CN108306315B - 一种低压配电网换相方法及换相设备和终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低压配电网换相方法及换相设备和终端，所述方法包括：步骤1：获取电流过零点时刻，并依据电流过零点时刻来切除当前连接的相序；步骤2：在第一校验时刻T3对步骤1中的相序进行是否成功切除的一次校验，若一次校验通过，执行步骤3，否则，执行步骤1；步骤3：获取第二校验时刻T5并同步进行电压过零检测，依据在到达所述第二校验时刻T5之前是否检测到电压过零点的结果来执行二次校验以及新相序切入；步骤4：在第三校验时刻T7对新相序进行是否成功切入的校验，若校验通过，新相序成功切入，换相成功，否则，新相序切入失败，换相失败。本发明所述方法可以真正实现了交流过零投切技术，同时换相时间减短。

Description

一种低压配电网换相方法及换相设备和终端

技术领域

本发明涉及电力系统配电网自动化与控制技术领域，尤其涉及一种低压配电网换相方法及换相设备和终端。

背景技术

在我国电力系统中，低压配电网是城市和农村建设的重要基础设施。我国低压配电网主要采用三相四线制配制，理想情况下，三相负荷为平衡配置，变压器对称运行，各相电流及电压幅值大小应相等且相位互差120度。可实际上，由于单相用户的不可控增容、大功率单相负载的接入、单相负载用电的不同时性以及用户的用电习惯差异，往往容易造成配电网末端电压低于限值，加重了三相负荷不平衡问题。长期三相不平衡会造成一系列危害，包括造成配电变压器的出力降低、增加配电变压器和线路的损耗、导致配电台区中重载相的供电电压质量严重下降、危及配电变压器的安全与寿命。

目前对配电三相不平衡治理一般采用换相投切负荷和无功补偿的方法，换相投切负荷包括人工换相和自动换相。但在实际治理工作中存在着以下问题：人工换相需投入大量的人力到台区对配电变压器负荷电流进行经常性跟踪测试，处理数据量大，不便于管理，调整时需断线换相，费工费时，且对三相负荷的调整滞后、不准确，只能做到暂时性的三相平衡，实际效果并不理想。在末端和重要设备旁、配电变压器和低压侧安装静止无功补偿，APF有源滤波器补偿装置能够对供电系统进行无功补偿，一定程度上缓解了因负荷不平衡造成的三相电压和三相电流不平衡现象，但是并未从根本上解决负荷不平衡的问题，同时由于相间无功补偿的方式会引起功率因数的变化，在实际中的调节有很大的限制，无法做到有效的调节。自动换相是目前电力部门最为推崇和正在研究的治理三相不平衡的新方案，从引起三相不平衡的根本原因，即三相负荷不平衡出发，自动重新均匀分配每一相的负荷，使三相电网趋于平衡，可以从根本上解决三相不平衡问题。

自动换相方案中很重要的一环是用户终端的相序投切，它受交流过零投切技术(指在交流电压、电流刚好在零点的位置时投入电路、切除出电路的技术)和换相时间等因素的影响。传统方式下，继电器在接到投切命令后马上执行分断任务，而此时很有可能正值继电器通过的电压最大或电流最大值的时候，就很有可能出现继电器拉弧现象，这将严重影响继电器的正常工作和寿命，更严重的后果可能会由于继电器触头的烧灼而使继电器不能断开，从而导致相间短路。同时整个换相时间也比较长，可能会导致用户的用电设备关机和重启，影响用户体验。因此改进交流投切技术和缩短换相时间就很有必要了。

