配電變壓器無功補償缺相諧振消除器制造技術

本實用新型專利技術是一種適用于供電系統中的及時消除裝有低壓補償電容器并使用跌落保險的配電變壓器由于某種原因造成缺相，使配電變壓器的次級線圈電感和補償電容器產生諧振形成諧振過電壓，從而使配電變壓器、補償電容器和其它用電器具達到保護的裝置，屬于電工技術領域。本實用新型專利技術有一個諧振過電壓檢測網絡，檢測出諧振過電壓信號，通過控制電路將補償電容器斷開，從而破壞了諧振條件，有效地消除了諧振。（*該技術在1997年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
本技術是一種用來消除配電變壓器次級加裝低壓補償電容后，當變壓器初級跌落保險斷開突然缺相造成變壓器次級電感和補償電容器發生諧振的裝置。在現行的配電變壓器供電系統中，為了提高電網的力率普遍地采用了電容補償技術，以進行無功功率補償。因為低壓電容器比高壓電容器有明顯的優越性，所以用戶越來越多地采用低壓電容補償的辦法，電容器組集中裝設在配電變壓器臺上。在大的用電單位中通常是在配電變壓器的高壓側(初級)加裝高壓油開關。但高壓油開關價格昂貴不適于中小企業和農村使用。大部分中小企業和農村都是在配電變壓器的高壓側加裝跌落保險。由于在低壓側(次級)裝設了補償電容，當跌落保險因為某種原因斷開時，造成缺相，就會使該相次級電感量下降，當感抗和補償電容的容抗相等時發生諧振，形成諧振過電壓。這時缺相的相電壓將達到幾倍于額定電壓值，其它相的相電壓也明顯升高。這種諧振現象引起的后果是在這期間投入運行的用電器具很快燒毀，甚至有時連配電變壓器和補償電容器也會燒損，損失很大。尤其是在配電變壓器空載或者輕載時，這種諧振現象更易發生。本技術的任務是給出一種適用于在配電變壓器的高壓側加裝跌落保險、在低壓側裝有補償電容器的供電系統中，當跌落保險斷開后造成缺相形成諧振時迅速破壞諧振條件，從而使配電變壓器和用電器具達到保護的裝置。完成本技術任務的方案是在配電變壓器的低壓側設置一個可以檢測出諧振過電壓信號的諧振過電壓檢測網絡，這個檢測網絡在電壓允許變化升高的范圍內不工作，一旦電壓超過允許變化的最大值時，迅速檢測出諧振過電壓信號。諧振過電壓信號經整形變換放大后去控制補償電容器，使之和供電電路斷開。從而破壞了諧振條件，使配電變壓器及用電器獲得了保護。諧振過電壓檢測網絡的檢測元件可以采用雙向穩壓二極管。將配電變壓器的低壓側各相電壓經過阻容元件分壓后送給雙向穩壓二極管。當實際電壓低于允許升高的最大值時，雙向穩壓二極管不導通。否則雙向穩壓二極管導通，有信號輸出，這就是諧振過電壓信號。諧振過電壓信號的獲得也可以采用檢測零序分量的方法。因為在正常情況下三相電壓基本對稱，零序分量近似為零，而在發生缺相諧振時，三相電壓是不對稱的。所以用三個阻抗相等的阻抗元件分別接在配電變壓器的三相低壓端，三個阻抗元件的公共端經過一個阻抗元件接在零線上，當諧振時三相不對稱，在這個阻抗元件上即可得到諧振過電壓信號。采用檢測零序分量的方法獲得諧振過電壓還可用電壓零序分量過濾變壓器的方式實現。其原理圖如圖3。圖中鐵芯截面相等，配電變壓器低壓端經電容器C1接電壓零序分量過濾變壓器，三個線圈的公共端相短接，且圈數相等。次級線圈如圖繞法，a、b端為信號輸出端。正常時A、B、C三相平衡，a、b端無信號輸出。當三相不平衡或因缺相引起諧振時，a、b端即有輸出。控制電路可以用普通的放大器或者單穩壓電路將諧振過電壓信號放大整形，由晶體管進行功率放大。通過低壓空氣可控開關去控制補償電容器的斷開。附圖1是本技術最佳實施例的方框圖。A、B、C接在配電變壓器的三相低壓輸出端。當配電變壓器高壓側的跌落保險的某相因某種原因斷開時，造成配電變壓器的低壓側電感和補償電容器諧振產生諧振過電壓。諧振過電壓檢測網絡檢測出這個諧振過電壓信號。控制電路將這個諧振過電壓信號進行整形變換放大控制低壓空氣可控開關動作把補償電容器斷開，并且控制狀態顯示電路，以顯示出該配電線路出現了故障。