[实用新型]零序电流转换器及转换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及低压配网中三相负荷不平衡现象产生的零序电流对变压器造成危害的解决。

背景技术

在我国传统的三相四线制配电变压器接线系统中，由于低压单相负荷不能通过人工完全均分，分配的负荷实际运行率不同等各种原因，就不可避免的造成三相负荷不平衡现象。在三相负荷不平衡运行下的变压器，必然会产生零序电流，而变压器内部零序电流的存在，会在铁芯中产生零序磁通，这些零序磁通就会在变压器的油箱壁或其他金属构件中构成回路。但配电变压器设计时不考虑这些金属构件为导磁部件，则由此引起的磁滞和涡流损耗使这些部件发热，致使变压器局部金属件温度异常升高，严重时将导致变压器运行事故。

针对上述技术问题，现有技术中尚无有效的解决方案。现有技术中，有针对无功或谐波进行补偿，来减小零序电流的大小，但针对有功的不平衡产生的零序电流，还是没有方法使其减小。有人可能会进行切换负荷来调整零序电流，但是居民用电的不确定性，再怎么调整负荷都会产生零序电流。因此，低压配网中三相负荷不平衡现象产生的零序电流对变压器造成危害的问题亟待解决。

发明内容

本实用新型针对现有技术中的不足，提供了一种能使低压配网中三相负荷不平衡现象产生的零序电流回流至配变变压器的比例降低，且能有效降低三相电流不平衡程度，从而能减小零序电流对变压器造成危害的零序电流转换器及转换装置。

为了解决上述问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

零序电流转换器，包括三个初级绕组A2、B2、C2和三个次级绕组A1、B1、C1，初级绕组与次级绕组匝数相同，三个初级绕组A2、B2、C2的输入端为与低压配变变压器输出侧N相线相连的用于零序电流输入的接线端，初级绕组A2的输出端与次级绕组C1的输入端连接，初级绕组B2的输出端与次级绕组A1的输入端连接，初级绕组C2的输出端与次级绕组B1的输入端连接，次级绕组A1、B1、C1的输出端为所述转换器的A、B、C三相输出端。

上述零序电流转换器，是一种三相绕组经过特殊方式连接而成的变压器。初级、次级的绕组匝数相同，这样使得初级和次级的感应电流幅度就是相同的。所以得到：IA1(t) = IB1(t) = IC1(t)。流入变压器原边的电流电流幅值相等，所以转换器对零序电流是阻抗值很低的通路。当零序电流转换器接入到配变变压器的输出侧，可使零序电流经过零序电流转换器而不再通过配变变压器中性线。零序电流转换器各相绕组相互交叉连接，通过互相转换铁芯的磁通量，使各相绕组对正序、负序电压形成高阻抗、而对零序电压形成低阻抗。该特征理论上使得零序电流主要通过该变压器形成回路，后将零序电流补偿至三相电路中，使得三相电路中，电流值最大的相侧电流减少，电流值最小的相侧电流增大，另一相侧电流值根据上述两相电流相位及大小的差值，或增大或减少，最终实现最大相电流与最小相电路的差值减少的效果，同时又降低了中性线配变变压器上的零序电流。

零序电流转换装置, 包括用于控制所述转换装置通断的第一断路器、上述零序电流转换器、用于控制零序电流转换器的第二断路器、用于控制第二断路器的保护控制电路、用于限制输入电压过高对所述转换装置损害的浪涌保护器、用于防止输入缺相和相序错误对所述转换装置损害的缺相保护器、用于保护缺相保护器的空气开关、用于采集零序电流转换器输入端N相线电流值的电流互感器、用于显示电流互感器采集电流值的电流表、用于采集第一断路器输入端三相电压值的电压表和用于控制第二断路器因过流断开后重启的时间继电器；所述零序电流转换器的N相输入端与低压配变变压器输出侧的N相线相连，所述零序电流转换器的A、B、C三相输出端与第二断路器的A、B、C三相输入端相连，第二断路器的A、B、C三相输出端与第一断路器的A、B、C三相输入端相连，第一断路器的A、B、C三相输出端与低压配变变压器输出侧的A、B、C相线相连。

上述装置使用在低压配变变压器的输出侧，将三相不平衡产生的零序电流进行转换，均衡的分配到三相中去；能将零序电流滤除80％以上；能平衡配变变压器的输出电流，装置吸收的零序电流平均转换为各相电流；能平衡输出电压，防止低压配变变压器中性线电流过大，造成的中性点漂移；能提高低压配变变压器的容量利用率及输出功率，提高变压器的转换效率减少损耗，提高变压器的使用寿命。上述转换装置接入了市电后，对自身具有浪涌保护、缺相保护、过流保护功能。既保证了零序电流转换器能够正常工作，又能保证当电路出现缺相，过流或电压极大时能迅速切断电路，以保护所有电器元器件的安全。所述三相电压表是为了安装通电时方便观察电压。