[实用新型]一种配电变压器三相不平衡电流检测补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电力低压配电技术领域，特别涉及一种配电变压器三相不平衡电流检测补偿装置。

背景技术

随着我国电力系统的规模不断扩大，在三相四线制配电变压器接线系统中，由于低压单相负荷不可能完全的平均分配，又由于电网中存在大量的感性负荷，这样就不可避免的在低压配网中出现三相负荷不平衡和功率因数偏低的问题，这就导致出现电网损耗增加、电能质量下降和缩短设备使用寿命的种种问题。

电网中存在的上述问题，对变压器的危害主要体现在以下几个方面：首先，三相负荷不平衡使得变压器处于不对称的运行状态，造成变压器损耗加大，严重时还会造成变压器中性线电流大于相线电流；此外，三相负荷不平衡还会造成变压器零序电流过大，导致部分金属器件升温过快，严重时还会烧毁变压器，给供电安全性和稳定性造成很大的影响。

为了解决上述问题，目前市场上的产品，比较成熟的的技术是采用分相无功补偿装置对负荷电流中的无功部分进行补偿，这种方法只能将电网中的无功电流补偿掉，而对于不对称的有功电流却无能为力，有时候进行无功补偿后可能会使有功电流的不平衡现象更加严重。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种配电变压器三相不平衡电流检测补偿装置，能有效改善三相电流不平衡和功率因数偏低的问题，减少电能损耗和设备损害。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种配电变压器三相不平衡电流检测补偿装置，包括三相电流检测装置、控制器、IGBT驱动电路和补偿电流发生装置。控制器的一端与三相电流检测装置进行连接，另一端与IGBT驱动电路进行连接，IGBT驱动电路的控制信号输出端与补偿电流发生装置进行连接。

优选的，控制器包括模数转换模块、信号处理模块和数模转换模块，各个模块顺次进行连接。

优选的，补偿电流发生装置的电路结构是由电力电子器件IGBT组成的全桥拓扑结构。

优选的，补偿电流发生装置的补偿电流经过电抗器后回馈到变压器的负荷侧。

本实用新型的有益效果：

本实用新型采用信号处理技术、电力电子技术、无功补偿技术和计算机控制技术的结合，可以实时检测配变低压侧的三相负荷电流，通过信号处理和分析计算，给出相应的控制信号控制电流发生装置的三相输出电流，使配电变压器的三相负荷电流实现平衡、三相电压平衡、零线电流符合国家标准、功率因数合格。

附图说明

图1：本实用新型系统框图。

图2：本实用新型的电路原理图。

图中，1-电流检测装置、2-控制器、3-IGBT驱动电路、4-补偿电流发生装置、21-模数转换模块、22-信号处理模块、23-数模转换模块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行说明，以便技术人员理解。

如图1所示，本实用新型包括电流检测装置1、控制器2、IGBT驱动电路3、补偿电流发生装置4、模数转换模块21、信号处理模块22、数模转换模块23。

如图2所示，电流检测装置1采用电流互感器，安装在变压器负荷侧的A相、B相、C相三相电路中用于测量输电线路中的电流大小，控制器2位于装置的箱体内，外部留有电流检测装置1的电流信号输入端口和IGBT驱动电路3所需的控制信号输出端口。IGBT驱动电路3输入端与控制器2的控制信号输出端电连接，输出端与补偿电流发生装置4的信号输入端电连接。补偿电流发生装置4采用IGBT构成的全桥电路，其发出的补偿电流需要经过电抗器和开关器件来输出到变压器的负荷侧电路中，其中电抗器起到抑制谐波和维持电流导通的作用。

当设备安装到位，进行三相不平衡电流检测和补偿时，对控制器2和IGBT驱动电路3上电，合上补偿电流发生装置4和配电变压器负荷侧的开关，开始实时检测配电变压器负荷侧的电流值，假设电流检测装置1检测到A、B、C三相负荷电流分别为：15A、10A、5A，补偿装置通过外接电流互感器（CT）实时检测系统电流，经过控制器2分析之后，就会给IGBT驱动电路3发出指令，使补偿装置A相输出5A电流，B相输出电流为零，C相输入5A电流，从而使配变A相电流减少5A，B相电流保持不变，C相电流增加5A，最终使配电变压器三相电流均为10A，使得配电变压器三相电流达到一个平衡状态。

最后说明的是，以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非限定，尽管通过上述实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。