CN204179675U - 智能调节装置及切换开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种智能调节装置及切换开关，改善了现有技术中依靠工人手动调换负荷进行配电变压器三相负荷不平衡调节，工作量较大，调节效率有待提高的问题。所述切换开关包括第二无线通讯电路，与所述第二无线通讯电路相连的触发信号发生器和第二模数转换器，与所述第二模数转换器相连的电流互感器，与所述触发信号发生器和电流互感器均相连的晶闸管开关，以及与所述晶闸管开关相连的空气开关。使用该装置，可以显著提高配电变压器三相负荷不平衡调节的调节效率和可靠性，显著降低了工作量，实施方便，易于推广应用。

Description

智能调节装置及切换开关

技术领域

本实用新型涉及配电网中的配电调节技术，具体而言，涉及一种适用于配电网中配电变压器三相负荷不平衡调节的智能调节装置及切换开关。

背景技术

现有技术中，配电网中配电变压器三相负荷不平衡问题很突出，目前，主要依靠工人手动调换负荷进行调节，发明人在研究中发现，手动调节工作量较大，调节效率有待提高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种智能调节装置及切换开关，以改善现有技术中依靠工人手动调换负荷进行配电变压器三相负荷不平衡调节，工作量较大，调节效率有待提高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种智能调节装置，应用于配电变压器三相负荷不平衡调节系统，所述装置包括中央控制器， 均与所述中央控制器相连的电流测量电路和第一无线通讯电路，以及与所述第一无线通讯电路相连的切换开关。

本实用新型实施例中，通过对中央控制器、电流测量电路、第一无线通讯电路、切换开关的集成，实施时，只需将电流测量电路与变压器低压母线相连，便可测量出变压器各相电流的变化，在中央控制器中预设阈值或集成一逻辑门电路，便可控制切换开关进行三相不平衡调整，完成负荷切换，结构简单，设计巧妙，符合实际需求。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述中央控制器和所述电流测量电路之间连接有第一模数转换器。

第一模数转换器的设置，将电流测量电路测量得出的模拟电流信号转换为数字电流信号，再传递至中央控制器进行处理，大大降低了处理复杂度，提高了装置的调节效率。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述切换开关中集成有第二无线通讯电路，所述第一无线通讯电路和所述第二无线通讯电路相连。

本实用新型实施例中，在切换开关中集成有第二无线通讯电路，中央控制器连接有第一无线通讯电路，切换开关和中央控制器通过第一无线通讯电路和第二无线通讯电路实现通信，二者使用独立的无线通讯电路，完成信号传递，更能确保通讯的稳定性和可靠性。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述切换开关还包括与所述第二无线通讯电路相连的触发信号发生器和电流互感器，与所述触发信号发生器和所述电流互感器均相连的晶闸管开关，以及与所述晶闸管开关相连的空气开关。

上述中，对切换开关的结构进行了巧妙设计，通过对触发信号发生器、电流互感器、晶闸管开关和空气开关的集成，使得触发信号发生器在接收到第二无线通讯电路传递的信号时能迅速作出响应，向晶闸管开关传递控制指令，迅速完成负荷切换，并能通过电流互感器、第二无线通讯电路将切换电流传递回中央控制器和用户电能表，实时完成、反馈负荷切换，显著提高了切换效率。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述第二无线通讯电路和所述电流互感器之间连接有第二模数转换器。

第二模数转换器的设置，将电流互感器传递的模拟电流信号转换为数字电流信号，再传递至中央控制器，大大降低了中央控制器的数据处理复杂度，提高了装置的调节效率。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述晶闸管开关包括多组可控硅电路，所述可控硅电路包括第一可控硅和第二可控硅，所述第一可控硅的阳极与所述第二可控硅的阴极并联、阴极与所述第二可控硅的阳极并联，所述第一可控硅的阳极与所述第二可控硅的阴极并联后连接于所述空气开关，所述第二可控硅的阳极与所述 第一可控硅的阴极并联后连接于所述电流互感器，所述触发信号发生器与所述第一可控硅和第二可控硅的控制极相连。

