一种三相四线制低压电网断线安全保障系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种三相四线制低压电网断线安全保障系统，包括：并联在低压配电台区中每条三相四线制馈线A末端的断线安全保障装置，断线安全保障装置由DC/AC变流器、交流滤波电路、直流电容器组和控制器组成。本实用新型专利技术的有益效果是：本实用新型专利技术设有断线安全保障装置和控制器，可用于判断所在的低压电网是处于正常工作状态还是处于某类断线故障状态；能够确保发生装置上游(电源侧)中性线断线时负荷不会出现过电压，从而能够继续安全运行，提高了供电可靠性；断线安全保障装置还能发出告警信号，方便维护人员前往检查并维修；本实用新型专利技术还能降低线路损耗、提高负载的电压质量。

【技术实现步骤摘要】
一种三相四线制低压电网断线安全保障系统
本技术属于低压配电网安全可靠供电领域和节能降损领域，尤其包括一种三相四线制低压电网断线安全保障系统。
技术介绍
电力系统中的绝大部分用电负载均连接在三相四线制低压配电网。随着大量的办公和生活电子设备的应用、LED照明的普及、以及三相负载的不平衡，使得中性线上有非常大的3次谐波电流和工频电流通过。从而造成中性线上的损耗非常大、温升非常高，严重情况下还会造成中性线在薄弱点上被烧断。中性线遭人为破坏(偷盗、施工碰断或挖断等)的事件也时有发生。而中性线断线故障会进而造成中性点电压偏移，从而出现过电压问题而损坏用电设备。近些年来，随着国民经济的发展、人民生活水平的提高，我国用电量也高速增长。这也加速了低压配电线路的老化，因此低压配电线路的损耗也逐渐升高、断线故障的发生率也逐年提高。如果断线故障发生在中性线，则会造成过电压而损坏用电设备；如果断线故障发生在相线，则会造成三相电机缺相运行，从而烧毁电机绕组。目前解决上述问题的方法之一是：改造低压配电，即更换低压配电线路、增加中性线的截面积。该方法的缺点是：工程量非常庞大、投资大、周期长，还不可避免的造成一定的投资浪费。另外，仍然很难避免中性线遭人为破坏的事件。目前解决上述问题的方法之二是：采用中性线断线检测技术，并在检测到中性线断线故障时马上切除负载。专利号为CN201410409351.8的《一种中性线断线保护装置》、专利号为CN201420049828.1的《一种10kV配变中性线断线跳闸装置》、专利号为CN201810229923.2的《三相电高安全性中性线断线保护装置》和专利号为CN201110057618.8的《中性线断线保护控制装置及方法》中均采用中性线断线检测技术并在检测到中性线断线故障时马上切除负载，其缺点是：1)即使检测有误，一旦检测到“断线”就立即断开负荷，从而降低了供电可靠性；2)对流过中性线的电流没有主动控制的能力；3)缺失断相线的检测和保护功能；4)没有节能功效；因此，提出一种三相四线制低压电网断线安全保障系统，就显得尤为重要。相关参考文献为：张云星等发表在《电工技术》2012年08期上的《TN-S低压配电线路中性线断线保护装置探讨》；马国全等发表在《农村电工》2019年2期上的《低压配电系统中性线断线危害与防范》；连理枝等发表在《电世界》1999年11期上的《NB1型中性线断线过电压保护器》；陈福加发表在《农村电气化》2008年02期上的《中性线断线和过电压保护》；陈谦发表在《建筑电气》2018年12期上的《中性导体断线故障防护分析》；申请号为CN20151051388.5的《自复式过欠压保护器电路》。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种三相四线制低压电网断线安全保障系统。这种三相四线制低压电网断线安全保障系统，从三相四线制母线引出三相四线制馈线A，包括：并联在低压配电台区中每条三相四线制馈线A末端的断线安全保障装置，断线安全保障装置由DC/AC变流器、交流滤波电路、直流电容器组和控制器组成；直流电容器组由两组直流电容器串联构成；滤波电路的一个交流端分别接入三相四线制馈线A的A相、B相和C相，滤波电路的另一个交流端接入DC/AC变流器的交流输出侧；DC/AC变流器直流侧的正、负极分别连接直流电容器组中两组直流电容器的正、负极；交流滤波电路的中性点连接两组直流电容器的中点，两组直流电容器的中点连接三相四线制馈线A的N线(中性线)。作为优选，滤波电路为LC型三相滤波电路或LCL型三相滤波电路；交流滤波电路中的三相交流电容器采用星型接法。作为优选，DC/AC变流器为两电平变流器或三电平变流器。