低压三相不平衡自动调节装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种低压三相不平衡自动调节装置，包括低压配电系统、检测单元、无功补偿控制器、投切单元和有源滤波装置，低压配电系统将三相电压和三相电流信号传递给检测单元；检测单元将负载侧检测到的信号传递给有源滤波装置，有源滤波装置对电网中的三相不平衡谐波信号进行处理，补偿谐波电流；检测单元将系统侧检测到的信号传递给无功补偿控制器，无功补偿控制器经过比较运算后输出信号给投切单元；投切单元用于调整低压配电系统的电压和电流。本发明专利技术的低压三相不平衡自动调节装置为电力部门和电力用户专门设计，能够有效补偿无功功率，对谐波进行治理，提高电能质量，降低损耗，是不可缺少的节能设备。

【技术实现步骤摘要】
低压三相不平衡自动调节装置
本专利技术属于电力控制领域,涉及一种低压三相不平衡自动调节装置。
技术介绍
随着工业的发展，电力系统的谐波及无功补偿问题越来越严重，使供电系统的电压波形畸变，增加了输电线路的功率损耗和用电设备的损耗，同时也降低了供电系统的电能质量，同时谐波也会造成电力系统发生事故。因此，近年来供电部门及用户都很高度重视。供电部门在对负荷的管理工作中，加强谐波源负荷的管理和检测的工作。随着规划中提出了节能减排这一重大举措，谐波及无功补偿问题更被重视。现有技术中的智能滤波补偿装置，包括柜体，柜体内设有若干组熔座、投切装置和电容器，若干熔座安装在一起，使用时，各功能部件位置相对集中，可通过位置的设置改善散热情况。其不足之处在于：这种连接方式，使得电器元件的检查和更换不够方便，为更换其中的某一电气元件，需要拆除很多连接线，操作不方便，费时费力，断电维修时间长，影响电网运行。目前，在配电系统中，解决无功补偿最普遍的方案是接触器投切电容的静态无功补偿方案，电容器的初始电压为零，二触点闭合瞬间，电网电压极少为零，因而产生非常大的电流，也就是常说的合闸涌流，实验表明合闸涌流严重时可达电容器而定电流的50倍，这不仅影响电容器和接触器的使用寿命，而且对电网造成冲击，影响其他设备的正常工作。为避免形成更大涌流，可采用串联电抗器和加入限流电阻来进行限制，虽然可以控制在额定电流的20倍以内，但从长期运行情况来看，其故障率仍然非常高，维修费用较高。此外，现有技术方案，由于投切时间长，不能实时的无功补偿；当系统中个存在谐波源时，它不可避免的会放大系统谐波电流，甚至会引起系统谐振。在电力系统输送电能的过程中，无功功率不足，将使系统中输送的总电流增加、使变压器的出力减少、供电线路及系统设备有功功率损耗增大、线路末端电压下降；而对于电力用户来说，过多地从电网中吸取无功，不仅使电网电能质量下降，也影响自身的用电和生产，使企业效益下降，甚至招致罚款。因此，为了减少无功的损失和避免其在电网中的不当流动，必须进行滤波补偿。因此，需要一种新的低压三相不平衡自动调节装置以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的问题，提供一种低压三相不平衡自动调节装置。为实现上述专利技术目的，本专利技术的低压三相不平衡自动调节装置采用如下技术方案：一种低压三相不平衡自动调节装置，包括低压配电系统、检测单元、无功补偿控制器、投切单元和有源滤波装置，所述低压配电系统将三相电压和三相电流信号传递给所述检测单元；所述检测单元将负载侧检测到的信号传递给所述有源滤波装置，所述有源滤波装置对电网中的三相不平衡谐波信号进行处理，补偿谐波电流；所述检测单元将系统侧检测到的信号传递给所述无功补偿控制器，所述无功补偿控制器经过比较运算后输出信号给所述投切单元；所述投切单元用于调整所述低压配电系统的电压和电流。更进一步的，所述投切单元包括投切开关和电容器，所述投切开关连接所述电容器。更进一步的，所述投切开关包括接触器和晶闸管开关，所述接触器控制所述晶闸管开关。更进一步的，所述电容器为并联电容器。更进一步的，所述有源滤波装置包括主回路，所述主回路包括浪涌保护器、主继电器KM1、缓冲继电器KM2、并网电感、LC滤波电路、三电平逆变模块和直流储能电容，其中，A相线、B相线、C相线和N相线通过浪涌保护器接地，A相线、B相线和C相线上依次设置主继电器KM1和并网电感，所述缓冲继电器KM2与所述主继电器KM1并联，所述A相线、B相线和C相线通过所述LC滤波电路连接N相线，所述A相线、B相线和C相线通过所述三电平逆变模块和直流储能电容连接N相线。