发明内容

本发明提供一种低压配电网换相方法及换相设备和终端，该方法可以改进交流投切技术以及缩短换相时间。

一方面，本发明提供一种低压配电网换相方法，包括如下步骤：

步骤1：获取电流过零点时刻，并依据电流过零点时刻来切除当前连接的相序；

其中，以电流过零点时刻作为起始0ms时刻计算，到达预设时刻T1时，发送切除当前连接的相序的指令给磁保持继电器并获取相序切除预估时刻T2；

其中，T1＝T2-t1；

式中，t1为磁保持继电器的动作断开时间，T2等于电流或电压波形中从一个过零点到相邻下一过零点的间隔时间，T2的取值范围为：[9.5ms，10.5ms]；

步骤2：在第一校验时刻T3通过换相开关状态反馈电路的输出信号对步骤1中的相序进行是否成功切除的一次校验，若一次校验通过，执行步骤3，否则，执行步骤1；

其中，所述换相开关状态反馈电路的输出信号为低电平，则表示一次校验未通过，切除失败；所述输出信号为高电平，则表示一次校验通过；

T3＝T2+t3+t4，0.2ms<t4≤0.3ms，0.5ms≤t3<0.7ms

式中，t3为预设误差时间，t4为预设抗干扰时间；

步骤3：获取第二校验时刻T5并同步进行电压过零检测，依据在到达所述第二校验时刻T5之前是否检测到电压过零点的结果来执行二次校验以及新相序切入；

其中，当到达所述第二校验时刻T5之前检测到电压过零点时，按照以下步骤执行二次校验以及新相序切入：

首先，检测到电压过零点后在预设新相序切入时刻T6发送新相序切入指令给磁保持继电器，再达到第二校验时刻T5时，通过换相开关状态反馈电路的输出信号对步骤1中的相序进行是否成功切除的二次校验，若二次校验通过，执行步骤4；否则，执行步骤1；

当到达所述第二校验时刻T5之前未检测到电压过零点时，按照以下步骤执行二次校验以及新相序切入：

首先，达到第二校验时刻T5时，通过换相开关状态反馈电路的输出信号对步骤1中的相序进行是否成功切除的二次校验，若二次校验通过，再继续电压过零检测，并检测到电压过零点后在预设新相序切入时刻T6发送新相序切入指令给磁保持继电器，再执行步骤4；若二次校验不通过，执行步骤1；

其中，磁保持继电器依据新相序切入指令执行闭合动作；

其中，所述电压过零点T4、第二校验时刻T5、预设新相序切入时刻T6如下所示：

T4＝T3+t0，t0<T2

T5＝T3+t5，t5>2ms

T6＝T4+T2-t2

式中，t0为从开启电压过零检测直至检测到电压过零点的时间，t5为预设高电平干扰时间，t2为磁保持继电器的动作闭合时间；

步骤4：在第三校验时刻T7通过换相开关状态反馈电路的输出信号对新相序进行是否成功切入的校验，若校验通过，新相序成功切入，换相成功，否则，新相序切入失败，换相失败；

T7＝T4+t6，t6>T2

式中，t6为预设校验延长时间；

其中，所述换相开关状态反馈电路的输出信号为低电平，则表示新相序成功切入；所述输出信号为高电平，则表示新相序切入失败。

本发明上述方法以磁保持继电器作为换相开关，基于磁保持继电器最短的脉冲触发时间宽度再结合交流过零检测信号以及换相开关状态反馈信号，并使用核心的时序逻辑控制策略来完成用户终端相序的切换。时序逻辑控制策略中的关键是执行各个指令时间点的选择，本方法在分析磁保持继电器的最短动作时间和设计出所需的换相开关状态反馈电路的基础上，经过逻辑推理和反复试验得到了最优的执行各个指令的时间点，实现了电流过零点连接的相序切除以及电压过零点新的相序切入，同时掉电时间大大缩短，从上述可知，掉电时间为T2至T4+T2这段时间，即掉电时间为T4，通过上述时间关系式可以知，T4<2T2+t3+t4，而掉电时间约21ms附近或以内，不会影响一般用户及其任何用电设备的正常工作，而且所使用的磁保持继电器承载过流和过压能力强、损耗小、可靠性高，保证了低压配电网安全稳定的运行。此外，上述掉电期间还进行了两次是否成功切除的校验，通过巧妙地设置校验时刻，短时间内进行了两次校验，提高了换相执行过程的可靠性。

