專利名稱：用電負荷不平衡智能補償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力低壓配網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用電負荷不平衡智能補償裝置。
背景技術(shù)：
在電網(wǎng)的三相四線制系統(tǒng)中，三相電的不平衡電流是普遍存在的，供電系統(tǒng)中三相間電流不平衡時，零序分量的數(shù)值不為零，容易導致變壓器燒壞，甚至會導致電力設(shè)備不能正常工作。要使電力系統(tǒng)三相達到平衡，就要設(shè)法濾掉供電網(wǎng)中存在的零序分量，在通過補償裝置補償三相間的不平衡電流時，補償裝置中設(shè)有若干接觸器，接觸器處于合閘狀態(tài)時，與接觸相連的電流表和指示信號燈響應(yīng)相應(yīng)的狀態(tài)，但是，一旦電流表和指示信號燈短路易導致回路燒毀，有的甚至會損壞接觸器，另一面因短路造成裝置外柜體帶電，也存在著一定的安全隱患。同時，在濾除零序分量時，普遍的做法是在零線上串聯(lián)電抗器來增大短路阻抗，避免短路電流，在發(fā)生短路時，電抗器上的電壓降較大，可以維持電壓水平，減小電壓波動。但是，電網(wǎng)中低壓側(cè)的零線不允許開路，串聯(lián)進線路中的電抗器若發(fā)生故障造成零線開路，輕則導致用戶電器燒毀，造成巨大的經(jīng)濟損失，重則影響用戶人身安全。其次，同一組電抗器控制輸出的零序補償電流是定值，容易造成零序補償電流的過補或欠補。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的 技術(shù)問題是針對現(xiàn)有補償裝置中電流表或信號燈短路易出現(xiàn)接觸器損壞或電路燒毀及電抗器串聯(lián)進零線的方式存在安全隱患的問題，提供了一種對補償裝置中回路進行保護、防止外殼帶電和使用安全的用電負荷不平衡智能補償裝置。為解決上述問題，本實用新型的技術(shù)方案是一種用電負荷不平衡智能補償裝置，包括電流采樣計量單元、零序補償單元及無功補償單元，零序補償單元具有一零序控制器和一零序補償器，零序控制器與三相電壓線相連，零序補償器包括與串聯(lián)在三相電壓線和零線之間的曲折變壓器、并聯(lián)在零線上的第二接觸器和并聯(lián)在第二接觸器上的電抗器組，曲折變壓器與三相電壓線之間串聯(lián)有第一接觸器，所述第一接觸器和第二接觸器線圈的一端同時連接有CPU板，第一接觸器和第二接觸器線圈的另一端連接有用于檢測短路信號的二次開關(guān)，二次開關(guān)的另一端分別連接有三相電流表和信號指示燈。優(yōu)選地，所述零序控制器連接有用于檢測零線電流的電流互感器，電流互感器與零線相連。優(yōu)選地，所述電抗器組由多個不同容量的電抗器和用于控制電抗器投切的復合開關(guān)組成，復合開關(guān)的控制端與CPU板相連。電抗器組接入有不同容量的電抗器，實現(xiàn)了不平衡容量可調(diào)節(jié)功能，改善了零序補償電流的過補或欠補現(xiàn)象。優(yōu)選地，所述電抗器組包括不同容量的第一電抗器、第二電抗器和第三電抗器，第一電抗器、第二電抗器和第三電抗器彼此之間并聯(lián)。[0009]優(yōu)選地，所述電流采樣計量單元包括分別連接在三相電壓線上的三個電流互感器，三個電流互感器連接有一用于采集及顯示電流或電壓信號的終端，終端通過第二空氣開關(guān)與三相電壓線相連。