[实用新型]带变压器的改进型变频及电能质量综合装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电力电子变流装置，特别是公开一种带变压器的改进型变频及电能质量综合装置。

背景技术

申请号为：201510544603.2的发明专利，公开了一种变频及电能质量综合装置，具有电机驱动和电能质量治理两种工作模式，可以根据需要灵活切换，适合于既有变频器闲置又需要进行电能质量治理的应用场合，如变频器冗余配置的系统或电机变频软起动应用等。该专利中的实施例12公开了一种带变压器的变频及电能质量综合装置，当变流器的输出电压等级与输入电压等级不一致时，在变压器的二次侧增加一个绕组，变流器的输出端通过切换单元连接至变压器二次侧新增的绕组，实现电压匹配。

但是，在变压器的二次侧额外增加一个绕组，会造成变压器体积增大，成本增加，在大功率应用时其弊端愈发明显。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种体积小，成本低的带变压器的改进型变频及电能质量综合装置。

本实用新型是这样实现的：一种带变压器的改进型变频及电能质量综合装置，包括进线单元、变压器单元、变流器、切换单元，还包括上级电流控制器或电流传感器，所述变流器与所述上级电流控制器或电流传感器相连；所述电流传感器分别连接上级网侧变压器、外部负载支路；所述进线单元的输入端与上级网侧变压器的二次侧母线相连，所述变压器单元分别与所述进线单元的输出端、切换单元、变流器相连，所述变流器的输出端通过所述切换单元与电机相连；其特征在于：所述变压器单元的一次侧包括一个自耦变压器，所述变压器单元的二次侧设有若干个绕组，所述变压器单元的一次侧和二次侧之间设有铁芯；所述变压器单元一次侧的自耦变压器设有两组接线端子，两组接线端子分别与所述进线单元的输出端和所述切换单元相连，所述变压器单元的二次侧与所述变流器的输入端相连。

所述切换单元包括相互连接的开关单元、换流单元；所述开关单元包括第一开关、第二开关，所述第一开关连于所述变流器与电机之间，所述第二开关与所述换流单元串联，且所述第二开关与换流单元串联后的一端连于所述第一开关与变流器之间，第二开关与所述换流单元串联后的另一端连接所述变压器单元；所述换流单元由电抗器或滤波器构成，所述变流器包括电能质量治理模式、电机驱动模式，所述变流器通过所述切换单元在电能质量治理模式与电机驱动模式之间相互切换。

所述进线单元包括进线开关、旁路开关、预充电限流单元；所述进线开关与所述二次侧母线相连，所述旁路开关与所述预充电限流单元并联、并联后的两端中的一端与所述进线开关相连，并联后的两端中的另一端为所述进线单元的输出端，所述进线单元的输出端与所述变压器单元相连，所述进线开关连入所述二次侧母线的一端为所述进线单元的输入端。

所述变压器单元一次侧的自耦变压器的两组接线端子分别为变压器一次侧高电压接线端子、变压器一次侧低电压接线端子。

所述变压器单元二次侧的若干个绕组数量大于或等于1，小于100。

所述电流传感器检测上级网侧变压器的总电流信号或检测外部负载支路的输入电流信号，测得的电流信号连接至所述变流器；所述上级电流控制器将无功电流和/或谐波电流指令信号发送至所述变流器。

所述进线单元、变压器单元、变流器、切换单元均为3相，所述变流器为3相交直交型逆变器，电压等级为380V~15kV。

本实用新型的有益效果是：将变压器的一次侧设计为一个自耦变压器，通过此自耦变压器实现变流器输出端电压与电网侧电压的匹配，不需要在变压器的二次侧额外增加绕组，变压器的体积小，降低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型方框结构示意图。

图2是本实用新型实施例一的方框结构示意图。

图3是本实用新型实施例二的方框结构示意图。

图4是本实用新型变压器单元在实施例一和实施例二中的结构示意图。

其中：1、进线单元；101、进线开关；102、旁路开关；103、预充电限流单元；

2、变压器单元；201、变压器一次侧高电压接线端子；204、变压器一次侧低电压接线端子；207、变压器一次侧中心点；208、铁芯；209、绕组；

3、变流器；

4、切换单元；401、第一开关；402、第二开关；41、换流单元；

5、电流传感器；6、上级网侧变压器；7、二次侧母线；8、电机；9、外部负载支路；10、上级电流控制器。

具体实施方式