[发明专利]低压三相不平衡自动调节装置

说明书

技术领域

本发明属于电力控制领域,涉及一种低压三相不平衡自动调节装置。

背景技术

随着工业的发展，电力系统的谐波及无功补偿问题越来越严重，使供电系统的电压波形畸变，增加了输电线路的功率损耗和用电设备的损耗，同时也降低了供电系统的电能质量，同时谐波也会造成电力系统发生事故。因此，近年来供电部门及用户都很高度重视。供电部门在对负荷的管理工作中，加强谐波源负荷的管理和检测的工作。随着规划中提出了节能减排这一重大举措，谐波及无功补偿问题更被重视。现有技术中的智能滤波补偿装置，包括柜体，柜体内设有若干组熔座、投切装置和电容器，若干熔座安装在一起，使用时，各功能部件位置相对集中，可通过位置的设置改善散热情况。其不足之处在于：这种连接方式，使得电器元件的检查和更换不够方便，为更换其中的某一电气元件，需要拆除很多连接线，操作不方便，费时费力，断电维修时间长，影响电网运行。

目前，在配电系统中，解决无功补偿最普遍的方案是接触器投切电容的静态无功补偿方案，电容器的初始电压为零，二触点闭合瞬间，电网电压极少为零，因而产生非常大的电流，也就是常说的合闸涌流，实验表明合闸涌流严重时可达电容器而定电流的50倍，这不仅影响电容器和接触器的使用寿命，而且对电网造成冲击，影响其他设备的正常工作。为避免形成更大涌流，可采用串联电抗器和加入限流电阻来进行限制，虽然可以控制在额定电流的20倍以内，但从长期运行情况来看，其故障率仍然非常高，维修费用较高。此外，现有技术方案，由于投切时间长，不能实时的无功补偿；当系统中个存在谐波源时，它不可避免的会放大系统谐波电流，甚至会引起系统谐振。在电力系统输送电能的过程中，无功功率不足，将使系统中输送的总电流增加、使变压器的出力减少、供电线路及系统设备有功功率损耗增大、线路末端电压下降；而对于电力用户来说，过多地从电网中吸取无功，不仅使电网电能质量下降，也影响自身的用电和生产，使企业效益下降，甚至招致罚款。因此，为了减少无功的损失和避免其在电网中的不当流动，必须进行滤波补偿。

因此，需要一种新的低压三相不平衡自动调节装置以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，提供一种低压三相不平衡自动调节装置。

为实现上述发明目的，本发明的低压三相不平衡自动调节装置采用如下技术方案：

一种低压三相不平衡自动调节装置，包括低压配电系统、检测单元、无功补偿控制器、投切单元和有源滤波装置，所述低压配电系统将三相电压和三相电流信号传递给所述检测单元；

所述检测单元将负载侧检测到的信号传递给所述有源滤波装置，所述有源滤波装置对电网中的三相不平衡谐波信号进行处理，补偿谐波电流；

所述检测单元将系统侧检测到的信号传递给所述无功补偿控制器，所述无功补偿控制器经过比较运算后输出信号给所述投切单元；

所述投切单元用于调整所述低压配电系统的电压和电流。

更进一步的，所述投切单元包括投切开关和电容器，所述投切开关连接所述电容器。

更进一步的，所述投切开关包括接触器和晶闸管开关，所述接触器控制所述晶闸管开关。

更进一步的，所述电容器为并联电容器。

更进一步的，所述有源滤波装置包括主回路，所述主回路包括浪涌保护器、主继电器KM1、缓冲继电器KM2、并网电感、LC滤波电路、三电平逆变模块和直流储能电容，其中，A相线、B相线、C相线和N相线通过浪涌保护器接地，A相线、B相线和C相线上依次设置主继电器KM1和并网电感，所述缓冲继电器KM2与所述主继电器KM1并联，所述A相线、B相线和C相线通过所述LC滤波电路连接N相线，所述A相线、B相线和C相线通过所述三电平逆变模块和直流储能电容连接N相线。可以有效降低单相电流对变压器和线路的损耗，以此可以有效的提高电网设备的正常运行和稳定性。

更进一步的，所述有源滤波装置包括指令电流运算电路，所述指令电流运算电路包括Usa端、Usb端和Usc端，所述Usa端通过电阻R9接地，所述Usa端连接二极管Z11-1的负极和二极管Z11-2的正极，所述二极管Z11-1的正极和二极管Z11-2的负极分别连接-15VA电压端和+15VA电压端；所述Usa端通过电阻R4连接运算放大器U1A的同相输入端，运算放大器U1A的反相输入端连接运算放大器U1A的输出端，运算放大器U1A的正电源端和负电源端分别连接+15VA电压端和-15VA电压端；