CN105207238A - 一种用于三相负荷平衡的自动负荷调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种用于三相负荷平衡的自动负荷调整方法，方法步骤如下：在变压器的出线处装一个主机，在负荷集中的三相线路上安装若干个终端，一个终端连接一个负荷；所述终端包括控制器、A相、B相、C相、N相、过渡变压器和若干开关，所述A相、B相、C相分别通过开关A2、B2、C2并联连接过渡变压器一次侧，N相直接连接过渡变压器一次侧，过渡变压器二次侧连接开关K和单相用电负荷R，单相用电负荷R通过A1、B1、C1连接A相、B相、C相，N相通过N1连接单相用电负荷R。本发明的有益效果是：该自动负荷调整装置能自动调整三相负荷，使三相负荷的不平衡度尽量减少。

Description

一种用于三相负荷平衡的自动负荷调整方法

技术领域

本发明涉及一种自动负荷调整方法，具体涉及一种用于三相负荷平衡的自动负荷调整方法。

背景技术

目前，三相负荷不平衡的危害：1、增加线路的损耗，由于三相不平衡会导致零线产生电流，增加了线路的损耗。采用三相四线制供电方式，由于用户较为分散，线路较长，如果三相负荷不平衡，将直接增加电能在线路的损耗。当三相负荷平衡时线损最小。当三相中一相负荷重，两相负荷轻的情况下线损增量较小。当一相负荷重，一相负荷轻，而第三相的负荷为平均负荷的情况下线损增量较大。当一相负荷轻，两相负荷重的情况下线损增量最大。当三相负荷不平衡时，不论何种负荷分配情况，电流不平衡度越大，线损增量也越大。2、引起电机发热，三相不平衡会引起电机发热，使用寿命缩短。3、影响设备的安全运行，三相不平衡的情况下，对于负荷轻的一端，电压分配会升高。如果电压超过耐压值，则会烧毁设备。鉴于三相不平衡的危害，现在供电部门采取了很多措施，以减少不平衡度，同时也把三相不平衡度作为一个重要的考核指标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于三相负荷平衡的自动负荷调整方法，该自动负荷调整装置能自动调整三相负荷，使三相负荷的不平衡度尽量减少，克服背景技术中的缺陷。

本发明是这样来实现的，一种用于三相负荷平衡的自动负荷调整方法，其特征在于方法步骤如下：

（1）在变压器的出线处装一个主机，在负荷集中的三相线路上安装若干个终端，一个终端连接一个负荷；所述终端包括控制器、A相、B相、C相、N相、过渡变压器和若干开关，所述A相、B相、C相分别通过开关A2、B2、C2并联连接过渡变压器一次侧，N相直接连接过渡变压器一次侧，过渡变压器二次侧连接开关K和单相用电负荷R，单相用电负荷R通过A1、B1、C1连接A相、B相、C相，N相通过N1连接单相用电负荷R；所述主机外部有若干个485接口，一个终端外部有一个485接口，两接口通过一对双绞线相连，终端内的控制器通过读取485接口的控制信号来进行相应的控制，进行负荷调整。主机内部包括信号采集器、运算器和控制器，其控制器输出的控制信号通过485接口传至终端的485接口；

（2）正常情况下，单相用电负荷R接在A相上用电，开关A1、N1是闭合的，其他开关都是断开的；

（3）现在假定A相负荷过大，需要将负荷调整到C相，只需将B2、C2开关合上，再合上开关K，并列运行；

（4）此时断开开关A1、N1,负荷将完全由过渡变压器S供电；

（5）断开C2，此时只B2是合上的，相当于B相在给单相用电负荷R供电，然后合上A2，此时A2、B2是合上的，此时在负荷R两端的电压与C相电压大小相等，合上开关C1、N1；

（6）然后再断开开关K，接着断开开关A2、B2，完成将负荷从A相到C相的转移。

本发明的有益效果是：该自动负荷调整装置能自动调整三相负荷，使三相负荷的不平衡度尽量减少；整个负荷转移过程对用户是透明的，在转移过程中用户不会断电，保证了用户用电的连续性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中的小方框代表485接口，两个小方框间的连线代表一对双绞线。

