一種新型低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)控領(lǐng)，特別是一種新型低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人民生活水平進(jìn)一步提高，電力負(fù)荷日益增長，對配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和供電質(zhì)量要求越來越高。由于配電配電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡，10kv配電變壓器低壓側(cè)三相四線380V系統(tǒng)負(fù)荷不均勻引起零線中電流過大的現(xiàn)象普遍存在，國家電網(wǎng)公司配電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)定中規(guī)定，配電變壓器的不平衡率不應(yīng)大于15%，中性線電流不應(yīng)超過額定電流的25%。現(xiàn)如今配戴能變壓器三相不平衡現(xiàn)象非常突出，帶來的危害主要有以下幾方面:
[0003]1.配電變壓器不平衡造成配電變壓器單相或兩相過負(fù)荷，降低了配電變壓器的利用率；
[0004]2.變壓器繞組一直處于過熱狀態(tài)，將會使配電變壓器使用時(shí)長縮短，超過某個(gè)限度甚至?xí)龤ё儔浩?，降低配網(wǎng)供電可靠性；
[0005]3.三相負(fù)載不平衡的配電變壓器還會造成用電客戶的三相電壓偏差很大，降低用電客戶端的用電保障，影響我國的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和人民生活；
[0006]因此，為了保證變壓器的使用壽命，我們有必要減小和消除變壓器的三相不平衡水平，這不僅能減小電能損耗，同時(shí)能提高供電的質(zhì)量水平。
[0007]目前針對三相負(fù)荷不平衡問題主要有以下解決方案:
[0008]1.加強(qiáng)負(fù)荷管理，通過人工離線調(diào)整負(fù)荷相序，將低壓線路各相上的負(fù)荷進(jìn)行平衡分配，該方案盡管在一定程度上能夠降低配電臺區(qū)三相負(fù)荷不平衡的嚴(yán)重程度，但由于用電負(fù)荷的隨機(jī)性和不確定性，依靠人工無法根據(jù)實(shí)際負(fù)荷不平衡狀況進(jìn)行在線實(shí)時(shí)調(diào)整，不可避免地影響用戶供電可靠性，且在一定程度上存在安全隱患。
[0009]2.在配電變壓器低壓側(cè)通過相間無功補(bǔ)償方式調(diào)整三相負(fù)荷不平衡狀況，該方案只能在一定程度上改善配變自身問題，而不能夠解決配電臺區(qū)低壓線路的三相負(fù)荷不平衡情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種新型低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置，包括:一遠(yuǎn)端集中控制器以及一現(xiàn)場控制終端；所述現(xiàn)場控制終端包括復(fù)數(shù)個(gè)對應(yīng)設(shè)置于配電臺區(qū)表箱內(nèi)三相線路轉(zhuǎn)單相線路處的智能換相開關(guān)；所述智能換相開關(guān)包括一第一通信電路，所述智能換相開關(guān)對應(yīng)通過所述第一通信電路經(jīng)設(shè)置于所述遠(yuǎn)端集中控制器中的第二通信電路與所述遠(yuǎn)端集中控制器通信。
[0012]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述第一通信電路以及所述第二通信電路均采用GPRS單元。
[0013]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述GPRS單元為ME3000。
[0014]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述智能換相開關(guān)還包括一微控處理器以及依次與該微控處理器相連的信號采集電路、顯示電路、按鍵電路以及用于驅(qū)動(dòng)換相開關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的換相驅(qū)動(dòng)電路；所述第一通信電路與所述微控處理器相連。
[0015]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述信號采集電路與配電變壓器出口處的輸電線電連接，且所述信號采集電路包括電壓互感器、電流互感器、信號調(diào)制電路以及A/D轉(zhuǎn)換電路。
[0016]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述電壓互感器為微型電壓互感器_21^107 ;所述電流互感器為LZZBJ9-10 ;所述A/D轉(zhuǎn)換電路為PCF8591。
[0017]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下有益效果:本實(shí)用新型所提出的一種新型低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置通過在配電臺區(qū)低壓線路上合理配置低壓負(fù)荷自動(dòng)換相裝置，實(shí)現(xiàn)在線電負(fù)荷相序三相間的自由調(diào)整，低壓負(fù)荷在線自動(dòng)換相裝置采用低壓復(fù)合開關(guān)設(shè)計(jì)模式，融合了磁保持繼電器和電力電子開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崟r(shí)在線對負(fù)荷進(jìn)行換相，換相過程基本無電能損耗，同時(shí)對用戶負(fù)荷無沖擊，不影響供電可靠性。達(dá)到了低壓線路三相負(fù)荷平衡分配目的，有效解決配電臺區(qū)三相負(fù)荷不平衡問題，為提高配電臺區(qū)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平和供電質(zhì)量提供了重要技術(shù)手段。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型一種新型低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置中智能換相開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本實(shí)用新型一種新型低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置中遠(yuǎn)端集中控制器與現(xiàn)場控制終端的通信示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行具體說明。
