一种换相装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种换相装置，包括：通信模块，用于接收从当前相切换至目标相的换相指令；周期测量模块，用于获取用户所在当前相的电流周期T1和用户所要接入的目标相的电压周期T2；多个无触点开关单元，用于经所述多个无触点开关单元将用户分别与所述三相交流母线相连；存储模块，用于预存储所述多个无触点开关单元的导通时间；中央处理模块，用于将用户从当前相切换至目标相。本实用新型专利技术可以实现三相负荷平衡治理，对配电变压器起到了很好的保护作用。

【技术实现步骤摘要】
一种换相装置
总的而言本技术属于电力领域，特别涉及一种换相装置。
技术介绍
我国配电网内电力用户众多且位置分散，存在大量的时空分布不平衡的单相负荷，导致多数配电台区存在不同程度的三相负荷不平衡问题。我们将配电变压器所供电的区域成为配电台区，如图1所示，配电变压器经三相交流母线A、B、C向外送电，用户1、用户2……用户n分别与三相交流母线相连，以用户1为例，用户1通过机械式触点开关KA1与A相相连，通过KB1与B相相连，通过KC1与C相相连，在通常供电中，KA1、KB1、KC1仅有一个闭合，图1中KA1闭合，则用户1接入了A向，同理用户2接入了B相，用户n接入了C相。由于各用户用电设备不同，这样极易造成三相间负荷不平衡。例如当过多的大负荷(大功率)用户接入A相后，会使得A相负荷急剧增加，B相或C相由于接入用户较少，而负荷相对较轻，这样便造成了A、B、C三相间的不平衡。三相负荷不平衡会造成配电变压器和负荷线路损耗增加，供电压质量下降，电能转换效率下降，配电变压器运行温度升高等一系列危害。对此，现有技术中为了解决三相负荷不平衡问题，一般通过台区管理终端，实时监测配电变压器的运行工况，在三相负荷不平衡越限的情况下，台区管理终端以通讯的力式选择性地遥控终端负荷的进行换相，将挂在重载相别的负荷，切换到轻载相别，以达到负荷平衡的目的。继续参考图1，例如当A相负荷过大时，此时台区管理终端发出换相指令，接收到指令后开关KA1打开，KB1闭合，这样便将用户1由A相切换至了B相，减轻了A相负荷，使得各相间重新平衡。但这一换相过程中机械式触点开关打开与闭合的时机较为随意，其对于受电用户和开关的冲击均较大，在打开与闭合过程中均会产生电弧，切换期间有短时的供电中断，这一中断在一些重要的供电场合(例如医院等)是不能被接受的。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本技术提供了一种换相装置。一种换相装置，包括：通信模块，用于接收从当前相切换至目标相的换相指令；周期测量模块，用于获取用户所在当前相的电流周期T1和用户所要接入的目标相的电压周期T2；多个无触点开关单元，用于经所述多个无触点开关单元将用户分别与所述三相交流母线相连；存储模块，用于预存储所述多个无触点开关单元的导通时间；中央处理模块，所述中央处理模块分别与所述通信模块、周期测量模块和存储模块相连，中央处理模块使得在目标相的电压过零时刻t2导通目标相的无触点开关单元。还包括，波形变换模块，用于将三相交流母线的交流信号变为方波信号。还包括，沿检测模块，用于检测所述方波信号的上升沿和下降沿；所述中央处理模块，用于根据所述上升沿和下降沿判断当前相的电流过零点和目标相的电压过零点。还包括，周期测量模块，用于对上升沿和下降沿进行计数，根据计数结果计算所述当前相的电流周期T1和目标相的电流周期T2。还包括智能管理终端，用于计算三相交流母线的各相负荷，当各相负荷之差大于设定阈值时向换相装置发送所述换相指令。本技术的有益效果是：在配电台区发生三相不平衡时，将造成三相不平衡的单相负荷断电后，投切到另一相的方式来调整三相负荷平衡，在负荷终端换相过程中采用智能无缝换相技术短时切换，使终端用户感受不到换相的切换过程，同时最大限度地保护用电设备；精确的过零换相控制，无谐波产生，投切无涌流，且无导通压降及损耗，无需散热部件；采用无触点电子开关元件作为换相操作的执行机构，承载能力很大，使用寿命长，在零电压处导通、在零电流处关断，可以减小开关瞬态效应，降低对用户用电设备的冲击。附图说明图1为本技术现有技术的结构示意图；图2是本技术整体结构示意图；图3为本技术换相装置的结构示意图；图4为本技术控制单元的结构示意图；图5为本技术换相波形图；图6为本技术换相方法的流程图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明，使本技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本技术的主旨。