本方案的时序逻辑控制策略中，检测到电流过零点后和T4检测到电压过零点后，巧妙地设计在T2-t1发送相序切除指令以及在T4+T2-t2发送相序切入指令，可以真正实现过零投切。这是基于T2时恰好是电流波形的过零点，选择这一时刻，就是为了实现在负荷电流过零点切除原来连接的相序，防止电弧产生。而T1的选定由T2减去继电器的动作断开时间，先检测到电流或电压的零点(第一个过零点)，然后延时(T2-继电器动作断开或闭合时间)的一段时间，在延时结束的这一时刻发送切除和切入指令，然后经过继电器动作断开或闭合时间，到T2时刻(也就是电流或电压第二个过零点)刚好切除或切入，真正实现了过零投切，防止产生电弧。T2刚好是半个周期的时间点，是电流或电压波形的过零点，是理想状态下的切除或切入相序的时间点。

进一步优选，所述相序切除预估时刻T2为10ms。

T2为10ms，则表示在10ms-t1发送相序切除指令以及在T4+10ms-t2发送相序切入指令，可以真正实现过零投切。即10ms刚好是半个周期的时间点，是电流或电压波形的过零点，是理想状态下的切除或切入相序的时间点。

进一步优选，所述预设误差时间t3为0.5ms，所述预设抗干扰时间t4为0.3ms，所述预设高电平干扰时间t5为2.7ms，所述预设校验延长时间t6为15ms。

经过多次实验数据证明，换相掉电时间只要低于25ms就不会影响用户的任何用电设备的正常运行，满足上述时间点要求，整个换相掉电时间小于20.8ms，远小于25ms，不会影响到用户的用电，提高用户体验。

进一步优选，步骤2中一次校验和步骤3中二次校验不通过后，执行步骤1之前还包括如下步骤：

判读步骤1中的相序切除失败的累计次数是否超过3次，若超过，再执行步骤1；否则，停止换相。

另一方面，本发明还提供采用上述方法的换相设备，包括控制模块、三个磁保持继电器、驱动电路，电流过零检测电路、换相开关状态反馈电路、三个电压过零检测电路以及译码器；

其中，控制模块、译码器、驱动电路以及磁保持继电器依次相连，所述三个磁保持继电器分别串接于三相电路输出端与用户负载接入端之间；

三个电压过零检测电路的输入端分别与三相电路输出端连接，输出端均与控制模块连接，电流过零检测电路以及换相开关状态反馈电路的输入端均与用户负载接入端连接，输出端均与控制模块连接。

电流过零检测电路可以检测出电流过零点，电压过零检测电路可以检测出电压过零点，其中，电流过零检测电路和电压过零检测电路把工频50Hz交流电压或电流信号转化为50Hz占空比为50％的方波信号，方波信号的上升沿和下降沿为电压或电流的过零点。换相开关状态反馈电路的输入端有交流电时，输出端会输出50Hz高电平的占空比不超过20％的方波信号，当输入端没有交流电时输出端只会输出高电平的条件，故换相开关状态反馈电路的输入端与用户负载接入端连接时，输出信号为低电平，则表示换相开关状态反馈电路的输入端存在交流电，相序切除失败，校验不通过；若输出信号为高电平，则表示换相开关状态反馈电路的输入端没有交流电，校验通过。基于现有的电流过零检测电路、电压过零检测电路、换相开关状态反馈电路通过巧妙的设置实现上述功能。

本发明通过上述换相装置形成了快速准确地对相序切除或切入的反馈检测，且通过巧妙地设计各个时间点，在短时间内实现了两次反馈检测通过不会导致换相时间延长。

进一步优选，所述控制模块控制所述译码器在同一时刻只输出一路信号给一个磁保持继电器。

可以保证同一时刻只有一个磁保持继电器动作，从硬件上防止相间短路。

进一步优选，所述译码器的型号为74HC238。

另一方面，本发明还提供一种包含上述换相设备的终端，包括主机和上述换相设备，所述主机和所述换相设备的控制模块上均设有通信模块；

所述主机与所述换相设备之间通过通信模块通信。

进一步优选，所述通信模块为ZigBee模块；

所述主机与所述控制模块之间采用CC2630组网通信。

有益效果：

本发明以磁保持继电器作为换相开关，基于磁保持继电器最短的脉冲触发时间宽度再结合交流过零检测信号以及换相开关状态反馈信号，并使用核心的时序逻辑控制策略来完成用户终端相序的切换。其中，时序逻辑控制策略是依据磁保持继电器闭合、断开最短动作时间以及换相开关状态反馈电路的信号反馈机制上，经过逻辑推理以及反复试验得到最优的各个指令执行时间点，实现了电流过零点时当前连接相序的切除以及电压过零点时，新相序的切入，通过巧妙地设计时间点使得掉电时间大大缩短，不会影响一般用户以及其他任何用电设备的正常工作，真正实现了交流过零投切技术，保证安全稳定的换相，同时换相时间超短。

