CN205017015U - 一种新型低压电网三相负荷不平衡调整装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型低压电网三相负荷不平衡调整装置，包括：一远端集中控制器以及一现场控制终端；现场控制终端包括复数个对应设置于三相线路转单相线路处的智能换相开关；智能换相开关包括一第一通信电路，智能换相开关对应通过第一通信电路经设置于远端集中控制器中的第二通信电路与远端集中控制器通信。本实用新型所提出的一种新型低压电网三相负荷不平衡调整装置，实现了在线电负荷相序三相间自由调整，达到低压线路三相负荷平衡分配目的，为提高配电台区经济运行水平和供电质量提供了重要技术手段。

Description

一种新型低压电网三相负荷不平衡调整装置

技术领域

本实用新型涉及电力系统自动化监控领，特别是一种新型低压电网三相负荷不平衡调整装置。

背景技术

随着国内经济的迅速发展，人民生活水平进一步提高，电力负荷日益增长，对配电网运行的可靠性和供电质量要求越来越高。由于配电配电网三相负荷不平衡，10kV配电变压器低压侧三相四线380V系统负荷不均匀引起零线中电流过大的现象普遍存在，国家电网公司配电网运行规定中规定，配电变压器的不平衡率不应大于15%，中性线电流不应超过额定电流的25%。现如今配戴能变压器三相不平衡现象非常突出，带来的危害主要有以下几方面：

1.配电变压器不平衡造成配电变压器单相或两相过负荷，降低了配电变压器的利用率；

2.变压器绕组一直处于过热状态，将会使配电变压器使用时长缩短，超过某个限度甚至会烧毁变压器，降低配网供电可靠性；

3.三相负载不平衡的配电变压器还会造成用电客户的三相电压偏差很大，降低用电客户端的用电保障，影响我国的经济生产和人民生活；

因此，为了保证变压器的使用寿命，我们有必要减小和消除变压器的三相不平衡水平，这不仅能减小电能损耗，同时能提高供电的质量水平。

目前针对三相负荷不平衡问题主要有以下解决方案：

1.加强负荷管理，通过人工离线调整负荷相序，将低压线路各相上的负荷进行平衡分配，该方案尽管在一定程度上能够降低配电台区三相负荷不平衡的严重程度，但由于用电负荷的随机性和不确定性，依靠人工无法根据实际负荷不平衡状况进行在线实时调整，不可避免地影响用户供电可靠性，且在一定程度上存在安全隐患。

2.在配电变压器低压侧通过相间无功补偿方式调整三相负荷不平衡状况，该方案只能在一定程度上改善配变自身问题，而不能够解决配电台区低压线路的三相负荷不平衡情况。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型低压电网三相负荷不平衡调整装置，以克服现有技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种新型低压电网三相负荷不平衡调整装置，包括：一远端集中控制器以及一现场控制终端；所述现场控制终端包括复数个对应设置于配电台区表箱内三相线路转单相线路处的智能换相开关；所述智能换相开关包括一第一通信电路，所述智能换相开关对应通过所述第一通信电路经设置于所述远端集中控制器中的第二通信电路与所述远端集中控制器通信。

在本实用新型一实施例中，所述第一通信电路以及所述第二通信电路均采用GPRS单元。

在本实用新型一实施例中，所述GPRS单元为ME3000。

在本实用新型一实施例中，所述智能换相开关还包括一微控处理器以及依次与该微控处理器相连的信号采集电路、显示电路、按键电路以及用于驱动换相开关操动机构的换相驱动电路；所述第一通信电路与所述微控处理器相连。

在本实用新型一实施例中，所述信号采集电路与配电变压器出口处的输电线电连接，且所述信号采集电路包括电压互感器、电流互感器、信号调制电路以及A/D转换电路。

在本实用新型一实施例中，所述电压互感器为微型电压互感器_ZMPT107；所述电流互感器为LZZBJ9-10；所述A/D转换电路为PCF8591。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型所提出的一种新型低压电网三相负荷不平衡调整装置通过在配电台区低压线路上合理配置低压负荷自动换相装置，实现在线电负荷相序三相间的自由调整，低压负荷在线自动换相装置采用低压复合开关设计模式，融合了磁保持继电器和电力电子开关的优点，能够实时在线对负荷进行换相，换相过程基本无电能损耗，同时对用户负荷无冲击，不影响供电可靠性。达到了低压线路三相负荷平衡分配目的，有效解决配电台区三相负荷不平衡问题，为提高配电台区经济运行水平和供电质量提供了重要技术手段。

附图说明

图1是本实用新型一种新型低压电网三相负荷不平衡调整装置中智能换相开关的结构示意图。

图2是本实用新型一种新型低压电网三相负荷不平衡调整装置中远端集中控制器与现场控制终端的通信示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行具体说明。

本实用新型提供一种新型低压电网三相负荷不平衡调整装置，如图1以及图2所示，包括：一远端集中控制器以及一现场控制终端；所述现场控制终端包括复数个对应设置于配电台区表箱内三相线路转单相线路处的智能换相开关；所述智能换相开关包括一第一通信电路，所述智能换相开关对应通过所述第一通信电路经设置于所述远端集中控制器中的第二通信电路与所述远端集中控制器通信。所述第一通信电路以及所述第二通信电路均采用GPRS单元。所述GPRS单元为ME3000。

