CN114256744A - 智能换相控制终端及其三相负荷不平衡自动换相调平系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种智能换相控制终端及其三相负荷不平衡自动换相调平系统，包括安装框，所述安装框的外表面安装有连接组件，所述安装框的底面固定镶嵌有一组橡胶接线管，所述安装框的内部放置有智能换相控制终端本体，每个所述橡胶接线管的顶端均与所述智能换相控制终端本体的底面相接触。利用固定结构和限位机构，能够将智能换相控制终端本体安装在安装框的内部，同时使得智能换相控制终端本体能够方便拆卸。三相负荷不平衡自动换相调平系统，采用Lora实现智能换相终端与负荷切换开关的数据通信，通过无线方式实现负荷的数据稳定传输，做到了零延时的无缝换相，不断电不影响用户用电，满足了电能质量的要求。

Description

智能换相控制终端及其三相负荷不平衡自动换相调平系统
技术领域
本发明属于三相负荷不平衡自动换相调平技术领域，尤其是涉及一种智能换相控制终端及其三相负荷不平衡自动换相调平系统。
背景技术
在配电网的日常运行管理中，线路的损耗电能质量都是电力部门和用户最关的问题之一，而台区随着大量单相、不对称、非线性、冲击性负荷的接入使得配电网的三相不平衡问题日益严重，部分台区不平衡度一度甚至高达70％以上，严重超过国家规定标准，造成高额线损和电能质量不良，严重影响变压器寿命和用电设备的安全。
我国配电网内电力用户众多且位置分散，存在大量的时空分布不平衡的单相负荷，导致多数配电台区存在不同程度的三相负荷不平衡问题。三相负荷不平衡对配电台区造成配电变压器和负荷线路损耗增加，配电台区重载相的电压质量下降，配电变压器出力降低，电能转换效率下降，三相不平衡运行造成配电变压器零序电流增大，引起的涡流损耗使配电变压器运行温度升高，危及变压器安全和寿命。
目前针对配电台区的三相不平衡问题的解决方式一般将智能换相控制终端安装在配变处，负责监测配变的各相总负荷，并根据负荷不平衡情况进行优化计算，对指定的负荷换相开关发出换相指令。但是现有的智能换相控制终端由于长时间放置在配变处容易损坏而且不方便拆卸。
因此需要一种智能换相控制终端以解决上述技术问题。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种智能换相控制终端及其三相负荷不平衡自动换相调平系统。
为解决上述技术问题本发明提供如下技术方案：
一种智能换相控制终端，包括安装框，所述安装框的外表面安装有连接组件，所述安装框的底面固定镶嵌有一组橡胶接线管，所述安装框的内部放置有智能换相控制终端本体，每个所述橡胶接线管的顶端均与所述智能换相控制终端本体的底面相接触，所述安装框的上表面与所述智能换相控制终端本体的上表面之间安装有固定机构，所述安装框的外表面与所述智能换相控制终端本体的外表面之间安装有两个限位组件，所述安装框的左右两侧面均设置有两个散热组件。
优选地，上述的一种智能换相控制终端，其中所述连接组件包括固定连接于所述安装框背面的一组防滑条和固定连接于所述安装框外表面的一组连接板，每个所述连接板的内部均开设有腰型孔。
优选地，上述的一种智能换相控制终端，其中所述固定机构包括固定镶嵌于所述安装框上表面的螺纹管，所述螺纹管的内壁螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆的底端转动连接有接触板，所述接触板的底面与所述智能换相控制终端本体的上表面相接触，所述接触板的顶端安装有转动块。
优选地，上述的一种智能换相控制终端，其中所述限位组件包括固定镶嵌于所述安装框外表面的滑筒和开设于所述智能换相控制终端本体外表面的卡槽，所述滑筒的内壁滑动连接有滑板，所述滑板的外表面安装有卡板，所述卡板与所述卡槽的内壁相卡接。
优选地，上述的一种智能换相控制终端，其中所述滑筒的内壁开设有两个滑槽，两个所述滑槽的内壁均滑动连接有滑块，两个所述滑块均与所述滑板固定连接。
优选地，上述的一种智能换相控制终端，其中所述滑板远离卡板的一侧面安装有拉杆，所述拉杆远离滑板的一端安装有拉环，所述滑板与所述滑筒的内壁之间安装有两个弹簧。
优选地，上述的一种智能换相控制终端，其中所述散热组件包括开设于所述安装框外表面的散热孔，所述散热孔的内壁安装有滤网。
