CN212969065U - 三相负荷不平衡自动可调节装置 - Google Patents
三相负荷不平衡自动可调节装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及三相负荷不平衡自动可调节装置，属于三相电压调节技术领域，包括信息采集模块、控制电路和相别切换开关，所述信息采集模块的信号输出端连接控制电路的信号输入端所述控制电路的控制端连接象别切换开关的受控端，所述信息采集模块包括三组相同的信号处理电路，三组所述信号处理电路分别借助电流互感器TA1、TA2和TA3与三相线中的A相线、B相线和C相线连接，可以使输入到负载的电流更平稳，后级设备的使用安全系数高，同时用电信息不会外泄。
Description
技术领域
本实用新型属于三相电压调节技术领域，涉及到一种三相负荷不平衡自动可调节装置。
背景技术
目前，在国家电网公司低压配电网系统中，存在着大量的单相、不对称、非线性、冲击性负荷，三相负荷系统是随机变化的，上述情况会引起配电系统三相负荷不平衡，三相负荷不平衡会导致供电系统三相电压、电流的不平衡，产生的负序和零序分量将影响供电质量，进而增加线路损耗，降低供电可靠性。
三相负载不平衡问题对电力系统、用户供电等都带来了严重的危害。主要表现在以下几个方面：
1.增加变压器损耗。
2.增加线路损耗。
3.配变出力减小，降低了配变利用率。
4.变压器发热，严重时甚至会烧毁变压器。
5.容易导致过压、低压，影响用电设备的正常工作。
发明内容
本实用新型为了解决上述问题，设计了三相负荷不平衡自动可调节装置，可以使输入到负载的电流更平稳，后级设备的使用安全系数高，同时用电信息不会外泄。
本实用新型的具体技术方案是：
一种三相负荷不平衡自动可调节装置，包括信息采集模块、控制电路和相别切换开关，所述信息采集模块的信号输出端连接控制电路的信号输入端所述控制电路的控制端连接相别切换开关的受控端，所述信息采集模块包括三组相同的信号处理电路，三组所述信号处理电路分别借助电流互感器TA1、TA2和TA3与三相线中的A相线、B相线和C相线连接，
所述信号处理电路包括放大器U2和放大器U1，所述放大器U2的同向端连接又抬升电压，所述放大器U2的反向端连接所述放大器U2的输出端，所述放大器U2的输出端连接所述放大器U1的同向端，所述放大器U1的反向端经过电阻R1连接放大器U1的输出端，所述放大器U2的同向端经过电感C1作为信息采集模块的一个信号输入端与电流互感器TA1相连，所述放大器U1的输出端作为信息采集模块的一个信号输出端。
所述信息采集模块借助加密模块与控制电路连接，所述加密模块包括加密芯片和PNP三极管Q1，所述加密芯片的型号为SC1726，所述加密芯片连接在信息采集模块和控制电路之间，所述加密芯片的VDD管脚借助PNP 三极管Q1连接3.3V电压源，所述三极管Q1的基极连接控制电路的控制端。
所述控制电路与相别切换开关借助GPRS/4G模块通讯连接，所述 GPRS/4G模块的核心器件为通讯芯片N58。
本实用新型的有益效果是：
该装置可实现配电网中三相电压、电流等信息的采集，并能够根据采集到的信息完成三相电路负荷的自主调节，以缓解配电系统三相负荷不平衡的现象，降低由于三相负荷不平衡所引起的配电网络中的线路损耗，尽可能的提高电网供电可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图。
图2为本实用新型中加密模块的电路图。
图3为本实用新型中信号处理电路的电路图。
图4为本实用新型中GPRS/4G模块的电路图。
具体实施方式
以下结合具体实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但本实用新型的保护范围及实施方式不限于此。
具体实施例，如说明书附图1所示，一种三相负荷不平衡自动可调节装置，包括信息采集模块、控制电路和相别切换开关，所述信息采集模块的信号输出端连接控制电路的信号输入端所述控制电路的控制端连接象别切换开关的受控端，其特征在于，所述信息采集模块包括三组相同的信号处理电路，三组所述信号处理电路分别借助电流互感器TA1、TA2和TA3与三相线中的A相线、B相线和C相线连接。
信息采集模块通过电流互感器TA1、TA2和TA3采集电网中的电流信息，经过信号处理传递至控制电路，再由控制电路对相别切换开关控制，实现负荷对不同相线的切换，减少对电网的冲击。
如说明书附图2所示，所述信号处理电路包括放大器U2和放大器U1，所述放大器U2的同向端连接又抬升电压，所述放大器U2的反向端连接所述放大器U2的输出端，所述放大器U2的输出端连接所述放大器U1的同向端，所述放大器U1的反向端经过电阻R1连接放大器U1的输出端，所述放大器U2的同向端经过电感C1作为信息采集模块的一个信号输入端与电流互感器TA1相连，所述放大器U1的输出端作为信息采集模块的一个信号输出端。
