一種配電變壓器三相不平衡監(jiān)測治理系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及配電變壓器三相不平衡技術領域，尤其涉及一種配電變壓器三相不平衡監(jiān)測治理系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在中、低壓配電網(wǎng)系統(tǒng)中，存在大量單相、不對稱、非線性、沖擊性負荷，由于早期電網(wǎng)設計規(guī)劃的不周，會出現(xiàn)大量單相負荷集中在一相或兩相的情況，這些不均衡負荷會使配電系統(tǒng)產(chǎn)生三相不平衡，導致供電系統(tǒng)三相電壓、電流的不平衡。
[0003]由于負荷分配不均，負荷性質也不一致，造成低壓供電系統(tǒng)無功不足，負荷不平衡，尤其是經(jīng)濟水平較為發(fā)達的地區(qū)表現(xiàn)更為明顯。無功不足及負荷不平衡已成為配電系統(tǒng)的兩大難題。在中、低壓配電網(wǎng)尤其是農(nóng)網(wǎng)系統(tǒng)中由于線路及配電變壓器數(shù)量眾多、供電用戶分散、資金成本等因素的制約，通過配置低壓無功補償裝置等方式來解決三相不平衡的問題并不現(xiàn)實。通常做法是通過人工切換單相負荷的供電相來調整三相平衡，但這種方式需要先對負荷停電再進行操作，這嚴重影響了對用戶的供電可靠性，對電網(wǎng)的優(yōu)質供電提出了挑戰(zhàn)。因此，中、低壓配電網(wǎng)及農(nóng)網(wǎng)的三相不平衡問題已成為當前配電系統(tǒng)中亟待解決的問題。
【實用新型內容】
[0004]針對上述技術中存在的問題，本實用新型提供一種配電變壓器三相不平衡監(jiān)測治理系統(tǒng)。其目的在于提高供電可靠性，降低電能損耗，減少變壓器損耗。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0006]—種配電變壓器三相不平衡監(jiān)測治理系統(tǒng)，包括報警裝置、SVG自動補償裝置及檢測裝置三大部分;其中，配電變壓器出口線路通過報警裝置接入SVG自動補償裝置，SVG自動補償裝置連接檢測裝置，SVG自動補償裝置還通過檢測裝置接收電流互感器信號，同時，檢測裝置也充當調節(jié)裝置向線路的反饋通路。
[0007]所述的SVG自動補償裝置主要由主電路、控制電路、驅動電路組成?？刂齐娐繁O(jiān)測電網(wǎng)狀態(tài)，與驅動電路連接，驅動電路與主電路連接。
[0008]主電路包括:電壓型逆變橋IGBT和電容器；
[0009]控制電路包:電流電壓過零信號檢測模塊、數(shù)字信號處理器DSP和復雜可編程邏輯器件CPLD;
[0010]驅動電路包括;比較器、觸發(fā)器和PffM電路。
[0011]所述的電流電壓過零信號檢測模塊用于檢測電網(wǎng)側電壓過零信號Us、負載電流IL、輸出電流Ic和直流母線電容電壓Uc;
[0012]DSP為主控制器件，主要完成系統(tǒng)電壓、電流信號采集分析、PDI控制、輸出電流基準正弦信號、PWM驅動電路控制信號的產(chǎn)生；
[0013]CPLD信號接口單元主要用于接口信號轉換，集中處理IGBT保護信號、過熱保護、風機控制、PffM信號輸出。
[0014]本實用新型具有如下優(yōu)點及有益效果:能夠有效治理三相不平衡帶來的負面影響，具有SVG技術調節(jié)優(yōu)點，響應時間更快，可在極短的時間之內完成從額定容性無功功率到額定感性無功功率的相互轉換，抑制電壓閃變能力更強，且使用一套裝置，可以實現(xiàn)多種的補償功能，并且由于無需大容量的電抗器和電容器做儲能元件，占地面積更小。本實用新型還能夠有效提高供電可靠性，降低電能損耗，減少變壓器損耗。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型系統(tǒng)在現(xiàn)場臺區(qū)安裝的電氣一次接線圖；
