SVG型配网电能质量综合补偿器制造技术

本实用新型专利技术涉及配电系统领域，具体涉及一种能应对三相不平衡、消除中性点零序电流和高次谐波的SVG型配网电能质量综合补偿器。它包括设于主变压器和负荷之间的电抗器、电流互感器和控制器，电抗器接在中性线上，电流互感器接在三相火线上，还包括静止无功发生器和一用于调节零序电流流向的零序电流分流器，零序电流分流器与静止无功发生器并联接入配电系统，控制器与静止无功发生器连接。本实用新型专利技术装置直接利用SVG来消除负序电流，并通过零序电流分流器调节零序电流流向，使变压器的零序电流小，负序电流为零，零序高次谐波得以基本抑制，有效消除三相不平衡及零序电流和零序高次谐波对变压器的破坏，保护用电设备，降低系统损耗。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及配电系统领域，具体涉及一种能应对三相不平衡、消除中性点零序电流和高次谐波的SVG型配网电能质量综合补偿器。它包括设于主变压器和负荷之间的电抗器、电流互感器和控制器，电抗器接在中性线上，电流互感器接在三相火线上，还包括静止无功发生器和一用于调节零序电流流向的零序电流分流器，零序电流分流器与静止无功发生器并联接入配电系统，控制器与静止无功发生器连接。本技术装置直接利用SVG来消除负序电流，并通过零序电流分流器调节零序电流流向，使变压器的零序电流小，负序电流为零，零序高次谐波得以基本抑制，有效消除三相不平衡及零序电流和零序高次谐波对变压器的破坏，保护用电设备，降低系统损耗。【专利说明】SVG型配网电能质量综合补偿器
本技术涉及配电系统领域，具体涉及一种能应对三相不平衡、消除中性点零序电流和高次谐波的SVG型配网电能质量综合补偿器。
技术介绍
三相四线制是低压配电网中最主要的供电方式，配电网中的用电设备大都以单相负荷为主。工业用电以感性负荷为多，而民用用电中阻性及感性混合，以阻性为主。由于用电设备不同时性，变压器几乎都在三相不平衡状态下运行。配电变压器的联结组别一般是Dynll或YynO，三相不平衡时会造成中性点飘移及中性线零序电流加大，中性点飘移会产生三相电压的不平衡，一般电流大的相电压高，严重时相电压会达到380V，从而烧毁用电设备和变压器。由于零序电流的增加，会增加变压器的损耗，并在油箱夹件中产生大量的涡流损耗，有可能烧毁变压器。而用电设备中有很多会产生高次谐波，正、负序高次谐波在中性线会相互抵消，而零序高次谐波会在中性线叠加，从而使中性线高次谐波很大，高次谐波会对电网及变压器产生严重影响，大大增加线路损耗及对电网、变压器及用电设备损坏的机率。而感性负荷及中性点飘移会使变压器功率因数降低，大大降低变压器的效率。目前市面上有一款解决三相不平衡的设备是通过电容器组在AB、AC、BC、AO、B0、CO中的不同投入值，通过电容进行有功再分配。该方案只能在阻感负荷且感性负荷较大的负荷时运行有效，在感性负荷小及纯阻性阻容性负荷下无法运行。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供了一种SVG型配网电能质量综合补偿器，能有效控制三相不平衡，并消除中性零序电流和高次谐波。本技术采用的技术方案如下:一种SVG型配网电能质量综合补偿器，包括设于主变压器和负荷之间的电抗器、电流互感器和控制器，电抗器接在中性线上，电流互感器接在三相火线上，还包括静止无功发生器和一用于调节零序电流流向的零序电流分流器，零序电流分流器与静止无功发生器并联接入配电系统，控制器与静止无功发生器连接。该系统中，利用静止无功发生器SVG替代智能电容器组，通过电流互感器采集三相电流信号并发给控制器，由控制器分析计算负序电流和正负序高次谐波电流，再由SVG产生一个相反的负序电流和相反的正负序闻次谐波，对火线上的负序电流和正负序闻次谐波进行抵消，从而使通过变压器的电流只有正序电流，可达到三相平衡和功率因数为I的目的。本方案可适应所有负荷，彻底消除高次谐波，省电15%，进一步解决采用智能电容补偿器的缺点。