可以有效降低单相电流对变压器和线路的损耗，以此可以有效的提高电网设备的正常运行和稳定性。更进一步的，所述有源滤波装置包括指令电流运算电路，所述指令电流运算电路包括Usa端、Usb端和Usc端，所述Usa端通过电阻R9接地，所述Usa端连接二极管Z11-1的负极和二极管Z11-2的正极，所述二极管Z11-1的正极和二极管Z11-2的负极分别连接-15VA电压端和+15VA电压端；所述Usa端通过电阻R4连接运算放大器U1A的同相输入端，运算放大器U1A的反相输入端连接运算放大器U1A的输出端，运算放大器U1A的正电源端和负电源端分别连接+15VA电压端和-15VA电压端；所述运算放大器U1A的输出端通过电阻R8连接运算放大器U1B的反相输入端，运算放大器U1B的反相输入端通过电阻R10连接运算放大器U1B的输出端，运算放大器U1B的正相输出端接地；所述运算放大器U1B的输出端通过电阻R225连接电容C112的一端和电阻R256的一端，所述电容C112的另一端连接运算放大器U2B的输出端，电阻R256的另一端连接运算放大器U2B的同相输入端，运算放大器U2B的同相输入端通过电容C113接地，运算放大器U2B的反相输入端连接运算放大器U2B的输出端；运算放大器U2B的输出端通过电阻R7连接运算放大器U2A的反相输入端，运算放大器U2A的反相输入端通过电阻R12连接运算放大器U2A的输出端，运算放大器U2A的同相输入端通过电阻R1连接+5VREF端并通过电阻R2接地，运算放大器U2A的正电源端和负电源端分别连接+15VA电压端和-15VA电压端，运算放大器U2A的输出端通过电阻R416连接TP13端，所述TP21端连接二极管Z12-1的负极和二极管Z12-1的正极，二极管Z12-1的正极接地，二极管Z12-1的负极连接2.75VA电压端；所述Usb端通过电阻R24接地，所述Usb端连接二极管Z19-1的负极和二极管Z19-2的正极，所述二极管Z19-1的正极和二极管Z19-2的负极分别连接-15VA电压端和+15VA电压端；所述Usb端通过电阻R19连接运算放大器U3A的同相输入端，运算放大器U3A的反相输入端连接运算放大器U3A的输出端，运算放大器U3A的正电源端和负电源端分别连接+15VA电压端和-15VA电压端；所述运算放大器U3A的输出端通过电阻R23连接运算放大器U3B的反相输入端，运算放大器U3B的反相输入端通过电阻R25连接运算放大器U3B的输出端，运算放大器U3B的正相输出端接地；所述运算放大器U3B的输出端通过电阻R20连接电容C4的一端和电阻R21的一端，所述电容C4的另一端连接运算放大器U4B的输出端，电阻R21的另一端连接运算放大器U4B的同相输入端，运算放大器U4B的同相输入端通过电容C5接地，运算放大器U4B的反相输入端连接运算放大器U4B的输出端；运算放大器U4B的输出端通过电阻R22连接运算放大器U4A的反相输入端，运算放大器U4A的反相输入端通过电阻R27连接运算放大器U4A的输出端，运算放大器U4A的同相输入端通过电阻R16连接+5VREF端并通过电阻R17接地，运算放大器U4A的正电源端和负电源端分别连接+15VA电压端和-15VA电压端，运算放大器U4A的输出端通过电阻R418连接TP14端，所述TP14端连接二极管Z20-1的负极和二极管Z20-1的正极，二极管Z20-1的正极接地，二极管Z20-1的负极连接2.75VA电压端；所述Usc端通过电阻R46接地，所述Usc端连接二极管Z25-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压三相不平衡自动调节装置，其特征在于，包括低压配电系统、检测单元、无功补偿控制器、投切单元和有源滤波装置，所述低压配电系统将三相电压和三相电流信号传递给所述检测单元；所述检测单元将负载侧检测到的信号传递给所述有源滤波装置，所述有源滤波装置对电网中的三相不平衡谐波信号进行处理，补偿谐波电流；所述检测单元将系统侧检测到的信号传递给所述无功补偿控制器，所述无功补偿控制器经过比较运算后输出信号给所述投切单元；所述投切单元用于调整所述低压配电系统的电压和电流。

