CN206340978U - 一种三相负荷不平衡自动调节装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电力技术和电子技术领域，具体涉及配电网三相负荷不平衡自动调节装置。一种三相负荷不平衡自动调节装置，安装于三相电路系统上，包括保护箱体，其位于电表箱与变压器之间的三相电路上，还包括有位于保护箱体内的自动调节电路，所述的自动调节电路与三相电路的A相、B相和C相连接，所述自动调节电路与A相通过断路器Fa连接控制，所述自动调节电路与B相通过断路器Fb连接控制，所述自动调节电路与C相通过断路器Fc连接控制，A相与B相之间设置有断路器Fab，B相和C相之间设置有断路器Fbc，A相与C相之间设置有断路器Fac。本实用新型具有结构简单、安装方便、工作时温升低、损耗低、无噪音等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力技术和电子技术领域，具体涉及配电网三相负荷不平衡自动调节装置。
背景技术
在电力系统中电能的消耗主要是依靠配网来实现的，尤其是依靠配电网低压来实现的。我国低压电力负荷通常是指交流220V/380V系统所带的负荷。交流220V/380V通常是由三相四线组成，即A相、B相、C相、N相。配电网低压电能是依靠一定距离的电缆线路或导线电路输送和分配的，低压线路中的电感式不可避免。从而，负荷重的无功功率也就确实存在的。配电网低压侧所带的负荷包括单相和三相负荷，对于三相电动机而言，正常运行时三相负荷处于平衡状态，对于居民用电几乎都是单相负荷，使配电网处于绝对不平衡状态。再之。由于居民负荷通常是用电缆或导线从变压器低压侧引出，安装时很难掌控变压器输出负荷分配平衡。纵然是安装时三相负荷分配是均衡的，但是由于用电的季节性、时段性以及不同的时率，三相负荷的不平衡是绝对存在的。事实证明，在某些地方，三相不平衡率高达80%以上，可以说低压电力系统三相负荷绝对平衡是理想状态，不平衡是常态。
三相负荷不平衡的危害有如下几方面：
（1）三相负荷不平衡将增加变压器的损耗：
变压器的损耗包括空载损耗和负荷损耗。正常情况下变压器运行电压基本不变，即空载损耗是一个恒量。而负荷损耗则随变压器运行负荷的变化而变化，且与负荷电流的平方成正比。当三相负荷不平衡运行时，变压器的负荷损耗可看成三只单相变压器的负荷损耗之和。
从数学定理中我们知道：假设a、b、c 3个数都大于或即是零，那么a+b+c≥3³√abc。
当a=b=c时，代数和a+b+c取得最小值：a+b+c＝3³√abc 。
因此我们可以假设变压器的三相损耗分别为：Qa＝Ia² R、Qb= Ib² R 、Qc =Ic²R，式中Ia、Ib、Ic分别为变压器二次负荷相电流，R为变压器的相电阻。则变压器的损耗表达式如下：
Qa+Qb+Qc≥3³√［（Ia² R）（Ib²R）（Ic² R）］
由此可知，变压器的在负荷不变的情况下，当Ia=Ib=Ic时，即三相负荷达到平衡时，变压器的损耗最小。
则变压器损耗：
当变压器三相平衡运行时，即Ia=Ib=Ic=I时，Qa＋Qb＋Qc=3I²R；
当变压器运行在最大不平衡时，即Ia=3I，Ib=Ic＝0时，
Qa=(3I)²R=9I²R=3(3I²R)；
即最大不平衡时的变损是平衡时的3倍。
（2）三相负荷不平衡可能造成烧毁变压器的严重后果：
上述不平衡时重负荷相电流过大（增为3倍），超载过多，可能造成绕组和变压器油的过热。绕组过热，尽缘老化加快；变压器油过热，引起油质劣化，迅速降低变压器的尽缘性能，减少变压器寿命（温度每升高8℃，使用年限将减少一半），甚至烧毁绕组。
（3）三相负荷不平衡运行会造成变压器零序电流过大，局部金属件温升增高：
