[发明专利]三相不平衡治理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三相不平衡治理系统及方法，可使三相供电线路相间负荷均衡分 配，属于低压配电领域。

背景技术

由于低压电网是三相生产用电与单相负载混合用电的供电网络，低压电网的三相 平衡一直就是困扰供电单位的主要问题之一，造成变压器损耗和线路损耗大幅增加。三相 不平衡问题给低压电网运行和电气设备造成较大的不良影响。

有关规程规定：配电变压器出口处的负荷电流不平衡度应小于10％，中性线电流 不应超过低压侧额定电流的25％，低压主干线及主要分支线的首端电流不平衡度应小于 20％。

现在的三相不平衡治理方法一般采用换相开关或者有源治理装置，传统的换相开 关系统存在着单相负荷过大时，调相后可能会形成新的不平衡状况，纯晶闸管电路存在发 热量高的缺点，且治理效果达不到国家有关要求，而传统的有源治理装置又存在着容量小， 高容量设备昂贵等缺点。

技术方案

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种三相不平衡治理系统及方法，克服了晶闸 管换相开关发热、治理效果达不到要求，有源治理装置容量低、设备昂贵的问题。

为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种三相不平衡治理系统，包 括粗调部分与精细调整部分，所述粗调部分连接于配变与用户之间，粗调部分包括换相开 关、换相开关控制模块以及支路检测单元，支路检测单元检测支路的电流，支路检测单元的 输出端与换相开关控制模块的输入端相连接，换相开关控制模块的输出端连接换相开关； 所述精细调整部分包括主机检测单元、主机控制单元和不平衡治理单元，主机检测单元检 测总路的电流，主机检测单元的输出端与主机控制单元的输入端相连，主机控制单元的输 出端与不平衡治理单元输入端相连，换相开关控制模块与主机控制单元之间通过通讯模块 通讯连接，主机控制单元接收支路检测单元和主机检测单元检测的电信号并向换相开关和 不平衡治理电路发送控制信号。

本发明所述三相不平衡治理系统，所述换相开关为晶闸管与继电器并联的复合开 关，三相电网的每一相都连接一个换相开关，晶闸管的输入端与继电器输入端相连接为输 入端，晶闸管输出端与继电器输出端相连接成输出端，换相开关控制模块的输出端连接晶 闸管的门极及继电器控制端，换相开关控制模块根据主机控制单元发出的信号控制三相开 关的输出位置。

本发明所述三相不平衡治理系统，所述不平衡治理单元包括IGBT电路、IGBT驱动 电路、第一电抗器、第二电抗器、第三电抗器和母线电容，所述IGBT电路包括IGBT_1C，IGBT_2C， IGBT_1B，IGBT_2B，IGBT_1A，IGBT_2A六个IGBT，IGBT_1C的发射集与IGBT_2C的集电极相连接，连接点经 第三电抗器与C相负载端进行连接，IGBT_1B的发射集与IGBT_2B的集电极相连接，连接点经第 二电抗器与B相负载端进行连接，IGBT_1A的发射集与IGBT_2A的集电极相连接，连接点经第一 电抗器与A相负载端进行连接，IGBT_1C、IGBT_1B、IGBT_1A的集电极与母线电容正极相连，IGBT_2C、 IGBT_2B、IGBT_2A的发射集与母线电容的负极连接，主机检测单元的输出端连接到主机控制单 元输入端，主机控制单元的输出端连接IGBT驱动电路的输入端，IGBT驱动电路的输出端与 分别与IGBT_1C，IGBT_2C，IGBT_1B，IGBT_2B，IGBT_1A，IGBT_2A六个IGBT的门极相连，主机控制单元根 据主机检测单元采集到的数据来控制IGBT的导通与截止对三相电流进行控制。

本发明所述三相不平衡治理系统，所述换相开关控制模块与主机控制单元之间通 过GPRS通讯模块通讯连接。

本发明所述三相不平衡治理系统，所述主机检测单元和支路检测单元采用电流互 感器采集三相电流。