本实用新型实施例中，对晶闸管开关的结构进行了巧妙设计，采用可控硅电路进行负荷切换，由于可控硅的导通与关断时间均为微秒级，且可控硅的正向导通电流和反向耐压性能均较好，因而，选用可控硅电路能够充分确保顺利完成负荷在各相之间的切换而不导致用户停电，充分确保了用户体验。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述晶闸管开关包括三组所述可控硅电路。

本实用新型实施例中，在晶闸管开关中设三组可控硅电路，在得以实现三相负荷切换的同时，不会额外增加装置成本，性价比较高，符合实际需求。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种切换开关，包括第二无线通讯电路，与所述第二无线通讯电路相连的触发信号发生器和第二模数转换器，与所述第二模数转换器相连的电流互感器，与所述触发信号发生器和电流互感器均相连的晶闸管开关，以及与所述晶闸管开关相连的空气开关。

本实用新型实施例中，对切换开关的结构进行了巧妙设计，通过对触发信号发生器、电流互感器、晶闸管开关和空气开关的集成，使得触发信号发生器在接收到第二无线通讯电路传递的信号时能迅速作出响应，向晶闸管开关传递控制指令，迅速完成负荷切换，并 能通过电流互感器、第二无线通讯电路将切换电流传递回中央控制器和用户电能表，实时完成、反馈负荷切换，显著提高了切换效率。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述晶闸管开关包括多组可控硅电路，所述可控硅电路包括第一可控硅和第二可控硅，所述第一可控硅的阳极与所述第二可控硅的阴极并联、阴极与所述第二可控硅的阳极并联，所述第一可控硅的阳极与所述第二可控硅的阴极并联后连接于所述空气开关，所述第二可控硅的阳极与所述第一可控硅的阴极并联后连接于所述电流互感器，所述触发信号发生器与所述第一可控硅和第二可控硅的控制极均相连。

本实用新型实施例中，对晶闸管开关的结构进行了巧妙设计，采用可控硅电路进行负荷切换，由于可控硅的导通与关断时间均为微秒级，且可控硅的正向导通电流和反向耐压性能均较好，因而，选用可控硅电路能够充分确保顺利完成负荷在各相之间的切换而不导致用户停电，充分确保了用户体验。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述晶闸管开关包括三组所述可控硅电路。

本实用新型实施例中，在晶闸管开关中设三组可控硅电路，在得以实现三相负荷切换的同时，不会额外增加开关成本，性价比较高，符合实际需求。

本实用新型实施例中，通过对中央控制器、电流测量电路、第一无线通讯电路、切换开关的集成，并对切换开关进行了巧妙设计，实施时，只需将电流测量电路与变压器低压母线相连，便可测量出变压器各相电流的变化，在中央控制器中预设阈值或集成一逻辑门电路，便可控制切换开关进行三相不平衡调整，完成负荷切换，结构简单，设计巧妙，符合实际需求。

本实用新型实施例构思巧妙，实施方便，具有实质性特点和进步，适合大规模推广应用。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种智能调节装置的结构框图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的一种切换开关的结构框图。

上述附图中，附图标志对应的名称为：

电流测量电路100，第一模数转换器101，中央控制器102，第一无线通讯电路103，切换开关104；

第二无线通讯电路200，触发信号发生器201，第二模数转换器202，电流互感器203，可控硅电路204，空气开关205，电能表206。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

经研究发现，由于用户负荷的随机性，手动调节无法随时根据负荷的变化调整三相不平衡率，很难解决三相不平衡的问题，若能发明创造一种可以进行三相负荷自动切换的装置则能有效改善这一问题，基于此，如图1所示，本实用新型实施例提供了一种适用于配电变压器三相负荷不平衡调节的智能调节装置，包括中央控制器102，均与中央控制器102相连的电流测量电路100和第一无线通讯电路103，与第一无线通讯电路103相连的切换开关104，连接于中央控制器102和电流测量电路100之间第一模数转换器101。

