CN206461372U - 配电台区三相负荷不平衡自动调节*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种配电台区三相负荷不平衡自动调节***，其包括设置在变压器出口三相处的三相负荷不平衡自动调节控制器以及设置在各个用户三相电接入口的智能换相开关，所述三相负荷不平衡自动调节控制器与设置变压器出口三相处的检测机构连接，所述三相负荷不平衡自动调节控制器包括用于接收检测机构检测的变压器出口的电压、电流参数的采集单元、用于根据采集单元接收的数据进行换相操作的控制单元以及将控制单元的操作指令输出到智能换相开关的第一通讯单元，通过三相负荷不平衡自动调节控制器控制各安装的智能换相开关，实现负荷自动换相，从而达到调节供电台区变压器出线侧的三相负荷达到平衡，保证三相负荷的不平衡率小于15%。
Description
技术领域
本实用新型属于低压配电领域，具体涉及一种配电台区三相负荷不平衡自动调节***。
背景技术
配电台区是我国城乡居民供电的基础单元，其供电质量直接影响居民的生活生产，随着这些年国力的增强，人们生活水平的提高，居民用电量明显增大。电网虽然也在不断改造以满足居民对用电的需求，但是依然难以跟上居民用电的增加和变化。对于居民和电力***比较突出的矛盾是线路末端电压低，导致家用电器难以正常工作，影响居民的正常生活，电力***的运检部门经常被用户投诉。造成线路末端电压低的主要原因是三相负荷不平衡导致单相电流过大，该相线路电压降大，导致该相线路末端电压低。如果能解决三相负荷不平衡，将很大程度上解决线路末端电压低的问题。
目前电力***针对三相负荷不平衡的主要应对措施是：
1、电力***运检人员，在居民用电侧实测三相负荷的大小，手动调相，不足之处是首先要断电，影响居民用电，其次是时间不定，劳动强度大。最后是解决不彻底，经常是前段时间调整好了，过段时间由于负荷的变化又出现了三相不平衡的问题。以上现象和解决方案致使电力***运检疲于奔波于调相中。
2、增加配电台区变压器，重新架线，这样不仅投资大，而且施工周期长，给电力***造成很大的经济负担。
3、加装三相负荷不平整自动调节装置，由于居民用电比较分散，一般安装在变压器出口侧的电缆分支箱旁，能有实时调节变压器出口至该安装点的三相负荷，效果很明显。但是只能保证变压器出口侧至安装点这段线路的三相负荷平衡，安装点至用户这段线路的三相符合不平衡没有办法解决，没有从根本上解决问题。而且成本较高，自身功耗较大，增加了线损。
实用新型内容
为了克服以上的技术不足，本实用新型提供一种配电台区三相负荷不平衡自动调节***。
本实用新型提供一种配电台区三相负荷不平衡自动调节***，其包括设置在变压器出口三相处的三相负荷不平衡自动调节控制器以及设置在各个用户三相电接入口的智能换相开关，所述三相负荷不平衡自动调节控制器与设置变压器出口三相处的检测机构连接，所述三相负荷不平衡自动调节控制器包括用于接收检测机构检测的变压器出口的电压、电流参数的采集单元、用于根据采集单元接收的数据进行换相操作的控制单元以及将控制单元的操作指令输出到智能换相开关的第一通讯单元。
所述智能换相开关包括三个换相开关，三个换相开关分别与A、B、C三相连接，零线直通设置，通过三个换相开关实现三相进单相出，且所述换相开关受控于所述三相负荷不平衡自动调节控制器。
所述换相开关为磁保持继电器。
所述智能换相开关设有与所述第一通讯单元通讯连接的第二通讯单元，所述第二通讯单元接收所述三相负荷不平衡自动调节控制器发送的换相操作指令。
所述第一通讯单元和第二通讯单元采用RS485通信方式。
所述三相负荷不平衡自动调节控制器设有人机互动单元。
所述三相负荷不平衡自动调节控制器设有设有无线通信单元，并将检测数据以及操作指令上传至远程终端。
所述智能换相开关设有手动/自动切换单元。
所述智能换相开关设有过流保护单元。
本实用新型的有益效果：通过三相负荷不平衡自动调节控制器控制各安装的智能换相开关，实现负荷自动换相，从而达到调节供电台区变压器出线侧的三相负荷达到平衡，保证三相负荷的不平衡率小于15%。
附图说明
图1是本实用新型的电路示意图。
图2是本实用新型的三相负荷不平衡自动调节控制器的原理框图。
图3是本实用新型的智能换相开关的连接示意图。
图4是本实用新型的智能换相开关的电压过零投入的波形示意图。
