一种调整三相不平衡电流及功率因数补偿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种调整三相不平衡电流及功率因数补偿装置，包括有基本结构、扩展结构和负荷侧，在负荷侧设有取样电流互感器、过压保护用避雷器，还设有不平衡补偿装置及监测控制器，所述的不平衡补偿装置为相线和相线之间跨接电阻，所述的不平衡补偿装置为在相线和相线之间跨接电容和电感，还设有不平衡报警指示灯。本实用新型专利技术实现了在补偿功率因数的同时调整不平衡的有功电流，具体可以将三相的功率因数均补偿到０．９５以上；可以将三相间的不平衡电流校正到变压器额定电流的±５％以内，可在电网系统中得到广泛的应用。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电力系统中三相负荷电流不平衡的补偿节 电装置，具体是指一种调整三相不平衡电流及功率因数补偿装置。
技术介绍
电网中三相间的不平衡电流是普遍存在的，在城市民用电网及农 用电网中由于大量单相负荷的存在，三相间的电流不平衡现象尤为严 重。不平衡电流会增加线路及变压器的铜损，在极限的情况下，铜损会增加9倍。对于Yyno连接组的三相三柱铁心的变压器，由于零序 电流产生的零序磁通在铁心内没有回路，只能通过外壳或夹持件形成 回路，还会增加铁损，当零序磁通过大时，会引起某些相铁心磁饱和， 使铁损急剧增加，加上紧固件过热等因素，甚至会发生三相电流均没 有过载，而变压器却因局部过热而烧毁的事故。不平衡电流会导致电 压不平衡因而降低供电质量。不平衡电流可以分解为正序、负序和零 序的电流分量，因此会对计量仪表的精度产生影响。我国城乡电网中，大量配电变压器采用Y/Yno接线方式，由于单 相负载的不均衡性和用电不同时性等原因，造成配电变压器处于三相 不平衡运行状态，使配电变压器中线电流显著增大。中线电流的增大 会加大配电变压器额外损耗(铜损、铁损)，造成配电变压器出力降 低；此外，三相不平衡造成中性点电位偏移，影响电动机等用电设备 正常、安全运行，以及影响到电能表的计量精度；当中线流过电流过 大时，还会引起中线烧断的事故，这样给配电变压器的安全运行带来一定程度的危害。仅依靠人为安排、分配负荷，不能解决电网的三相不平衡问题。 目前，电网广泛采用自动投切电容器无功补偿装置。但通常釆用的是三相和分相投切分组补偿，只能解决提高功率因数的问题；由于 电网的三相负荷随机变化，即使采用有分相补偿功能的装置，也不能 有效地平衡三相负荷的电流。鉴于三相不平衡带来的较大电网损耗， 及对电网设备正常、安全运行造成的严重影响，研制基于平衡化原理 的三相不平衡补偿装置，同时解决三相不平衡和无功功率补偿问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能补偿功率因数、及补偿三相电 流不平衡的一种调整三相不平衡电流及功率因数补偿装置。为了实现上述目的，本技术的技术解决方案是一种调整三相不平衡电流及功率因数补偿装置，包括有基本结 构、扩展结构和负荷侧，在负荷侧设有取样电流互感器、过压保护用 避雷器，还设有不平衡补偿装置及监测控制器，所述的不平衡补偿装 置为相线和相线之间跨接电阻，所述的不平衡补偿装置为在相线和相 线之间跨接电容和电感。本技术的基本补偿原理是在相线和相线之间跨接电阻，具有 在相线和相线之间转移无功的能力；在相线和相线之间跨接电容和电 感，具有在相线和相线之间转移有功的能力。采用上述方案后，由于本技术采用在在各相与相之间、及各 相与零线之间接入不同数量电容器的方法，巧妙利用了负荷系统中的 电感，从而实现了在补偿功率因数的同时调整不平衡的有功电流。具 体可以将三相的功率因数均补偿到0.95以上；可以将三相间的不平 衡电流校正到变压器额定电流的±5%以内。以下结合附图和实施方式对本技术作进一步的详细说明:附图说明图l为本技术的三相不平衡补偿电气原理图； 图2为本技术的实施方式一结构示意图3为本技术的实施方式二结构示意图； 图4用电系统三相不平衡示例图5采用平衡化原理补偿示例图。图号说明A基本结构 B扩展结构C负荷侧 l取样电流互感器 2过压保护用避雷器 3不平衡报警指示灯 4不平衡补偿装置及监测控制器 5投切复合开关 6投切复合编组开关具体实施方式一种调整三相不平衡电流及功率因数补偿装置，主要补偿原理是 在相线和相线之间跨接电阻，具有在相线和相线之间转移无功的能 力；在相线和相线之间跨接电容和电感，具有在相线和相线之间转移 有功的能力，主要应用于三相四线的低压配电系统中作为调整不平衡 电流和补偿功率因数。