[發明專利]基于阻抗匹配平衡變壓器的單相轉三相供電系統

在審

• 申請號: 201911086002.6
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110797871A
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 郭成;易東;黃小紅
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/26
• 代理公司: 11363 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請公開了一種基于阻抗匹配平衡變壓器的單相轉三相供電系統，該系統包括輸電線、電源變換器和阻抗匹配平衡變壓器；所述輸電線分別接入所述阻抗匹配平衡變壓器三角形繞組的A端子和所述電源變換器的P端子；所述阻抗匹配平衡變壓器的三角形繞組的B端子與所述電源變換器的M端子連接，所述阻抗匹配平衡變壓器的星形繞組a端子、b端子、c端子向用戶提供對稱的三相電源。因此，本申請能實現單相電供需要三相電能的負荷運行，廣泛適用于配電系統改造和故障搶修。

技術領域

本申請涉及電力配電技術領域，具體涉及一種基于阻抗匹配平衡變壓器的單相轉三相供電系統。

背景技術

我國低壓配電領域用戶一般采用單相供電，當用戶需要使用三相電能時，就需要重新架設電力線路，十分麻煩且用時較長；一些特殊地方用電需要，如用戶地理上比較分散，架設兩相輸電線路，單相變壓器接入用戶，比較經濟，不占地方，但個別用戶需要三相電力。特別是用戶因為特殊的原因需要緊急短時使用3相電源，而架設新的三相線路時間不允許，如果在電網電能質量允許的情況下，可以比較容易的提供三相電源，將具有較大的經濟和社會價值。

在配電系統中，電氣設備由于長期受機械力、電磁力的作用和熱效應以及嚴重氧化、接觸不良等原因，而產生各種斷線故障，使設備不能正常運行。2008年，湖南電網遭遇罕見冰雪災害，10kV配電線路有6萬多處倒桿，4萬多處斷線，10kV以下線路有30多萬處倒桿，30多萬處斷線。配電網發生斷線的常見原因有：(1)導線接頭松脫，尤其是銅、鋁線相連接時，接觸面產生電化腐蝕，使接觸電阻增加，發熱增加，由于發熱增加，又使接觸電阻進一步增大，如此惡性循環，使得銅鋁絞接的接頭必然燒斷；(2)裝保險絲時，因某一相受傷或三相容量不一致而造成保險絲一相熔斷；(3)開關或起動設備的某相觸頭燒傷、松動、接觸不良；(4)電動機繞組某相斷線或接頭松脫等。

在農村電網中，用戶地理上比較分散，有的家里可能有小型車間或小型作坊，電力系統有時設置了三相線路，但由于電線桿較低，在惡劣天氣情況下，導線可能斷掉一相或兩相線，在有大風或下雨情況下，進行搶修具有很大的危險性。

當配電網在惡劣天氣(如狂風暴雨)情況下，有斷線故障時，如果在電網電能質量允許的情況下，可以滿足特殊或重要的三相負荷的緊急救援運行，電力維修工作人員可以等待惡劣天氣結束或緩解時再進行維修或搶修，將會極大提高用戶對供電的滿意度，并防止在惡劣天氣情況下造成電力維修人員的事故和傷亡。

發明內容

為了解決上述技術問題，本申請目的是提供一種基于阻抗匹配平衡變壓器的單相轉三相供電系統，不僅能解決單相用戶需要三相電時不需重新架設線路，而且還能解決三相用戶有一相或兩相斷線時提供三相電能，從而避免因情況緊急帶來更大事故發生的風險。

鑒于此，本申請采用如下技術方案：本申請提供一種基于阻抗匹配平衡變壓器的單相轉三相供電系統，所述系統包括：輸電線、與所述輸電線連接的電源變換器以及與所述輸電線和所述電源變換器連接的阻抗匹配平衡變壓器；其中，所述輸電線分別接入所述阻抗匹配平衡變壓器三角形繞組的A端子和所述電源變換器的P端子；所述阻抗匹配平衡變壓器的三角形繞組的B端子與所述電源變換器的M端子連接，所述阻抗匹配平衡變壓器的星形繞組a端子、b端子、c端子與中性點接地的低壓配電網連接。

可選的，所述阻抗匹配平衡變壓器三角形繞組的K端子和C端子接地，所述電源變換器的Q端子接地。

可選的，所述阻抗匹配平衡變壓器三角形繞組的K端子和C端子通過回流線與所述電源變換器的Q端子連接。

可選的，所述阻抗匹配平衡變壓器的三角形繞組的A端子的輸入電流為輸電線的電流的二分之一。

可選的，所述電源變換器包括脈寬調制控制器、第一大功率開關器件、與第一大功率開關器件并聯的第二大功率開關器件和儲能電容，所述脈寬調制控制器分別與所述第一大功率開關器件和所述第二大功率開關器件連接，所述儲能電容分別與所述第一大功率開關器件和所述第二大功率開關器件并聯。