图5是本实用新型的过零切除的波形示意图。
图6是本实用新型的调节前的示意图。
图7是本实用新型的调节后的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明：
如图所示，本实用新型提供一种配电台区三相负荷不平衡自动调节***，其包括设置在变压器1出口三相处的三相负荷不平衡自动调节控制器2以及设置在各个用户三相电接入口的智能换相开关3，所述三相负荷不平衡自动调节控制器与设置变压器出口三相处的检测机构连接，所述三相负荷不平衡自动调节控制器包括用于接收检测机构检测的变压器出口的电压、电流参数的采集单元，采集单元包括电流采集单元21和电压采集单元26、用于根据采集单元接收的数据进行换相操作的控制单元22以及将控制单元22的操作指令输出到智能换相开关的第一通讯单元27。所述智能换相开关设有与所述第一通讯单元通讯连接的第二通讯单元，所述第二通讯单元接收所述三相负荷不平衡自动调节控制器发送的换相操作指令。
三相负荷不平衡自动调节控制器安装在变压器出线侧的JP柜或电缆分支箱内，智能换相开关安装在三相四线线路取两相进用户点，三相负荷不平衡自动调节控制器检测变压器出线三相负荷，根据三相负荷大小，发出指令控制装在用户的不同智能换相开关供电由哪一相提供。
所述智能换相开关包括三个换相开关，所述换相开关为磁保持继电器，三个换相开关分别与A、B、C三相连接，零线直通设置，通过三个换相开关实现三相进单相出，且所述换相开关受控于所述三相负荷不平衡自动调节控制器，实现三选一的选相。
三相负荷不平衡自动调节控制器实时检测变压器出口三相负荷，根据负荷的实时变化，实时调节智能换相开关的动作，具有实时调节的快速性。同时省去了人工手动换相的费时费力。
三相负荷不平衡自动调节控制器有以下特点：
1.采集变压器出口侧三相的电压、电流、电压谐波、电流谐波、有功、无功等电网参数。
2. 所述第一通讯单元和第二通讯单元采用RS485通信方式，根据采集到的三相负荷大小经过运算，通过RS485通讯方式，实时控制智能换相开关的动作，从而保证三相负荷不平衡度小于15%。
3. 所述三相负荷不平衡自动调节控制器设有设有无线通信单元28，并将检测数据以及操作指令上传至远程终端，其具有无线通讯功能，可通过GPRS通讯方式将采集到的电力参数及调节情况实时上传主站。
所述三相负荷不平衡自动调节控制器设有人机互动单元24，可以直接获取数据并进行手动调节。
同时还设有电源单元25对三相负荷不平衡自动调节控制器提供电源。
智能换相开关采用采用磁保持继电器作为换相开关，三相四线进线，单相出线，出线的零线直通，火线根据需要可以与供电的A相或B相或C相相连，也就是说，用户侧的供电可以在A相或B相或C相三相中任意选取，从而实现调节变压器出口侧三相负荷的目的，如图3所示，且有以下特点：
1、切换时间短，换相时的切换时间≤20ms,由于，通过调节磁保持继电器线圈的驱动电压，便可调节开关触点的闭合与断开时间，经过出厂的校准，保证开关触点的闭合与断开时间为5ms,开关预留10ms的间隔时间。从而保证整个换相时间≤20ms。在换相过程不影响用户供电，保证用户电器设备的不会因为换相时间过长引起失压而无法正常工作。
2、电压过零投入，保证零电流投入，电流过零切除，切除时无电弧。目前居民用电的电器设备自然功率因数均接近1，所以通过判断电压过零点即可实现电压过零投入，电流过零切除。如图4～5所示。
3、所述智能换相开关设有过流保护单元。过流保护，通过检测负载电流，模拟过负荷反时限特性，实现过流保护。
4、低功耗，由于用于换相的开关采用磁保持继电器，磁保持继电器的闭合与分断只需在线圈上施加正负触发电压，即可实现开关的闭合与分段，待磁保持继电器触点的闭合与分断完成后，即可取消线圈上的触发电压，依靠磁保持继电器的内部磁钢实现状态保持。不再耗电。
5、所述智能换相开关设有手动/自动切换单元。手动就地换相操作与远端控制换相结合。通过智能换相开关的按键操作可实现手动进行换相，亦可通过RS485通讯或无线通讯接收控制器的控制信号实现换相。
如图六所示，
一供电台区变压器，下接五个单相负荷，在某一时刻负载发生变化后。各用户的电流及变压器总出线电流如下：
A相供电的用户为，用户1：30A，用户3：60A，用户5：40A。
B相供电为用户2，电流为：90A。
C相供电为用户4，电流为：60A.