所述的零序电流分流器包括一“曰”字型铁芯和三个初级绕组，每个绕组分为两个线圈，分别绕在两个不同的芯柱上；每个芯柱上有内外两层线圈，线圈绕向相同，匝数相等，三个绕组的首部分别连接A、B、C三相火线，其尾部相连共同接零线。初级绕组采用圆筒式。该零序电流分流器为干式浸溃式，采用风冷却。零序电流分流器采用上述接线方式后，零序电流和正负序电流流入线圈。由于零序电流的相位角是相同的、大小相等，在每一柱上两个线圈产生的磁通大小相等、相位角相同、方向相反，从而使合成磁通为O。由于A、B、C三相零序电流通过时并未产生磁通，因此阻抗非常小。正、负序电流通过该分流器时，A柱上外线圈通过A相电流，内线圈通过C相电流，由于内、外线圈流入电流相反，且相位角相差120度，磁场是矢量叠加。ΦΑ 总=1.732ΦΑ磁通密度增加1.732倍，这样正、负序阻抗很大，从正、负序侧看相当于一个空载运行的变压器，通过分流器的电流，只有非常小的激磁电流。这样大部分零序电流和零序高次谐波通过零序电流分流器流回Α、B、C三相，零序电流流回火线后与原零序电流分量相互抵消，而零序电流不流入变压器，可消除零序电流和零序高次谐波对变压器的影响。该装置所采用的控制器可根据现场不同的设备容量进行参数设定，并具有实时运行数据的采集和整点运行数据的保存功能，可通过串口或加装通讯模块，将所有数据传至后台管理系统。该控制器采用了电磁隔离和光电隔离设计，并配置硬件狗、软件管理、硬件容错和软件容错等手段，满足各种恶劣运行环境的要求，具有超强抗干扰性能，杜绝误动作和拒动，确保装置可靠运行。该控制器通过对有功不平衡状况和负荷无功量的准确测量和计算、控制策略采用功率变化增量来确定补偿器的补偿容量。本技术装置直接利用SVG来消除负序电流，并通过零序电流分流器调节零序电流流向，使变压器的零序电流小，负序电流为零，零序高次谐波得以基本抑制，有效消除三相不平衡及零序电流和零序高次谐波对变压器的破坏，保护用电设备，降低系统损耗。【专利附图】【附图说明】图1是本技术的系统构成图；图2是零序电流分流器的接线原理图；图中，1、主变压器，2、电流互感器，3、负荷，4、控制器，5、电抗器，6、静止无功发生器，7、零序电流分流器，8、Α柱，9、Β柱，10、C柱，11、第一绕组，12、第二绕组，13、第三绕组。【具体实施方式】一种SVG型配网电能质量综合补偿器，如图1所示，包括电抗器5、电流互感器2、零序电流分流器7、静止无功发生器6、控制器4，上述器件位于主变压器I和负荷3之间，其中电抗器5接在中性线上，电流互感器2接在三相火线上，用于采集三相电流信号发送给控制器4，控制器4与静止无功发生器6连接，零序电流分流器7用于调节零序电流流向，减少通过主变压器的零序电流，其与静止无功发生器6并联接入配电系统。如图2所示，所述的零序电流分流器7包括一“曰”字型铁芯和三个初级绕组，铁芯包括A柱8、B柱9、C柱10三个芯柱，每个绕组分为两个线圈，分别绕在两个不同的芯柱上，每个芯柱上有内外两层线圈，同一绕组及同一芯柱上的线圈绕向都相同，同一芯柱上的内外线圈匝数相等，具体的，第一绕组11的前端线圈绕在A柱8的外侧，后端线圈绕在B柱9的内侧，其首部与A相火线连接。第二绕组12的前端线圈绕在B柱9的外侧，后端线圈绕在C柱10的内侧，其首部与B相火线连接。第三绕组13的前端线圈绕在C柱10的外侧，后端线圈绕在A柱8的内侧，其首部与C相火线连接。三个绕组的尾部相连共同连接零线。初级绕组采用圆筒式。该零序电流分流器为干式浸溃式，采用风冷却。【权利要求】1.一种SVG型配网电能质量综合补偿器，包括设于主变压器(I)和负荷(3)之间的电抗器(5)、电流互感器(2)和控制器(4)，电抗器(5)接在中性线上，电流互感器(2)接在三相火线上，其特征在于:还包括静止无功发生器(6)和一用于调节零序电流流向的零序电流分流器(7)，零序电流分流器(7)与静止无功发生器(6)并联接入配电系统，控制器(4)与静止无功发生器(6)连接。2.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘季宏，白露，丁学真，李博，
申请(专利权)人：济南供电公司电力经济技术研究所，
类型：实用新型
国别省市：