本发明实施例提供一种三相负荷不平衡自动换相调平系统，包括若干负荷开关换相装置，还包括前述的智能换相终端，所述智能换相终端与若干所述负荷开关换相装置进行通信连接。
优选地，所述智能换相终端由DSP控制单元、数据采集电路、稳压电源、上位机通讯、液晶显示、Flash存储器、时钟电路、无线通信接口模块构成；
DSP控制单元用于完成系统电压、电流信号分析处理；
数据采集电路用于与配电变压器连接获取实时数据；
稳压电源用于为终端提供电源；
上位机通讯主要与主站通过无线通讯；
液晶显示用于显示一些系统的实时数据；
Flash存储器用于记录历史数据及故障时间；
时钟电路用于为DSP提供稳定时钟以及提供记录历史数据的实时时钟；
无线通信通讯模块用于连接DSP内部单元的串口与负荷开关换相装置连接实现两者之间的通讯。
本发明的有益效果是：
1、本发明所述的智能换相控制终端，通过安装框、连接组件、橡胶接线管、智能换相控制终端本体、固定机构以及限位组件之间的配合设置，利用连接组件，能够将安装框安装在配变处，利用固定结构和限位机构，能够将智能换相控制终端本体安装在安装框的内部，同时使得智能换相控制终端本体能够方便拆卸，能够解决智能换相控制终端本体长时间放置在配变处损坏时不方便拆卸的问题。
2、本发明所述的智能换相控制终端，通过螺纹管、螺纹杆、接触板、转动块、滑筒、卡槽、滑板、卡板、滑槽、滑块、拉杆、拉环以及弹簧之间的配合设置，转动转动块，能够带动接触板向上移动，能够解除对智能换相控制终端本体的竖直方向的限位，向外拉动两个拉环，拉环能够带动拉杆以及滑板向外移动，能够使得卡板脱离卡槽的内部，能够解除对智能换相控制终端本体水平方向的限位，即可对智能换相控制终端本体进行拆卸，使得智能换相控制终端本体能够方便拆卸。
3、本发明所述的三相负荷不平衡自动换相调平系统，智能换相终端与配变TTU进线通信，读取TTU的监测数据，实现对配变的三相负荷和不平衡度的采集，无需直接对负荷采样，采用Lora实现智能换相终端与负荷切换开关的数据通信，通过无线方式实现负荷的数据稳定传输，做到了零延时的无缝换相，不断电不影响用户用电，满足了电能质量的要求。
附图说明
图1为本发明正视图的立体结构示意图；
图2为本发明后视图的立体结构示意图；
图3为本发明的俯视图；
图4为本发明图3的A-A向剖视图；
图5为本发明图4中B处结构放大示意图；
图6为本发明图4中C处结构放大示意图；
图7为本发明智能换相控制终端的内部原理框图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、安装框；2、连接组件；201、防滑条；202、连接板；203、腰型孔；3、橡胶接线管；4、智能换相控制终端本体；5、固定机构；501、螺纹管；502、螺纹杆；503、接触板；504、转动块；6、限位组件；601、滑筒；602、卡槽；603、滑板；604、卡板；605、滑槽；606、滑块；607、拉杆；608、拉环；609、弹簧；7、散热组件；701、散热孔；702、滤网。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
参见图1至图6所示，本发明提供一种智能换相控制终端，包括安装框1，安装框1的外表面安装有连接组件2，连接组件2包括固定连接于安装框1背面的一组等距离排列的防滑条201和固定连接于安装框1外表面的一组连接板202，每个连接板202的内部均开设有腰型孔203。将智能换相控制终端放置在配变处，将固定螺栓穿过腰型孔203的内部，使得固定螺栓与配变处相连接，能够将安装框1安装在配变处，设置的防滑条201，能够增大安装框1背面与配变处之间的摩擦力，能够保证安装框1的固定效果。
参见图1至图6所示，在安装框1的底面固定镶嵌有一组等距离排列的橡胶接线管3，安装框1的内部放置有智能换相控制终端本体4，每个橡胶接线管3的顶端均与智能换相控制终端本体4的底面相接触。橡胶接线管3能够方便将电线穿入到安装框1的内部与智能换相控制终端本体4相连接，橡胶接线管3能够对电线进行一定的防护，同时橡胶接线管3能够对智能换相控制终端本体4进行承载。
