一种低压电网的可控零序补偿器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及电力技术领域，更具体地说，涉及一种低压电网的可控零序补偿器。
【背景技术】
[0002] 我国配电网均采用三相四线制配电变压器供电方式，且变压器容量小于lOOkVA占全局变压器数量占据一半左右，由于其符合分配基本靠人工进行，因此容易引起配电网 低压单相负荷不均，负荷实际运行率差异过大，且单相用户的不可控增容等，这些因素不可 避免造成低压电网的三相不平衡问题。
[0003] 三相不平衡会导致中性线过载、过热、以及产生电磁干扰、影响供电电压波形、绝 缘层破坏、降低功率因数、降低变压器及电器设备的使用寿命等问题。因此亟需一种能够对 低压电网的零序电流进行补偿的设备，以解决低压电网的三项不平衡问题。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本申请提供一种低压电网的可控零序补偿器，用于对零序电流进行补 偿，以解决低压电网的三相不平衡问题。
[0005] 为了实现上述目的，现提出的方案如下：
[0006] 一种低压电网的可控零序补偿器，包括曲折变压器、单相逆变器，其中：
[0007] 所述曲折变压器与所述低压电网相连接；
[0008] 所述单相逆变器的输出端的一端与所述曲折变压器的中性线相连接、另一端与所 述低压电网的负载的中性线、所述低压电网的中性线相连接，用于根据所述曲折变压器的 中性线的电流值、所述负载的中性线的电流值和所述低压电网的中性线的电流值输出交流 电流。
[0009] 可选的，所述电流检测装置为霍尔电流传感器。
[0010] 可选的，所述单相逆变器包括逆变电路、电流检测装置和逆变控制器，其中：
[0011] 所述电流检测装置用于检测所述曲折变压器的中性线的电流值、所述负载的中性 线的电流值和所述低压电网的中性线的电流值，并将其分别作为第一电流值、第二电流值、 第三电流值；
[0012] 所述逆变控制器用于根据所述第一电流值、第二电流值和第三电流值输出逆变控 制信号；
[0013] 所述逆变电路用于根据所述逆变控制信号输出所述交流电流。
[0014] 可选的，所述单相逆变电路包括单相全桥逆变电路。
[0015] 可选的，所述单相全桥逆变电路的二极管为肖特基二极管。
[0016] 可选的，所述单相全桥逆变电路的电源为单相全桥整流电路。
[0017] 可选的，所述单相全桥逆变电路的直流电容为电解电容，其参数为63伏、47000微 法。
[0018] 从上述技术方案可以看出，本申请提供了一种低压电网的可控零序补偿器，包括 与低压电网相连接的曲折变压器和输出端的一端与该曲折变压器的中性线相连接的单相 逆变器，单相逆变器的输出端的另一端用于连接低压电网中性线；单相逆变器用于根据曲 折变压器的中性线的电流、低压电网的中性线的电流、和负荷的中性线的电流向低压电网 的中性线输出补偿电流。本申请的技术方案能够使零序电流在曲折变压器、单相逆变器与 负荷之间形成环路，这就会使低压电网的中性线的电流降到零，从而完成对低压电网的零 序电流的补偿，进而解决低压电网的三相不平衡问题。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0020] 图1为本申请提供的一种低压电网的可控零序补偿器的结构图；
[0021] 图2为本申请提供的低压电网的可控零序补偿器的结构图；
[0022] 图3为本申请提供的曲折变压器的结构图；
[0023] 图4为本申请提供的单相逆变器的结构图；
[0024] 图5为本申请提供的逆变控制器的结构图。
【具体实施方式】
[0025] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本申请保护的范围。
[0026] 图1为本申请提供的一种低压电网的可控零序补偿器的结构图。
[0027] 如图1所示，本实施例提供的可控零序补偿器包括曲折变压器10、和单相逆变器 20 〇
[0028] 曲折变压器的10三相输入端与低压电网100的三相相连接，由于其对正序电流负 序电流的阻抗很大，因此不会对其电流造成影响，但是其对零序电流的阻抗很小，且基本为 〇,因此能够轻松流过零序电流。
