CN214412309U - 一种三相联平衡调整装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了电力系统技术领域的一种三相联平衡调整装置，包括：多功能表，用于测量供电端总电压，电流，有功功率，无功功率的数据；换相开关，所述换相开关连接至所述多功能表，用于进行供电相电源的切换；无线通讯模块，所述无线通讯模块连接至所述多功能表，用于完成数据传输方式的转换；开关控制模块，所述开关控制模块连接至所述换相开关和所述无线通讯模块，用于接收数据控制所述换相开关进行换相操作；电流采集模块，所述电流采集模块连接至所述换相开关和所述无线通讯模块，本实用新型能够通过计算机后台对三相电流进行计算判断，从而能够准确的调控三相电流，使得三相电流的不平衡度达到国家要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力系统技术领域，具体为一种三相联平衡调整装置。
背景技术
电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。
三相平衡电路的三相电压源必须是正弦波，且频率相同，幅度相同，相位互差120度；三相的负荷阻抗相同且均为线性阻抗，因此三相的电流都是正弦波，且频率相同，幅度相同，相位互差120度。绝对的三相平衡是不存在的，实际的三相系统总是存在不同程度的不平衡现象。对于不平衡现象比较严重的系统，可以使用调整不平衡电流无功补偿装置，根据wangs定理，在相间跨接的器可以在相间转移有功电流，通过在各相与相之间以及各相与零线之间恰当地接入不同数量的方法，可以使各相均得到良好的补偿。
现有的三相平衡多是利用不平衡电流无功补偿装置进行平衡补偿，但是，现有的不平衡电流无功补偿装置无法进行自主计算，无法进行进行精准的调控，使三相电流的不平衡度达到国家要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种三相联平衡调整装置，以解决上述背景技术中提出的现有的不平衡电流无功补偿装置无法进行自主计算，无法进行进行精准的调控，使三相电流的不平衡度达到国家要求的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种三相联平衡调整装置，包括：
多功能表，用于测量供电端总电压，电流，有功功率，无功功率的数据；
换相开关，所述换相开关连接至所述多功能表，用于进行供电相电源的切换；
无线通讯模块，所述无线通讯模块连接至所述多功能表，用于完成数据传输方式的转换，实现有线数据和无线数据的相互转发；
开关控制模块，所述开关控制模块连接至所述换相开关和所述无线通讯模块，用于接收数据控制所述换相开关进行换相操作；
温度采集模块，所述温度采集模块连接至所述换相开关和所述无线通讯模块，用于测量入户线的温度；
电流采集模块，所述电流采集模块连接至所述换相开关和所述无线通讯模块，用于采集用户侧实时电流数据；
直流电源模块，所述直流电源模块连接至所述无线通讯模块、开关控制模块、温度采集模块和所述电流采集模块，用于产生所述无线通讯模块、开关控制模块、温度采集模块和所述电流采集模块所需的直流供电电源。
优选的，所述无线通讯模块为网桥。
优选的，所述无线通讯模块为GPRS模块。
优选的，所述温度采集模块的输入端连接有温度传感器，所述温度传感器安装在所述换相开关的入户线上。
优选的，所述电流采集模块的输入端连接有第一互感器和第二互感器，所述第一互感器安装在所述换相开关的入户线和所述多功能表的入户线上，所述第二互感器安装在所述换相开关的入户线上。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型能够通过计算机后台对三相电流进行计算判断，从而能够准确的调控三相电流，使得三相电流的不平衡度达到国家要求，多功能表测量供电端三相电各相电流，电流采集模块采集各用户的实时用电电流，后台计算机通过GPRS网络，获取多功能表的测量数据和各用户的实时电流数据，将电流测量结果实时发送给后台系统控制平台，后台计算机根据多功能表电流测量测试结果进行三项总体电流不平衡度判断，并根据用户实时电流数据由计算机软件判断和运算产生开关控制切换方案，然后再将此切换方案通过G网络传输给用户开关控制模块，控制换相开关进行换相操作，使三相电流的不平衡度达到国家要求。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中：100多功能表、200换相开关、300无线通讯模块、400开关控制模块、500温度采集模块、510温度传感器、600电流采集模块、610第一互感器、620第二互感器、700直流电源模块。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
本实用新型提供一种三相联平衡调整装置，能够通过计算机后台对三相电流进行计算判断，从而能够准确的调控三相电流，使得三相电流的不平衡度达到国家要求，请参阅图1，包括：多功能表100、换相开关200、无线通讯模块300、开关控制模块400、温度采集模块500、电流采集模块600和直流电源模块700；
请再次参阅图1，用于测量供电端总电压，电流，有功功率，无功功率的数据，测量数据可以通过RS485总线进行数据传输，同时可以通过有线和无线等方式将数据直接上传至后台计算机；
请再次参阅图1，换相开关200连接至多功能表100，用于进行供电相电源的切换，换相开关是整个系统的核心，主要根据切换方案，进行供电相电源的切换，该换相开关在设计时，充分考虑了抗干扰问题，切换中的冲击问题，无缝切换问题及发生停电再上电时系统的可靠性工作问题，控制电路专门设计了系统直流供电电源，采用32位CPU进行系统控制，并实时记录各相开关的状态，确保在停电重新上电后继续保持原相电源供电，主电路采用磁保持继电器和可控硅双重切换，确保最大减小电路切换中的冲击，做到在各相电源间无缝切换，同时该开关具有缺相指示等功能，为了便于安装，该单元在设计时采用交流380V的供电方式，通信方式：RS485，供电电压：AC380V，最大允许电流：AC60A，设备耗电电流：<50mA，通信协议：MODBUS；