与此同时，磁保持继电器是一种自动开关，其耐过压和过流能力强，且开关状态的转换是靠一定宽度的连续脉冲电信号触发而完成的，但是磁保持继电器由于动作时间较长并不是常用的换相开关元件，而本发明基于磁保持继电器的最短的脉冲触发时间宽度以及磁保持继电器闭合、断开最短动作时间合理巧妙地设计各个指令时间点，充分利用磁保持继电器的闭合、断开最短动作时间，使得磁保持继电器的断开或闭合时间点都在电流或电压的过零点，既不会导致换相时间的延长同时可以有效地解决现有技术中在继电器电压最大或电流最大时执行闭合、断开动作而出现继电器拉弧现象的问题。

再者，本发明提供的换相设备中通过控制模块、磁保持继电器、驱动电路，电流过零检测电路、换相开关状态反馈电路、三个电压过零检测电路以及译码器的巧妙设置，形成一个闭合反馈回路，更加及时地反馈了各路信号，大大的缩短了换相时间。相较于以往断开旧相序之后花较长时间来确定是否断开成功的检测，本发明极大地缩短了校验时间且在短短时间内还实现了两次是否成功切除当前连接相序的校验，更加快速准确地进行断开反馈检测且不会导致换相时间的延长。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种低压配电网换相设备的示意图；

图2是本发明实施例提供的一种低压配电网换相方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的时序逻辑控制策略中时间点的分布图；

图4是本发明实施例提供的换相过程的波形图。

具体实施方式

下述将结合具体实例对本发明进行进一步说明。

如图1，本发明提供一种低压配电网换相设备包括控制模块、三个磁保持继电器、驱动电路，电流过零检测电路、换相开关状态反馈电路、三个电压过零检测电路以及译码器。

其中，A、B、C所示电线为三相电路输出端，A、B、C三相电路上的PT1、PT2以及PT3的位置上各配有一个电压过零检测电路，即三个电压过零检测电路的输入端分别与三相电路输出端连接，输出端均与控制模块连接。三个磁保持继电器分别串接于A、B、C三相电路输出端与用户负载接入端L之间。用户负责接入端CT的位置上串接一个过零检测电路以及换相开关状态反馈电路，且即电流过零检测电路以及换相开关状态反馈电路的输入端均与用户负载接入端连接，输出端均与控制模块连接。本实施例中控制模块为MCU，其中，MCU、译码器、驱动电路以及磁保持继电器依次相连。本实施例中优选每个磁保持继电器串接一个驱动电路。

低压配电网正常运行时，电压过零检测电路用于检测电压过零点并把检测结果发送给MCU，电流过零检测电路用于检测电流过零点并把检测结果发送给MCU，其中电压过零检测电路和电流过零检测电路输出50Hz占空比50％的方波信号，换相开关状态反馈电路输出50Hz高电平占空比低于20％的方波信号，当磁保持继电器为换相开关且断开时，电流过零检测电路只输出低电平，换相开关状态反馈电路只输出高电平，这些信号供MCU检测和判断使用。优选MCU通过74HC238译码器连接驱动电路来控制磁保持继电器的运行，74HC238译码器同一时刻只有一路信号输出，保证只有一个继电器可以被操作，可以从硬件上防止相间短路。本发明采用的磁保持继电器驱动电压为12V，并且继电器动作断开或动作闭合时间都不超过10ms。图1中初始状态设定是指用户终端换相设备第一次接入电网中时需要把当前的相序连接信息保存到EEPROM中，保证这些信息在掉电情况下也不会消失以供后面换相时查询。

进一步优选，本发明还提供一种终端，包括主机和上述换相设备，主机和换相设备的控制模块上均设有通信模块，本实施例优选通信模块为ZigBee模块，且主机与所述控制模块之间采用CC2630组网通信。