相比較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的用電負荷不平衡智能補償裝置將零序補償單元內(nèi)的第一接觸器和第二接觸器的線圈與二次開關(guān)相連，使CPU板和二次開關(guān)同時控制第一接觸器和第二接觸器的合閘或分閘，避免了因外部電流表或指示燈內(nèi)部短路對零序補償單元內(nèi)部回路造成的影響，與此同時，由于電流采樣計量單元、零序補償單元和無功補償單元獨立工作，第一接觸器和第二接觸器合閘與否不影響電流采樣計量單元和無功補償單元的正常工作，在一定程度上保障了電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；另一方面，電抗器組并聯(lián)接入零線，避免了線路故障時零線開路造成的安全隱患，提高了補償裝置的使用安全性。

圖1是本實用新型用電負荷不平衡智能補償裝置的電路原理圖。圖2是本實用新型用電負荷不平衡智能補償裝置中零序補償單元內(nèi)部接觸器連接的電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例進一步詳細說明本實用新型，但本實用新型的保護范圍并不限于此。參照圖1-2，本實用新型的用電負荷不平衡智能補償裝置，包括用于采集及顯示負載電路的電流、電壓信號的電流采樣計量單元1、用于補償零序電流的零序補償單元2及用于無功功率補償?shù)臒o功補償單元3，電流采樣計量單元I與三相電壓線相連，零序補償單2元分別與三相電壓線和零線相連，無功補償單元3分別與三相電壓線和零線相連，其中三相電壓線包括A相電壓線、B相電壓線和C電壓線。所述電流采樣計量單元I包括分別連接在三相電壓線上的電流互感器TAl、電流互感器TA2和電流互感器TA3，電流互感器TAl、電流互感器TA2和電流互感器TA3同時連接有用于采集及顯示電流或電壓信號的終端，終端通過第二空氣開關(guān)Kl和主接觸器QF與三相電壓線相連，主接觸器QF的輸出端連接有防雷裝置M0V，防雷裝置MOV的另一端接地。終端為帶來顯示裝置的控制器，屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。所述無功補償單元3包括通過主接觸器QF連接在三相電壓線上的電容器組。所述零序補償單元2包括零序控制器和零序補償器，零序控制器與三相電壓線之間連接有空氣開關(guān)K2，空氣開關(guān)K2通過主接觸器QF與三相電壓線相連。零序控制器連接有用于檢測零線電流的電流互感器TA4，電流互感器TA4與零線相連。所述零序補償器包括與三相電壓線和零線相連的曲折變壓器T、并聯(lián)在零線上的第二接觸器KM2和并聯(lián)在第二接觸器KM2上的電抗器組，曲折變壓器T的一次輸入端與三相電壓線相連，曲折變壓器T的輸出端與零線相連，曲折變壓器T的一次輸入端與三相電壓線之間還連接有第一接觸器KMl0電抗器組由多個不同容量的電抗器和用于控制電抗器投切的復合開關(guān)FK組成，復合開關(guān)FK的控制端連接有CPU板，CPU板分別與電流互感器TA4和零序控制器相連，CPU板為具有控制和數(shù)據(jù)處理功能的電路板塊。電抗器組的電抗器數(shù)量和容量可根據(jù)實際需要做適當調(diào)整，本實用新型中以三個并聯(lián)的電抗器為例子進行說明，三個并聯(lián)的電抗器分別為不同容量的第一電抗器L1、第二電抗器L2和第三電抗器L3。所述第一接觸器KMl線圈QCl和第二接觸器線圈KM2線圈QC2的一端同時連接有CPU板，第一接觸器KMl線圈QCl和第二接觸器線圈KM2線圈QC2的另一端連接有用于檢測短路信號的二次開關(guān)K3，二次開關(guān)K3的另一端分別連接有三相電流表和信號指示燈L。二次開關(guān)K3為常閉的空氣開關(guān)，二次開關(guān)K3用于檢測三相電流表和信號指示燈L的短路狀態(tài)，一旦三相電流表和信號指示燈L出現(xiàn)短路狀態(tài)，二次開關(guān)K3立即斷開。三相電流表的另一端與三相電壓線相連，信號指示燈L用于指示補償裝置的工作狀態(tài)。