[实用新型]一种三相不平衡调节装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三相不平衡调节装置。

背景技术

传统在相线与相线之间跨接电阻，具有在相线与相线之间转移无功的能力。在相线与相线之间跨接电容或电感，具有在相线与相线之间转移有功的能力。

1、如果不平衡有功电流相当于AB相之间跨接一电阻，这时AB相有电流且电流为I，C相无电流。那么校正这个不平衡电流的方法是在BC相之间接入一电容，选择电容量使其电流为0.58I，在AC相之间接入一电感，选择电感量使其电流为0.58I，于是不平衡电流消失。（见图1）

2、如果不平衡电流相当于A相与中线之间跨接一电阻，这时的系统中只有A相有电流I，BC相均无电流。那么校正这个不平衡电流的方法是在AB相之间接入一电容，选择电容量使其电流为0.67I，在AC相之间接入一电感，选择电感量使其电流为0.67I，在B相与中线之间接入一电感，选择电感量使其电流为0.58I，在C相与中线之间接入一电容，选择电容量使其电流为0.58I，于是不平衡电流消失。（见图2）

如果不平衡电流相当于不只一个电阻，那么可以分别按各个电阻为准，计算出所需的补偿量，然后利用迭加原理进行计算即可。

上述的调整不平衡电流的方法也带来一个问题，就是需要使用电感。在调整不平衡电流的装置里安装大量的电感是一件很麻烦的事情，电感又大又重，成本很高，损耗较大。

所幸的是，在实际的系统中，往往拥有大量的感性负荷，正是因为这些感性负荷的存在，才需要进行无功补偿。而负荷中的电感正好可以为我们所利用。理论分析与现场实验均表明：只要恰当地选择电容器的接法，就可以达到即补偿功率因数又调整不平衡电流的目的。

下面举一例说明如何连接电容器来达到既补偿无功又调整不平衡电流的目的。

设有一用电系统如图3所示，这是一个功率因数很低且三相严重不平衡的例子，三相的功率因数均为0.71。C相电流比A相电流大一倍。由图中可以看到：补偿电容器的总容量恰好等于负荷中的电感总容量，只是由于恰当地选择了电容器的接法，从而使三相的电流平衡，并且三相的功率因数均等于1，零线没有电流。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种电路结构简单，易于实现，能够快速实现三相电流的平衡的三相不平衡调节装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种三相不平衡调节装置，包括控制单元、用于采集与电网输出端连接的A、B、C三相负载端电流信号的电流互感器、用于驱动IGBT导通/截止的IGBT控制电路、第一至第六IGBT、母线电容和第一至第三电抗；所述控制单元的输入端与所述电流互感器的输出端连接，所述控制单元的输出端连接至所述IGBT控制电路的输入端，所述IGBT控制电路的控制端分别与第一至第六IGBT的门极连接；所述第一IGBT的集电极与第二IGBT的发射极连接，所述第三IGBT的集电极与第四IGBT的发射极连接，所述第五IGBT的集电极与第六IGBT的发射极连接，所述第一IGBT的发射极、第三IGBT的发射极和第五IGBT的发射极相连接至所述母线电容的负极，所述第二IGBT的集电极、第四IGBT的集电极和第六IGBT的集电极相连接至所述母线电容的正极；所述第一IGBT的发射极还经第一电抗连接至C相负载端，所述第三IGBT的发射极还经第二电抗连接至B相负载端，所述第五IGBT的发射极还经第三电抗连接至A相负载端。

在本实用新型实施例中，所述电网输出端的三相电流均为I，A、B、C三相负载端的电流分别为、、，且++=3I；当大于I，、均小于I，控制单元根据A相负载端电流的偏移量△，控制第六IGBT导通及截止时间，为所述母线电容充电直至A相负载端电流=I；然后，控制单元根据B相负载端电流及C相负载端电流的偏移量△及△，分别控制第四IGBT及第二IGBT的导通及截止时间，所述母线电容放电至所述B相负载端及C相负载端，直至B相负载端及C相负载端电流、均为I；同理，当大于I且、均小于I的情况以及大于I且、均小于I的情况均按上述过程调节IGBT的导通及截止时间，来实现三相电流平衡。