路2111和增幅電