【技术特征摘要】
1.一种低压三相不平衡自动调节装置，其特征在于，包括低压配电系统、检测单元、无功补偿控制器、投切单元和有源滤波装置，所述低压配电系统将三相电压和三相电流信号传递给所述检测单元；所述检测单元将负载侧检测到的信号传递给所述有源滤波装置，所述有源滤波装置对电网中的三相不平衡谐波信号进行处理，补偿谐波电流；所述检测单元将系统侧检测到的信号传递给所述无功补偿控制器，所述无功补偿控制器经过比较运算后输出信号给所述投切单元；所述投切单元用于调整所述低压配电系统的电压和电流。2.根据权利要求1所述的低压三相不平衡自动调节装置，其特征在于，所述投切单元包括投切开关和电容器，所述投切开关连接所述电容器。3.根据权利要求2所述的低压三相不平衡自动调节装置，其特征在于，所述投切开关包括接触器和晶闸管开关，所述接触器控制所述晶闸管开关。4.根据权利要求2所述的低压三相不平衡自动调节装置，其特征在于，所述电容器为并联电容器。5.根据权利要求1所述的低压三相不平衡自动调节装置，其特征在于，所述有源滤波装置包括主回路，所述主回路包括浪涌保护器、主继电器KM1、缓冲继电器KM2、并网电感、LC滤波电路、三电平逆变模块和直流储能电容，其中，A相线、B相线、C相线和N相线通过浪涌保护器接地，A相线、B相线和C相线上依次设置主继电器KM1和并网电感，所述缓冲继电器KM2与所述主继电器KM1并联，所述A相线、B相线和C相线通过所述LC滤波电路连接N相线，所述A相线、B相线和C相线通过所述三电平逆变模块和直流储能电容连接N相线。6.根据权利要求1所述的低压三相不平衡自动调节装置，其特征在于，所述有源滤波装置包括指令电流运算电路，所述指令电流运算电路包括Usa端、Usb端和Usc端，所述Usa端通过电阻R9接地，所述Usa端连接二极管Z11-1的负极和二极管Z11-2的正极，所述二极管Z11-1的正极和二极管Z11-2的负极分别连接-15VA电压端和+15VA电压端；所述Usa端通过电阻R4连接运算放大器U1A的同相输入端，运算放大器U1A的反相输入端连接运算放大器U1A的输出端，运算放大器U1A的正电源端和负电源端分别连接+15VA电压端和-15VA电压端；所述运算放大器U1A的输出端通过电阻R8连接运算放大器U1B的反相输入端，运算放大器U1B的反相输入端通过电阻R10连接运算放大器U1B的输出端，运算放大器U1B的正相输出端接地；所述运算放大器U1B的输出端通过电阻R225连接电容C112的一端和电阻R256的一端，所述电容C112的另一端连接运算放大器U2B的输出端，电阻R256的另一端连接运算放大器U2B的同相输入端，运算放大器U2B的同相输入端通过电容C113接地，运算放大器U2B的反相输入端连接运算放大器U2B的输出端；运算放大器U2B的输出端通过电阻R7连接运算放大器U2A的反相输入端，运算放大器U2A的反相输入端通过电阻R12连接运算放大器U2A的输出端，运算放大器U2A的同相输入端通过电阻R1连接+5VREF端并通过电阻R2接地，运算放大器U2A的正电源端和负电源端分别连接+15VA电压端和-15VA电压端，运算放大器U2A的输出端通过电阻R416连接TP13端，所述TP21端连接二极管Z12-1的负极和二极管Z12-1的正极，二极管Z12-1的正极接地，二极管Z12-1的负极连接2.75VA电压端；所述Usb端通过电阻R24接地，所述Usb端连接二极管Z19-1的负极和二极管Z19-2的正极，所述二极管Z19-1的正极和二极管Z19-2的负极分别连接-15VA电压端和+15VA电压端；所述Usb端通过电阻R19连接运算放大器U3A的同相输入端，运算放大器U3A的反相输入端连接运算放大器U3A的输出端，运算放大器U3A的正电源端和负电源端分别连接+15VA电压端和-15VA电压端；所述运算放大器U3A的输出端通过电阻R23连接运算放大器U3B的反相输入端，运算放大器U3B的反相输入端通过电阻R25连接运算放大器U3B的输出端，运算放大器U3B的正相输出端接地；所述运算放大器U3B的输出端通过电阻R20连接电容C4的一端和电阻R21的一端，所述电容C4的另一端连接运算放大器U4B的输出端，电阻R21的另一端连接运