本技术的有益效果是：本技术设有断线安全保障装置和控制器，可用于判断所在的低压电网是处于正常工作状态还是处于某类断线故障状态；能够确保发生装置上游(电源侧)中性线断线时负荷不会出现过电压，从而能够继续安全运行，提高了供电可靠性；断线安全保障装置还能发出告警信号，方便维护人员前往检查并维修；本技术还能降低线路损耗、提高负载的电压质量。附图说明图1为三相四线制低压电网断线安全保障系统示意图；图2为断线安全保障系统电气接线图；图3为馈线断零线情况下断线安全保障系统电气接线图；图4为馈线断一相线情况下断线安全保障系统电气接线图；图5为馈线断两相线情况下断线安全保障系统电气接线图；图6为馈线断零线并断一相线情况下断线安全保障系统电气接线图。附图标记说明：三相四线制母线1、三相四线制馈线A2、A相3、B相4、C相5、N线6、滤波电路7、DC/AC变流器8、断线安全保障装置9、直流电容器组10、控制器11。具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本技术。应当指出，对于本
的普通人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。本技术公开了一种三相四线制低压电网断线安全保障系统。在三相四线制低压台区电网中将多个断线安全保障装置并联安装在用电负荷端(在一个低压配电台区中的每条三相四线制馈线的末端并联连接一个断线安全保障装置)；以提高对用户供电的安全性和可靠性，降低损耗、提高电压质量。当该断线安全保障装置的电源侧出现断线故障(断零线或相线)时，该断线安全保障装置的控制器控制该断线安全保障装置向其对应的负荷提供三相电压平衡的三相四线制供电电源，以确保用电负荷的安全正常用电，提高供电的可靠性。该断线安全保障装置的控制器同时发断线告警信号提示维护人员。在没有断线故障的情况下，该断线安全保障装置的控制器控制该断线安全保障装置补偿其所对应负荷的无功功率、不平衡电流、和谐波电流。从而降低电网的损耗，提高电能质量。作为一种实施例，如图1所示，本技术在低压配电台区系统中的每条三相四线制馈线的末端并联连接一个断线安全保障装置。三相四线制低压电网断线安全保障系统，从三相四线制母线1引出三相四线制馈线A2，包括：并联在低压配电台区中每条三相四线制馈线A2末端的断线安全保障装置9，如图2所示，断线安全保障装置9由DC/AC变流器8(两电平变流器或三电平变流器)、交流滤波电路7(LC型三相滤波电路或LCL型三相滤波电路)、直流电容器组10和控制器11组成；直流电容器组10由两组直流电容器串联构成；滤波电路7的一个交流端分别接入三相四线制馈线A2的A相3、B相4和C相5，滤波电路7的另一个交流端接入DC/AC变流器8的交流输出侧；DC/AC变流器8直流侧的正、负极分别连接直流电容器组10中两组直流电容器的正、负极；交流滤波电路7的中性点连接两组直流电容器的中点，两组直流电容器的中点连接三相四线制馈线A2的N线(中性线)6。滤波电路7中的三相交流电容器采用星型接法。三相四线制低压电网断本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相四线制低压电网断线安全保障系统，从三相四线制母线(1)引出三相四线制馈线A(2)，其特征在于，包括：并联在低压配电台区中每条三相四线制馈线A(2)末端的断线安全保障装置(9)，断线安全保障装置(9)由DC/AC变流器(8)、滤波电路(7)、直流电容器组(10)和控制器(11)组成；直流电容器组(10)由两组直流电容器串联构成；滤波电路(7)的一个交流端分别接入三相四线制馈线A(2)的A相(3)、B相(4)和C相(5)，滤波电路(7)的另一个交流端接入DC/AC变流器(8)的交流输出侧；DC/AC变流器(8)直流侧的正、负极分别连接直流电容器组(10)中两组直流电容器的正、负极；滤波电路(7)的中性点连接两组直流电容器的中点，两组直流电容器的中点连接三相四线制馈线A(2)的N线(6)。/n

【技术特征摘要】
1.一种三相四线制低压电网断线安全保障系统，从三相四线制母线(1)引出三相四线制馈线A(2)，其特征在于，包括：并联在低压配电台区中每条三相四线制馈线A(2)末端的断线安全保障装置(9)，断线安全保障装置(9)由DC/AC变流器(8)、滤波电路(7)、直流电容器组(10)和控制器(11)组成；直流电容器组(10)由两组直流电容器串联构成；滤波电路(7)的一个交流端分别接入三相四线制馈线A(2)的A相(3)、B相(4)和C相(5)，滤波电路(7)的另一个交流端接入DC/AC变流器(8)的交流输出侧；DC/AC变流器(8)...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁一桥，
申请(专利权)人：浙大城市学院，
类型：新型
国别省市：浙江;33