实施例1

如图2所示，本发明将以T2为10ms，预设误差时间t3为0.5ms，预设抗干扰时间t4为0.3ms，预设高电平干扰时间t5为2.7ms，预设校验延长时间t6为15ms为例对本发明中的一种低压配电网换相方法进行说明。如图2和图3所示，一种低压配电网换相方法，包括如下步骤：

步骤1：获取电流过零点时刻，并依据电流过零点时刻来切除当前连接的相序。

其中，开启电流过零检测来检测电流过零点，并将检测到的电流过零点记录为起始0ms时刻；再关闭电流过零检测同时开启MCU中软件定时器，以及从MCU的EEPROM中获取当前与用户负载接入端连接的相序，当定时器走到(10-t1)ms时刻时，MCU发送切除当前连接的相序的指令给74HC238译码器进而控制对应磁保持继电器切除当前连接的相序。

需要说明的是，t1是磁保持继电器的动作断开时间，且t1<10ms。其中，发送相序切除指令的时刻T1为(10-t1)ms，相序切除预估时刻T2为10ms。

此外，预先测量获取磁保持继电器的动作断开时间t1(t1<10ms),继电器的动作闭合时间t2(t2<10ms)，触发继电器断开的最短脉冲宽度t11(t11<t1),触发继电器闭合的最短脉冲宽度t22(t22<t2),其中上述测量数据应该反复测量取其平均值，并将其存储在MCU的静态区。

步骤2：当定时器走到第一校验时刻T3时，通过换相开关状态反馈电路的输出信号对步骤1中的相序进行是否成功切除的一次校验，若一次校验通过，执行步骤3，否则，执行步骤1。

其中，换相开关状态反馈电路的输出信号为低电平，则表示一次校验未通过，切除失败，并判断累计失败次数是否超过3次，若超过3次，MCU发发送当前连接的相序切除失败的信息给主机，结束换相，若没超过3次，则执行步骤1；若换相开关状态反馈电路的输出信号为高电平，则表示一次校验通过，执行步骤3。

本实施例中，T3＝T2+t3+t4＝10ms+0.5ms+0.3ms＝10.8ms。

其中，预设抗干扰时间t4为0.3ms是基于磁保持继电器在切除当前连接相序的瞬间很可能产生一个不超过0.2ms的超短脉冲杂波来影响反馈信号的检测，预设误差时间t3为0.5ms是基于相序切除预估时刻T2的预估结果可能存在±0.5ms的误差，故为避免该杂波干扰以及误差干扰，选择第一校验时刻T3为10.8ms。

步骤3：获取第二校验时刻T5并同步进行电压过零检测，依据在到达所述第二校验时刻T5之前是否检测到电压过零点的结果来执行二次校验以及新相序切入。

由于换相开关状态反馈电路在有交流电时输出的方波信号中存在不超过2ms的高电平，为了准确判断原来连接的相序是否已真正切除，还需要在第二校验时刻T5对步骤1中的相序进行是否成功切除的二次校验，故选择预设高电平干扰时间t5为2.7ms，即第二校验时刻T5为13.5ms。

同时，开启电压过零检测后，若从开启电压过零检测直至检测到电压过零点的时间记为t0，那么电压过零点T4＝10.8ms+t0。

步骤3的执行过程如下：

当到达所述第二校验时刻T5之前检测到电压过零点时，即t0≤2.7ms时，按照以下步骤执行二次校验以及新相序切入：

检测电压过零点并在时刻T4检测到电压过零点后关闭电压过零检测，并在预设新相序切入时刻T6发送新相序切入指令给磁保持继电器；再在第二校验时刻T5通过换相开关状态反馈电路的输出信号对步骤1中的相序进行是否成功切除的二次校验，若校验通过，执行步骤4；否则，判断失败次数累计是否超过3次，若超过3次，MCU发发送当前连接的相序切除失败的信息给主机，结束换相，若没超过3次，则执行步骤1。