参见图1至图6所示，安装框1的上表面与智能换相控制终端本体4的上表面之间安装有固定机构5，固定机构5包括固定镶嵌于安装框1上表面的螺纹管501，螺纹管501的内壁螺纹连接有螺纹杆502，螺纹杆502的底端转动连接有接触板503，接触板503的底面安装有橡胶垫，接触板503的底面与智能换相控制终端本体4的上表面相接触，接触板503的顶端安装有转动块504，转动块504的外表面开设有一圈防滑纹。转动转动块504能够带动螺纹杆502转动，利用螺纹管501与螺纹杆502之间的螺纹配合，螺纹杆502转动能够带动接触板503向下移动，能够将智能换相控制终端本体4夹持在接触板503与橡胶接线管3之间，能够对智能换相控制终端本体4进行固定。
参见图1至图6所示，安装框1的外表面与智能换相控制终端本体4的外表面之间安装有两个相对称的限位组件6，限位组件6包括固定镶嵌于安装框1外表面的滑筒601和开设于智能换相控制终端本体4外表面的卡槽602，滑筒601的内壁滑动连接有滑板603，滑板603的外表面安装有卡板604，卡板604与卡槽602的内壁相卡接。将智能换相控制终端本体4放置在安装框1的内部时，使得卡板604远离滑板603的一端能够与卡槽602的内壁相卡接，能够对智能换相控制终端本体4进行限位，避免智能换相控制终端本体4在安装框1的内部移动，能够对安装框1进行固定。
参见图1至图6所示，滑筒601的内壁开设有两个相对称的滑槽605，两个滑槽605的内壁均滑动连接有滑块606，两个滑块606均与滑板603固定连接。当滑板603在滑筒601的内壁滑动时，能够带动滑块606在滑槽605的内壁滑动，能够对滑板603进行导向和限位，能够保证滑板603在滑筒601的内部使用时的稳定性。滑板603远离卡板604的一侧面安装有拉杆607，拉杆607远离滑板603的一端安装有拉环608，滑板603与滑筒601的内壁之间安装有两个相对称的弹簧609。拉杆607远离滑板603的一端贯穿滑筒601的内壁并延伸至滑筒601的外部，向外拉动拉环608能够带动拉杆607移动，拉杆607能够带动滑板603以及卡板604移动，能够解除对智能换相控制终端本体4的限位，设置的弹簧609，能够保证卡板604与卡槽602的卡接效果。
参见图1至图6所示，安装框1的左右两侧面均设置有两个相对称的散热组件7，散热组件7包括开设于安装框1外表面的散热孔701，散热孔701的内壁安装有滤网702。散热孔701能够方便将智能换相控制终端本体4散发的热量排出，能够方便对智能换相控制终端本体4进行散热，设置的滤网702，能够对空气中的灰尘进行过滤，能够避免灰尘通过散热孔701进入到安装框1的内部对智能换相控制终端本体4造成损害。
在本实施例中，在使用时，首先将安装框1放置在配变处，将固定螺栓穿过腰型孔203的内部，使得固定螺栓与配变处相连接，能够将安装框1安装在配变处，向外拉动两个拉环608，并将智能换相控制终端本体4放置在安装框1的内部，转动转动块504能够带动螺纹杆502转动，利用螺纹杆502与螺纹管501之间的螺纹配合，螺纹杆502转动能够带动接触板503向下移动，能够将智能换相控制终端本体4固定在转动块504与橡胶接线管3之间，松开拉环608，在弹簧609的弹力作用下，能够推动滑板603移动，从而能够使得卡板604插入到卡槽602的内部，能够对智能换相控制终端本体4进行限位，更进一步的对智能换相控制终端本体4进行固定，当智能换相控制终端本体4长时间放置在配变处发生损坏时，首先反向转动转动块504，能够带动接触板503向上移动，能够解除对智能换相控制终端本体4的竖直方向的限位，接着向外拉动两个拉环608，拉环608能够带动拉杆607以及滑板603向外移动，能够使得卡板604脱离卡槽602的内部，能够解除对智能换相控制终端本体4水平方向的限位，即可对智能换相控制终端本体4进行拆卸，使得智能换相控制终端本体4能够方便拆卸。
本发明实施例提供一种三相负荷不平衡自动换相调平系统，包括若干负荷开关换相装置和前面介绍的智能换相终端，智能换相终端与若干负荷开关换相装置进行通信连接。参见图7所示，智能换相终端由DSP控制单元、数据采集电路、稳压电源、上位机通讯、液晶显示、Flash存储器、时钟电路、无线通信接口模块构成。
在本实施例中，DSP控制单元由具有150MHz高速处理能力，具备32位浮点处理单元的六DMA通道TMS320F28335芯片作为处理核心，用于完成系统电压、电流信号分析处理；数据采集电路用于与配电变压器连接获取实时数据；稳压电源用于为终端提供电源；上位机通讯主要与主站通过无线通讯；液晶显示用于显示一些系统的实时数据；Flash存储器用于记录历史数据及故障时间；时钟电路用于为DSP提供稳定时钟以及提供记录历史数据的实时时钟；无线通信通讯模块用于连接DSP内部单元的串口与负荷开关换相装置连接实现两者之间的通讯。