请再次参阅图1，无线通讯模块300连接至多功能表100，用于完成数据传输方式的转换，实现有线数据和无线数据的相互转发，无线通讯模块300是一个网桥，完成数据传输方式的转换，实现有线数据和无线数据的相互转发，用户侧的测量数据通过RS485总线输入无线通信单元，转换为无线数据，传入GPRS网络，发送至后台计算机，后台计算机通过网络下发的无线数据通过此单元变化为有线数据，通过RS485总线传输至各控制单元，通信方式：有线为RS485，无线为GPRS，供电电压：DC5-15V，供电电流：平均电流<50mA，峰值电流<500mA，通信协议：MODBUS，最大功率：250mW；
请再次参阅图1，开关控制模块400连接至换相开关200和无线通讯模块300，开关控制模块400主要是接收数据控制换相开关进行换相操作，最大可控制的换相开关数量为4个，同时具有开关位置和状态查询功能，通信方式：RS485，供电电压：DC5-24V，供电电流：<20mA，通信协议：MODBUS，控制方式：脉冲控制，最大功率：100mW；
请再次参阅图1，温度采集模块500连接至换相开关200和无线通讯模块300，用于测量入户线的温度，温度采集模块500的输入端连接有温度传感器510，温度传感器510安装在换相开关200的入户线上，温度采集模块500主要是测量入户线的温度，但发生过载等情况时，可以提早发现，并由后天发出警告信息或断开换相开关，可有效的防止由于过载而产生的火灾，通信方式：RS485，供电电压：DC5-24V，最大允许电流：AC60A，最大功率：100mW，通信协议：MODBUS；
请再次参阅图1，电流采集模块600连接至换相开关200和无线通讯模块300，用于采集用户侧实时电流数据，电流采集模块600的输入端连接有第一互感器610和第二互感器620，第一互感器610安装在换相开关200的入户线和多功能表100的入户线上，第二互感器620安装在换相开关200的入户线上，电流采集单元主要采集用户侧实时电流数据，并将数据上传至后台，为后台制定切换方案提供依据，通信方式：RS485，供电电压：DC5-24V，供电电流：<20mA，通信协议：MODBUS，测量精度：2级，最大功率：100mW；
请再次参阅图1，直流电源模块700连接至无线通讯模块300、开关控制模块400、温度采集模块500和电流采集模块600，用于产生无线通讯模块300、开关控制模块400、温度采集模块500和电流采集模块600等所需的直流供电电源，直流稳压电源主要产生无线通信单元，开关控制单元，电流采集单元以及温度控制单元等所需的直流供电电源，供电电压：AC220V，输出电压：DC12V，最大输出功率：6W。
在具体使用时，多功能表100测量供电端三相电各相电流，电流采集模块600采集各用户的实时用电电流，后台计算机通过GPRS网络，获取多功能表100的测量数据和各用户的实时电流数据，将电流测量结果实时发送给后台系统控制平台，后台计算机根据多功能表100电流测量测试结果进行三项总体电流不平衡度判断，并根据用户实时电流数据由计算机软件判断和运算产生开关控制切换方案，然后再将此切换方案通过4G网络传输给用户开关控制模块400，控制换相开关200进行换相操作，使三相电流的不平衡度达到国家要求。
虽然在上文中已经参考实施例对本实用新型进行了描述，然而在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本实用新型所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (5)
1.一种三相联平衡调整装置，其特征在于：包括：
多功能表(100)，用于测量供电端总电压，电流，有功功率，无功功率的数据；
换相开关(200)，所述换相开关(200)连接至所述多功能表(100)，用于进行供电相电源的切换；
无线通讯模块(300)，所述无线通讯模块(300)连接至所述多功能表(100)，用于完成数据传输方式的转换，实现有线数据和无线数据的相互转发；
开关控制模块(400)，所述开关控制模块(400)连接至所述换相开关(200)和所述无线通讯模块(300)，用于接收数据控制所述换相开关(200)进行换相操作；
温度采集模块(500)，所述温度采集模块(500)连接至所述换相开关(200)和所述无线通讯模块(300)，用于测量入户线的温度；
电流采集模块(600)，所述电流采集模块(600)连接至所述换相开关(200)和所述无线通讯模块(300)，用于采集用户侧实时电流数据；
直流电源模块(700)，所述直流电源模块(700)连接至所述无线通讯模块(300)、开关控制模块(400)、温度采集模块(500)和所述电流采集模块(600)，用于产生所述无线通讯模块(300)、开关控制模块(400)、温度采集模块(500)和所述电流采集模块(600)所需的直流供电电源。
2.根据权利要求1所述的一种三相联平衡调整装置，其特征在于：所述无线通讯模块(300)为网桥，用于RS485的有线通讯和GPRS的无线通讯。
3.根据权利要求1所述的一种三相联平衡调整装置，其特征在于：所述直流电源模块(700)的输入端连接220V交流电。
4.根据权利要求1所述的一种三相联平衡调整装置，其特征在于：所述温度采集模块(500)的输入端连接有温度传感器(510)，所述温度传感器(510)安装在所述换相开关(200)的入户线上。
5.根据权利要求1所述的一种三相联平衡调整装置，其特征在于：所述电流采集模块(600)的输入端连接有第一互感器(610)和第二互感器(620)，所述第一互感器(610)安装在所述换相开关(200)的入户线和所述多功能表(100)的入户线上，所述第二互感器(620)安装在所述换相开关(200)的入户线上。
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