实施例1请参阅图2首先对本技术的整体结构做介绍。本技术中智能管理终端用于检测配电变压器的三相交流母线A、B、C的各相的负荷，电量测量装置如电流表、电压表等测量三相交流母线A、B、C的电压、电流等参数，将这些参数传输至智能管理终端，智能管理终端与分散安装于各地的换相装置相互通信，根据三相交流母线A、B、C各相的负荷和各换相装置的负荷状况向相应的装置发出换相指令，换相装置接收到该换相指令后执行换相操作。智能管理终端还可以通过例如GPRS与监控中心通信，以将智能管理终端的状态发送至监控中心，或接收监控中心发送的换相阈值。请参阅图3，用户通过a、b、c三根电力线分别与三相交流母线A、B、C相连，A相交流母线上连接有A相第一检测单元SA1，a相电力线与A相无触点开关单元TA相连，TA经A相第二检测单元SA2连接用户；同样的，B相交流母线上连接有B相第一检测单元SB1，b相电力线与B相无触点开关单元TB相连，TB经A相第二检测单元SA2连接用户；C相交流母线上连接有C相第一检测单元SC1，c相电力线与C相无触点开关单元TC相连，TC经C相第二检测单元SC2连接用户。第一检测单元SA1、SB1、SC1，第二检测单元SA2、SB2、SC2，分别与控制单元相连，控制单元的输出端连接无触点开关单元TA、TB、TC。控制单元通过通信模块与智能管理终端通信，以接收智能管理终端发送的换相指令。TA、TB、TC可以采用晶闸管、IGBT等电力电子器件，这类电力电子器件内部不存在机械式触点，通过控制信号可以控制无触点开关单元的导通与关断，以晶闸管为例，图1中控制单元与晶闸管的控制极相连，当控制单元输出高电平信号至TA的控制极后，TA导通，则用户被接入A相，相应的，当TA控制极电平变低后，用户从A相断开。第一检测单元SA1、SB1、SC1分别用于检测A、B、C三相母线的电压、电流、频率等电信号，第二检测单元SA2、SB2、SC2分别用于检测a、b、c三相电力线的出线侧(即用户侧)电压、电流、频率等电信号，这些检测到的电信号均被送入控制单元。智能管理终端根据所检测到的电信号，计算A、B、C三相的负荷LA、LB、LC，现有技术中存在多种负荷计算方法，在此不再赘述。当三相间的负荷的差值超过设定换相阈值后，智能管理终端通过通信模块向换相装置发送换相指令，控制单元将用户从当前相切换至负荷相对较轻的相，从而维持三相交流母线的负荷平衡。下面对照图4、图5对此做进一步的详细说明。如图4所示，控制单元包括波形变换模块，其与A、B、C三相母线相连，用于将输入的三相交流信号变为方波信号；沿检测模块，用于检测方波信号的上升沿和下降沿，沿检测模块所检测到的边沿信号分别送入中央处理模块和周期测量模块；周期测量模块，用于对上升沿和下降沿进行计数，根据计数结果计算A、B、C三相的周期值，并将周期值输入中央处理模块；A/D转换模块，其与SA1、SB1、SC1、SA2、SB2、SC2相连，用于将检测到的模拟电压、电流信号转换为数字信号；通信模块，用于接收智能管理终端所发送的换相指令。存储模块，其可以采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换相装置，其特征在于，包括：通信模块，用于接收从当前相切换至目标相的换相指令；周期测量模块，用于获取用户所在当前相的电流周期T1和用户所要接入的目标相的电压周期T2；多个无触点开关单元，用于经所述多个无触点开关单元将用户分别与三相交流母线相连；存储模块，用于预存储所述多个无触点开关单元的导通时间；中央处理模块，所述中央处理模块分别与所述通信模块、周期测量模块和存储模块相连，中央处理模块使得在目标相的电压过零时刻t2导通目标相的无触点开关单元。

【技术特征摘要】
1.一种换相装置，其特征在于，包括：通信模块，用于接收从当前相切换至目标相的换相指令；周期测量模块，用于获取用户所在当前相的电流周期T1和用户所要接入的目标相的电压周期T2；多个无触点开关单元，用于经所述多个无触点开关单元将用户分别与三相交流母线相连；存储模块，用于预存储所述多个无触点开关单元的导通时间；中央处理模块，所述中央处理模块分别与所述通信模块、周期测量模块和存储模块相连，中央处理模块使得在目标相的电压过零时刻t2导通目标相的无触点开关单元。2.根据权利要求1所述的换相装置，其特征在于，还包括，波形变换模块，用于将三相交流...

【专利技术属性】
技术研发人员：于建东，
申请(专利权)人：江苏华奥科自动化技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32