其中，切换开关104包括第二无线通讯电路200，与第二无线通讯电路200相连的触发信号发生器201和电流互感器203，与触发信号发生器201和电流互感器203均相连的晶闸管开关，与晶闸管开关相连的空气开关205，以及连接于第二无线通讯电路200和电流互感器203之间的第二模数转换器202。

本实用新型实施例所提供的智能调节装置通过对中央控制器102、电流测量电路100、第一无线通讯电路103、切换开关104的集成，在实施时只需将电流测量电路100与变压器低压母线相连、将切换开关104与三相负载电路相连，经过简单的功能扩展，电流测量电路100便可测量出变压器各相电流的变化及变压器低压侧各相电流的大小，第一模数转换器101将电流测量电路100测量得出的模拟电流信号转换为数字电流信号，再传递至中央控制器102进行处理，由中央控制器102得出负荷切换方案，发出控制信号触发切换开关104中某相的晶闸管，关断其余相的晶闸管，即可完成负荷切换，其中，晶闸管开关采用可控硅电路204进行负荷切换，由于可控硅的导通与关断时间均为微秒级，且可控硅的正向导通电流和反向耐压性能均较好，因而，选用可控硅电路204能够充分确保顺利完成负荷在各相之间的切换而不导致用户停电，充分确保用户体验。

其中，中央控制器102得出的负荷切换方案可通过逻辑门电路或在中央控制器102中预设切换规则实现，只要能控制切换开关104进行三相不平衡调整，完成负荷切换即可。

为了确保通讯的稳定性和可靠性，本实用新型实施例中，优选在切换开关104中集成第二无线通讯电路200，切换开关104通过自身集成的第二无线通讯电路200和中央控制器102连接的第一无 线通讯电路103实现与中央控制器102间的通信，即使得中央控制器102与切换开关104使用独立的无线通讯电路，完成信号传递。

晶闸管开关的电路结构有多种选择，如图2所示，本实用新型实施例中提供了其中一种，晶闸管开关包括多组可控硅电路204，可控硅电路204包括第一可控硅和第二可控硅，第一可控硅的阳极与第二可控硅的阴极并联、阴极与第二可控硅的阳极并联，第一可控硅的阳极与第二可控硅的阴极并联后连接于空气开关205，第二可控硅的阳极与第一可控硅的阴极并联后连接于电流互感器203，触发信号发生器201与第一可控硅和第二可控硅的控制极相连，为了实现对三相负载的切换，本实用新型实施例中，晶闸管开关优选采用三组可控硅电路204。

本实用新型实施例中，在晶闸管中设三组可控硅电路204，在得以实现三相负荷切换的同时，不会额外增加装置成本，性价比较高，符合实际需求。

本实用新型实施例根据变压器各相电流的变化而实时完成负荷电流的切换，显著改善了三相不平衡率难于调整的问题，符合实际需求。

实施例2

发明人经研究发现，切换开关104是智能切换装置中十分重要的组成部分，直接决定了切换效率和切换的可靠性，基于此，如图2所示，本实用新型实施例中提供了一种切换开关，包括第二无线通讯电路200，与第二无线通讯电路200相连的触发信号发生器201 和第二模数转换器202，与第二模数转换器202相连的电流互感器203，与触发信号发生器201和电流互感器203均相连的晶闸管开关，以及与晶闸管开关相连的空气开关205，其中，晶闸管开关包括多组可控硅电路204，可控硅电路204包括第一可控硅和第二可控硅，第一可控硅的阳极与第二可控硅的阴极并联、阴极与第二可控硅的阳极并联，第一可控硅的阳极与第二可控硅的阴极并联后连接于空气开关205，第二可控硅的阳极与第一可控硅的阴极并联后连接于电流互感器203，触发信号发生器201与第一可控硅和第二可控硅的控制极均相连，晶闸管开关优选采用三组可控硅电路204。

