[实用新型]输电网三相自动平衡器

说明书

本实用新型是一种单相负荷接入三相输电网后，维持输电网三相电流不超过规定的不平衡度要求的输电网三相自动平衡器。

大功率单相电器产品，如工频感应电炉等单相负荷是破坏电网平衡的主要因素，目前，解决的方法是用电源变压器加电力电容器、电抗器等，构成三相／单相变相电源，变单相负荷为三相平衡负荷，以三相形式挂入电网。具体方法有：（1）用电抗器、电容器分别配置在单相负荷以外的两相（国内多数电炉厂沿用）。（2）采用有平衡电抗器、移相电容器组成的三相平衡装置（《电炉》1989年第3期，梅岭芳，两相工频感应电炉）。（3）青岛电炉厂研制的由平衡、调压、调整、显示四部分组成的SDT三相／单相转换装置。（4）锦州四达电热工程设计研究院研制的，用SCOTT连接绕组的三相／二相变压器加电力电容器组成的工频变相器。（5）国外普遍采用高利用率三相电源变压器加三相平衡装置（《电炉》1988年第6期，黄钿藻，国外有色金属用工频有芯感应熔炼炉的进展）。上述几种装置的不足之处在于，（1）该变相电源中除变压器外还附加了与大功率单相负荷相适应的电力电容器、电抗器（工频变相器省去了电抗器），每台负荷需配一台该电源，成本高。（2）该变相电源只能解决单相负荷自身的不平衡，不能改善电网平衡。

本实用新型其目的是提供一种输电网三相自动平衡装置，使大功率单相负荷直接挂入输电网，而能保持输电网要求的三相不平衡度。

实现上述目的而采用的技术方案为，由连接单相负荷（R₁…R_m）的主电路和控制主电路动作的控制电路组成。主电路将每四只单相交流接触器主触头JC₂、JC₄、JC₃、JC₁依次串联起来，首尾两端接三相输电网中的两相，在串联的四只交流接触器主触头之间有三个连接点，其中央连接点接三相输电网的第三相，余下的两个连接点接一单相负荷（R₁）。控制电路包括采样电路、模／数转换器、接口电路、单板机、放大电路、直流继电器和交流接触器控制电路。采样电路输入端接三相输电网，输出连接模／数转换器ADC0809，模／数转换器ADC0809经过接口电路连接单板机TP801，单板机TP801的PIO口连接放大电路。放大电路输出连接直流继电器线圈，直流继电器触点连接交流接触器控制电路。

下面结合附图对本实用新型作进一步详述：

图1为原理图。

图2为主电路图。

图3为采样、数据处理控制电路图。

图4为放大电路图。

图5为交流接触器控制电路图。

图6为电器柜图。

本实用新型能控制一至数十台大功率单相负荷（R₁～R_m），先以控制一台单相负荷R₁为例叙述其工作原理。

单相负荷R₁采用“开关四只五点接线法”接入主电路的输电网上，如图2所示，其开关动作根据输电网三相电压的变化，由控制电路来实现，如图3、4、5所示。

采样电路首先采集反映输电网A、B、C三相电压的三个电阻r₁～r₃上的电压值，如图3所示，它包括三相变压器TB、二极管D₁～D₃和电阻r₁～r₃，三相变压器TB初级接三相输电网，次级三相分别接二极管D₁、D₂、D₃阳极，阴极分别接电阻r₁、r₂、r₃，电阻r₁～r₃另一端连成一点接三相变压器TB次级原点并接地，采样电路经二极管D₁、D₂、D₃阴极与电阻r₁、r₂、r₃连接点输出分别连接模／数转换器ADC0809的第26、27、28脚模拟信号输入引脚。