进一步的，在本实施例中，远端集中控制器为一服务器或主机。

进一步的，在本实施例中，所述智能换相开关还包括一微控处理器以及依次与该微控处理器相连的信号采集电路、显示电路、按键电路以及用于驱动换相开关操动机构的换相驱动电路；所述第一通信电路与所述微控处理器相连。所述信号采集电路与配电变压器出口处的输电线电连接，且所述信号采集电路包括电压互感器、电流互感器、信号调制电路以及A/D转换电路。

进一步的，在本实施例中，微控处理器采用MCS-51系列单片机，负责数据的处理、分析、计算，并协调各个功能单元工作。信号采集电路由微型电压互感器_ZMPT107、LZZBJ9-10电流互感器、信号调制器和A/D转换模块PCF8591组成，能够采集的表箱单元的电流、电压及漏电数据，经过模数变换后转成数字量。第一通信电路采用的是ME3000通信模块，中兴的ME3000无线模块是一款支持QuadBand的GSM/GPRS无线模块。提供丰富的语音、短信、数据业务等功能。其主要负责协调处理器和上位机之间的数据通信，将采集的数据信息通过GPRS网络进行上传，并接收远端集中控制器下发的换相命令。显示电路选用的显示模块为16*16的1602字符型液晶显示模块，1602LCD分为带背光和不带背光两种，是否带背光在应用中并无差别。其可以现地显示采集的电参数信息和当前相序、故障类型等。换相开关操动机构采用锁扣式电磁开关操动机构。按键电路用于切换显示屏显示信息。

为了让本领域技术人员进一步了解本实用新型所提出的一种通信型低压配电网不平衡负荷动态综合调整系统，下面结合现有软件以及控制方法对该系统进行说明，且在该说明过程中，所涉及的现有软件以及控制方法均不是本实用新型所保护的客体，本实用新型仅保护该系统的装置及其连接关系。

本装置由两大部分组成，分别是远端集中控制器和智能换相开关装置。通过GPRS将智能换相开关装置采集的表箱单元的电流、电压及漏电参数上传至远端集中控制器，而后由远端集中控制器根据三相负荷不平衡率的大小选定三相负荷平衡的调整的表箱负荷，再按照设定的调整时间下达指令给所要调整表箱的智能换相开关装置进行相位转换，从而实现三相负荷的自动调整，从而达到配电台区三相负荷不平衡实时在线治理控制。

进一步的，在本实施例中，智能换相开关装置通过信号采集电路采集的表箱单元的电流、电压及漏电数据，经过模数变换后转成数字量提供给微控处理器进行计算，由第一通信电路将采集的数据信息通过GPRS网络进行上传至远端集中控制器，采集得到的电参数信息和当前相序、故障类型等，并接收远端集中控制器下发的换相命令。换相驱动电路根据微控处理器的控制命令，决定开关接入的相序。系统复位时默认接入A相，当系统断电时，将记录当前相序信息，当再次上电，智能换相开关将接入上一次连接的相序。

进一步的，在本实施例中，智能换相开关适用于三相转单相的供电线路，对线路的电流、电压及漏电进行采集并上传。主要用于三相负荷平衡的自动调整，可根据需要选择供电相；也可对过流、过压等故障进行保护；同时智能换相开关还具备：不耗电，采用锁扣式电磁开关操动机构，无压运行；采用电机换相机构，可自动或手动选择供换相；多功能：对线路的电流、电压、漏电全监测；远程相位自动调整；对过流、过压、漏电等故障进行保护。

以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种新型低压电网三相负荷不平衡调整装置，其特征在于，包括：一远端集中控制器以及一现场控制终端；所述现场控制终端包括复数个对应设置于配电台区表箱内三相线路转单相线路处的智能换相开关；所述智能换相开关包括一第一通信电路，所述智能换相开关对应通过所述第一通信电路经设置于所述远端集中控制器中的第二通信电路与所述远端集中控制器通信。

2.根据权利要求1所述的一种新型低压电网三相负荷不平衡调整装置，其特征在于，所述第一通信电路以及所述第二通信电路均采用GPRS单元。

3.根据权利要求2所述的一种新型低压电网三相负荷不平衡调整装置，其特征在于，所述GPRS单元为ME3000。

4.根据权利要求1所述的一种新型低压电网三相负荷不平衡调整装置，其特征在于，所述智能换相开关还包括一微控处理器以及依次与该微控处理器相连的信号采集电路、显示电路、按键电路以及用于驱动换相开关操动机构的换相驱动电路；所述第一通信电路与所述微控处理器相连。

5.根据权利要求4所述的一种新型低压电网三相负荷不平衡调整装置，其特征在于，所述信号采集电路与配电变压器出口处的输电线电连接，且所述信号采集电路包括电压互感器、电流互感器、信号调制电路以及A/D转换电路。

6.根据权利要求5所述的一种新型低压电网三相负荷不平衡调整装置，其特征在于，所述电压互感器为微型电压互感器_ZMPT107；所述电流互感器为LZZBJ9-10；所述A/D转换电路为PCF8591。