[实用新型]一种三相电流动态平衡装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种三相电流动态平衡装置，属于变电或配电技术领域。 

背景技术

电网中三相电流不平衡现象普遍存在，特别是在市政、农村、工矿等使用单相供电(以三相中的一相和零线为电源)的场合三相电流不平衡现象尤为严重，供电部门需要按用电单位的用电需求将其均匀分配到三个单相电路上以实现三相电流平衡。但实际用电量是随机的，电流最大相和电流最小相动态变化，即使做到三相负载均匀分配也难实现三相电流平衡，并且三个单相供电电路是相对独立的，所以，动态调节三相间的电流以实现三相电流的动态平衡是一个技术难题。 

三相电流不平衡有以下危害性： 

(1)若三相的某相电流过高，将导致该相负荷超过变压器的额定负荷，超载严重或时间过长将损毁变压器。 

(2)三相电流不平衡将使中性点(零线)电位偏移，导致各相对零线的电位改变，各相电压不平衡，影响各相用电设备的运行，故障增加。 

(3)三相电流不平衡将导致零线的零序电流过大，线损和铁损增加，电能损耗增加，使变压器产生涡流而发热，甚至烧毁变压器。 

解决三相电流不平衡问题的现有技术是采用“整流+逆变”方法，即将三相交流电进行整流后逆变为一相交流电实现单相供电，该方法能够彻底解决三相不平衡问题，但大功率逆变器的投资很高，经济性差，效率低。 

发明内容

本发明提供一种三相电流动态平衡装置，采用的技术方案是： 

1.设置一种三相电流动态平衡装置，包括箱体、电容器、电感、继电器、可编程控制器、直流电源、电源接线端子和信号接线端子，其特征是：箱体和安装在箱体内部的电容器、电感、继电器、可编程控制器、直流电源、电源接线端子和信号接线端子组合成一个整体。 

2.根据上述的一种三相电流动态平衡装置，其特征是：每9个继电器、两个电容器和两个电感组成1个电流平衡组合单元，该电流平衡组合单元设置1至8个，每个电流平衡组合单元的9个继电器分为3组，每组3个，各组的3个继电器的一端分别通过电源接线端子与三相电源线连接，另一端共点连接；每个电流平衡组合单元的两个电容器和两个电感按“电容器-电感-电容器-电感”首尾相接形成环路，环路上的连接点有4个，其中3个连接点分别与3组继电器的共点连接端连接，1个连接点通过电源接线端子与电源零线连接；直流电源的电力输入接口通过电源接线端子与单相电源线连接，电力输出接口与所有继电器的执行机构电力输入接口连接；可编程控制器的信号输入接口通过信号接线端子输入三相电流信号，信号输出接口与所有继电器的控制信号输入接口连接，电力输入接口通过电源接线端子与单相电源线连接。 

以上技术方案的明显优点是： 

1.选取适当的电容器和电感，可以实现三相之间有功功率的动态转移，将有功功率平均分配到三相，使三相有功电流不平衡的程度(负荷最大相和最小相的差值)减少90％以上，并控制在预定的范围内。 

2.可以使三相功率因数为1，没有额外的电能损耗，工作效率高。 

3.设备简单，运行可靠，投资费用低，占地空间小，实用性好。 

该装置已经成功地用于解决充电站等用户的三相电流不平衡问题。 

本发明适于三相电流不平衡用户的技术改造。 

附图说明

图1：本发明的结构图 

(1)外壳；(2)电容器；(3)电感；(4)继电器；(5)可编程控制器；(6)直流电源；(7)电源接线端子；(8)信号接线端子 

图2：本发明的原理图 

(2-11)、(2-12)、(2-21)、(2-22)为电容器；(3-11)、(3-12)、(3-21)、(3-22)为电感；(4-11)至(4-19)和(4-21)至(4-29)为继电器；(5)为可编程控制器；(6)为直流电源；(7-1)至(7-4)为电源接线端子；(8-1)、(8-2)、(8-3)为信号接线端子。 

具体实施方式

在图1和图2中： 

1.一种三相电力平衡装置，包括外壳(1)；安装在外壳内部的电容器(2)含有的4个电容器(2-11)、(2-12)、(2-21)、(2-22)；电感(3)含有的4个电感(3-11)、(3-12)、(3-21)、(3-22)；继电器(4)含有的18个继电器(4-11)至(4-19)和(4-21)至(4-29)；可编程控制器(5)；直流电源(6)；电源接线端子(7)含有的4个电源接线端子(7-1)至(7-4)；信号接线端子(8)含有的3个信号接线端子(8-1)、(8-2)、(8-3)。