CN205283147U - 一种配电网自动换相装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种配电网自动换相装置，解决了现有技术中三相不平衡自动换相器响应速度慢、运行成本高的不足。本实用新型提供的一种配电网自动换相装置，单相负载通过换相开关接入三相电源，控制器通过无线中继器控制换相开关，三相电源上连接有采集三相电源每相负载信息的信息采集装置，信息采集装置与控制器通讯，控制器根据信息采集装置采集到的信息控制换相开关，使单相负载接入三相电源中负载最小的一相，相对于现有技术，本方案结构简单、便于检修，由信息采集装置、无线中继器、控制器、换相开关配合完成单相负载的换相，单负载换相十分迅速，在换相过程中不会造成单相负载的瞬时停电，优化了三相电源的供电质量。

Description

一种配电网自动换相装置

技术领域

本实用新型涉及电网配件，尤其涉及一种配电网自动换相装置。

背景技术

随着经济的发展，人民生活水平的提高，电力负荷日益增长，对配电网运行的可靠性和供电质量的要求越来越高。由于配电网三相负荷不对称，配电变压器低压侧三相四线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程》中规定，配电变压器的不平衡度不应大于15％，中性线电流不应超过额定电流的25％。

低压电网大多是经变压器降压后，以三相四线制向用户供电，是三相生产用电与单相负载混合用电的供电网络。在装接单相用户时，供电部门应该将单相负载均衡地分接在A、B、C三相上。但在实际工作及运行中，线路的标志、接电人员的疏忽再加上由于单相用户的不可控增容、大功率单相负载的接入以及单相负载用电的不同时性等，都造成了三相负载的不平衡。低压电网若在三相负荷不平衡度较大的情况下运行，将会给低压电网与电气设备造成不良影响。

现有技术中，配电变压器三相不平衡治理技术方面主要采用人工调整换相、三相不平衡补偿器和三相不平衡自动换相器。通过三相不平衡补偿器可以在一定程度上减小不平衡度，但是会对电网产生影响，如无功补偿设备中的电容器会对谐波电流具有放大作用；而现有技术中的三相不平衡自动换相器，存在响应速度慢、运行成本高的技术问题。

发明内容

本实用新型提供的一种配电网自动换相装置，旨在克服现有技术中三相不平衡自动换相器响应速度慢、运行成本高的不足。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种配电网自动换相装置，包括三相电源、单相负载、控制器、无线中继器和换相开关，所述换相开关连接于三相电源与单相负载之间，所述控制器控制换相开关使单相负载与三相电源中负载最小的一相电连接，所述换相开关通过无线中继器与控制器通讯；所述无线中继器包括中央处理器、存储器和无线通讯装置，所述无线通讯装置、存储器均与中央处理器通讯，所述无线中继器还包括向中央处理器、存储器、无线通讯装置供电的供电装置；所述换相开关包括开关装置和信息处理器，所述信息处理器与开关装置通讯，所述信息处理器通过无线通讯装置与控制器通讯，所述开关装置包括输入端和输出端，所述三相电源与所述开关装置的输入端电连接，所述单相负载与所述开关装置的输出端电连接，所述换相开关还包括采集三相电源信息的信息采集装置，所述信息采集装置与信息处理器通讯，所述换相开关还包括串接于三相电源上的欠压保护装置、过压保护装置、过流保护装置、缺相保护装置，所述欠压保护装置、过压保护装置、过流保护装置、缺相保护装置均与信息处理器通讯。

上述构成中，单相负载通过换相开关与三相电源相接，控制器通过无线中继器控制换相开关，以控制单相负载接入三相电源中负载最小的一相，换相开关中的信息采集装置用于采集三相电源的负载信息，并将该信息通过无线中继器传输至控制器，控制器根据三相电源的负载信息控制换相开关动作，以将单相负载接入三相电源中负载最小的一相，该方案结构简单，降低了电网运行成本，并且，该方案通过信息采集装置、无线中继器、控制器、换相开关配合完成单相负载的换相目的，单相负载在换相过程中换相十分迅速，不会造成单相负载瞬时停电，优化了三相电源的供电质量。

一种可选的方案，所述供电装置包括电源适配器，所述电源适配器与三相电源电连接。三相电源通过电源适配器向无线中继器供电，无线中继器的供电电路简单，便于无线中继器的检修。