當維修人員把跌落保險恢復正常后，啟動低壓空氣可控開關“正常”工作按鈕使補償電容器重新接入電路，恢復正常供電，同時狀態顯示電路的指示燈也轉換為“正常”指示。附圖2是本技術實施例的電原理圖。a、b、c接在配電變壓器低壓三相輸出端，O接在配電變壓器的零線端；a1、b1、c1接補償電容器Cf。電容Ca、Cb、Cc和壓敏電阻Ra、Rb、Rc、Rd及電容C1組成諧振過電壓檢測網絡。諧振過電壓信號從Ra、Rb、Rc、Rd的公共端A點獲得。選擇Ra、Rb、Rc為270V的壓敏電阻。正常情況下配電變壓器的低壓端輸出220V±10％的相電壓，由于三相電壓基本平衡，在A點對零線沒有電壓輸出。當配電變壓器高壓側發生缺相時，由于諧振的產生，在低壓側和缺相的那一相對應的相電壓升高，三相不平衡。當諧振過電壓高于交流270V(此門限值可以調整)時壓敏電阻的阻值急驟減小，Rd上分壓增大，就獲得了諧振過電電壓信號。此電路的接法保證了三相電壓中的任何相缺相時都能獲得諧振過電壓信號。電阻R1、硅橋整流器D1、穩壓管D3、電阻R7、電容C5、可控硅SCR組成控制電路。電容C2、C3、C4、電阻R2、R3壓敏電阻R4及穩壓管D5、二極管D2組成整流電路，以提供可控硅的直流電壓。正常時諧振過電壓檢測網絡無諧振過電壓信號輸出，可控硅SCR控制極無觸發信號，故可控硅不導通。當發生諧振時，可控硅SCR控制極有觸發信號。可控硅導通，有電流流過低壓空氣可控開關的控制線圈L，則常閉觸點DK1斷開，“正常”指示燈滅；常開觸點DK2接通，“故障”指示燈亮；常閉觸點DKa、DKb、DKc斷開，使補償電容器從線路中斷開。狀態顯示電路由電阻R5、R6發光二極管D6、D7組成，正常工作時DK1閉合，正常”指示燈D7亮；否則，“故障”指示燈D6亮。本技術給出的最佳實施例由于采用了檢測零序分量法和壓敏電阻檢測法相結合的方法檢測諧振過電壓信號，從而使本技術給出的電路在運行時更加穩定可靠。如果采用本說明書中提供的用電壓零序分量過濾變壓器的方法檢測出零序電壓分量，可使本技術不但可以在缺相諧振時保護配電變壓器和其它用電器具，也可在三相電壓不平衡或雖然缺相，但還沒有產生諧振時也能保護三相電動機，從而增加了本技術的應用范圍。本技術價格低廉，實用性強，適于中小企業和農村的配電變壓器安裝了低壓電容器因沒有大量資金加裝油開關而使用跌落保險的配電系統中。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用來消除配電變壓器缺相諧振的配電變壓器無功補償缺相諧振消除器，其特征在于該諧振消除器由產生缺相諧振時檢測出諧振過電壓信號的諧振過電壓檢測網絡、控制補償電容器及時斷開的控制電路、顯示配電系統運行狀態的狀態顯示電路和低壓空氣可控開關所組成；所述控制電路的聯接方式是：檢測網絡的輸出端Ａ聯接硅橋整流器Ｄ↓［１］、硅橋整流器Ｄ↓［１］的輸出端聯接可控硅ＳＣＲ的控制極；一個由阻容元件、二極管組成的整流電路，用來提供可控硅ＳＣＲ的陽——陰極間電壓；整流電路的輸出端二極管Ｄ↓［２］的負極通過低壓空氣可硅開關的線圈聯接可控硅ＳＣＲ的陽極；配電變壓器的三相低壓端分別經低壓空氣可控開關的常閉觸點Ｄ↓［Ｋａ］、Ｄ↓［Ｋｂ］、Ｄ↓［Ｋｃ］接補償電容Ｃ↓［ｆ］。

【技術特征摘要】
1.一種用來消除配電變壓器缺相諧振的配電變壓器無功補償缺相諧振消除器，其特征在于該諧振消除器由產生缺相諧振時檢測出諧振過電壓信號的諧振過電壓檢測網絡、控制補償電容器及時斷開的控制電路、顯示配電系統運行狀態的狀態顯示電路和低壓空氣可控開關所組成；所述控制電路的聯接方式是檢測網絡的輸出端A聯接硅橋整流器D1、硅橋整流器D1的輸出端聯接可控硅SCR的控制極；一個由阻容元件、二極管組成的整流電路，用來提供可控硅SCR的陽--陰極間電壓；整流電路的輸出端二極管D2的負極通過低壓空氣可硅開關的線圈聯接可控...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉運宏，
申請(專利權)人：劉運宏，
類型：實用新型
國別省市：21[中國|遼寧]