[实用新型]一种无工频变压器的三相-单相变压装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三相-单相电力电子变压器装置，特别是在将电网三相电转换为所需单相电中的应用。

背景技术

目前，在诸多工业领域存在着大量的单相负荷，而单相负荷一般具有重载、低功率因数、高谐波的特点，从而导致电网不对称运行，影响电网可靠性，降低供电质量，增加损耗，这些单相负荷包括电气化铁道牵引供电系统和感应加热、石化供电等，为了满足这种负荷需要，常使用三相变单相的变压装置，其中包括斯科特变压器，其原理图如图1所示，但是斯科特变压器只有在两相侧负载平衡时，三相侧的电流才能实现，而且原边接地电位随负载变化而产生漂移，严重时还有零序电流流经电网，可能会引起电力系统零序电流继电保护误动作，同时引起变压器各相绕组电压不平衡，而加重绕组的绝缘负担。

为了有效解决上述问题，提出了一种基于变换器的电力电子变压装置，该变换器控制自由度大，输出电压可调；不受负载的限制；输入电流波形为正弦，对电网无谐波污染；能量可双向流动等特点。

但是由于受到电力电子器件发展水平的限制，在诸多实际应用中仅凭单个的变换器也无法直接与三相电网相连，从而需要三相降压变压器和单相升压变压器。变压器的存在使得电力电子装置系统对变换器、导线等相应的配套设备要求更高，设备以及线路损耗也随之变大，也较复杂，体积和重量难以降低。

实用新型内容

鉴于现有技术的不足，本实用新型的目的就是提供一种无工频变压器的三相-单相变压装置，该装置可在无工频变压器的条件下既可以从三相电网吸收并向单相电网提供功率，也可以从单相电网吸收并向三相电网回馈功率，实现三相电向单相电的变换，而且该装置结构简单，成本低，体积小，其使用，维护方便。

本实用新型解决其技术问题，所采用的技术方案为：

1、一种无工频变压器的三相-单相变压装置，三相电网的每一相(A，B，C)经电抗器(LA，LB，LC)再级联n(n>1)个变换器(A1～An，B1～Bn，C1～Cn)接出，其中A相第一个变换器正端口a1P的输出接在B相第n个变换器负端口bnN，同样的B相第一个变换器正端口b1P的输出接在C相第n个变换器负端口cnN，最后C相的第一个变换器正端口c1P经电抗器连接到单相电网，形成单相供电网络。其特征在于：

a、A相支路第一个变换器A1电网侧正端口A1P经电抗器LA与三相电网A相相连，A1的电网侧负端口A1N与第二个变换器的电网侧正端口A2P相连……第n-1个变换器A(n-1)的电网侧负端口A(n-1)N与第n个变换器An的电网侧正端口AnP相连，B、C相支路连接与A相相同；每一相(A，B，C)第n个变换器的电网侧负端口AnN，BnN，CnN共同连接于O点。

b、A相支路第一个变换器A1的逆变侧负端口a1N与第二个变换器A2的逆变侧正端口a2P相连……第n-1个变换器A(n-1)的逆变侧负端口a(n-1)N与第n个变换器An的逆变侧正端口anP相连，B、C相支路连接与A相相同；A相第一个变换器逆变侧正端口a1P的输出接在B相第n个变换器逆变侧负端口bnN，同样的B相第一个变换器逆变侧正端口b1P的输出接在C相第n个变换器逆变侧负端口cnN，最后C相第一个变换器逆变侧正端口c1P经电抗器连接到单相供电网络。A相的第n个变换器的逆变侧负端口anN连接到单相电网的负端N点。