[0016]圖2為本實用新型三相不平衡治理流程圖；
[0017]圖3為本實用新型SVG補償裝置內部結構示意圖。
[0018]圖中:電流電壓過零信號檢測模塊1，0?0)2，03?3，？11驅動電路4，《^5。
【具體實施方式】
[0019]本實用新型是一種配電變壓器三相不平衡監(jiān)測治理系統(tǒng)，是由報警裝置、SVG自動補償裝置、檢測裝置三大部分組成，可以有效提高供電可靠性，降低電能損耗，減少變壓器損耗。如圖1所示，配電變壓器出口線路通過報警裝置接入SVG自動補償裝置。SVG自動補償裝置還通過檢測裝置接收電流互感器信號，同時，檢測裝置也充當調節(jié)裝置向線路的反饋通路。
[0020]所述的SVG自動補償裝置主要由主電路、控制電路、驅動電路組成。控制電路監(jiān)測電網(wǎng)狀態(tài)，與驅動電路連接，驅動電路與主電路連接。
[0021 ] 主電路包括:電壓型逆變橋IGBT和電容器；
[0022]控制電路包:電流電壓過零信號監(jiān)測模塊、數(shù)字信號處理器DSP和復雜可編程邏輯器件CPLD;
[0023]驅動電路包括;比較器、觸發(fā)器和PffM電路。
[0024]如圖3所示，SVG自動補償裝置中電流電壓過零信號檢測模塊I用于檢測電網(wǎng)側電壓過零信號Us、負載電流IL、輸出電流Ic和直流母線電容電壓Uc ;DSP3為主控制器件，其功能為完成系統(tǒng)電壓、電流信號采集分析、PDI控制、輸出電流基準正弦信號、PffM驅動電路4控制信號的產(chǎn)生等。CPLD 2信號接口單元主要用于接口信號轉換，集中處理IGBT 5保護信號、過熱保護、風機控制、PWM信號輸出等。
[0025]利用本實用新型一種配電變壓器三相不平衡監(jiān)測治理系統(tǒng)進行檢測時，實現(xiàn)的過程如圖2所示，當電流信號出現(xiàn)三相不平衡時，會自動啟動報警裝置，報警裝置將不平衡信號傳遞給SVG自動補償裝置;SVG自動補償裝置對接收到的不平衡信號進行分析，補償之后的輸出電流經(jīng)過信號檢測裝置反饋給電網(wǎng)，同時信號檢測裝置對補償結果進行綜合分析，滿足條件將信號輸出；不滿足條件，則將信號負反饋至SVG自動補償裝置進行二次補償。
[0026]SVG自動補償裝置中信號檢測電路用于檢測電網(wǎng)側電壓過零信號、負載電流、輸出電流和直流母線電容電壓。通過用電信息采集系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，監(jiān)控、分析全省臺區(qū)負荷不平衡情況，目前電力公司對用電信息采集系統(tǒng)中配變三相出口電流數(shù)值采集后，通過后臺軟件分析，對三相不平衡情況進行統(tǒng)計，并按輕重緩急確定三相不平衡治理裝置安裝選點。
[0027]三相不平衡統(tǒng)計原則為:
[0028]三相不平衡度的計算公式:三相不平衡度=(最大相電流-最小相電流)/最大相電流；
[0029]單相最大負載率<30%時，不計算三相不平衡度，僅統(tǒng)計累計時間；
[0030]單相最大負載率>30%時，計算三相不平衡度，并按三相不平衡度〈15%、50%>三相不平衡度I 15%、三相不平衡度I 50%進行分類，并統(tǒng)計各階段累計時間；
[0031]同時可基于累計數(shù)據(jù)分析，得出配變選定時段內最大不平衡度；
[0032]建議具體適用條件如下:
