[發明專利]一種單相交流供電系統

在審

• 申請號: 201811562136.6
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109672194A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 劉毅;羅強;林軍木
• 申請（專利權）人: 成都署信科技有限公司
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26;H02J3/01;H02J3/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種單相交流供電系統，平衡變壓器（T）的原邊(A、B、C)三相接公用電網，平衡變壓器（T）次邊α相兩個端子α₁、α₂與220V交流電網的火線和零線分別相連，平衡變壓器（T）次邊β相另兩個端子β₁、β₂與變流器（REC）的a、b端子分別相連，變流器(REC)的另兩個端子c、d分別連接到220V交流電網的火線和零線。平衡變壓器(T)次邊α相直接向單相電網提供一半的功率；平衡變壓器(T)次邊β相經變流器（REC）交直交變換后向單相電網提供另一半的功率，同時變流器（REC）還對單相220V交流電網進行諧波和無功補償。由于平衡變壓器(T)輸出端兩相輸出功率相等，使中壓三相電網不存在負序分量和零序分量，保證了三相電網的平衡。本發明能有效解決民用配電三相電網不平衡問題；對單相負荷產生的無功、諧波進行補償，提高電網的功率因素；且該系統結構簡單，成本低，便于實施。

技術領域

本發明屬于電網供電設備，具體是單相交流電網供電系統技術領域。

背景技術

目前我國民用配電普遍采用三相四線制，中性點直接接地系統，而高壓側多采用中性點絕緣的配電系統，主要是把三相中壓電壓變為三相四線380V/220V的低壓電壓，再根據計算的供電功率將負載均衡地分接在A、B、C三相上，向用戶供電。這種配電方式存在很多弊端, 一是供電半徑長,線路損耗大，二是配變損耗大,無法保證配電變壓器的經濟運行。

三相不平衡是指在電力系統中三相電流（或電壓）幅值不一致，且幅值差超過規定范圍。在三相四線制民用供電網絡中，電流通過線路導線時，因存在阻抗必將產生電能損耗，其損耗與通過電流的平方成正比，當相電流平衡的時候，系統的電能損耗最小，如果各相負載分布不均、單相負載用電的不同時性、以及單相大功率負載接入就會造成三相電網不平衡，由于城市民用電網及農用電網中存在大量單相負載，使得當今三相不平衡現象普遍存在且尤為嚴重。電網中的三相不平衡會增加線路及變壓器的銅損，增加變壓器的鐵損，降低變壓器的出力甚至會影響變壓器的安全運行，會造成因三相電壓不平衡而降低供電質量。不但相線有損耗，而且中性線也產生損耗，從而增加了電網線路的損耗，甚至會影響電能變表的精度而造成計量損失，為解決三相不平衡問題，三相四線制系統需增加三相不平衡調節器，大大增加了供電成本。

如果供電系統中有非線性元件和負荷，即使供電電壓為正弦波形，其電流波形將偏離正弦波形發生畸變；而非正弦波形的電流在供電系統中傳遞，由于沿途電壓降使得供電點的電壓波形也將受其影響而產生不同程度的畸變，大量的非線性負荷是引起供電系統的電流和電壓波形產生畸變的主要原因。隨著國民經濟的發展和人民生活水平的提高，非線性負荷將日益增多，導致供電系統中非線性電氣設備與負荷產生越來越多的高次諧波電流進入電網，直接使供電系統中的電壓波形發生嚴重畸變，功率因數也明顯降低，不僅使供電系統中的電能質量下降，而且威脅家用電器的用電安全，既有方案是采用無功發生器和有源濾波器對三相四線配電系統進行無功功率補償和諧波治理方法解決的此類問題，這樣大大增加了供電的成本，同時由于器件的增加，系統的可靠性也降低很多。

發明內容

鑒于現有技術的以上不足，本發明的目的就是提供一種單相交流供電系統，該系統能有效解決民用配電三相電網不平衡問題；對單相負荷產生的無功、諧波進行補償，提高電網的功率因素；且該系統結構簡單，成本低，便于實施。

本發明解決其技術問題，所采用的技術方案為：單相交流供電系統，其組成是：變壓器(T)采用三相/兩相平衡變壓器，平衡變壓器（T）的原邊(A、B、C)三相接公用電網，平衡變壓器（T）次邊α相兩個端子α₁、α₂與220V交流電網的火線和零線分別相連，平衡變壓器（T）次邊β相另兩個端子β₁、β₂與變流器（REC）的a、b端子分別相連，變流器(REC)的另兩個端子c、d分別連接到220V交流電網的火線和零線。