[0021]本實(shí)用新型提供一種新型低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置，如圖1以及圖2所示，包括:一遠(yuǎn)端集中控制器以及一現(xiàn)場控制終端；所述現(xiàn)場控制終端包括復(fù)數(shù)個(gè)對應(yīng)設(shè)置于配電臺區(qū)表箱內(nèi)三相線路轉(zhuǎn)單相線路處的智能換相開關(guān)；所述智能換相開關(guān)包括一第一通信電路，所述智能換相開關(guān)對應(yīng)通過所述第一通信電路經(jīng)設(shè)置于所述遠(yuǎn)端集中控制器中的第二通信電路與所述遠(yuǎn)端集中控制器通信。所述第一通信電路以及所述第二通信電路均采用GPRS單元。所述GPRS單元為ME3000。
[0022]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，遠(yuǎn)端集中控制器為一服務(wù)器或主機(jī)。
[0023]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，所述智能換相開關(guān)還包括一微控處理器以及依次與該微控處理器相連的信號采集電路、顯示電路、按鍵電路以及用于驅(qū)動(dòng)換相開關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的換相驅(qū)動(dòng)電路；所述第一通信電路與所述微控處理器相連。所述信號采集電路與配電變壓器出口處的輸電線電連接，且所述信號采集電路包括電壓互感器、電流互感器、信號調(diào)制電路以及A/D轉(zhuǎn)換電路。
[0024]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，微控處理器采用MCS-51系列單片機(jī)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理、分析、計(jì)算，并協(xié)調(diào)各個(gè)功能單元工作。信號采集電路由微型電壓互感器_ZMPT107、LZZBJ9-10電流互感器、信號調(diào)制器和A/D轉(zhuǎn)換模塊PCF8591組成，能夠采集的表箱單元的電流、電壓及漏電數(shù)據(jù)，經(jīng)過模數(shù)變換后轉(zhuǎn)成數(shù)字量。第一通信電路采用的是ME3000通信模塊，中興的ME3000無線模塊是一款支持Quad Band的GSM/GPRS無線模塊。提供豐富的語音、短信、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等功能。其主要負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)處理器和上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信，將采集的數(shù)據(jù)信息通過GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行上傳，并接收遠(yuǎn)端集中控制器下發(fā)的換相命令。顯示電路選用的顯示模塊為16*16的1602字符型液晶顯示模塊，1602IXD分為帶背光和不帶背光兩種，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別。其可以現(xiàn)地顯示采集的電參數(shù)信息和當(dāng)前相序、故障類型等。換相開關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)采用鎖扣式電磁開關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)。按鍵電路用于切換顯示屏顯示信息。
[0025]為了讓本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)一步了解本實(shí)用新型所提出的一種通信型低壓配電網(wǎng)不平衡負(fù)荷動(dòng)態(tài)綜合調(diào)整系統(tǒng)，下面結(jié)合現(xiàn)有軟件以及控制方法對該系統(tǒng)進(jìn)行說明，且在該說明過程中，所涉及的現(xiàn)有軟件以及控制方法均不是本實(shí)用新型所保護(hù)的客體，本實(shí)用新型僅保護(hù)該系統(tǒng)的裝置及其連接關(guān)系。
[0026]本裝置由兩大部分組成，分別是遠(yuǎn)端集中控制器和智能換相開關(guān)裝置。通過GPRS將智能換相開關(guān)裝置采集的表箱單元的電流、電壓及漏電參數(shù)上傳至遠(yuǎn)端集中控制器，而后由遠(yuǎn)端集中控制器根據(jù)三相負(fù)荷不平衡率的大小選定三相負(fù)荷平衡的調(diào)整的表箱負(fù)荷，再按照設(shè)定的調(diào)整時(shí)間下達(dá)指令給所要調(diào)整表箱的智能換相開關(guān)裝置進(jìn)行相位轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)三相負(fù)荷的自動(dòng)調(diào)整，從而達(dá)到配電臺區(qū)三相負(fù)荷不平衡實(shí)時(shí)在線治理控制。
