本發(fā)明涉及電力設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及用于治理三相電力負(fù)荷不平衡的裝置。

背景技術(shù)：

低壓電網(wǎng)是我國城鄉(xiāng)常見的混合了三相生產(chǎn)用電和單相負(fù)荷用電的供電網(wǎng)絡(luò)。一般情況下，低壓電網(wǎng)是經(jīng)過10/0.4kV變壓器降壓后以三相四線制的方式向用戶供電。供電部門在裝接單相負(fù)荷時(shí)，應(yīng)該將單相負(fù)荷均衡的接在A、B、C三相上。但是在實(shí)際用電中，低壓電網(wǎng)的三相電力負(fù)荷很容易出現(xiàn)不平衡，其主要原因包括：(1)供電單位對接入負(fù)荷的規(guī)劃不夠準(zhǔn)確，負(fù)荷接入配電線路不均衡；(2)在長期使用過程中，用電負(fù)荷不斷增加，但是各相用電量增長不均衡；(3)部分用電負(fù)荷具有季節(jié)性和時(shí)間性變化；(4)用電負(fù)荷接入三相電路的功率因數(shù)不同。這種三相電力負(fù)荷不均衡不僅會(huì)導(dǎo)致線路和配電變壓器的電能損耗增加，而且會(huì)使配變出力減少、配變產(chǎn)生的零序電流增加以及各相電壓不均。

現(xiàn)有技術(shù)中針對三相負(fù)荷不平衡的解決措施主要有：(1)增大零線的導(dǎo)線截面，提高不平衡供電的能力；(2)三相四線中的零線多點(diǎn)接地；(3)根據(jù)三相負(fù)荷的變化及時(shí)調(diào)整各相負(fù)荷分配；(4)使用單相變供電。這些解決措施只能適度減少三相負(fù)荷不平衡，不能從根本上解決三相負(fù)荷不平衡的問題，缺乏靈活性，對負(fù)荷的變化和擴(kuò)展的應(yīng)對性不強(qiáng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中針對三相負(fù)荷不平衡的解決措施無法從根本上解決問題，措施本身的靈活性差，對負(fù)荷的變化和擴(kuò)展的應(yīng)對性不強(qiáng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：在低壓電網(wǎng)的入口端安裝三相電力負(fù)荷不平衡治理裝置，該裝置包括一個(gè)或者多個(gè)并聯(lián)連接在三相交流電上的轉(zhuǎn)換電路、直流輸出接口和交流輸出接口；轉(zhuǎn)換電路包括斷路器、限流電阻、接觸器、整流電路和逆變電路，斷路器連接配電變壓器低壓側(cè)的交流母線，限流電阻和接觸器并聯(lián)后與斷路器連接，限流電阻和接觸器后順次連接整流電路和逆變電路；直流輸出接口設(shè)置在整流電路的輸出側(cè)，交流輸出接口設(shè)置在逆變電路的輸出側(cè)。

進(jìn)一步的，所述整流電路和逆變電路為模塊化結(jié)構(gòu)，整流模塊和逆變模塊插接在轉(zhuǎn)換電路上，整流模塊和逆變模塊的數(shù)量均為一個(gè)或多個(gè)，各整流模塊之間并聯(lián)連接，各逆變模塊之間并聯(lián)連接。

進(jìn)一步的，所述逆變電路中設(shè)置有無功補(bǔ)償電路和濾波器。

進(jìn)一步的，三相電力負(fù)荷不平衡治理裝置還包括電力監(jiān)測裝置，電力監(jiān)測裝置測量轉(zhuǎn)換電路的直流側(cè)和交流側(cè)的電流值、電壓值，以及元件溫度值，并將測量及計(jì)算結(jié)果傳遞至后臺(tái)客戶端。

進(jìn)一步的，三相電力負(fù)荷不平衡治理裝置還包括保護(hù)電路，依據(jù)電力監(jiān)測裝置的測量結(jié)果，當(dāng)電路出現(xiàn)過流、過壓、欠壓和過溫的電路故障時(shí)，保護(hù)電路中斷電網(wǎng)輸出。