当到达所述第二校验时刻T5之前未检测到电压过零点时，即t0>2.7ms时，按照以下步骤执行二次校验以及新相序切入：

首先，在第二校验时刻T5通过换相开关状态反馈电路的输出信号对步骤1中的相序进行是否成功切除的二次校验，若二次校验通过，再继续电压过零检测，并在时刻T4检测到电压过零点后关闭电压过零检测，以及在预设新相序切入时刻T6发送新相序切入指令给磁保持继电器；若二次校验未通过，判断失败次数累计是否超过3次，若超过3次，MCU发发送当前连接的相序切除失败的信息给主机，结束换相，若没超过3次，则执行步骤1。

需要说明的是，新相序切入时刻T6＝T4+T2-t2＝10.8+t0+10-t2。

综上所述，当到达所述第二校验时刻T5之前检测到电压过零点时时，步骤3中的时间线路为：先在时刻T4检测到电压过零点再关闭电压过零检测，再在T6时刻发送切入新相序的命令给74HC238译码器，使对应磁保持继电器执行闭合动作，同时在第二校验时刻T5(13.5ms)通过换相开关状态反馈电路的输出信号对步骤1中的相序进行是否成功切除的二次校验。其中，虽然再执行二次校验之前已经发送了切入新相序的指令，但是从T6时刻到时刻T5的最大脉冲宽度不会超过2.7ms，更远小于触发磁保持继电器闭合的最短脉冲宽度t22，因此不会导致要切入的相序闭合以及相间短路。

当到达所述第二校验时刻T5之前未检测到电压过零点时时，步骤3中的时间线路为：现在时刻T5(13.5ms)通过换相开关状态反馈电路的输出信号对步骤1中的相序进行是否成功切除的二次校验，再在时刻T4检测到电压过零点再关闭电压过零检测，并在T6时刻发送切入新相序的命令给74HC238译码器，使对应磁保持继电器执行闭合动作。

步骤4：在第三校验时刻T7通过换相开关状态反馈电路的输出信号对新相序进行是否成功切入的校验，若校验通过，切入成功，否则，切入失败；

T7＝T4+t6＝10.8ms+t0+15ms＝25.8ms+t0

式中，t6为预设校验延长时间，本实施例中优选t6为15ms。这是基于从T6(10.8+t0+10-t2)时刻发送切入新相序的命令到完成切入新相序的预估时刻为10.8+t0+10，其中，预估误差为±0.5ms范围，故为了准确判断是否成功切入，t6应当大于10.5ms。

此外，在T7时刻进行校验也是基于此刻正处于电压峰值的时间点，当有交流电时换相开关状态反馈电路的输出信号为低电平，没有交流电时输出高电平，如果是高电平则切入新相序失败，MCU给主机发送切入新相序失败的命令并结束换相；如果是低电平则切入新相序成功，发送低电平复位74HC238译码器并把换相后三个相序的连接状态信息保存在EEPROM中，到此整个换相过程成功结束。

如图4所示，本发明实施例随机选取的一次换相过程，如图所示的波形图，通道1的波形为负载的电流波形，通道3的波形为要切入相的电压波形，由于负载为一个电灯泡，所以电压电流的相位差很小。可以看到在通道1的电流波形中，正弦波的过零点正是切除原来的相，变成零电平的一条线段，然后在通道3的电压波形中，由零电平的线段在电压过零点正式切入新的相变成正弦波，证实了本发明完全实现了“交流过零投切技术”。最后计算从电流过零切除点到电压过零切入点之间的时间，数一下小格子大概是13.8ms，整个换相时间小于20.8ms，证实了本发明换相时间较短的优势，相关数据分析表明换相时间只要低于25ms就不会影响一般用户的任何用电设备的正常运行，本发明不仅满足了该条件还把换相时间进一步缩短。

需要强调的是，本发明所述的实例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明不限于具体实施方式中所述的实例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，不脱离本发明宗旨和范围的，不论是修改还是替换，同样属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种低压配电网换相方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：获取电流过零点时刻，并依据电流过零点时刻来切除当前连接的相序；