[0033]a、對于三相動力負荷占比較高、電能質量要求高的臺區(qū)，可優(yōu)先選用三相不平衡自動補償裝置。
[0034]b、建議自動補償裝置重點解決三相負荷無法通過人工調節(jié)，且三相不平衡度低于85%(考慮SVG補償容量和經(jīng)濟性的影響)的臺區(qū)。
[0035]c、對于諧波污染嚴重的臺區(qū)應加裝諧波抑制裝置后，方可使用自動補償裝置，否則中性線電流將無法補償。
[0036]d、自動補償裝置可取代現(xiàn)有無功補償裝置，在設計選型時，可節(jié)約該部分投資。
[0037]如上所述，對本實用新型的實施例進行了詳細的說明，但是只要實質上沒有脫離本實用新型的實用新型點及效果可以有很多的變形，這對本領域的技術人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種配電變壓器三相不平衡監(jiān)測治理系統(tǒng)，其特征是:包括報警裝置、SVG自動補償裝置及檢測裝置三大部分；其中，配電變壓器出口線路通過報警裝置接入SVG自動補償裝置，SVG自動補償裝置連接檢測裝置，SVG自動補償裝置還通過檢測裝置接收電流互感器信號，同時，檢測裝置也充當調節(jié)裝置向線路的反饋通路。2.根據(jù)權利要求1所述的一種配電變壓器三相不平衡監(jiān)測治理系統(tǒng)，其特征是:所述的SVG自動補償裝置主要由主電路、控制電路、驅動電路組成;控制電路監(jiān)測電網(wǎng)狀態(tài)，與驅動電路連接，驅動電路與主電路連接； 主電路包括:電壓型逆變橋IGBT和電容器； 控制電路包括:電流電壓過零信號檢測模塊(1)、數(shù)字信號處理器DSP和復雜可編程邏輯器件CPLD; 驅動電路包括;比較器、觸發(fā)器和PWM電路。3.根據(jù)權利要求2所述的一種配電變壓器三相不平衡監(jiān)測治理系統(tǒng)，其特征是:所述的電流電壓過零信號檢測模塊(I)用于檢測電網(wǎng)側電壓過零信號Us、負載電流IL、輸出電流Ic和直流母線電容電壓Uc; DSP(3)為主控制器件，主要完成系統(tǒng)電壓、電流信號采集分析、PDI控制、輸出電流基準正弦信號、PWM驅動電路(4)控制信號的產(chǎn)生； CPLD(2)信號接口單元主要用于接口信號轉換，集中處理IGBT(5)保護信號、過熱保護、風機控制、PWM信號輸出。
【專利摘要】本實用新型涉及配電變壓器三相不平衡技術領域，尤其涉及一種配電變壓器三相不平衡監(jiān)測治理系統(tǒng)。包括報警裝置、SVG自動補償裝置及檢測裝置三大部分；其中，配電變壓器出口線路通過報警裝置接入SVG自動補償裝置，SVG自動補償裝置連接檢測裝置，SVG自動補償裝置還通過檢測裝置接收電流互感器信號，同時，檢測裝置也充當調節(jié)裝置向線路的反饋通路。能夠有效治理三相不平衡帶來的負面影響，具有SVG技術調節(jié)優(yōu)點，響應時間更快，抑制電壓閃變能力更強，使用一套裝置可實現(xiàn)多種補償功能，無需大容量電抗器和電容器做儲能元件，占地面積更小。能有效提高供電可靠性，降低電能損耗，減少變壓器損耗。
【IPC分類】H02J3/01, H02J3/18, H02J3/26
【公開號】CN205319713
【申請?zhí)枴緾N201520947154
【發(fā)明人】高強, 張光明, 韓月, 隋德生, 劉齊, 王茂軍, 鐘丹田, 原峰, 程大偉
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學研究院, 遼寧東科電力有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2015年11月25日