[實用新型]一種有源與無源結合用電負荷三相不平衡調節裝置

有效

• 申請號: 201721555187.7
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN207625296U
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 余伙慶;陳益栓;紀小勇;佘綱歆
• 申請（專利權）人: 廣東正誠電氣科技有限公司
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26;H02J3/18;H02J3/01
• 代理公司: 汕頭市南粵專利商標事務所(特殊普通合伙) 44301
• 代理人: 余建國

本實用新型屬于配電網電能質量治理的技術領域，尤其涉及一種有源與無源結合用電負荷三相不平衡調節裝置。其主要包括交流電網、非線性負載、電容補償分補電路、電容補償共補電路、IGBT補償電路、保護電路、電能質量調節智能控制器，其特征在于：電容補償分補電路、電容補償共補電路、IGBT補償電路分別并聯接入交流電網，電能質量調節智能控制器分別控制連接電容補償分補電路、電容補償共補電路、IGBT補償電路，在位于電容補償分補電路、電容補償共補電路、IGBT補償電路與交流電網之間分別對應設置熔斷保護裝置，控制過零開關陣列對電容芯組進行動態投切，同時也輸出合適的PWM開關信號給IGBT模塊，可實現三相不平衡的平滑調整；可兼顧無功補償和三相不平衡調節；響應速度快，無電壓閃變和波動；無諧波電流污染，安全性更高，可靠性更好等特點。

技術領域

本實用新型涉及配電網電能質量治理研發領域，尤其涉及一種有源與無源結合用電負荷三相不平衡調節裝置。

背景技術

農村電網經過大規模農網改造，已具備了一定的基礎，但由于歷史發展原因以及受服務對象為廣大農村用戶這一客觀因素影響，目前我國農村電網的發展還普遍存在著基礎設施投入不足、網架結構不甚合理，科技手段相對落后的特點，整體農村低壓電網的發展存在瓶頸，遠遠無法滿足其需求增長速度。

在此背景下，國家電網提出了建設堅強智能電網的目標，而農村電網是中國國家電網的重要組成部分，縣城及農村用電量已占全社會用電量的50％以上，且發展速度迅猛，農村電網智能化建設是智能國家電網建設不可缺少的重要環節，農網智能化項目作為跨環節試點工程，主要是開展農村智能配電臺區、農網配電自動化、農村用電信息采集系統和農網營配調管理模式優化綜合試點建設。

為了全面貫徹建設智能電網“統籌規劃、統一標準、試點先行、整體推進”的工作方針，提升農網智能配電臺區工程建設規范化和標準化水平，滿足農網智能化發展需要和客戶對供電能力、供電質量和供電服務的新要求，提高供電能力和供電可靠性，提升運行管理水平和服務能力，農網智能低壓配電臺區建設已是必然趨勢。

三相不平衡的危害性：在低壓配網系統中，一般采取三相四線制，用電終端多為單相負荷或單相和三相負荷混用，并且負荷大小不同、用電時間不固定。電網中廣泛存在著三相電流不平衡，并且不平衡狀況具有無規律性，它對配電和用電設備的主要危害如下：額外增加了線路的功率損耗，造成用戶不必要的電費支出；增加了配電變壓器的銅損，減少其出力程度，影響其長期可靠運行；降低了電動機的輸出功率，使其繞組溫度升高，危機其安全運行；可能進一步造成三相電壓不平衡，致使電壓高的一相上掛載的用電設備燒壞，而電壓低的一相上掛載的用電設備無法正常使用。

傳統三相不平衡調節方式及其特點：

1)安裝電子換相開關

根據系統三相不平衡情況，通過電子開關，將單相負荷切換到合適的相。需要按照ABC三相，把所有的單相或兩相負荷分成若干組，每組用一個電子開關進行換相控制。從一定程度上緩解了三相不平衡，但當每組內負荷發生動態變化或分組不夠精確時，系統始終會存在三相不平衡。另外，在換相過程中，還存在電壓閃變和跌落。

2)投切相間和分相電容

根據王氏定理，投切分相電容器，調節每相無功電流，投切相間電容器，轉移相間有功電流。三相不平衡的具體調節效果，取決于相間電容器和分相電容器的分組數量和容量級差。在實際使用過程中，由于電容容量的離散性，系統仍然在一定程度上存在著不平衡，并且當負荷快速變化時，電容往返投切頻繁，會加速其老化。另外，在一些應用場合，無法同時兼顧無功補償和三相不平衡電流調節。

3)使用靜止無功補償裝置