一种配电变压器三相不平衡监测治理系统技术方案

本实用新型专利技术涉及配电变压器三相不平衡技术领域，尤其涉及一种配电变压器三相不平衡监测治理系统。包括报警装置、SVG自动补偿装置及检测装置三大部分；其中，配电变压器出口线路通过报警装置接入SVG自动补偿装置，SVG自动补偿装置连接检测装置，SVG自动补偿装置还通过检测装置接收电流互感器信号，同时，检测装置也充当调节装置向线路的反馈通路。能够有效治理三相不平衡带来的负面影响，具有SVG技术调节优点，响应时间更快，抑制电压闪变能力更强，使用一套装置可实现多种补偿功能，无需大容量电抗器和电容器做储能元件，占地面积更小。能有效提高供电可靠性，降低电能损耗，减少变压器损耗。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及配电变压器三相不平衡
，尤其涉及一种配电变压器三相不平衡监测治理系统。
技术介绍
在中、低压配电网系统中，存在大量单相、不对称、非线性、冲击性负荷，由于早期电网设计规划的不周，会出现大量单相负荷集中在一相或两相的情况，这些不均衡负荷会使配电系统产生三相不平衡，导致供电系统三相电压、电流的不平衡。由于负荷分配不均，负荷性质也不一致，造成低压供电系统无功不足，负荷不平衡，尤其是经济水平较为发达的地区表现更为明显。无功不足及负荷不平衡已成为配电系统的两大难题。在中、低压配电网尤其是农网系统中由于线路及配电变压器数量众多、供电用户分散、资金成本等因素的制约，通过配置低压无功补偿装置等方式来解决三相不平衡的问题并不现实。通常做法是通过人工切换单相负荷的供电相来调整三相平衡，但这种方式需要先对负荷停电再进行操作，这严重影响了对用户的供电可靠性，对电网的优质供电提出了挑战。因此，中、低压配电网及农网的三相不平衡问题已成为当前配电系统中亟待解决的问题。
技术实现思路
针对上述技术中存在的问题，本技术提供一种配电变压器三相不平衡监测治理系统。其目的在于提高供电可靠性，降低电能损耗，减少变压器损耗。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种配电变压器三相不平衡监测治理系统，包括报警装置、SVG自动补偿装置及检测装置三大部分；其中，配电变压器出口线路通过报警装置接入SVG自动补偿装置，SVG自动补偿装置连接检测装置，SVG自动补偿装置还通过检测装置接收电流互感器信号，同时，检测装置也充当调节装置向线路的反馈通路。所述的SVG自动补偿装置主要由主电路、控制电路、驱动电路组成。控制电路监测电网状态，与驱动电路连接，驱动电路与主电路连接。主电路包括：电压型逆变桥IGBT和电容器；控制电路包：电流电压过零信号检测模块、数字信号处理器DSP和复杂可编程逻辑器件CPLD；驱动电路包括；比较器、触发器和PWM电路。所述的电流电压过零信号检测模块用于检测电网侧电压过零信号Us、负载电流IL、输出电流Ic和直流母线电容电压Uc；DSP为主控制器件，主要完成系统电压、电流信号采集分析、PDI控制、输出电流基准正弦信号、PWM驱动电路控制信号的产生；CPLD信号接口单元主要用于接口信号转换，集中处理IGBT保护信号、过热保护、风机控制、PWM信号输出。本技术具有如下优点及有益效果：能够有效治理三相不平衡带来的负面影响，具有SVG技术调节优点，响应时间更快，可在极短的时间之内完成从额定容性无功功率到额定感性无功功率的相互转换，抑制电压闪变能力更强，且使用一套装置，可以实现多种的补偿功能，并且由于无需大容量的电抗器和电容器做储能元件，占地面积更小。本实用新型还能够有效提高供电可靠性，降低电能损耗，减少变压器损耗。附图说明图1为本技术系统在现场台区安装的电气一次接线图；图2为本技术三相不平衡治理流程图；图3为本技术SVG补偿装置内部结构示意图。图中：电流电压过零信号检测模块1，CPLD2,DSP3,PWM驱动电路4,IGBT5。具体实施方式本技术是一种配电变压器三相不平衡监测治理系统，是由报警装置、SVG自动补偿装置、检测装置三大部分组成，可以有效提高供电可靠性，降低电能损耗，减少变压器损耗。如图1所示，配电变压器出口线路通过报警装置接入SVG自动补偿装置。SVG自动补偿装置还通过检测装置接收电流互感器信号，同时，检测装置也充当调节装置向线路的反馈通路。