[实用新型]一种低压台区电能质量治理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电能治理装置，更具体的说是涉及一种低压台区电能质量治理装置。

背景技术

近十多年来，随着电力电子技术的迅速发展，地区配电系统中大功率电力电子装置日益增多，在提高了地区工业装置的效率和自动化水平的同时也带来了其配电系统的无功问题。由于感性负载的存在，地区配电网中电流与电压产生相位差，从而产生无功功率，造成功率因数偏低。此外，还在配电网中引起另一类问题即三相不平衡问题。其原因在于地区配电网以传统的三相四线制配电变压器接线居多，且变压器容量小于100kVA占全局变压器数量50%左右，而这些小容量的变压器易受到季节性单相负荷的影响，（如单相炒茶机等），继而引起配电网低压单相负荷不能人工完全均分，分配的负荷实际运行率差异过大，且单相用户的不可控增容等，这都不可避免造成低压配电网的三相不平衡问题。

这种三相负荷不平衡现象将必然导致中性线电流增加，由于其大小相等方向相反，在中性线上叠加会产生中性线过载、过热、以及产生电磁干扰、影响供电电压波形、绝缘层破坏、降低功率因数、降低变压器及电器设备的使用寿命等问题，最终严重影响地区电压合格率指标。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种可以滤除零序电流、提高低压台区三相平衡度的低压台区电能质量治理装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种低压台区电能质量治理装置，包括变压器和控制回路，所述变压器为ZigZag变压器，所述变压器耦接于外部线路，所述控制回路包括：

逆变器，耦接于外部线路，提供大容量直流电压源，并提供补偿的零序电流；

采样电路，耦接于变压器，采集变压器中不平衡零序电流，为补偿零序电流提供依据；

PWM波调制器，耦接于逆变器和采样电路，以根据采样电路采集的零序电流，将逆变器输出的电流进行PWM波调制，输出PWM电流作为补偿的交流零序电流；

保护电路，耦接于采样电路和逆变器与变压器之间，当采样电路采样到需要补偿电流超过阈值时，断开采样电路和逆变器与变压器之间的连接；

滤波器，耦接于变压器和外部线路之间，以滤除外部线路中的高频分量。

作为本实用新型的进一步改进，所述逆变器包括三角波发生电路、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管，所述第一MOS管的漏极与第二MOS管的漏极耦接，所述第一MOS管的源极与第三MOS管的漏极耦接，所述第三MOS管的源极与第四MOS管的源极耦接，所述第二MOS管的源极与第四MOS管的漏极耦接，所述第一MOS管的源极与第三MOS管的漏极之间的结点延伸出第一输出端，所述第二MOS关的源极与第四MOS管的漏极之间的结点延伸出第二输出端，所述第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管的漏极和源极之间均耦接有肖特基二极管，并且该肖特基二极管的阴极与漏极耦接，阳极与源极耦接，所述第二MOS管的漏极与第四MOS管的源极之间还耦接有电容，所述第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管的栅极均与三角波发生电路耦接，所述三角波发生电路包括波形发生电路和增幅电路，所述波形发生电路包括555定时芯片，该芯片的4、8引脚耦接于电源，7引脚耦接有第一电阻后接电源，并且还耦接有第二电阻后耦接PWM调制器，2、6引脚短接后耦接于PWM调制器，1引脚接地，5引脚耦接有第二电容后接地，3引脚作为输出引脚，耦接有第三电容和第三电阻耦接于增幅电路，所述第三电阻还耦接有第四电容后接地。

作为本实用新型的进一步改进，所述增幅电路包括第一运算放大器、第四电阻和第五电阻，所述第一运算放大器的同相输入端耦接于第三电阻，反相输入端耦接于第四电阻后接地，还耦接于第五电阻后耦接于第一运算放大器的输出端。

作为本实用新型的进一步改进，所述采样电路包括第二运算放大器、第六电阻和互感器，所述互感器与变压器耦接，所述第二运算放大器的同相输入端耦接于其输出端后耦接于保护电路，所述第二运算放大器的反相输入端耦接于互感器的次级侧，并且还耦接于第六电阻。

作为本实用新型的进一步改进，所述保护电路包括DSP模块和A/D模块，所述DSP模块与A/D模块耦接后与采样电路耦接，所述DSP模块耦接于PWM调制器后耦接于逆变器进行补偿输出，所述DSP模块还耦接有开关管，该开关管具有第一端，耦接于DSP模块，第二端，耦接于电源，控制端，输入直流侧电压。