[0029] 单相逆变器20的输出端的一端与曲折变压器10的中性线相连接、另一端分别与 低压电网的中性线N、低压电网的负荷的中性线相连接。单相逆变器用于根据折变压器10 的中性线的电流、负荷的200中性线的电流和低压配电网100的中性线N的电流输出逆变 电流，以对中性线中的零序电流进行补偿。
[0030]从上述技术方案可以看出，本申请提供了一种低压电网的可控零序补偿器，包括 与低压电网相连接的曲折变压器和输出端的一端与该曲折变压器的中性线相连接的单相 逆变器，单相逆变器的输出端的另一端用于连接低压电网中性线；单相逆变器用于根据曲 折变压器的中性线的电流、低压电网的中性线的电流、和负荷的中性线的电流向低压电网 的中性线输出补偿电流。本申请的技术方案能够使零序电流在曲折变压器、单相逆变器与 负荷之间形成环路，这就会使低压电网的中性线的电流降到零，从而完成对低压电网的零 序电流的补偿，进而解决低压电网的三相不平衡问题。
[0031] 本申请中的单相逆变器包括逆变电路21、逆变控制器22和电流检测装置23,如图 2所示，电流检测装置23用于分别检测曲折变压器10的中性线的电流、负荷的200中性线 的电流、低压电网100的中性线N的电流，为了描述方便，分别将曲折变压器10的中性线的 电流作为第一电流值，将负荷200的中性线的电流作为第二电流值，将低压电网100的中性 线的电流作为第三电流值。逆变控制器22用于根据上述第一电流值、第二电流值和第三电 流值控制电路逆变21向低压电网100的中性线N输出补偿电流。
[0032] 曲折变压器的结构如图3所示，曲折变压器是一种三相绕组通过特殊方式连接而 得到的变压器，主要应用在低压电网系统中，原边和副边的变比为1 :1，这样使得原边输入 的电流与副边感应输出的电流相同。而零序电流是大小相等方向相同的，于是其对零序电 流的阻抗为0。
【主权项】
1. 一种低压电网的可控零序补偿器，其特征在于，包括曲折变压器、单相逆变器，其 中： 所述曲折变压器与所述低压电网相连接； 所述单相逆变器的输出端的一端与所述曲折变压器的中性线相连接、另一端与所述 低压电网的负载的中性线、所述低压电网的中性线相连接，用于根据所述曲折变压器的中 性线的电流值、所述负载的中性线的电流值和所述低压电网的中性线的电流值输出交流电 流。
2. 如权利要求1所述的可控零序补偿器，其特征在于，所述电流检测装置为霍尔电流 传感器。
3. 如权利要求1所述的可控零序补偿器，其特征在于，所述单相逆变器包括逆变电路、 电流检测装置和逆变控制器，其中： 所述电流检测装置用于检测所述曲折变压器的中性线的电流值、所述负载的中性线的 电流值和所述低压电网的中性线的电流值，并将其分别作为第一电流值、第二电流值、第= 电流值； 所述逆变控制器用于根据所述第一电流值、第二电流值和第=电流值输出逆变控制信 号； 所述逆变电路用于根据所述逆变控制信号输出所述交流电流。
4. 如权利要求3所述的可控零序补偿器，其特征在于，所述单相逆变电路包括单相全 桥逆变电路。
5. 如权利要求4所述的可控零序补偿器，其特征在于，所述单相全桥逆变电路的二极 管为肖特基二极管。
6. 如权利要求4所述的可控零序补偿器，其特征在于，所述单相全桥逆变电路的电源 为单相全桥整流电路。
7. 如权利要求4所述的可控零序补偿器，其特征在于，所述单相全桥逆变电路的直流 电容为电解电容，其参数为63伏、47000微法。
【专利摘要】本申请提供了一种低压电网的可控零序补偿器，包括与低压电网相连接的曲折变压器和输出端的一端与该曲折变压器的中性线相连接的单相逆变器，单相逆变器的输出端的另一端用于连接低压电网中性线；单相逆变器用于根据曲折变压器的中性线的电流、低压电网的中性线的电流、和负荷的中性线的电流向低压电网的中性线输出补偿电流。申请的技术方案能够使零序电流在曲折变压器、单相逆变器与负荷之间形成环路，这就会使低压电网的中性线的电流降到零，从而完成对低压电网的零序电流的补偿，进而解决低压电网的三相不平衡问题。
【IPC分类】H02J3-26
【公开号】CN104578118
【申请号】CN201510046537
【发明人】董细炉, 徐永阳, 章忠, 郑健睿, 张育华, 方淼江, 李琼
【申请人】国家电网公司, 国网浙江省电力公司, 国网浙江省电力公司温州供电公司, 国网浙江省电力公司泰顺县供电公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月29日