所述的SVG自动补偿装置主要由主电路、控制电路、驱动电路组成。控制电路监测电网状态，与驱动电路连接，驱动电路与主电路连接。主电路包括：电压型逆变桥IGBT和电容器；控制电路包：电流电压过零信号监测模块、数字信号处理器DSP和复杂可编程逻辑器件CPLD；驱动电路包括；比较器、触发器和PWM电路。如图3所示，SVG自动补偿装置中电流电压过零信号检测模块1用于检测电网侧电压过零信号Us、负载电流IL、输出电流Ic和直流母线电容电压Uc；DSP3为主控制器件，其功能为完成系统电压、电流信号采集分析、PDI控制、输出电流基准正弦信号、PWM驱动电路4控制信号的产生等。CPLD2信号接口单元主要用于接口信号转换，集中处理IGBT5保护信号、过热保护、风机控制、PWM信号输出等。利用本技术一种配电变压器三相不平衡监测治理系统进行检测时，实现的过程如图2所示，当电流信号出现三相不平衡时，会自动启动报警装置,报警装置将不平衡信号传递给SVG自动补偿装置；SVG自动补偿装置对接收到的不平衡信号进行分析，补偿之后的输出电流经过信号检测装置反馈给电网，同时信号检测装置对补偿结果进行综合分析，满足条件将信号输出；不满足条件，则将信号负反馈至SVG自动补偿装置进行二次补偿。SVG自动补偿装置中信号检测电路用于检测电网侧电压过零信号、负载电流、输出电流和直流母线电容电压。通过用电信息采集系统采集数据，监控、分析全省台区负荷不平衡情况，目前电力公司对用电信息采集系统中配变三相出口电流数值采集后，通过后台软件分析，对三相不平衡情况进行统计，并按轻重缓急确定三相不平衡治理装置安装选点。三相不平衡统计原则为：三相不平衡度的计算公式：三相不平衡度=（最大相电流-最小相电流）/最大相电流；单相最大负载率≤30%时，不计算三相不平衡度，仅统计累计时间；单相最大负载率＞30%时，计算三相不平衡度，并按三相不平衡度<15%、50%>三相不平衡度≥15%、三相不平衡度≥50%进行分类，并统计各阶段累计时间；同时可基于累计数据分析，得出配变选定时段内最大不平衡度；建议具体适用条件如下：a、对于三相动力负荷占比较高、电能质量要求高的台区，可优先选用三相不平衡自动补偿装置。b、建议自动补偿装置重点解决三相负荷无法通过人工调节，且三相不平衡度低于85%（考虑SVG补偿容量和经济性的影响）的台区。c、对于谐波污染严重的台区应加装谐波抑制装置后，方可使用自动补偿装置，否则中性线电流将无法补偿。d、自动补偿装置可取代现有无功补偿装置，在设计选型时，可节约该部分投资。如上所述，对本技术的实施例进行了详细的说明，但是只要实质上没有脱离本技术的技术点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电变压器三相不平衡监测治理系统，其特征是：包括报警装置、SVG自动补偿装置及检测装置三大部分；其中，配电变压器出口线路通过报警装置接入SVG自动补偿装置，SVG自动补偿装置连接检测装置，SVG自动补偿装置还通过检测装置接收电流互感器信号，同时，检测装置也充当调节装置向线路的反馈通路。

【技术特征摘要】
1.一种配电变压器三相不平衡监测治理系统，其特征是：包括报警装置、SVG自动补偿
装置及检测装置三大部分；其中，配电变压器出口线路通过报警装置接入SVG自动补偿装
置，SVG自动补偿装置连接检测装置，SVG自动补偿装置还通过检测装置接收电流互感器信
号，同时，检测装置也充当调节装置向线路的反馈通路。
2.根据权利要求1所述的一种配电变压器三相不平衡监测治理系统，其特征是：所述的
SVG自动补偿装置主要由主电路、控制电路、驱动电路组成；控制电路监测电网状态，与驱动
电路连接，驱动电路与主电路连接；
主电路包括：电压型逆变桥IGBT和电容器；
控制电路包括：电流电压过零信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：高强，张光明，韩月，隋德生，刘齐，王茂军，钟丹田，原峰，程大伟，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁东科电力有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11