放大器U1的输入端作为信息采集模块的输入端连接电流互感器相应的接口，放大器U2的同向端连接1.25V的抬高电压，所述信息采集模块起到了发大和提高带负载能力的作用。
如说明书附图3所示，所述信息采集模块借助加密模块与控制电路连接，所述加密模块包括加密芯片和PNP三极管Q1，所述加密芯片的型号为 SC1726，所述加密芯片连接在信息采集模块和控制电路之间，所述加密芯片的VDD管脚借助PNP三极管Q1连接3.3V电压源，所述三极管Q1的基极连接控制电路的控制端。
所述加密模块可以将电压信息编码隐藏，无法盗取负载以及电网相关信息，极大增强了信息安全性。
控制电路还可以通过三极管Q1实现对加密模块的控制。
如说明书附图4所示，所述控制电路与相别切换开关借助GPRS/4G模块通讯连接，所述GPRS/4G模块的核心器件为通讯芯片N58。
所述GPRS模块可以实现远程对相别切换开关的控制，增加了本装置的方便性。
目前，在电力系统中经常存在着大量的单相、不对称、非线性、冲击性负荷，这种情况会引起配电系统三相负荷不平衡，三相负荷不平衡会导致供电系统三相电压、电流的不平衡，产生的负序和零序分量将影响供电质量，进而增加线路损耗，降低供电可靠性，基于此，本发明实施例提供的一种换相开关型三相不平衡治理装置，可以自主有效的切换不平衡相，使三相负荷无论何时都尽可能的趋于平衡。
目的就是实现信息安全可靠上传到配电自动化系统主站以及接入IoT 系统，包括，由最多16个智能换相开关构成的智能换相主控单元通过RS485、 RS232以及无线和载波等通讯方式与配电变压器检测终端(TTU)构成联系，信息通过加密实现可靠通讯。TTU主要通过无线模式与配电自动化主站间的通信，无线通道可通过支持2G(GPRS、CDMA)模式以及4G(TD-LTE)等模式连入物联网(IoT)系统，需强调的TTU所有上传信息都必须通过国网安全芯片加密。
本方案SPC智能换相开关通过RS485直连、低压宽带载波或微功率无线的通信接口模式实现与主控单元间的通信连接，通信协议采用DL/T 645 扩展型规约，完成最多16个智能换相开关的负载电流、负载电压等采集信息以及功率、谐波、换相动作等统计、计算信息上传，同时完成主控单元对智能换相开关的换相控制功能。
本方案SPC主控单元通过串口直连(RS232/RS485)、低压宽带载波或微功率无线的通信接口模式实现与智能配变终端(TTU)间的通信连接，通信协议采用Q/GDW1376.1、Q/GDW1376.2规约，把收集的最多16个智能换相开关的相关信息以及自身采集的相关现场数据上传。
三相不平衡治理装置以其强大的可控和稳定优势拥有广阔的应用前景，其应用将大幅提高配网运行稳定性和智能化，为建设坚强智能电网起到很好的支撑作用。
国家电网公司低压配电网系统中每个配电变压器基本都会配置智能配变终端(TTU)，TTU具备强大的远程通信功能，能够把配变台区的相关信息及时上传到配电自动化系统主站，目前TTU又向信息安全加密以及物联网 (IoT)方向发展，因而，利用国家电网公司低压配电网系统中TTU信息传输高度可靠性以及向物联网方向发展的优势，把SPC装置无缝接入TTU信息传输系统就是必然要解决的课题了。
Claims (3)
1.一种三相负荷不平衡自动可调节装置，包括信息采集模块、控制电路和相别切换开关，所述信息采集模块的信号输出端连接控制电路的信号输入端，所述控制电路的控制端连接相别切换开关的受控端，其特征在于，所述信息采集模块包括三组相同的信号处理电路，三组所述信号处理电路分别借助电流互感器TA1、TA2和TA3与三相线中的A相线、B相线和C相线连接，
所述信号处理电路包括放大器U2和放大器U1，所述放大器U2的同向端连接又抬升电压，所述放大器U2的反向端连接所述放大器U2的输出端，所述放大器U2的输出端连接所述放大器U1的同向端，所述放大器U1的反向端经过电阻R1连接放大器U1的输出端，所述放大器U2的同向端经过电感C1作为信息采集模块的一个信号输入端与电流互感器TA1相连，所述放大器U1的输出端作为信息采集模块的一个信号输出端。
2.根据权利要求1所述的三相负荷不平衡自动可调节装置，其特征在于：所述信息采集模块借助加密模块与控制电路连接，所述加密模块包括加密芯片和PNP三极管Q1，所述加密芯片的型号为SC1726，所述加密芯片连接在信息采集模块和控制电路之间，所述加密芯片的VDD管脚借助PNP三极管Q1连接3.3V电压源，所述三极管Q1的基极连接的控制端。
3.根据权利要求1所述的三相负荷不平衡自动可调节装置，其特征在于：所述控制电路与相别切换开关借助GPRS/4G模块通讯连接所述GPRS/4G模块的核心器件为通讯芯片N58。
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2020
- 2020-08-29 CN CN202021843939.1U patent/CN212969065U/zh active Active
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