如图1所示，其包括有基本结构A、扩展结构 B和负荷侧C，在负荷侧C设有取样电流互感器1、过压保护用避雷器 2、不平衡报警指示灯3、不平衡补偿装置及监测控制器4,扩展结构 B主要设有扩展结构的投切复合开关5、基本结构A设有基本结构的 投切复合编组开关6。基本结构A主要包括l台微机控制器，四台电容器编组开关和12台单相电力电容器，总补偿量在120Kvar以下的补偿器均为基本结 构。扩展结构B在基本结构的基础上，增加若干台三相电力电容器及 相应的控制开关，例如当总补偿量为180Kvar时，则机内中包括十二 台10Kvar的单相电容器，还包括两台30Kvar的三相电容器，总补偿 量为300Kvar时，则机内中包括十二台10Kvar的单相电容器，还包 括六台30Kvar的三相电容器。控制开关可以使用交流接触器也可以 使用复合开关。本技术在机内控制器的面板上有四个按钮， 一个 启。动按钮， 一个停止按钮和两个选项按钮。按下启动按钮，控制器 即进入运行状态，启动按钮左上角的运行指示灯会点亮，按下停止按 钮，控制器即进入停止状态，启动按钮左上角的运行指示灯会熄灭。 不论在运行状态或停止状态，显示器显示均可以显示数据，显示器有 三排数码管，可以同时显示三项数据。按选项按钮可以选择显示的项 目。在显示的电容器连接方式中，C1一C12直接显示电容器的连接方 式，例如Cl的显示值CA表示电容器Cl连接于C相与A相之间，Cl 的显示值CN表示电容器Cl连接于A相与零线之间。C13—C18则显示 电容器是否投入运行，例如C13的显示值0N表示电容器C13投入运 行，C13的显示值OFF表示电容器C13未投入运行。补偿器投入运行 后，机内控制器会自动控制电容器的投切。机内控制器会自动保存状态，不会因停电而丢失。也就是说如 果停电之前控制器处于停止状态，则来电之后仍然保持停止状态。如 果停电之前控制器处于运行状态，则来电之后自动进入运行状态。本技术具有完善的保护功能，在运行过程中，如果遇到电压 过高，电压过低，系统谐波含量过高，及相序错等情况，机内控制器 会自动进入报警状态并切除所有的电容器，显示器将报警情况显示出 来，在引起报警的原因消除之后会自动重新投入运行。编组开关6的特点型复合编组开关是执行开关，在调整不平衡电流无功补偿装置 中，需要在各相线与相线之间及各相线与零线之间接入不同数量的电 容器。为了充分利用电容器，应该使各电容器即能够接在相与相之间 也能够接在相与零之间。型复合编组开关就是为实现这个目的而设计 的部件。每一台复合编组开关可以控制三台单相电容器，其中每台电容器 都可以分别选择不同的连接方式，从而使电容器得到充分的利用。例 如 一号电容器接在A相与C相之间，二号电容器接在B相与零线之间，三号电容器不连接。复合编组开关6使用三只磁保持继电器与六只可控硅组合方式实 现电容器电压过零投入和电流过零切除。在投入电容器的过程中，首 先使用可控硅过零触发来实现电容器的无涌流投入，然后磁保持继电 器接点闭合保持电容器的连续运行，这样就避免了入电容器时的涌 流，又避免了可控硅连续运行时的损耗。在切除电容器的过程中，首 先发出触发信号使可控硅导通，然后磁保持继电器接点断开，最后撤 销触发信号使可控硅电流过零关断，这样就避免了磁保持继电器接点 断开时的电弧，提高了磁保持继电器的寿命。复合编组开关6采用另外六只磁保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调整三相不平衡电流及功率因数补偿装置，其特征在于：包括有基本结构、扩展结构和负荷侧，在负荷侧设有取样电流互感器、过压保护用避雷器，还设有不平衡补偿装置及监测控制器，所述的不平衡补偿装置为相线和相线之间跨接电阻，所述的不平衡补偿装置为在相线和相线之间跨接电容和电感。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，季昆玉，孙雷，杨玉祥，谢钦富，李世刚，姜永立，于增强，
申请(专利权)人：江苏省电力公司兴化市供电公司，北京电联力光电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]