CN108471126A - 三相负荷不平衡自动调整系统 - Google Patents

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吴志伟
朱晓锋
李春哲
崔巍
牛忠成
孙俊邦
秦力
冯宇
张传刚
冯彧
赵天晓
满宇彤
翟琪
李国清
郭静
王春龙
王洋
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Jilin Xin Rui Electric Technology Co Ltd
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Jilin Xin Rui Electric Technology Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
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    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/26—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks

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Abstract

本发明三相负荷不平衡自动调整系统，属于配电系统三相负荷调节技术领域，解决了现有技术存在的同等功能下，体积较大，不便于安装；取电技术依赖三相电的单一通道，运行不稳定；且采样精度不高的技术问题；本装置包括三相整流电路、开关电源电路和电压采集电路；三相整流电路由380/220V全桥整流电路组成；开关电源电路由DC‑DC电源隔离模块组成,实现稳压电源输出；电压采集电路由AD采集芯片以及高速磁电耦组成,采集信号转换成单片机所需信号，实现模数转换功能；本发明具有体积小、精度更高、没有相位差的优点。

Description

三相负荷不平衡自动调整系统
技术领域
本发明属于配电系统三相负荷调节技术领域，具体涉及一种三相负荷不平衡自动调整系统。
背景技术
400V低压配电系统用户侧几乎都是单相负载，且用电具有不同时性，配电系统极易出现三相不平衡，不平衡度严重超标。配变三相不平衡，有的相过负荷，有的相出力不足，导致发热严重，降低配变寿命，甚至烧毁配电变压器。
传统三相不平衡调节装置通过电压互感器和光耦隔离方式进行数据采集。由于电压互感器自身的线性度限制，使得电压检测精度不高，而达到电能质量A级标准的产品，使用的精密互感器体积较大，使得产品也很大；且采用光耦隔离方式进行数据采集具有传输速度较慢、稳定性不高、功耗高的缺陷；且电技术依赖三相电的单一通道，运行不稳定。
发明内容
本发明的目的是提供一种三相负荷不平衡自动调整系统，解决现有技术存在的同等功能下，体积较大，不便于安装；取电技术依赖三相电的单一通道，运行不稳定；且采样精度不高的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
本发明三相负荷不平衡自动调整系统包括三相整流电路、开关电源电路和电压采集电路；三相整流电路由380/220V全桥整流电路组成；开关电源电路由DC-DC电源隔离模块组成,实现稳压电源输出；输入电压经过IC芯片以及外围电路的配合连接，最终输出所需的电压；电压采集电路由AD采集芯片以及高速磁电耦组成,采集信号转换成单片机所需信号，实现模数转换功能；电压采集方式为，三相四线经过电阻，直接进入AD转换器，实现电压参数的直接采样。
所述DC-DC电源具有65-550V的宽输入电压。
本发明工作原理：本系统依靠三相四线制全桥整流技术，电路先由380/220V三相四线全桥整流，将交流电流转换为直流量，再通过高电压DC-DC开关电源，将电压降为所需电压值供给电子设备使用。
本发明的有益技术效果：本系统依靠三相四线制全桥整流技术，将380/220V交流电转换为直流，这种方式能够确保只需任意两根电源线即可获取电能，支持多种混合电源接法，多种混合电源接法包括单相电压，线电压，三相、V字跨接宽电压全支持；接法简单，可靠性高；
AD采样芯片直接放置在了被测电压端，芯片自身通过DCDC隔离模块供电，采样到的数字信号通过磁电耦方式将数据传送给CPU，磁电耦合相对于传统的光耦隔离方式，采用磁电耦合数字隔离传输直接AD采样技术具有传输速度快、稳定性高、功耗低的特点，整个系统方案实现高精度有效测量；且相对于传统的电压互感器传导方式，具有体积小、精度更高、没有相位差的特点，巅覆以往对交流电测量方式。
附图说明
图1为本发明三相负荷不平衡自动调整系统的整体连接关系图。
图2为本发明三相负荷不平衡自动调整系统的三相四线全桥整流的结构示意图；
图3为本发明三相负荷不平衡自动调整系统的三相四线全桥整流的任意取电的关键整流桥的结构示意图；
图4为本发明三相负荷不平衡自动调整系统的检测系统示意图；
图5为本发明三相负荷不平衡自动调整系统的开关电源电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述。
参见附图1-4，本发明三相负荷不平衡自动调整系统包括三相整流电路、开关电源电路和电压采集电路；三相整流电路由380/220V全桥整流电路组成；开关电源电路由DC-DC电源隔离模块组成,实现稳压电源输出；电压采集电路由AD采集芯片以及高速磁电耦组成,采集信号转换成单片机所需信号，实现模数转换功能。
所述DC-DC电源具有65-550V的宽输入电压。
本发明主要是针对三相负荷不平衡自动调整系统设计的稳压电源以及电压采集电路，侧重点为电源；三相负荷不平衡自动调整系统通过DC-DC电源隔离模块获取移压电源，实现任意A、B、C三相均能取电，提高取电性能。此外，调整装置通过电压采集电路实现对A、B、C三相电压信号的采集，提高了精度。
参见附图1-5，三相四线接入系统中，正常情况下，各个相线与零线的电压均AC220V，当某一相异常无电压时，只要其中一相有电压，三相线与零线经过二极管整流电路后，都可以得到直流电压，实现ACDC的转换，直流电压进入开关电源后，经过电源芯片，开关电源电路，实现DCDC的转换，最终电压稳在DC15V。DC15V经过电源电路转换成芯片所需的电压。

Claims (2)

1.三相负荷不平衡自动调整系统，其特征在于，包括三相整流电路、开关电源电路和电压采集电路；三相整流电路由380/220V全桥整流电路组成；开关电源电路由DC-DC电源隔离模块组成,实现稳压电源输出；电压采集电路由AD采集芯片以及高速磁电耦组成,采集信号转换成单片机所需信号，实现模数转换功能。
2.根据权利要求1所述的三相负荷不平衡自动调整系统，其特征在于，DC-DC电源具有65-550V的宽输入电压。
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