一种三相多功能调补装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种三相多功能调补装置，包括箱体，所述箱体内设有箱体容纳腔；所述箱体的容纳腔内设置有三相调补主控制器，所述三相调补主控制器包括信号调理板、控制器、IGBT驱动板、IGBT功率变换器，信号调理板的输出端与控制器的输入端电性连接，控制器的输出端与IGBT驱动板的输入端电性连接，IGBT驱动板的输出端与IGBT功率变频器的输入端电性连接，IGBT功率变换器与电抗器串联，电抗器与滤波电容器串联，滤波电容器与HCT串联，HCT的输出端与信号调理板的输入端电性连接，HCT还与主接触器电性连接。通过本实用新型专利技术，以解决现有技术存在的供电系统的三相电流不平衡，功率因数低，谐波高，末端电压低的问题。

A Three-phase Multifunctional Compensation Device

The utility model provides a three-phase multi-functional compensation device, including a box body, which is provided with a box holding chamber, and a three-phase compensation main controller is arranged in the box body. The three-phase compensation main controller includes a signal conditioning board, a controller, an IGBT driving board, an IGBT power converter, and the output end of the signal conditioning board is electrically connected with the input end of the controller. The output end of the system is electrically connected with the input end of the IGBT driving board, the output end of the IGBT driving board is electrically connected with the input end of the IGBT power converter, the IGBT power converter is in series with the reactor, the reactor is in series with the filter capacitor, the filter capacitor is in series with the HCT, the output end of the HCT is electrically connected with the input end of the signal conditioning board, and the HCT is electrically connected with the main contactor. The utility model solves the problems of unbalanced three-phase current, low power factor, high harmonic and low terminal voltage of the power supply system existing in the prior technology.

【技术实现步骤摘要】
一种三相多功能调补装置
本技术涉及三相不平衡领域，具体涉及一种三相多功能调补装置。
技术介绍
