一種自動消除變壓器三相負載不均衡的控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種自動消除變壓器三相負載不均衡的控制裝置，包括設(shè)置在每相電源輸出端的單相三繞組平衡變壓器，與每個單相三繞組平衡變壓器對應(yīng)的SPWM可變極性調(diào)壓器，用于檢測輸入端三相電流的電流檢測單元，用于檢測輸出端電壓的電壓檢測單元，平衡檢測單元和主控制器，主控制器第一輸出端接A相三繞組平衡調(diào)壓器輸入控制端，主控制器第二輸出端連接B相三繞組平衡調(diào)壓器輸入控制端，主控制器第三輸出端連接C相三繞組平衡調(diào)壓器輸入控制端。本實用新型用于在變壓器供電網(wǎng)絡(luò)中接入平衡變壓器及調(diào)壓器，通過改變平衡變壓器第一二次繞組電壓和第二二繞組鄰相綜合繞組的反饋電壓，穩(wěn)定均衡變壓器A、B、C三相間的負荷平衡度。
【專利說明】一種自動消除變壓器三相負載不均衡的控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，特別地涉及一種自動消除變壓器三相負載不均衡的控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]變壓器是所有生產(chǎn)、生活中以電力為能源的動力設(shè)備。由于在所有的用電設(shè)備中，有三相供電、單相供電、交流供電、直流供電，負荷性質(zhì)不同，負荷大小不一等諸多因素的共同影響，使得分布在變壓器每一相的負荷很難做到相等，所以三相負荷不平衡是長期存在、不易消除的難題。三相負荷不平衡對電網(wǎng)的危害是很大的，它會造成星形接線的供電變壓器星點漂移，使零線帶電，造成對人的危害，還會使三相電壓不等，電流差異很大，使變壓器增大損耗，嚴重危害供電設(shè)備及電網(wǎng)的安全運行。所以消除三相變壓器負荷不平衡是安全供電、節(jié)能增效的長遠課題。
[0003]為切實解決這一實際問題，很有必要進行研究，以給出一種安全可靠，經(jīng)濟實用的解決方法。
實用新型內(nèi)容
[0004]為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種自動消除變壓器負荷不均衡的控制裝置，用于在變壓器供電網(wǎng)絡(luò)中接入平衡變壓器及調(diào)壓器，通過改變平衡變壓器第一二次繞組電壓和第二二繞組鄰相綜合繞組的反饋電壓，穩(wěn)定均衡變壓器A、B、C三相間的負荷平衡度。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為:
[0006]一種自動消除變壓器三相負載不均衡的控制裝置，包括設(shè)置在每相電源輸出端的單相三繞組平衡變壓器，與每個單相三繞組平衡變壓器對應(yīng)的SPWM可變極性調(diào)壓器，用于檢測輸入端三相電流的電流檢測單元，用于檢測輸出端電壓的電壓檢測單元，平衡檢測單元和主控制器。
[0007]所述電流檢測單元的輸入端通過自電流互感器感應(yīng)輸入端三相電流，所述電流檢測單元輸出接主控制器第一輸入端；所述電壓檢測單元的輸入端連接輸出端三相電壓端，所述電壓檢測單元輸出端接主控制器第二輸入端；所述平衡檢測單元的輸入端連接輸出端三相電壓端，所述平衡檢測單元輸出端連接主控制器第三輸入端；主控制器第一輸出端接A相三繞組平衡調(diào)壓器輸入控制端，主控制器第二輸出端連接B相三繞組平衡調(diào)壓器輸入控制端，主控制器第三輸出端連接C相三繞組平衡調(diào)壓器輸入控制端。
[0008]優(yōu)選地，每個所述單相三繞組平衡變壓器包括一次繞組、第一二次繞組調(diào)壓繞組和第二二次繞組相鄰綜合繞組，其中一次繞組兩端連接對應(yīng)SPWM可變極性調(diào)壓器的輸出端。
[0009]優(yōu)選地，每個所述SP麗可變極性調(diào)壓器包括整流橋電路，濾波器和逆變器，所述整流橋輸入端連接三相電壓輸入端，整流橋輸出端連接濾波器兩端，濾波器兩端連接逆變器輸入端，逆變器輸出端連接一次繞組兩端。