有益效果：(1)本發(fā)明三相電力負(fù)荷不平衡治理裝置利用轉(zhuǎn)換電路將三相交流電整流成直流電，再將直流電逆變?yōu)閱蜗嘟涣麟姙殡娋W(wǎng)中的單相負(fù)荷供電，從根本上消除了三相電力負(fù)荷不平衡問題。(2)本發(fā)明三相電力負(fù)荷不平衡治理裝置的轉(zhuǎn)換電路內(nèi)連接有直流輸出接口，使得電網(wǎng)能夠直接為直流用電器供電。(3)本發(fā)明三相電力負(fù)荷不平衡治理裝置的整流電路和逆變電路為模塊化設(shè)計(jì)，整流模塊和逆變模塊與轉(zhuǎn)換電路之間插拔連接，安裝方便；轉(zhuǎn)換電路內(nèi)可并聯(lián)多個(gè)整流模塊和逆變模塊，裝置的冗余性高。(4)本發(fā)明三相電力負(fù)荷不平衡治理裝置的逆變電路實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償和諧波濾除。(5)本發(fā)明三相電力負(fù)荷不平衡治理裝置實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控功能，通過通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳遞至后臺(tái)服務(wù)端，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

附圖說明

圖1是實(shí)施例1三相電力負(fù)荷不平衡治理裝置應(yīng)用狀態(tài)示意圖。

圖2是實(shí)施例1的轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是實(shí)施例1的整流電路原理圖。

圖4是實(shí)施例1的逆變電路原理圖。

圖5是實(shí)施例1三相電力負(fù)荷不平衡治理裝置工作原理框圖。

圖6是實(shí)施例1三相電力負(fù)荷不平衡治理裝置工作流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1至圖5所示，本實(shí)施例三相電力負(fù)荷不平衡治理裝置包括多個(gè)(該數(shù)量依據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷情況確定)并聯(lián)連接在三相交流電上的轉(zhuǎn)換電路、直流輸出接口和交流輸出接口；轉(zhuǎn)換電路包括斷路器、限流電阻、接觸器、整流電路和逆變電路，斷路器連接在配電變壓器低壓側(cè)的380V交流母線上，限流電阻和接觸器并聯(lián)后與斷路器連接，限流電阻和接觸器后順次連接整流電路和逆變電路。

本實(shí)施例三相電力負(fù)荷不平衡治理裝置在閉合斷路器上電啟動(dòng)后，先通過限流電阻給整流電路充電；在充電到一定水平后，閉合接觸器，短接限流電阻，逆變器電路隨后工作并輸出220V單相交流電源，三相電力負(fù)荷不平衡治理裝置工作流程如圖6所示。

直流輸出接口設(shè)置在整流電路的輸出側(cè)，直流輸出接口輸出400V直流電；交流輸出接口設(shè)置在逆變電路的輸出側(cè)，交流輸出接口輸出220V單相交流電。

為了增加本實(shí)施例三相電力負(fù)荷不平衡治理裝置的冗余性，方便供電公司隨時(shí)調(diào)整，轉(zhuǎn)換電路內(nèi)的整流電路和逆變電路被設(shè)計(jì)為模塊化結(jié)構(gòu)，整流模塊和逆變模塊插接在轉(zhuǎn)換電路上。轉(zhuǎn)換電路的基板上設(shè)置有多個(gè)并聯(lián)連接的整流模塊插槽，同樣，轉(zhuǎn)換電路的基板上也設(shè)置有多個(gè)并聯(lián)連接的逆變模塊插槽。

為了使本實(shí)施例配電變壓器高低壓側(cè)具有良好的電能質(zhì)量，本實(shí)施例三相電力負(fù)荷不平衡治理裝置的逆變電路上設(shè)置有無功補(bǔ)償電路和濾波器。

本實(shí)施例的三相電力負(fù)荷不平衡治理裝置通過電力監(jiān)測裝置的控制器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)控，電力監(jiān)測裝置測量系統(tǒng)直流側(cè)和交流側(cè)的電壓、電流以及溫度，通過計(jì)算分析，在系統(tǒng)發(fā)生電壓、電流或者溫度異常時(shí)，將對應(yīng)模塊從電網(wǎng)中斷開，不影響其他模塊的工作。

本實(shí)施例三相電力負(fù)荷不平衡治理裝置的電力監(jiān)測裝置將所測量的系統(tǒng)直流側(cè)和交流側(cè)的電壓、電流以及溫度值傳遞至后臺(tái)客戶端予以顯示，方便電網(wǎng)管理人員實(shí)時(shí)在線監(jiān)控。

雖然說明書中對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但這些實(shí)施方式只是作為提示，不應(yīng)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、置換和變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。