本实用新型实施例中，对切换开关104的结构进行了巧妙设计，通过对触发信号发生器201、电流互感器203、晶闸管开关和空气开关205的集成，使得触发信号发生器201在接收到第二无线通讯电路200传递的信号时能迅速作出响应，向晶闸管开关传递控制指令，迅速完成负荷切换，并能通过电流互感器203、第二无线通讯电路200将切换电流传递回中央控制器102和用户电能表206，实时完成、反馈负荷切换，显著提高了切换效率；并对晶闸管开关的结构进行了巧妙设计，采用可控硅电路204进行负荷切换，由于可控硅的导通与关断时间均为微秒级，且可控硅的正向导通电流和反向耐压性能均较好，因而，选用可控硅电路204能够充分确保顺利完成负荷在各相之间的切换而不导致用户停电，充分确保了用户体验。

按照上述实施方式，只需进行简单的功能扩展，即可实现对三相负荷的智能切换，效率较高，十分可靠。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本实用新型的各功能可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置(中央控制器102)上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上， 可选地，它们可以用计算装置可执行的现有程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本实用新型的功能实现不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种智能调节装置，其特征在于，应用于配电变压器三相负荷不平衡调节系统，所述装置包括中央控制器，均与所述中央控制器相连的电流测量电路和第一无线通讯电路，以及与所述第一无线通讯电路相连的切换开关。

2.根据权利要求1所述的智能调节装置，其特征在于，所述中央控制器和所述电流测量电路之间连接有第一模数转换器。

3.根据权利要求1所述的智能调节装置，其特征在于，所述切换开关中集成有第二无线通讯电路，所述第一无线通讯电路和所述第二无线通讯电路相连。

4.根据权利要求3所述的智能调节装置，其特征在于，所述切换开关还包括与所述第二无线通讯电路相连的触发信号发生器和电流互感器，与所述触发信号发生器和所述电流互感器均相连的晶闸管开关，以及与所述晶闸管开关相连的空气开关。

5.根据权利要求4所述的智能调节装置，其特征在于，所述第二无线通讯电路和所述电流互感器之间连接有第二模数转换器。

6.根据权利要求4所述的智能调节装置，其特征在于，所述晶闸管开关包括多组可控硅电路，所述可控硅电路包括第一可控硅和第二可控硅，所述第一可控硅的阳极与所述第二可控硅的阴极并联、阴极与所述第二可控硅的阳极并联，所述第一可控硅的阳极与所述第二可控硅的阴极并联后连接于所述空气开关，所述第二可控硅的阳极与所述第一可控硅的阴极并联后连接于所述电流互感器，所述触发信号发生器与所述第一可控硅和第二可控硅的控制极相连。

7.根据权利要求6所述的智能调节装置，其特征在于，所述晶闸管开关包括三组所述可控硅电路。

8.一种切换开关，其特征在于，包括第二无线通讯电路，与所述第二无线通讯电路相连的触发信号发生器和第二模数转换器，与所述第二模数转换器相连的电流互感器，与所述触发信号发生器和电流互感器均相连的晶闸管开关，以及与所述晶闸管开关相连的空气开关。

9.根据权利要求8所述的切换开关，其特征在于，所述晶闸管开关包括多组可控硅电路，所述可控硅电路包括第一可控硅和第二可控硅，所述第一可控硅的阳极与所述第二可控硅的阴极并联、阴极与所述第二可控硅的阳极并联，所述第一可控硅的阳极与所述第二可控硅的阴极并联后连接于所述空气开关，所述第二可控硅的阳极与所述第一可控硅的阴极并联后连接于所述电流互感器，所述触发信号发生器与所述第一可控硅和第二可控硅的控制极均相连。

10.根据权利要求9所述的切换开关，其特征在于，所述晶闸管开关包括三组所述可控硅电路。