在本实施例中，智能换相终端通过数据采集电路实时获取台区的三相电压电流数据，数据传值DSP控制单元，经过数据的处理与运算，DSP控制单元判定三相不平衡度超过规定阈值时，同时分析由无线通讯通信模块接收到的负荷开关换相装置的单位电流电压，综合做出研判发送换相指令给从机。负荷开关换相装置经Lora通信电路获得换相指令，通过换相开关驱动电路做出换相动作，至此换相全过程完成，配变台区三相负荷不平衡已自动调平。采用Lora实现智能换相终端与负荷开关换相装置的数据通信，通过无线方式实现负荷的数据稳定传输，做到了零延时的无缝换相，不断电不影响用户用电，满足了电能质量的要求。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种智能换相控制终端，包括安装框(1)，其特征在于：所述安装框(1)的外表面安装有连接组件(2)，所述安装框(1)的底面固定镶嵌有一组橡胶接线管(3)，所述安装框(1)的内部放置有智能换相控制终端本体(4)，每个所述橡胶接线管(3)的顶端均与所述智能换相控制终端本体(4)的底面相接触，所述安装框(1)的上表面与所述智能换相控制终端本体(4)的上表面之间安装有固定机构(5)，所述安装框(1)的外表面与所述智能换相控制终端本体(4)的外表面之间安装有两个限位组件(6)，所述安装框(1)的左右两侧面均设置有两个散热组件(7)。
2.根据权利要求1所述的智能换相控制终端，其特征在于：所述连接组件(2)包括固定连接于所述安装框(1)背面的一组防滑条(201)和固定连接于所述安装框(1)外表面的一组连接板(202)，每个所述连接板(202)的内部均开设有腰型孔(203)。
3.根据权利要求1所述的智能换相控制终端，其特征在于：所述固定机构(5)包括固定镶嵌于所述安装框(1)上表面的螺纹管(501)，所述螺纹管(501)的内壁螺纹连接有螺纹杆(502)，所述螺纹杆(502)的底端转动连接有接触板(503)，所述接触板(503)的底面与所述智能换相控制终端本体(4)的上表面相接触，所述接触板(503)的顶端安装有转动块(504)。
4.根据权利要求1所述的智能换相控制终端，其特征在于：所述限位组件(6)包括固定镶嵌于所述安装框(1)外表面的滑筒(601)和开设于所述智能换相控制终端本体(4)外表面的卡槽(602)，所述滑筒(601)的内壁滑动连接有滑板(603)，所述滑板(603)的外表面安装有卡板(604)，所述卡板(604)与所述卡槽(602)的内壁相卡接。
5.根据权利要求4所述的智能换相控制终端，其特征在于：所述滑筒(601)的内壁开设有两个滑槽(605)，两个所述滑槽(605)的内壁均滑动连接有滑块(606)，两个所述滑块(606)均与所述滑板(603)固定连接。
6.根据权利要求1所述的智能换相控制终端，其特征在于：所述滑板(603)远离卡板(604)的一侧面安装有拉杆(607)，所述拉杆(607)远离滑板(603)的一端安装有拉环(608)，所述滑板(603)与所述滑筒(601)的内壁之间安装有两个弹簧(609)。
7.根据权利要求1所述的智能换相控制终端，其特征在于：所述散热组件(7)包括开设于所述安装框(1)外表面的散热孔(701)，所述散热孔(701)的内壁安装有滤网(702)。
8.一种三相负荷不平衡自动换相调平系统，包括若干负荷开关换相装置，其特征在于：还包括权利要求1至7所述的智能换相终端，所述智能换相终端与若干所述负荷开关换相装置进行通信连接。
9.根据权利要求8所述的三相负荷不平衡自动换相调平系统，其特征在于：所述智能换相终端由DSP控制单元、数据采集电路、稳压电源、上位机通讯、液晶显示、Flash存储器、时钟电路、无线通信接口模块构成；
DSP控制单元用于完成系统电压、电流信号分析处理；
数据采集电路用于与配电变压器连接获取实时数据；
稳压电源用于为终端提供电源；
上位机通讯主要与主站通过无线通讯；
液晶显示用于显示一些系统的实时数据；
Flash存储器用于记录历史数据及故障时间；
时钟电路用于为DSP提供稳定时钟以及提供记录历史数据的实时时钟；
无线通信通讯模块用于连接DSP内部单元的串口与负荷开关换相装置连接实现两者之间的通讯。
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