三相不平衡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三相不平衡换相装置，包括：电流采集单元、主控单元、电压过零检测单元、晶闸管单元及开关单元；电流采集单元采集三相的电流；主控单元根据电流计算三相不平衡度，还根据预设换相规则在电压过零点时输出换相控制信号；晶闸管单元包括驱动电路和晶闸管，晶闸管连接三相的各相和单相负荷；开关单元包括机械开关和脱扣器，机械开关连接三相的各相和单相负荷，脱扣器驱动机械开关的闭合或断开。本实用新型专利技术可以实现三相不平衡的监测并通过由机械开关和脱扣器构成的换相开关进行换相，达到单相负荷的不掉电快速换相，还在电压过零点切换来极大减小电弧来提高装置的安全性和使用寿命。

Three phase unbalanced commutation device

The utility model discloses a three-phase unbalanced commutation device, which comprises a current acquisition unit, a main control unit, a voltage zero-crossing detection unit, a thyristor unit and a switching unit; a current acquisition unit collects three-phase currents; a main control unit calculates three-phase unbalance according to current, and a voltage override according to preset commutation rules. Output commutation control signal at zero point; thyristor unit includes drive circuit and thyristor, thyristor connects each phase and single phase load of three phases; switch unit includes mechanical switch and tripper, mechanical switch connects each phase and single phase load of three phases, tripper drives mechanical switch to close or open. The utility model can realize the monitoring of three-phase unbalance and commutation by a commutation switch composed of a mechanical switch and a tripper, so as to achieve fast commutation without power-off of single-phase load, and greatly reduce the arc at the zero-crossing point of voltage to improve the safety and service life of the device.