其中，以电流过零点时刻作为起始0ms时刻计算，到达预设时刻T1时，发送切除当前连接的相序的指令给磁保持继电器并获取相序切除预估时刻T2；其中，T1＝T2-t1；

式中，t1为磁保持继电器的动作断开时间，T2等于电流或电压波形中从一个过零点到相邻下一过零点的间隔时间，T2的取值范围为：[9.5ms，10.5ms]；

步骤2：在第一校验时刻T3通过换相开关状态反馈电路的输出信号对步骤1中的相序进行是否成功切除的一次校验，若一次校验通过，执行步骤3，否则，执行步骤1；

其中，所述换相开关状态反馈电路的输出信号为低电平，则表示一次校验未通过，切除失败；所述输出信号为高电平，则表示一次校验通过；

T3＝T2+t3+t4，0.2ms<t4≤0.3ms，0.5ms≤t3<0.7ms

式中，t3为预设误差时间，t4为预设抗干扰时间；

步骤3：获取第二校验时刻T5并同步进行电压过零检测，依据在到达所述第二校验时刻T5之前是否检测到电压过零点的结果来执行二次校验以及新相序切入；

其中，当到达所述第二校验时刻T5之前检测到电压过零点时，按照以下步骤执行二次校验以及新相序切入：

首先，检测到电压过零点后在预设新相序切入时刻T6发送新相序切入指令给磁保持继电器，再达到第二校验时刻T5时，通过换相开关状态反馈电路的输出信号对步骤1中的相序进行是否成功切除的二次校验，若二次校验通过，执行步骤4；否则，执行步骤1；

当到达所述第二校验时刻T5之前未检测到电压过零点时，按照以下步骤执行二次校验以及新相序切入：

首先，达到第二校验时刻T5时，通过换相开关状态反馈电路的输出信号对步骤1中的相序进行是否成功切除的二次校验，若二次校验通过，再继续电压过零检测，并检测到电压过零点后在预设新相序切入时刻T6发送新相序切入指令给磁保持继电器，再执行步骤4；若二次校验不通过，执行步骤1；

其中，磁保持继电器依据新相序切入指令执行闭合动作；

其中，所述电压过零点T4、第二校验时刻T5、预设新相序切入时刻T6如下所示：

T4＝T3+t0，t0<T2

T5＝T3+t5，2ms<t5<3ms

T6＝T4+T2-t2

式中，t0为从开启电压过零检测直至检测到电压过零点的时间，t5为预设高电平干扰时间，t2为磁保持继电器的动作闭合时间；

步骤4：在第三校验时刻T7通过换相开关状态反馈电路的输出信号对新相序进行是否成功切入的校验，若校验通过，新相序成功切入，换相成功，否则，新相序切入失败，换相失败；

T7＝T4+t6，t6>T2

式中，t6为预设校验延长时间；

其中，所述换相开关状态反馈电路的输出信号为低电平，则表示新相序成功切入；所述输出信号为高电平，则表示新相序切入失败。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述相序切除预估时刻T2为10ms。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述预设误差时间t3为0.5ms，所述预设抗干扰时间t4为0.3ms，所述预设高电平干扰时间t5为2.7ms，所述预设校验延长时间t6为15ms。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2中一次校验和步骤3中二次校验不通过后，执行步骤1之前还包括如下步骤：

判读步骤1中的相序切除失败的累计次数是否超过3次，若超过，再执行步骤1；否则，停止换相。

5.一种采用权利要求1-4任一项所述方法的换相设备，其特征在于：包括控制模块、三个磁保持继电器、驱动电路，电流过零检测电路、换相开关状态反馈电路、三个电压过零检测电路以及译码器；

其中，控制模块、译码器、驱动电路以及磁保持继电器依次相连，所述三个磁保持继电器分别串接于三相电路输出端与用户负载接入端之间；

三个电压过零检测电路的输入端分别与三相电路输出端连接，输出端均与控制模块连接，电流过零检测电路以及换相开关状态反馈电路的输入端均与用户负载接入端连接，输出端均与控制模块连接。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于：所述控制模块控制所述译码器在同一时刻只输出一路信号给一个磁保持继电器。

7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于：所述译码器的型号为74HC238。

8.一种包含权利要求5所述换相设备的终端，其特征在于：包括主机和权利要求5所述的换相设备，所述主机和所述换相设备的控制模块上均设有通信模块；

所述主机与所述换相设备之间通过通信模块通信。

9.根据权利要求8所述的终端，其特征在于：所述通信模块为ZigBee模块；

所述主机与所述控制模块之间采用CC2630组网通信。