三相不平衡是指在电力系统中三相电流(或电压)幅值不一致，且幅值差超过规定范围。各相负载分布不均、单相负载用电的不同时性、以及单相大功率负载接入是导致三相不平衡的主要原因。由于城市民用电网及农用电网中存在大量单相负载，使得当今三相不平衡现象普遍存在且尤为严重。三相负荷保持平衡是节约能耗、降损降价的基础。三相负荷不平衡将产生不平衡电压，加大电压偏移，增大中性线电流，从而增大线路损耗。实践证明，一般情况下三相负荷不平衡可引起线损率升高2％-10％，三相负荷不平衡度若超过10％，则线损显著增加。有关规程规定：配电变压器出口处的负荷电流不平衡度应小于10％，中性线电流不应超过低压侧额定电流的25％，低压主干线及主要分支线的首端电流不平衡度应小于20％。通过电网技术改造，要真正使低压电网线损达到12％以下，上述指标只能紧缩，不能放大。只有三相阻抗平衡，才能保证低压漏电总保护良好运行，防止人身触电伤亡事故，三相负荷不平衡将增加线路的电能损耗，增加配电变压器的电能损耗，降低配电变压器带载能力，配变产生零序电流，影响用电设备的安全运行，电动机效率降低，影响用户用电质量。现有的一体化调补装置功能单一，无法实现调节目前供电系统经常碰到的三相电流不平衡，无功补偿，电压跌落的随时切换；主流装置都是使用混补设计，前端使用响应高的SVG模块，后端使用容量较高的电容器，这样的配置成本上看起来低了不少，但实际两个装置的匹配目前无法无缝衔接，电容器本身的温升特性导致装置在实际使用过程中并不可靠，容易出现功能失效甚至爆炸停机。
技术实现思路
本技术提供一种三相多功能调补装置，以解决现有技术存在的供电系统的三相电流不平衡，功率因数低，谐波高，末端电压低的问题。为解决上述技术问题，本技术提供一种三相多功能调补装置，包括箱体，所述箱体内设有箱体容纳腔；所述箱体的容纳腔内设置有三相调补主控制器，所述三相调补主控制器包括信号调理板、控制器、IGBT驱动板、IGBT功率变换器、电抗器、滤波电容器、主接触器，信号调理板的输出端与控制器的输入端电性连接，控制器的输出端与IGBT驱动板的输入端电性连接，IGBT驱动板的输出端与IGBT功率变频器的输入端电性连接，IGBT功率变换器与电抗器串联，电抗器与滤波电容器串联，滤波电容器与HCT串联，HCT的输出端与信号调理板的输入端电性连接，HCT还与主接触器电性连接，主接触器与软起电阻并联，所述主接触器与熔断器串联，熔断器与断路器串联，断路器与CT串联，所述信号调理板的输入端与直流电压传感器的输出端电性连接。进一步地，所述CT的输出端与信号调理板的输入端电性连接。进一步地，所述控制器由FPGA芯片组成，所述FPGA芯片采用美国xilinx芯片。进一步地，所述箱体的容纳腔内还设置有GPRS-GTU。进一步地，所述断路器连接负载侧电源，所述CT采集负载侧电流接入控制器。进一步地，所述箱体的容纳腔内设置有浪涌保护器，保护用电设备。本技术带来的有益效果：本技术的三相多功能调补装置可以解决目前供电系统经常碰到的三相电流不平衡，功率因数低，谐波高，电压跌落明显的问题，装置响应快，实时追踪电网负荷变化，快速做出相应，装置超载余量大，保护可靠稳定，可以实时处理影响电网质量的瞬时冲击负荷。附图说明图1是本技术实施例的三相多功能调补装置的结构示意图；图2是三相多功能调补装置的内部控制原理图。其中，1-箱体；2-信号调理板；3-控制器；4-IGBT驱动板；5-IGBT功率变换器；6-电抗器；7-滤波电容器；8-HCT；9-主接触器；10-软起电阻；11-熔断器；12-断路器；13-CT；14-直流电压传感器；15-浪涌保护器；16-三相调补主控制器，17-GPRS-GTU。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本技术作进一步地详细说明。图1是根据本技术实施例的三相多功能调补装置的结构示意图；图2是三相多功能调补装置的内部控制原理图。如图1-2所示，本技术实施例中，一种三相多功能调补装置(MFD)，包括箱体1，所述箱体内设有箱体容纳腔；所述箱体的容纳腔内设置有三相调补主控制器16，所述三相调补主控制器16包括信号调理板2、控制器3、IGBT驱动板4、IGBT功率变换器5、电抗器6、滤波电容器7、主接触器8，信号调理板2的输出端与控制器3的输入端电性连接，控制器3的输出端与IGBT驱动板4的输入端电性连接，IGBT驱动板4的输出端与IGBT功率变频器5的输入端电性连接，IGBT功率变换器5与电抗器6串联，电抗器6与滤波电容器7串联，滤波电容器7与HCT8串联，HCT8的输出端与信号调理板2的输入端电性连接，HCT8还与主接触器9电性连接，主接触器9与软起电阻10并联，所述主接触器9与熔断器11串联，熔断器11与断路器12串联，断路器12与CT13串联，所述信号调理板2的输入端与直流电压传感器14的输出端电性连接。进一步来说，所述CT13的输出端与信号调理板2的输入端电性连接，所述断路器12连接负载侧电源，所述CT13采集负载侧电流接入控制器3。