在三相负荷不平衡运行下的变压器，必然会产生零序电流，而变压器内部零序电流的存在，会在铁芯中产生零序磁通，这些零序磁通就会在变压器的油箱壁或其他金属构件中构成回路。但配电变压器设计时不考虑这些金属构件为导磁部件，则由此引起的磁滞和涡流损耗使这些部件发热，致使变压器局部金属件温度异常升高，严重时将导致变压器运行事故。
同时，在实际生活中，往往需要将多个用户单位的电表或用电控制调节装置进行集中放置，这样导致电表或用电控制调节装置数量不定，无法进行统一生产同等规格的保护箱体。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足提供一种三相负荷不平衡自动调节装置，它能自动调整使三相之间互换供电以保证负荷平衡运行，并且能够根据需要扩展空间容量。
本实用新型的技术方案是：
一种三相负荷不平衡自动调节装置，安装于三相电路系统上，包括保护箱体，其位于电表箱与变压器之间的三相电路上，还包括有位于保护箱体内的自动调节电路，所述的自动调节电路与三相电路的A相、B相和C相连接，所述自动调节电路与A相通过断路器Fa连接控制，所述自动调节电路与B相通过断路器Fb连接控制，所述自动调节电路与C相通过断路器Fc连接控制，A相与B相之间设置有断路器Fab，B相和C相之间设置有断路器Fbc，A相与C相之间设置有断路器Fac。
具体的，所述自动调节电路所使用的断路器为低压断路器。
具体的，所述自动调节电路与设置在三相电路系统上的三相电路系统的信号输出端口连接。
具体的，所述保护箱体，至少由四根立柱、三个侧板、一个柜门、一个底板和一个顶板组成，所述立柱的四个侧面上设置四个T型槽，立柱顶部中间位置设有半球形的限位槽，立柱底部中间位置设有半球形的凸起，立柱下部棱角处设置有四个卡槽；所述侧板边缘处设有T型凸起与T型槽相配合；所述底板与卡槽相配合；所述顶板下表面的边缘处设有半球形凸起与限位槽相配合。
本实用新型提供的三相负荷不平衡自动调节装置从变压器和电表箱提取数据，可以采用电流表对三相线路的负荷进行显示，通过控制开关A相、B相和C相之间的连接关系，从而将电流最大的相调至电流最小的相，进行自动平衡调节。本实用新型保证了配电网各相之间的相间负荷平衡。本实用新型具有结构简单、安装方便、工作时温升低、损耗低、无噪音等特点。
本实用新型可根据实际需求自由选择保护箱体的安装方式，应用场景广泛，安装方式多样。
附图说明
图1是本实用新型在配电网中的安装示意图；
图2为本实用新型的电路示意图；
图3为本实用新型所述保护箱体的结构俯视图；
图4为本实用新型所述保护箱体的结构侧视图；
图5为本实用新型所述保护箱体的拓展结构俯视图；
图6为本实用新型立柱结构示意图；
图7为本实用新型图6所示立柱A-A剖面图；
图8为本实用新型图6所示立柱B-B剖面图；
图9为本实用新型底板的结构示意图；
图10是本实用新型顶板的结构示意图。
其中：1立柱，2柜门，3侧板，4限位槽，5 T型槽，6凸起，7卡槽，
8底板，9顶板，10凸起，11变压器，12三相负荷不平衡自动调节装置，
13电表箱。
具体实施方式
一种三相负荷不平衡自动调节装置，安装于三相电路系统上，包括保护箱体，其位于电表箱13与变压器11之间的三相电路上，还包括有位于保护箱体内的自动调节电路，所述的自动调节电路与三相电路的A相、B相和C相连接，所述自动调节电路与A相通过断路器Fa连接控制，所述自动调节电路与B相通过断路器Fb连接控制，所述自动调节电路与C相通过断路器Fc连接控制，A相与B相之间设置有断路器Fab，B相和C相之间设置有断路器Fbc，A相与C相之间设置有断路器Fac。
所述自动调节电路所使用的断路器为低压断路器。
所述自动调节电路与设置在三相电路系统上的三相电路系统的信号输出端口连接。
