[实用新型]一种调整三相不平衡电流及功率因数补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型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。

背景技术

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。但通常采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。

实用新型内容

本实用新型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，本实用新型的技术解决方案是：

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。

本实用新型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，由于本实用新型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。

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

附图说明

图1为本实用新型的三相不平衡补偿电气原理图；

图2为本实用新型的实施方式一结构示意图；

图3为本实用新型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；

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    1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：1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。