一种可选的方案，所述供电装置包括太阳能电池板和储能装置，所述太阳能电池板与储能装置电连接，所述储能装置与无线中继器电连接。无线中继器通过太阳能电池板、储能装置进行供电，节约了能源，进一步减小了电网的运行成本。

一种可选的方案，所述无线中继器包括壳体，所述太阳能电池板固定于壳体上，所述储能装置固定于壳体内。简化了无线中继器的供电电路，便于无线中继器供电电路的检修。

一种可选的方案，所述换相开关还包括控制开关装置的按钮。通过设置控制开关装置的按钮，换相开关还可以进行手动换相，优化了换相开关的使用性能。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种配电网自动换相装置，具有如下优点：单相负载通过换相开关接入三相电源，控制器通过无线中继器控制换相开关，三相电源上连接有采集三相电源每相负载信息的信息采集装置，信息采集装置与控制器通讯，控制器根据信息采集装置采集到的信息控制换相开关，使单相负载接入三相电源中负载最小的一相，相对于现有技术，本方案结构简单、便于检修，由信息采集装置、无线中继器、控制器、换相开关配合完成单相负载的换相，单负载换相十分迅速，在换相过程中不会造成单相负载的瞬时停电，优化了三相电源的供电质量；串接于三相电源上的欠压保护装置、过压保护装置、过流保护装置、缺相保护装置可以对三相电源进行保护，优化了三相电源的稳定性能。

附图说明

附图1是本实用新型一种配电网自动换相装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的一种配电网自动换相装置作进一步说明。如图1所示，一种配电网自动换相装置，包括三相电源1、单相负载2、控制器3、无线中继器4和换相开关5，所述换相开关5通过无线中继器4与控制器3通讯，所述无线中继器4即现有技术中的无线中继器4，所述控制器3通过软件进行自动控制，控制器3根据三相电源1的负载信息判断是否需要控制换相开关5进行换相操作；

参见图1，所述换相开关5连接于三相电源1与单相负载2之间，所述控制器3控制换相开关5使单相负载2与三相电源1中负载最小的一相电连接，也就是说，单相负载2通过换相开关5可以与三相电源1的任意一相电连接，由控制器3控制单相负载2与三相电源1中负载最小的一相电连接；

参见图1，所述无线中继器4包括中央处理器6、存储器7和无线通讯装置8，所述无线通讯装置8、存储器7均与中央处理器6通讯，所述无线中继器4还包括向中央处理器6、存储器7、无线通讯装置8供电的供电装置9；所述供电装置9包括电源适配器，所述电源适配器与三相电源1电连接，也说是说，无线中继器4由三相电源1供电，三相电源1的电能经电源适配器转换为无线中继器4可以使用的电能，然后再向无线中继器4供电；所述无线中继器4也可以采用太阳能电池板供电，由于无线中继器4应安装于配电杆上，因此，在无线中继器4上可以方便地安装太阳能电池板，在太阳能电池板与无线中继器4之间还设置有储能装置，以使太阳能电池板供电稳定，所述太阳能电池板与储能装置电连接，所述储能装置与无线中继器4电连接，以实现向无线中继器4供电，所述无线中继器4包括壳体，所述太阳能电池板可以通过螺钉固定于壳体上，所述储能装置也可以通过螺钉固定于壳体内；

参见图1，所述换相开关5包括开关装置10和信息处理器11，所述信息处理器11与开关装置10通讯，所述信息处理器11通过无线通讯装置8与控制器3通讯，所述开关装置10包括输入端12和输出端13，所述三相电源1与所述开关装置10的输入端12电连接，所述单相负载2与所述开关装置10的输出端13电连接，开关装置10具体实施换相功能，控制器3发出的动作信号首先传输给信息处理器11，由信息处理器11将该信号转换为开关装置10可以识别的信号，以使开关装置10完成换相动作；

参见图1，所述换相开关5还包括采集三相电源1信息的信息采集装置14，所述信息采集装置14与信息处理器11通讯，所述信息采集装置14用于采集三相电源1上每相的负载信息，所述换相开关5还包括串接于三相电源1上的欠压保护装置15、过压保护装置16、过流保护装置17、缺相保护装置18，所述欠压保护装置15、过压保护装置16、过流保护装置17、缺相保护装置18均与信息处理器11通讯；