图2为本发明的结构原理图。

图3为本发明的闭合开关A1、N1结构原理图。

图4为本发明在图3基础上闭合开关B2、C2、K结构原理图。

图5为本发明在图4状态下过渡变压器S一次侧的相量图。

图6为本发明在图4基础上打开开关A1、N1结构原理图。

图7为本发明在图6基础上打开开关C2结构原理图。

图8为本发明在图7基础上闭合开关A2结构原理图。

图9为本发明在图8状态下过渡变压器S一次侧的相量图。

图10为本发明在图8基础上闭合开关C1、N1结构原理图。

图11为本发明在图10基础上打开开关K、A2、B2结构原理图。

具体实施方式

本发明是这样来实施的，一种用于三相负荷平衡的自动负荷调整方法，能自动调整三相负荷，使三相负荷的不平衡度尽量减少（如不超过5%），原理如下：

1）首先从全部负荷中提取部分负荷，这些负荷被分别接到若干个终端上，这些负荷是在调整时用的，比如A相负荷大，C相负荷小，就可以将接在A相上的负荷通过终端调整到C相。

2）在变压器的出线处会装一个主机，在线路的合适部位装若干个终端，该主机会实时监控三相不平衡度，如果不平衡度过大（如超过了5%），则启动相应的终端进行负荷调整。如图1所示，其中N代表地线，L代表相线（A相、B相、C相中的一相），A、B、C代表A相、B相、C相。

下面，我们从原理上讲述终端是如何实现将A相上的负荷转移到C相上去的。

1）原理如图2所示，其中A1、B1、C1、A2、B2、C2、K、N1代表开关，这些开关可由程序控制，并且A1、B1、C1这三个开关在任何情况下最多只能有一个接通，S代表过渡变压器，一次侧由线圈LA、线圈LB、线圈LC并联组成，二次侧由线圈LK组成，其线圈匝数相同。R代表单相用电负荷。

2）正常情况下，比如负荷R接在A相上用电，此时的状态如图3所示，开关A1、N1是闭合的，其他开关都是断开的。

3）现在假定A相负荷过大，需要将负荷调整到C相，此时，我们只需将B2、C2开关合上，再合上开关K，如图4所示，图5为在此状态下过渡变压器S一次侧的相量图，从相量图可以看出，Ub、Uc的合成电压为Ubc，此电压与Ua大小相等，相位相差180度，通过在二次侧线圈Lk上反相后，其在加在负荷R上的电压已与电压Ua大小相等，相位相同，故可合上开关K，并列运行。（因二次侧线圈Lk与一次侧线圈的匝数是相等的，故其上电压在数值上与Ubc相等，由相量图可看出其与相电压在数值上也是相等的）。

4）此时断开开关A1、N1,负荷将完全由过渡变压器S供电，如图6所示。

5）断开C2，此时只B2是合上的，相当于B相在给负荷R供电，如图7，然后合上A2，此时A2、B2是合上的，如图8所示，图9为在此状态下过渡变压器S一次侧的相量图，由相量图可知，此时在负荷R两端的电压与C相电压大小相等，相位相同，原理同前，故可以进行并列，合上开关C1、N1，如图10所示。

6）然后再断开开关K，接着断开开关A2、B2，如图11所示，完成将负荷从A相到C相的转移。

7）因为负荷从A相到C相的转移只在几秒种内就完成了，故过渡变压器S有很大的过载能力，可以做得很小。

整个负荷转移过程对用户是透明的，在转移过程中用户不会断电，保证了用户用电的连续性。

Claims (1)

1.一种用于三相负荷平衡的自动负荷调整方法，其特征在于方法步骤如下：

（1）在变压器的出线处装一个主机，在负荷集中的三相线路上安装若干个终端，一个终端连接一个负荷；所述终端包括控制器、A相、B相、C相、N相、过渡变压器和若干开关，所述A相、B相、C相分别通过开关A2、B2、C2并联连接过渡变压器一次侧，N相直接连接过渡变压器一次侧，过渡变压器二次侧连接开关K和单相用电负荷R，单相用电负荷R通过A1、B1、C1连接A相、B相、C相，N相通过N1连接单相用电负荷R；所述主机外部有若干个485接口，一个终端外部有一个485接口，两接口通过一对双绞线相连，终端内的控制器通过读取485接口的控制信号来进行相应的控制，进行负荷调整，主机内部包括信号采集器、运算器和控制器，其控制器输出的控制信号通过485接口传至终端的485接口；

（2）正常情况下，负荷R接在A相上用电，开关A1、N1是闭合的，其他开关都是断开的；

（3）现在假定A相负荷过大，需要将负荷调整到C相，只需将B2、C2开关合上，再合上开关K；

（4）此时断开开关A1、N1,负荷将完全由过渡变压器S供电；

（5）断开C2，此时只B2是合上的，相当于B相在给负荷R供电，然后合上A2，此时A2、B2是合上的，此时在负荷R两端的电压与C相电压大小相等，相位相同，再合上开关C1、N1；

（6）然后再断开开关K，接着断开开关A2、B2，完成将负荷从A相到C相的转移。