所述保护箱体，至少由四根立柱1、三个侧板2、一个柜门3、一个底板8和一个顶板9组成，所述立柱1的四个侧面上设置四个T型槽5，立柱1顶部中间位置设有半球形的限位槽4，立柱1底部中间位置设有半球形的凸起6，立柱1下部棱角处设置有四个卡槽7；所述侧板2边缘处设有T型凸起与T型槽5相配合；所述底板8与卡槽7相配合；所述顶板9下表面的边缘处设有半球形凸起10与限位槽4相配合。
工作原理如下，
三相负荷平衡情况下，电路都正常运行，此时Fa、Fb、Fc是闭合状态，Fab、Fbc、Fac是断开状态；
当出现负荷不平衡状态时，有以下几种情况：
当A相电流大于B相电流大于C相电流时，具体操作是断开Fa，闭合Fac，当负荷基本保持平衡时，就回复到正常运行的状态；
当A相电流大于C相电流大于B相电流时，具体操作是断开Fa，闭合Fab，当负荷基本保持平衡时，就回复到正常运行的状态；
当B相电流大于A相电流大于C相电流时，具体操作是断开Fb，闭合Fbc，当负荷基本保持平衡时，就回复到正常运行的状态；
当B相电流大于C相电流大于A相电流时，具体操作是断开Fb，闭合Fab，当负荷基本保持平衡时，就回复到正常运行的状态；
当C相电流大于B相电流大于A相电流时，具体操作是断开Fc，闭合Fac，当负荷基本保持平衡时，就回复到正常运行的状态；
当C相电流大于A相电流大于B相电流时，具体操作是断开Fc，闭合Fab，当负荷基本保持平衡时，就回复到正常运行的状态。
本实用新型可根据实际场地自由选择保护箱体的开门方向；可根据需求将配电柜向前后左右拓展，也可以向上叠加。图5为本实用新型的拓展方式之一。顶板9根据实际需要，进行生产使其适应保护箱体整体大小的需要。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (4)
1.一种三相负荷不平衡自动调节装置，安装于三相电路系统上，包括保护箱体，其特征在于，其位于电表箱（13）与变压器（11）之间的三相电路上，还包括有位于保护箱体内的自动调节电路，所述的自动调节电路与三相电路的A相、B相和C相连接，所述自动调节电路与A相通过断路器Fa连接控制，所述自动调节电路与B相通过断路器Fb连接控制，所述自动调节电路与C相通过断路器Fc连接控制，A相与B相之间设置有断路器Fab，B相和C相之间设置有断路器Fbc，A相与C相之间设置有断路器Fac。
2.根据权利要求1所述一种三相负荷不平衡自动调节装置，其特征在于，所述自动调节电路所使用的断路器为低压断路器。
3.根据权利要求1所述一种三相负荷不平衡自动调节装置，其特征在于，所述自动调节电路与设置在三相电路系统上的三相电路系统的信号输出端口连接。
4.根据权利要求1所述一种三相负荷不平衡自动调节装置，其特征在于，所述保护箱体，至少由四根立柱(1)、三个侧板（2）、一个柜门（3）、一个底板（8）和一个顶板（9）组成，所述立柱（1）的四个侧面上设置四个T型槽（5），立柱（1）顶部中间位置设有半球形的限位槽（4），立柱（1）底部中间位置设有半球形的凸起（6），立柱（1）下部棱角处设置有四个卡槽（7）；所述侧板（2）边缘处设有T型凸起与T型槽（5）相配合；所述底板（8）与卡槽（7）相配合；所述顶板（9）下表面的边缘处设有半球形凸起（10）与限位槽（4）相配合。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114976992A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-08-30 | 广东电网有限责任公司 | 一种电缆支架调节方法、装置、电子设备及存储介质 |
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2016
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