参见图1，为了便于对配电网的检修，所述换相开关5还包括控制开关装置10的按钮19，以使技术人员可以手动控制开关装置10完成换相动作。

上述技术方案具体实施过程中，欠压保护装置15、过压保护装置16、过流保护装置17、缺相保护装置18监控三相电源1工作是否正常，并将监控到的信息传输到信息处理器11，信息处理器11通过无线中继器4与控制器3通讯，以使控制器3可以共享该信息；信息采集装置14用于采集三相电源1中各相的负载信息，并将三相电源1中各相的负载情况经无线中继器4传输至控制器3，控制器3内部集成的程序对三相电源1中各相的负载情况进行判断，以使控制器3控制换相开关5完成换相操作；单相负载2的换相频率由控制器3内的程序进行控制，即控制器3内的程序设定每隔多长时间对三相电源1的各相负载情况进一次判断、换相，相邻两次换相时间由技术人员进行编程设定；单相负载2的换相操作由控制器3、无线中继器4、换相开关5配合完成，单相负载2的换相操作十分迅速，仅需要20毫秒左右的时间，不会在换相过程中导致单相负载2瞬时断电，优化了三相电源1的供电性能。

控制器3与换相开关5之间通过无线中继器4进行通讯，大大简化了控制器3与换相开关5之间的线路，节约了单相负载2的换相成本，便于配电网自动换相装置的检修。

以上仅为本实用新型的优选实施方式，旨在体现本实用新型的突出技术效果和优势，并非是对本实用新型的技术方案的限制。本领域技术人员应当了解的是，一切基于本实用新型技术内容所做出的修改、变化或者替代技术特征，皆应涵盖于本实用新型所附权利要求主张的技术范畴内。

Claims (5)

1.一种配电网自动换相装置，其特征在于：包括三相电源(1)、单相负载(2)、控制器(3)、无线中继器(4)和换相开关(5)，所述换相开关(5)连接于三相电源(1)与单相负载(2)之间，所述控制器(3)控制换相开关(5)使单相负载(2)与三相电源(1)中负载最小的一相电连接，所述换相开关(5)通过无线中继器(4)与控制器(3)通讯；所述无线中继器(4)包括中央处理器(6)、存储器(7)和无线通讯装置(8)，所述无线通讯装置(8)、存储器(7)均与中央处理器(6)通讯，所述无线中继器(4)还包括向中央处理器(6)、存储器(7)、无线通讯装置(8)供电的供电装置(9)；所述换相开关(5)包括开关装置(10)和信息处理器(11)，所述信息处理器(11)与开关装置(10)通讯，所述信息处理器(11)通过无线通讯装置(8)与控制器(3)通讯，所述开关装置(10)包括输入端(12)和输出端(13)，所述三相电源(1)与所述开关装置(10)的输入端(12)电连接，所述单相负载(2)与所述开关装置(10)的输出端(13)电连接，所述换相开关(5)还包括采集三相电源(1)信息的信息采集装置(14)，所述信息采集装置(14)与信息处理器(11)通讯，所述换相开关(5)还包括串接于三相电源(1)上的欠压保护装置(15)、过压保护装置(16)、过流保护装置(17)、缺相保护装置(18)，所述欠压保护装置(15)、过压保护装置(16)、过流保护装置(17)、缺相保护装置(18)均与信息处理器(11)通讯。

2.根据权利要求1所述的一种配电网自动换相装置，其特征在于：所述供电装置(9)包括电源适配器，所述电源适配器与三相电源(1)电连接。

3.根据权利要求1所述的一种配电网自动换相装置，其特征在于：所述供电装置(9)包括太阳能电池板和储能装置，所述太阳能电池板与储能装置电连接，所述储能装置与无线中继器(4)电连接。

4.根据权利要求3所述的一种配电网自动换相装置，其特征在于：所述无线中继器(4)包括壳体，所述太阳能电池板固定于壳体上，所述储能装置固定于壳体内。

5.根据权利要求1所述的一种配电网自动换相装置，其特征在于：所述换相开关(5)还包括控制开关装置(10)的按钮(19)。