算放大器U4B的同相输入端，运算放大器U4B的同相输入端通过电容C5接地，运算放大器U4B的反相输入端连接运算放大器U4B的输出端；运算放大器U4B的输出端通过电阻R22连接运算放大器U4A的反相输入端，运算放大器U4A的反相输入端通过电阻R27连接运算放大器U4A的输出端，运算放大器U4A的同相输入端通过电阻R16连接+5VREF端并通过电阻R17接地，运算放大器U4A的正电源端和负电源端分别连接+15VA电压端和-15VA电压端，运算放大器U4A的输出端通过电阻R418连接TP14端，所述TP14端连接二极管Z20-1的负极和二极管Z20-1的正极，二极管Z20-1的正极接地，二极管Z20-1的负极连接2.75VA电压端；所述Usc端通过电阻R46接地，所述Usc端连接二极管Z25-1的负极和二极管Z25-2的正极，所述二极管Z25-1的正极和二极管Z25-2的负极分别连接-15VA电压端和+15VA电压端；所述Usc端通过电阻R39连接运算放大器U5A的同相输入端，运算放大器U5A的反相输入端连接运算放大器U5A的输出端，运算放大器U5A的正电源端和负电源端分别连接+15VA电压端和-15VA电压端；所述运算放大器U5A的输出端通过电阻R44连接运算放大器U5B的反相输入端，运算放大器U5B的反相输入端通过电阻R47连接运算放大器U5B的输出端，运算放大器U5B的正相输出端接地；所述运算放大器U5B的输出端通过电阻R41连接电容C7的一端和电阻R42的一端，所述电容C7的另一端连接运算放大器U6B的输出端，电阻R42的另一端连接运算放大器U6B的同相输入端，运算放大器U6B的同相输入端通过电容C11接地，运算放大器U6B的反相输入端连接运算放大器U6B的输出端；运算放大器U6B的输出端通过电阻R43连接运算放大器U6A的反相输入端，运算放大器U6A的反相输入端通过电阻R49连接运算放大器U6A的输出端，运算放大器U6A的同相输入端通过电阻R32连接+5VREF端并通过电阻R33接地，运算放大器U6A的正电源端和负电源端分别连接+15VA电压端和-15VA电压端，运算放大器U6A的输出端通过电阻R419连接TP15端，所述TP15端连接二极管Z26-1的负极和二极管Z26-1的正极，二极管Z26-1的正极接地，二极管Z26-1的负极连接2.75VA电压端。7.根据权利要求1所述的低压三相不平衡自动调节装置，其特征在于，所述有源滤波装置包括电流跟踪控制电路，所述电流跟踪控制电路包括VMa端、VMb端和VMc端，所述VMa端通过并联连接的电阻R386、电阻R387、电阻R388和电阻R129接地，所述VMa端连接二极管Z53-1的负极和二极管Z53-2的正极，所述二极管Z53-1的正极和二极管Z53-2的负极分别连接-15VA电压端和+15VA电压端；所述VMa端通过电阻R124连接运算放大器U17A的同相输入端，运算放大器U17A的反相输入端连接运算放大器U17A的输出端，运算放大器U17A的正电源端和负电源端分别连接+15VA电压端和-15VA电压端；所述运算放大器U17A的输出端通过电阻R128连接运算放大器U17B的反相输入端，运算放大器U17B的反相输入端通过电阻R130连接运算放大器U17B的输出端，运算放大器U17B的正相输出端接地；所述运算放大器U17B的输出端通过电阻R125连接电容C45的一端和电阻R126的一端，所述电容C45的另一端连接运算放大器U18B的输出端，电阻R126的另一端连接运算放大器U18B的同相输入端，运算放大器U18B的同相输入端通过电容C46接地，运算放大器U18B的反相输入端连接运算放大器U18B的输出端；运算放大器U18B的输出端通过电阻R127连接运算放大器U18A的反相输入端，运算放大器U18A的反相输入端通过电阻R131连接运算放大器U18A的输出端，运算放大器U18A的同相输入端通过电阻R121连接+5VREF端并通过电阻R122接地，运算放大器U18A的正电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：张高峰，
申请(专利权)人：江苏谷峰电力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32