一种SVG混合补偿三相不平衡治理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种电力设备领域的电能质量优化与电力节能装置，尤其是一种SVG混合补偿三相不平衡治理装置。所述装置是静止无功发生器（SVG）与TSC单元（晶闸管投切电容器）组成的，其中TSC单元包含单相补偿、相间补偿，由静止无功发生器（SVG）统一控制。TSC单元进行粗调节三相不平衡，加上静止无功发生器（SVG）快速精细连续调节，组合一起可实现对动态的无功电流、三相有功进行快速精确的连续三相不平衡调节，克服了传统电容相间补偿系统的响应速度及精度，同时装置性价比也非常高。

A SVG hybrid compensation three-phase imbalance control device

【技术实现步骤摘要】
一种SVG混合补偿三相不平衡治理装置
本技术涉及电力设备
，尤其是一种SVG混合补偿三相不平衡治理装置。
技术介绍
随着近十几年国民经济的不断增长，人民生活水平的大幅度提高，城乡居民用电、商业用电在供电总量有了很大的提高。可是在城市电网或农村电网中低压单相设备众多，且用电存在着不确定性；生产用电和居民用电混合的电网，三相负载白天基本平衡，晚上负荷高峰时段不平衡程度相当严重。这类负载的特点是三相生产和单相生活用电量都很大。白天主要是生产用电，三相电压较平衡。因单相生活用电在三相上分配不均，从而形成晚上生活用电高峰时段三相电流相差很大；建筑楼宇中的单相负荷主要有照明、电器、办公设备、计算机等；三相负荷主要有电梯、水泵、风机、集中空凋设备等。而在实际应用中，因水泵、风机等三相设备经常闲置不用，造成单相负荷所占比例高。单相设备多，其用电负荷约占总容量的70％，单相负荷使用的随机性大，又加上商业用电主要集中在白天，而居民用电主要集中在夜晚，负荷的不平衡情况会根据时间发生变化，又加上季节性因素用电设备的使用，进一步导致了低压配电系统三相负荷严重不平衡。三相不平衡负荷对电力系统的影响主要有以下几方面：(1)增加线路的电能损耗。在三相四线制供电网络中，电流通过线路导线时，因存在阻抗必将产生电能损耗，其损耗与通过电流的平方成正比。当低压电网以三相四线制供电时，由于有单相负载存在，造成三相负载不平衡在所难免。当三相负载不平衡运行时，中性线即有电流通过。这样不但相线有损耗，而且中性线也产生损耗，从而增加了电网线路的损耗。(2)增加配电变压器的电能损耗。配电变压器是低压电网的供电主设备，当其在三相负载不平衡工况下运行时，将会造成配变损耗的增加。因为配变的功率损耗是随负载的不平衡度而变化的。(3)配变出力减少，其过载能力也会降低。假如配变在过载工况下运行，极易引发配变发热，严重时甚至会造成配变烧损。(4)配变产生零序电流，零序电流使配变的钢构件局部温度升高发热，导致设备寿命降低。同时，零序电流的存也会增加配变的损耗。(5)影响用电设备的安全运行。配变在三相负载不平衡时运行，中性线就会有电流通过，这种情况会严重危及用电设备的安全运行。三相负载不平衡导致三相有功不平衡和三相无功不平衡，目前市场上的三相不平衡治理装置大多只是使用电容来治理三相无功不平衡，少数使用SVG来治理三相有功不平衡。如果只用SVG来治理三相不平衡，会存在SVG成本高，损耗大，SVG制造生产复杂，环境适应性不高，维护复杂，如果单纯使用电容，则存在电容器的容量是固定的，电容器投切响应慢，不能精细治理三相不平衡。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种SVG混合补偿三相不平衡治理装置，实现三相不平衡的有功和无功精细治理。为了达到上述目的，本技术所设计的一种SVG混合补偿三相不平衡治理装置，包括系统电流互感器、断路器、装置电流互感器、避雷器、快速熔断器、静止无功发生器、TSC单元，所述的断路器上端作为电源输入端，所述的静止无功发生器及一号TSC单元、二号TSC单元、三号TSC单元并联在断路器下端的三相铜排上，所述避雷器接在断路器下端铜排与接地之间，在断路器上端设置有系统电流互感器，在断路器的下端设置有装置电流互感器，静止无功发生器与系统电流互感器连接，用于检测配电系统总的三相电流，静止无功发生器还与装置电流互感器连接，用于检测静止无功发生器和三个TSC单元的总电流；在静止无功发生器、一号TSC单元、二号TSC单元、三号TSC单元与断路器下端的三相铜排之间分别设置一个快速熔断器，所述的TSC单元包括电容器和晶闸管开关，静止无功发生器的I/O输出控制端子与晶闸管开关的控制输入端子相连；晶闸管开关控制TSC单元的单相电容、相间电容投切。所述静止无功发生器（SVG）通过系统电流互感器检测系统总的电流，采用基于ip-iq的三相瞬时无功功率理论快速准确的计算出系统三相的有功、无功、三相不平衡度等电量参数，然后静止无功发生器（SVG）计算出调节三相不平衡，三相分别所需的无功和有功。