由控制器根据预设的数学模型进行计算分析，发出对应的电流波形，实时叠加补偿实际负载造成的电网缺陷，确保电网稳定可靠地运行。所述控制器3由FPGA芯片组成，所述FPGA芯片采用美国xilinx芯片。由于FPGA为硬件逻辑门编程，绝无溢出等软件风险，永不死机，具有极高的可靠性。在本实施例中，所述箱体1的容纳腔内还设置有GPRS-GTU17，该三相多功能调补装置标配了GPRS模块，可以灵活地接入供电局远程操控系统或目前流行的云服务平台和移动终端，可以实时检测装置的运行状态。所述箱体1的容纳腔内设置有浪涌保护器15，浪涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。图2是三相多功能调补装置的内部控制原理图，如图2所示，信号调理板接收信号后发送数据给控制器，控制器根据程序数学模型进行计算分析，发出控制信号给IGBT控制板触发控制IGBT通断，输出特定的波形给电网与实际波形进行叠加，叠加后的信号反馈给信号调理板进行校准，最终达到正常正谐波的波形。用户可以通过参数设置，使设备可以同时具备补偿三相不平衡、动态补偿无功、动态补偿低次谐波、补偿电压跌落等功能。补偿三相不平衡原理：MFD根据系统电流，进行dq坐标旋转，提取正序负序的不平衡分量，三相发出与不平衡分量大小相等相位相反的电流，将不平衡部分补偿到零，就能将三相不平衡电流校正成三相平衡电流。不论有功三相不平衡还是无功三相不平衡，都能100％校正到完全平衡。补偿无功原理：MFD根据系统的无功功率，通过IGBT功率变换器产生容性或感性的基波电流，实现动态无功补偿的目的，补偿目标值可以通过操作面板设定，不会出现过补偿，并且补偿平滑，不会产生对负载和电网的涌流冲击。滤除谐波原理：MFD通过外部电流互感器实时采集电流信号，通过内部检测电路分离出其中的谐波部分，通过IGBT功率变换器产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相多功能调补装置，包括箱体(1)，所述箱体内设有箱体容纳腔；其特征在于，所述箱体的容纳腔内设置有三相调补主控制器(16)，所述三相调补主控制器(16)包括信号调理板(2)、控制器(3)、IGBT驱动板(4)、IGBT功率变换器(5)、电抗器(6)、滤波电容器(7)、主接触器(9)，信号调理板(2)的输出端与控制器(3)的输入端电性连接，控制器(3)的输出端与IGBT驱动板(4)的输入端电性连接，IGBT驱动板(4)的输出端与IGBT功率变换器(5)的输入端电性连接，IGBT功率变换器(5)与电抗器(6)串联，电抗器(6)与滤波电容器(7)串联，滤波电容器(7)与HCT(8)串联，HCT(8)的输出端与信号调理板(2)的输入端电性连接，HCT(8)还与主接触器(9)电性连接，主接触器(9)与软起电阻(10)并联，所述主接触器(9)与熔断器(11)串联，熔断器(11)与断路器(12)串联，断路器(12)与CT(13)串联，所述信号调理板(2)的输入端与直流电压传感器(14)的输出端电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种三相多功能调补装置，包括箱体(1)，所述箱体内设有箱体容纳腔；其特征在于，所述箱体的容纳腔内设置有三相调补主控制器(16)，所述三相调补主控制器(16)包括信号调理板(2)、控制器(3)、IGBT驱动板(4)、IGBT功率变换器(5)、电抗器(6)、滤波电容器(7)、主接触器(9)，信号调理板(2)的输出端与控制器(3)的输入端电性连接，控制器(3)的输出端与IGBT驱动板(4)的输入端电性连接，IGBT驱动板(4)的输出端与IGBT功率变换器(5)的输入端电性连接，IGBT功率变换器(5)与电抗器(6)串联，电抗器(6)与滤波电容器(7)串联，滤波电容器(7)与HCT(8)串联，HCT(8)的输出端与信号调理板(2)的输入端电性连接，HCT(8)还与主接触器(9)电性连接，主接触器(9)与软起电阻(10)并联，所述主接触器(9)与熔断器(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔丹，曹磊，薛炯，顾少明，时海娃，
申请(专利权)人：江阴九铖电器有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32