工作時，分別合上主接觸器QF、第二空氣開關(guān)Kl和空氣開關(guān)K2，給裝置上電。電流采樣計量單元I開始采樣計量并在終端顯示，無功補償單元3開始無功補償。零序控制器對零線開始采樣，并根據(jù)實際情況由CPU板控制第一接觸器KMl的線圈QCl和第二接觸器KM2的線圈QC2通電，使主接觸點閉合，零序補償單元2開始對A相、B相、C相進行零序電流補償。一旦三相電流表和信號指示燈L出現(xiàn)短路狀態(tài)，二次開關(guān)K3立即分閘，第一接觸器KMl和第二接觸器KM2斷開，用于回路保護。二次開關(guān)K3的分合不影響電流采樣計量單元1、無功補償單元3的正常工作，在對零序補償單2進行檢修時，只需斷開二次開關(guān)K3，無需斷開主接觸器QF，減小了對補償裝置的影響，使檢修更為方便。
權(quán)利要求1.一種用電負荷不平衡智能補償裝置，包括電流采樣計量單元、零序補償單元及無功補償單元，零序補償單元具有一零序控制器和一零序補償器，零序控制器與三相電壓線相連，零序補償器包括與串聯(lián)在三相電壓線和零線之間的曲折變壓器、并聯(lián)在零線上的第二接觸器和并聯(lián)在第二接觸器上的電抗器組，曲折變壓器與三相電壓線之間串聯(lián)有第一接觸器，其特征在于，所述第一接觸器和第二接觸器線圈的一端同時連接有CPU板，第一接觸器和第二接觸器線圈的另一端連接有用于檢測短路信號的二次開關(guān)，二次開關(guān)的另一端分別連接有三相電流表和信號指示燈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電負荷不平衡智能補償裝置，其特征在于，所述零序控制器連接有用于檢測零線電流的電流互感器，電流互感器與零線相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電負荷不平衡智能補償裝置，其特征在于，所述電抗器組由多個不同容量的電抗器和用于控制電抗器投切的復合開關(guān)組成，復合開關(guān)的控制端與 CI3U板相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用電負荷不平衡智能補償裝置，其特征在于，所述電抗器組包括不同容量的第一電抗器、第二電抗器和第三電抗器，第一電抗器、第二電抗器和第三電抗器彼此之間并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電負荷不平衡智能補償裝置，其特征在于，所述電流采樣計量單元包括分別連接在三相電壓線上的三個電流互感器，三個電流互感器連接有一用于采集及顯示電流或電壓信號的終端，終端通過第二空氣開關(guān)與三相電壓線相連。
專利摘要本實用新型涉及一種用電負荷不平衡智能補償裝置，包括電流采樣計量單元、零序補償單元及無功補償單元，零序補償單元具有一零序控制器和一零序補償器，零序補償器包括與串聯(lián)在三相電壓線和零線之間的曲折變壓器、并聯(lián)在零線上的第二接觸器和并聯(lián)在第二接觸器上的電抗器組，曲折變壓器與三相電壓線之間串聯(lián)有第一接觸器，第一接觸器和第二接觸器線圈的一端同時連接有CPU板，第一接觸器和第二接觸器線圈的另一端連接有用于檢測短路信號的二次開關(guān)，二次開關(guān)的另一端分別連接有三相電流表和信號指示燈。本實用新型實現(xiàn)了CPU板和二次開關(guān)同時控制第一接觸器和第二接觸器的合閘或分閘，避免了因外部電流表或指示燈內(nèi)部短路對回路造成的影響。
文檔編號H02J3/18GK202888851SQ20122054541
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者劉序凱, 鐘麗梅, 秦亮, 李武 申請人:江西南昌供電公司, 國家電網(wǎng)公司