[0010]優(yōu)選地，當變壓器負荷最大不平衡度為30%時，第一二次調(diào)壓繞組和第二二次繞組鄰相綜合繞組的分壓比例為0.82: 0.18。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果如下:通過對平衡變壓器一次繞組電壓的調(diào)節(jié)，三相電壓自動按負荷實際變化動態(tài)調(diào)節(jié)變化，維持三相負荷的動態(tài)平衡，提高供電效率，減少電網(wǎng)損耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型實施例的自動消除變壓器三相負載不均衡的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實用新型實施例的自動消除變壓器三相負載不均衡的控制裝置中SPWM可變極性調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0014]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0015]相反，本實用新型涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本實用新型的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進一步，為了使公眾對本實用新型有更好的了解，在下文對本實用新型的細節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細節(jié)部分。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細節(jié)部分的描述也可以完全理解本實用新型。
[0016]參見圖1，所示為本實用新型實施例的自動消除變壓器三相負載不均衡的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括設(shè)置在每相電源輸出端的單相三繞組平衡變壓器，與每個單相三繞組平衡變壓器對應(yīng)的SPWM可變極性調(diào)壓器，如圖所示的A相調(diào)壓器105連接A相一次繞組，B相調(diào)壓器106連接B相一次繞組和C相調(diào)壓器107連接C相一次繞組，用于檢測輸入端三相電流的電流檢測單元101，用于檢測輸出端電壓的電壓檢測單元102，平衡檢測單元103和主控制器104，電流檢測單元101的輸入端通過自電流互感器感應(yīng)輸入端三相電流，電流檢測單元101輸出接主控制器101第一輸入端；電壓檢測單元102的輸入端連接輸出端三相電壓端，電壓檢測單元102輸出端接主控制器第二輸入端；平衡檢測單元103的輸入端連接輸出端三相電壓端，平衡檢測單元103輸出端連接主控制器101第三輸入端；主控制器第一輸出端接A相三繞組平衡調(diào)壓器輸入控制端，主控制器第二輸出端連接B相三繞組平衡調(diào)壓器輸入控制端，主控制器第三輸出端連接C相三繞組平衡調(diào)壓器輸入控制端。通過以上設(shè)置，在每相主變壓器輸出回路中串聯(lián)進了一個單相三繞組平衡變壓器及控制其一次繞組的可變極性三相輸入單相輸出的由電力電子器組成的交-直-交電壓源與電源電壓該相同步同極性或反極性的調(diào)壓器。當供電三相主變壓器存在負荷不平衡時，電流檢測單元101、電壓檢測單元102、平衡檢測單元103實時將遠程運行信息傳遞給主控制器104進行平衡運算，并將控制信息通過三個輸出通道送往三相平衡變壓器調(diào)壓器105、106、107，對它們進行協(xié)調(diào)控制以迅速消除不平衡現(xiàn)象。
[0017]在具體應(yīng)用實例中，每個單相三繞組平衡變壓器包括一次繞組、第一二次繞組調(diào)壓繞組和第二二次繞組相鄰綜合繞組，其中一次繞組兩端連接對應(yīng)SPWM可變極性調(diào)壓器的輸出端，按與電源相電壓同步控制并可改變輸出電壓的極性，當同極性時為調(diào)高該相電壓，當反極性時為降低該相電壓。一個變壓器上有一個一次繞組連接著調(diào)壓器的輸出端，兩個二次繞組，其中第一二次繞組輸入端順極性連接著主變壓器對應(yīng)相的輸出端，其輸出端連接至圖中相鄰相的第二個二次繞組鄰相相綜合繞組的順極性(變壓器極性)輸入端，輸出端連接到供電系統(tǒng)的該相匯流母排上。(A相入A相平衡變壓器第一二次調(diào)壓繞組，入C相第二二次繞組相鄰相綜合繞組輸出端接回至A相電網(wǎng)匯流母排上)，B相、C相接法以此類推。(它們都是從A相入平衡變壓器第一二次繞組調(diào)壓電阻繞阻后輸出連接至A相平衡變壓器第二二次繞組鄰相綜合繞組輸出端，又回到電網(wǎng)輸出匯流母排的對應(yīng)B相上，C相同樣經(jīng)B相第二二次繞組鄰相綜合繞組輸出端又回到電網(wǎng)匯流母排的C相母排上。)