[0027]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，智能換相開關(guān)裝置通過信號采集電路采集的表箱單元的電流、電壓及漏電數(shù)據(jù)，經(jīng)過模數(shù)變換后轉(zhuǎn)成數(shù)字量提供給微控處理器進(jìn)行計(jì)算，由第一通信電路將采集的數(shù)據(jù)信息通過GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行上傳至遠(yuǎn)端集中控制器，采集得到的電參數(shù)信息和當(dāng)前相序、故障類型等，并接收遠(yuǎn)端集中控制器下發(fā)的換相命令。換相驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)微控處理器的控制命令，決定開關(guān)接入的相序。系統(tǒng)復(fù)位時(shí)默認(rèn)接入A相，當(dāng)系統(tǒng)斷電時(shí)，將記錄當(dāng)前相序信息，當(dāng)再次上電，智能換相開關(guān)將接入上一次連接的相序。
[0028]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，智能換相開關(guān)適用于三相轉(zhuǎn)單相的供電線路，對線路的電流、電壓及漏電進(jìn)行采集并上傳。主要用于三相負(fù)荷平衡的自動(dòng)調(diào)整，可根據(jù)需要選擇供電相；也可對過流、過壓等故障進(jìn)行保護(hù)；同時(shí)智能換相開關(guān)還具備:不耗電，采用鎖扣式電磁開關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，無壓運(yùn)行；采用電機(jī)換相機(jī)構(gòu)，可自動(dòng)或手動(dòng)選擇供換相；多功能:對線路的電流、電壓、漏電全監(jiān)測；遠(yuǎn)程相位自動(dòng)調(diào)整；對過流、過壓、漏電等故障進(jìn)行保護(hù)。
[0029]以上是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍時(shí)，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置，其特征在于，包括:一遠(yuǎn)端集中控制器以及一現(xiàn)場控制終端；所述現(xiàn)場控制終端包括復(fù)數(shù)個(gè)對應(yīng)設(shè)置于配電臺區(qū)表箱內(nèi)三相線路轉(zhuǎn)單相線路處的智能換相開關(guān)；所述智能換相開關(guān)包括一第一通信電路，所述智能換相開關(guān)對應(yīng)通過所述第一通信電路經(jīng)設(shè)置于所述遠(yuǎn)端集中控制器中的第二通信電路與所述遠(yuǎn)端集中控制器通信。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置，其特征在于，所述第一通信電路以及所述第二通信電路均采用GPRS單元。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置，其特征在于，所述GPRS單元為ME3000。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置，其特征在于，所述智能換相開關(guān)還包括一微控處理器以及依次與該微控處理器相連的信號采集電路、顯示電路、按鍵電路以及用于驅(qū)動(dòng)換相開關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的換相驅(qū)動(dòng)電路；所述第一通信電路與所述微控處理器相連。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置，其特征在于，所述信號采集電路與配電變壓器出口處的輸電線電連接，且所述信號采集電路包括電壓互感器、電流互感器、信號調(diào)制電路以及A/D轉(zhuǎn)換電路。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置，其特征在于，所述電壓互感器為微型電壓互感器_ZMPT107 ;所述電流互感器為LZZBJ9-10 ;所述A/D轉(zhuǎn)換電路為PCF8591。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種新型低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置，包括：一遠(yuǎn)端集中控制器以及一現(xiàn)場控制終端；現(xiàn)場控制終端包括復(fù)數(shù)個(gè)對應(yīng)設(shè)置于三相線路轉(zhuǎn)單相線路處的智能換相開關(guān)；智能換相開關(guān)包括一第一通信電路，智能換相開關(guān)對應(yīng)通過第一通信電路經(jīng)設(shè)置于遠(yuǎn)端集中控制器中的第二通信電路與遠(yuǎn)端集中控制器通信。本實(shí)用新型所提出的一種新型低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置，實(shí)現(xiàn)了在線電負(fù)荷相序三相間自由調(diào)整，達(dá)到低壓線路三相負(fù)荷平衡分配目的，為提高配電臺區(qū)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平和供電質(zhì)量提供了重要技術(shù)手段。
【IPC分類】H02J13/00, H02J3/26
【公開號】CN205017015
【申請?zhí)枴緾N201520800042
【發(fā)明人】劉用森, 陳玉樹, 陸鴻, 卓趕, 李曉東, 張軍財(cái), 吳孝謀
【申請人】國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司南平供電公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年10月17日