【技术实现步骤摘要】
三相不平衡换相装置
本技术涉及三相配电
，尤其涉及一种三相不平衡换相装置。
技术介绍
在中、低压配电网系统中，存在大量单相、不对称、非线性、冲击性负荷，由于早期电网设计规划的不周，会出现大量单相负荷集中在单相或两相的情况，这些不均衡负荷会使配电系统产生三相不平衡，导致供电系统三相电压、电流的不平衡。在中、低压配电网尤其是农网系统中由于线路及配电变压器数量众多、供电用户分散、资金成本等因素的制约，通过配置低压无功补偿装置等方式来解决三相不平衡的问题并不现实。通常做法是通过人工切换单相负荷的供电相来调整三相平衡，但这种方式需要先对负荷停电再进行操作，这严重影响了对用户的供电可靠性，对电网的优质供电提出了挑战。因此，如何使单相负荷在不掉电的情况下完成换相操作是一个需要解决的问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术提出一种三相不平衡换相装置，用于检测三相不平衡情况并通过晶闸管和机械开关等进行换相，以解决在单相负荷不掉电的情况下完成切换线路的问题。本技术提出的一种三相不平衡换相装置，包括：电流采集单元、主控单元、电压过零检测单元、晶闸管单元及开关单元；所述电流采集单元用于采集三相的电流；所述电压过零检测单元用于检测各相的电压过零点；所述主控单元用于根据所述电流计算三相不平衡度，若所述三相不平衡度超过预设阈值，则根据预设换相规则在对应相线的电压过零点输出相应的换相控制信号；若所述三相不平衡度没有超过所述预设阈值，则不输出所述换相控制信号；所述晶闸管单元包括驱动电路和晶闸管，所述晶闸管用于连接三相的各相和单相负荷，所述驱动电路用于根据所述换相控制信号驱动所述晶闸管的关断或打开；所述开关单元包括机械开关和脱扣器，所述机械开关用于连接所述三相的各相和所述单相负荷，所述脱扣器用于根据所述换相控制信号驱动所述机械开关的闭合或断开从而切换所述单相负荷的接入相线。可选地，本技术的三相不平衡换相装置还包括：定时触发单元，所述定时触发单元与所述电流采集单元连接，用于定时输出电流采集信号以触发所述电流采集单元进行定时采集。通过定时触发采集三相的电流来检测三相不平衡的情况，可降低整个装置的监控功耗。可选地，本技术的三相不平衡换相装置还包括：通讯单元，所述通讯单元连接所述主控单元，用于将所述电流的信息发送到远程终端，还接收远程终端的控制命令。可选地，本技术的三相不平衡换相装置还包括：保护单元，所述保护单元与所述开关单元和所述单相负荷连接，用于在线路发生短路或过流时对所述单相负荷进行保护。可选地，所述电流采集单元包括：电流互感器、放大处理电路和模数转换电路，所述电流互感器、所述放大处理电路和所述模数转换电路依次连接，用于采集三相的实时电流。可选地，所述放大处理电路包括：信号放大器、低通滤波器和反相积分器，所述信号放大器、所述低通滤波器和所述反相积分器依次连接，用于对采集到的信号进行相应的调理。通过所述放大处理电路的放大、滤波等调理，可降低信号的信噪比，并防止信号被进一步衰减。可选地，所述电压过零检测单元包括3个单相过零检测电路，所述单相过零检测电路分别用于检测各相的电压过零点。可选地，所述开关单元还包括灭弧装置，用于消除所述机械开关在断开或闭合时产生的电弧。可选地，所述定时触发单元包括定时器和触发器，所述定时器与所述触发器连接，所述触发器与所述电流采集单元连接。可选地，所述脱扣器采用分励脱扣器或电磁脱扣器。本技术提供的一种三相不平衡换相装置有以下有益效果：本技术可以实现三相不平衡的实现监测及在电压过零点完成换相平衡处理，达到自动调整及节能降损的目的，同时还通过晶闸管及由机械开关和脱扣器构成的开关进行自动换相，达到单相负荷的不掉电快速切换。附图说明为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对本技术保护范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术实施例的三相不平衡换相装置的应用示意图；图2为本技术实施例的三相不平衡换相装置的结构示意图；图3为本技术实施例的三相不平衡换相装置的晶闸管单元的结构示意图。图4为本技术实施例的三相不平衡换相装置的开关单元的结构示意图；图5为本技术实施例的三相不平衡换相装置的电流采集单元的结构示意图；图6为本技术实施例的三相不平衡换相装置的放大处理电路；图7(a)至图7(c)为本技术实施例的三相不平衡换相装置的电压过零检测单元的电路；图8为本技术实施例的三相不平衡换相装置的另一种结构示意图。主要元件符号说明：三相不平衡换相装置-10；电流采集单元-100；电流互感器-110放大处理电路-120；模数转换电路-130；电压过零检测单元-200；主控单元-300；晶闸管单元-400；开关单元-500；换相开关-510；定时触发单元-90；通讯单元-600；保护单元700。具体实施方式下面将结合本技术实施例中附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在三相不平衡换相装置的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。下面结合附图，对本技术的具体实施方式作详细说明。参照图1，本技术提供一种三相不平衡换相装置，可应用于三相四线制的380V/220V低压配电系统，能够检测三相不平衡的情况并根据预设换相规则通过晶闸管与开关单元等进行自动调节单相负荷的接入线路，克服传统的依靠人工断电改线来进行三相平衡调整的难题。参照图2，本实施例提出的一种三相不平衡换相装置10，包括：电流采集单元100、电压过零检测单元200、主控单元300、晶闸管单元400及开关单元500。电流采集单元100和电压过零检测单元200均连接三相的各相和主控单元300。参照图3，晶闸管单元400包括驱动电路和3个晶闸管，每一晶闸管的输入端分别连接三相的一相，其输出端均连接单相负荷，其控制端均连接该驱动电路，而该驱动电路连接主控单元300。参照图4，开关单元500包括3个换相开关510，每一换相开关510均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相不平衡换相装置，其特征在于，包括：电流采集单元、主控单元、电压过零检测单元、晶闸管单元及开关单元；所述电流采集单元用于采集三相的电流；所述电压过零检测单元用于检测各相的电压过零点；所述主控单元用于根据所述电流计算三相不平衡度，若所述三相不平衡度超过预设阈值，则根据预设换相规则在对应相线的电压过零点输出相应的换相控制信号；若所述三相不平衡度没有超过所述预设阈值，则不输出所述换相控制信号；所述晶闸管单元包括驱动电路和晶闸管，所述晶闸管用于连接三相的各相和单相负荷，所述驱动电路用于根据所述换相控制信号驱动所述晶闸管的关断或打开；所述开关单元包括机械开关和脱扣器，所述机械开关用于连接所述三相的各相和所述单相负荷，所述脱扣器用于根据所述换相控制信号驱动所述机械开关的闭合或断开从而切换所述单相负荷的接入相线。

【技术特征摘要】
1.一种三相不平衡换相装置，其特征在于，包括：电流采集单元、主控单元、电压过零检测单元、晶闸管单元及开关单元；所述电流采集单元用于采集三相的电流；所述电压过零检测单元用于检测各相的电压过零点；所述主控单元用于根据所述电流计算三相不平衡度，若所述三相不平衡度超过预设阈值，则根据预设换相规则在对应相线的电压过零点输出相应的换相控制信号；若所述三相不平衡度没有超过所述预设阈值，则不输出所述换相控制信号；所述晶闸管单元包括驱动电路和晶闸管，所述晶闸管用于连接三相的各相和单相负荷，所述驱动电路用于根据所述换相控制信号驱动所述晶闸管的关断或打开；所述开关单元包括机械开关和脱扣器，所述机械开关用于连接所述三相的各相和所述单相负荷，所述脱扣器用于根据所述换相控制信号驱动所述机械开关的闭合或断开从而切换所述单相负荷的接入相线。2.根据权利要求1所述的三相不平衡换相装置，其特征在于，还包括：定时触发单元，所述定时触发单元与所述电流采集单元或所述主控单元连接，用于定时输出电流采集信号以触发所述电流采集单元进行定时采集。3.根据权利要求1所述的三相不平衡换相装置，其特征在于，还包括：通讯单元，所述通讯单元连接所述主控单元，用于将所述电流的信息发送到远程终端，还接收远程终端的换相控制命令。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁万龙，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司东莞供电局，
类型：新型
国别省市：广东,44