[0018]參見圖2所示，以A相SPWM可變極性調(diào)壓器為例，每個所述SPWM可變極性調(diào)壓器包括整流橋電路，濾波器和逆變器，所述整流橋輸入端連接三相電壓輸入端，整流橋輸出端連接濾波器兩端，濾波器兩端連接逆變器輸入端，逆變器輸出端連接一次繞組兩端。經(jīng)整流橋ZL整流后經(jīng)濾波器LB濾波，然后再經(jīng)逆變器NB逆變?yōu)榕c電源同相電壓同步的交變電壓，其幅值可以根據(jù)主控制器的分析運算，改變各相平衡變壓器的輸出電壓，完成調(diào)節(jié)負荷平衡度的目的。每個平衡變壓器二次電壓的調(diào)節(jié)由控制器三個輸出端控制三臺由電子電力電子器件構(gòu)成的調(diào)壓器完成。
[0019]當變壓器負荷最大不平衡度為30%時，第一二次調(diào)壓繞組和第二二次繞組鄰相綜合繞組的分壓比例為0.82: 0.18。在一具體應(yīng)用實例所接380V供電網(wǎng)絡(luò)中，第一二次繞組調(diào)壓繞組二次電壓為54V，第二繞組二次電壓為12V。在具體應(yīng)用實例中，不同的電網(wǎng)電壓等級變化，該參數(shù)也隨之發(fā)生變化，但計算公式保持不變?？梢岳斫獾氖?，在實際實施過程中可以根據(jù)電網(wǎng)電壓要求選擇參數(shù)。
[0020]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自動消除變壓器三相負載不均衡的控制裝置，其特征在于，包括設(shè)置在每相電源輸出端的單相三繞組平衡變壓器，與每個單相三繞組平衡變壓器對應(yīng)的SPWM可變極性調(diào)壓器，用于檢測輸入端三相電流的電流檢測單元，用于檢測輸出端電壓的電壓檢測單元，平衡檢測單元和主控制器， 所述電流檢測單元的輸入端通過自電流互感器感應(yīng)輸入端三相電流，所述電流檢測單元輸出接主控制器第一輸入端；所述電壓檢測單元的輸入端連接輸出端三相電壓端，所述電壓檢測單元輸出端接主控制器第二輸入端；所述平衡檢測單元的輸入端連接輸出端三相電壓端，所述平衡檢測單元輸出端連接主控制器第三輸入端；主控制器第一輸出端接A相三繞組平衡調(diào)壓器輸入控制端，主控制器第二輸出端連接B相三繞組平衡調(diào)壓器輸入控制端，主控制器第三輸出端連接C相三繞組平衡調(diào)壓器輸入控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動消除變壓器三相負載不均衡的控制裝置，其特征在于，每個所述單相三繞組平衡變壓器包括一次繞組、第一二次繞組調(diào)壓繞組和第二二次繞組相鄰綜合繞組，其中一次繞組兩端連接對應(yīng)SPWM可變極性調(diào)壓器的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動消除變壓器三相負載不均衡的控制裝置，其特征在于，每個所述SPWM可變極性調(diào)壓器包括整流橋電路，濾波器和逆變器，所述整流橋輸入端連接三相電壓輸入端，整流橋輸出端連接濾波器兩端，濾波器兩端連接逆變器輸入端，逆變器輸出端連接一次繞組兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動消除變壓器三相負載不均衡的控制裝置，其特征在于，當變壓器負荷最大不平衡度為30%時，第一二次調(diào)壓繞組和第二二次繞組鄰相綜合繞組的分壓比例為0.82: 0.18。
【文檔編號】H02J3/26GK204012737SQ201420459375
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月14日
【發(fā)明者】張發(fā)漢 申請人:福建奧托節(jié)能科技有限公司