变压器出口侧A相总电流为130A，B相总电流为90A，C相总电流为60A。不平衡度为的计算方法为：（最大相负荷-最小相负荷）/最大相符合。
这样该时刻的不平衡度为：（130-60）/130=53.8%。
如图7所示，经三相负荷不平衡自动调节控制器运算判断后，发出指令智能换相开关动作，用户1的供电由A相换到C相，其他不变，结果如下：
A相供电：用户3：60A，用户5：40A。
B相供电：用户2： 90A。
C相供电：用户4：60A， 用户1：30A，
变压器出口侧A相总电流为100A，B相总电流为90A，C相总电流为90A。不平衡度为的计算方法为：（最大相负荷-最小相负荷）/最大相符合。
这样该时刻的不平衡度为：（100-90）/110=10%。
结论：经过调节后，不平衡度由原来的53.8%将为10%，符合电力***的需求。
实施例不应视为对本实用新型的限制，任何基于本实用新型的精神所作的改进，都应在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种配电台区三相负荷不平衡自动调节***，其特征在于：其包括设置在变压器出口三相处的三相负荷不平衡自动调节控制器以及设置在各个用户三相电接入口的智能换相开关，所述三相负荷不平衡自动调节控制器与设置变压器出口三相处的检测机构连接，所述三相负荷不平衡自动调节控制器包括用于接收检测机构检测的变压器出口的电压、电流参数的采集单元、用于根据采集单元接收的数据进行换相操作的控制单元以及将控制单元的操作指令输出到智能换相开关的第一通讯单元。
2.根据权利要求1所述的配电台区三相负荷不平衡自动调节***，其特征在于，所述智能换相开关包括三个换相开关，三个换相开关分别与A、B、C三相连接，零线直通设置，通过三个换相开关实现三相进单相出，且所述换相开关受控于所述三相负荷不平衡自动调节控制器。
3.根据权利要求2所述的配电台区三相负荷不平衡自动调节***，其特征在于，所述换相开关为磁保持继电器。
4.根据权利要求1或2或3所述的配电台区三相负荷不平衡自动调节***，其特征在于，所述智能换相开关设有与所述第一通讯单元通讯连接的第二通讯单元，所述第二通讯单元接收所述三相负荷不平衡自动调节控制器发送的换相操作指令。
5.根据权利要求4所述的配电台区三相负荷不平衡自动调节***，其特征在于，所述第一通讯单元和第二通讯单元采用RS485通信方式。
6.根据权利要求1所述的配电台区三相负荷不平衡自动调节***，其特征在于，所述三相负荷不平衡自动调节控制器设有人机互动单元。
7.根据权利要求1所述的配电台区三相负荷不平衡自动调节***，其特征在于，所述三相负荷不平衡自动调节控制器设有设有无线通信单元，并将检测数据以及操作指令上传至远程终端。
8.根据权利要求1或2或3所述的配电台区三相负荷不平衡自动调节***，其特征在于，所述智能换相开关设有手动/自动切换单元。
9.根据权利要求1或2或3所述的配电台区三相负荷不平衡自动调节***，其特征在于，所述智能换相开关设有过流保护单元。
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