静止无功发生器（SVG）根据已经设置输入的单相、相间电容参数，提前计算出单相、相间电容投入和切除后三相有功、无功增减量。静止无功发生器（SVG）根据系统三相分别所需无功、有功电流控制静止无功发生器（SVG）输出电流，当SVG输出最大额定电流时，系统三相不平衡度达不到≤3%时，SVG控制晶闸管选择合适的单相、相间电容投入，同时通过装置电流互感器检测TSC单元和SVG单元总的电流，精细调节三相分别所需的无功电流、有功电流从而到达快速精细调节有功和无功的三相平衡。本技术所得到的一种SVG混合补偿三相不平衡治理装置，其具有以下优点：1、SVG控制本身输出和晶闸管投切单相、相间电容协调输出，克服了单相、相间电容固定容量，实现三相有功和无功不平衡精细连续调节；2、SVG生产制造、维护成本非常高，工艺复杂，运行损耗大，环境运行条件要求高，使用生产制造成本低、维护简单，工艺简单，运行功耗低，环境运行条件低，成熟可靠的电容替代部分SVG容量，减少了总成本，性价比高；3、快速补偿，装置响应时间＜5ms；4、SVG具有自诊断功能，当SVG故障，或者TSC单元故障，故障单元停止输出，其他单元正常工作，增强装置的可靠性。附图说明图1为本技术的电气原理框图；图2为本技术的控制结构图。具体实施方式下面通过实施例结合附图对本技术作进一步的描述。实施例1：如图1所示，本实施例描述的一种SVG混合补偿三相不平衡治理装置，包括系统电流互感器1、断路器2、装置电流互感器3、避雷器4、快速熔断器5、静止无功发生器6、TSC单元，所述的断路器2上端作为电源输入端，所述的静止无功发生器6及一号TSC单元、二号TSC单元、三号TSC单元并联在断路器2下端的三相铜排上，所述避雷器4接在断路器2下端铜排与接地之间，在断路器2的电源输入端的电源母线上设置有系统电流互感器1，在断路器2的下端设置有装置电流互感器3，静止无功发生器6与系统电流互感器1连接，用于检测配电系统总的三相电流，静止无功发生器6还与装置电流互感器3连接，用于检测静止无功发生器6和三个TSC单元的总电流；在静止无功发生器6、一号TSC单元、二号TSC单元、三号TSC单元与断路器2下端的三相铜排之间分别设置一个快速熔断器5，所述的TSC单元包括电容器7和晶闸管开关8，静止无功发生器6的I/O输出控制端子与晶闸管开关8的控制输入端子相连；晶闸管开关8控制TSC单元的单相电容、相间电容投切。晶闸管开关8和电容器7串联相接，以三角形连接和星型连接，并联接入三相交流电网，作为相间补偿和单相补偿。静止无功发生器（SVG）输出和TSC单元的晶闸管投切相间电容器由静止无功发生器（SVG）统一控制。如图2所示，一号TSC单元、二号TSC单元、二号TSC单元的电容器容量参数输入到静止无功发生器（SVG）。静止无功发生器（SVG）检测电网三相电压、电源侧的三相总电流、装置的总电流，采用ip-iq的三相瞬时无功功率理论快速准确的计算出系统、负载、装置的三相的有功、无功电流、三相不平衡度、功率因素等电量参数，然后根据功率因素目标设定值计算出三相分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SVG混合补偿三相不平衡治理装置，其特征是：包括系统电流互感器、断路器、装置电流互感器、避雷器、快速熔断器、静止无功发生器、TSC单元，所述的断路器上端作为电源输入端，所述的静止无功发生器及一号TSC单元、二号TSC单元、三号TSC单元并联在断路器下端的三相铜排上，所述避雷器接在断路器下端铜排与接地之间，在断路器上端设置有系统电流互感器，在断路器的下端设置有装置电流互感器，静止无功发生器与系统电流互感器连接，用于检测配电系统总的三相电流，静止无功发生器还与装置电流互感器连接，用于检测静止无功发生器和三个TSC单元的总电流；在静止无功发生器、一号TSC单元、二号TSC单元、三号TSC单元与断路器下端的三相铜排之间分别设置一个快速熔断器，所述的TSC单元包括电容器和晶闸管开关，静止无功发生器的I/O输出控制端子与晶闸管开关的控制输入端子相连；晶闸管开关控制TSC单元的单相电容、相间电容投切。

【技术特征摘要】
1.一种SVG混合补偿三相不平衡治理装置，其特征是：包括系统电流互感器、断路器、装置电流互感器、避雷器、快速熔断器、静止无功发生器、TSC单元，所述的断路器上端作为电源输入端，所述的静止无功发生器及一号TSC单元、二号TSC单元、三号TSC单元并联在断路器下端的三相铜排上，所述避雷器接在断路器下端铜排与接地之间，在断路器上端设置有系统电流互感器，在断路器的下端设置有装置电流互感器，静止无功发生器与系...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈龙，韩宗锋，安祥龙，王自慧，
申请(专利权)人：浙江朗松智能电力设备有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33