[实用新型]一种基于电力电子变流器的配电变压器有功功率均衡装置

说明书

本实用新型公开了一种基于电力电子变流器的配电变压器有功功率均衡装置，包括IGBT驱动模块、IGBT开关组和电流互感器，电网通过电源线连接三相不平衡负载，电流互感器安装在电源线上，采集三相电流，IGBT驱动模块输入端连接控制器，输出端连接IGBT开关组，IGBT开关组包括A相IGBT开关、B相IGBT开关和C相IGBT开关，A相IGBT开关分别通过第一电感、第一开关连接A相电源线，B相IGBT开关分别通过第二电感、第二开关连接B相电源线，C相IGBT开关分别通过第三电感、第三开关连接C相电源线，本实用新型结构原理简单，能够实时平衡有功功率、实时补偿无功功率、提高功率因数、滤除配电变压器谐波、降低配变台区线损、防止配电变压器单相过负荷烧毁。

技术领域

本实用新型涉及变压器技术领域，具体为一种基于电力电子变流器的配电变压器有功功率均衡装置。

背景技术

理想的三相交流低压配网供电系统是三相电压频率相同、幅值相等，相位互差120°。在实际应用中，由于单相用户的不可控增容、大功率单相负荷的随机性接入及单相负荷的用电不同时性等客观原因，在配网中极易造成配电台区三相负荷分配不平衡，从而导致低压配网不平衡产生。此外，随着近年来居民生活水平迅速提高，家庭电器设备的大量普及运用，这些家庭电器大多采用单相电源，单相负荷激增。在单相负荷用电量极大增长的情况下，若不注意三相平衡，可能使低压电网的三相不平衡度很大，配电网实际运行状况很差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于电力电子变流器的配电变压器有功功率均衡装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于电力电子变流器的配电变压器有功功率均衡装置,包括IGBT驱动模块、IGBT开关组和电流互感器，电网通过电源线连接三相不平衡负载，所述电流互感器安装在电源线上，采集三相电流，所述IGBT驱动模块输入端连接控制器，输出端连接IGBT开关组，所述IGBT开关组包括A相IGBT开关、B相IGBT开关和C相IGBT开关，所述A相IGBT开关分别通过第一电感、第一开关连接A相电源线，所述B相IGBT开关分别通过第二电感、第二开关连接B相电源线，所述C相IGBT开关分别通过第三电感、第三开关连接C相电源线。

优选的，所述IGBT驱动模块包括驱动芯片和场效应晶体管，所述驱动芯片INA端分别连接电阻A一端和电阻B一端，所述电阻A另一端连接控制器，所述电阻B另一端分别连接驱动芯片GND端、电容A一端，电容A另一端连接驱动芯片VCC端，所述驱动芯片NC1端、NC2端、INB端、OUTB端均悬空，所述驱动芯片OUTA端分别连接电阻E一端和电阻D一端，电阻D另一端连接二极管正极，所述二极管负极分别连接电阻E另一端、稳压管负极、电阻C一端和场效应晶体管栅极，所述稳压管正极、电阻C另一端和场效应晶体管漏极均接地。

优选的，所述IGBT开关组两端并联连接储能电容。

优选的，所述电流互感器型号采用LMZJ1-0.5。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构原理简单，能够实时平衡有功功率、实时补偿无功功率、提高功率因数、滤除配电变压器谐波、降低配变台区线损、防止配电变压器单相过负荷烧毁；通过基于电力电子构建三相变流器系统，通过检测负荷侧的三相电压和电流，计算出三相系统的正序、负序和零序电流分量，采用适当的控制方式，使变流器输出与负荷侧负序和零序电流相反的补偿电流，再注入到配网线路中从而实现对三相不平衡电流的治理。当变流器三相不平衡电流进行了补偿以后，在补偿点以后，三相线路电流还是处于不平衡状态，但对于配电变压器来说，其出线三相线路已经达到了平衡，因此配变变压器的中性线上电流几乎为零。对三相不平衡当采用PWM调制控制电路时还可实现对输入功率因数补偿及对谐波的治理等电能质量综合治理功能。基于电力电子的三相不平衡电流治理装置能够实时跟踪三相负荷变化进行动态补偿，补偿过程平滑，不会造成电压电流波形的突变，三相不平衡治理效果良好。

附图说明