[發明專利]一種供電零間斷電力負荷換相的控制方法

在審

• 申請號: 201710907700.2
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107591805A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 李康成;張菁楊;夏季真
• 申請（專利權）人: 夏季真
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司37205
• 代理人: 李江,尉金洪

技術領域

本發明涉及一種單相供電的電力負荷的換相的控制方法，特別涉及一種控制方法供電零間斷電力負荷換相的控制方法，屬于電子技術領域。

技術背景

在電力供應系統中，廣泛采用三相電力變壓器供電模式。單相電力負荷平均分布在三相火線上，最佳狀態是電力變壓器的三相負荷完全均衡，此時零線電流為零，變壓器及供電線路能量損耗最小，經濟性最高。但是由于單相電力負荷的不穩定性，導致很難實現三相負荷平衡。此時需要進行三相負荷調整，將重負荷相的部分負荷轉移到輕負荷相，達到接近三相平衡狀態。

傳統的人工平衡調整需要長時間停電、作業人員登桿作業勞動強度大，存在人身傷害危險，已經被淘汰。目前，普遍采取換相裝置來實現三相負荷自動平衡調整，常用的換相電路有兩種：一種是采取晶閘管（可控硅）和大電流磁保持繼電器接點并聯的復合開關模式組成的換相電路；另一種是精確控制大電流磁保持繼電器來實現換相的同步開關模式電路。

復合開關模式換相電路工作過程為：在換相操作開始時，斷開并聯的磁保持繼電器接點，晶閘管負責接通負載；利用晶閘管導通速度快的優點，精確捕捉當前負荷所在相和欲切換相的電壓相等交叉點，在此交叉點將當前負荷所在相的晶閘管關斷、同時將欲切換相的晶閘管觸發導通實現負荷切換；晶閘管切換完成后，將切換到的晶閘管并聯的磁保持繼電器接點接通，晶閘管關閉，降低損耗。這種模式的優點是可以實現零間斷換相操作；缺點是由于晶閘管的工作原理缺陷，在出現由于雷電或者操作過電壓的情況下，會通過晶閘管的結電容向門極傳輸電脈沖，引起誤觸發晶閘管導通，導致兩相火線短路，造成設備損壞和大面積停電。

同步開關模式換相電路的工作過程為：控制電路捕捉到當前負荷所在相和欲切換相的電壓過零點，在所在相過零點將運行磁保持繼電器接點斷開、在欲切換相過零點將欲切換相磁保持繼電器接點接通，實現負荷換相操作。這種電路的優點是不使用晶閘管，避免了晶閘管被誤觸發造成相間短路事故；缺點是兩個電壓過零點之間存在6.67毫秒的間斷，會造成供電電壓閃斷，對用戶負荷帶來沖擊，另外，由于用戶負荷性質無法預測，如果以電感性負荷為主的情況下，電壓過零的瞬間正是電流的最高峰值，此時切斷電流，會形成很高的反沖電壓（u=L*di/dt），引起操作過電壓，會帶來用戶設備損壞、電腦重啟動等一系列危害。

發明內容

本發明要解決的問題是針對以上兩種換相電路的不足，提供一種安全性和可靠性好的供電零間斷電力負荷換相的控制方法，能夠實現單相負荷的無間斷相間轉移，不會造成短時間電壓間斷，不存在相間短路故障的危險和產生操作過電壓損害設備的危害。

為解決上述問題，本發明所采用的技術方案是：一種供電零間斷電力負荷換相的控制方法，通過換相執行電路接收電脈沖信號，以控制繼電器的接通或斷開，來完成換相操作。

一種供電零間斷電力負荷換相的控制方法，包括如下步驟：

當重負荷相的電壓波形進入t1與t2之間時，發出正電脈沖以控制重負荷相的第一繼電器接通。

當重負荷相的電壓波形進入t1與t2之間時，發出負電脈沖以控制重負荷相的第二繼電器斷開。

當重負荷相的電壓波形到達t2與t3之間時，發出正電脈沖以控制輕負荷相的第一繼電器接通。

當從超前相換相至滯后相時，還包括如下步驟：

當重負荷相的電壓波形到達t4與t5之間時，發出負電脈沖以控制重負荷相的第一繼電器斷開。

當重負荷相的電壓波形到達t5與t6之間時，發出正電脈沖以控制輕負荷相的第二繼電器接通。

當重負荷相的電壓波形到達t5與t6之間時，發出負電脈沖以控制輕負荷相的第一繼電器斷開。

當從滯后相換相至超前相時，還包括如下步驟：

當重負荷相的電壓波形到達t3與t4之間時，發出負電脈沖以控制重負荷相的第一繼電器斷開。

當重負荷相的電壓波形到達t4與t5′之間時，發出正電脈沖以控制輕負荷相的第二繼電器接通。

當重負荷相的電壓波形到達t4與t5′之間時，發出負電脈沖以控制輕負荷相的第一繼電器斷開。

本發明采取以上技術方案，具有以下優點：本發明自動判斷各相電壓的過零點，利用二極管和磁保持繼電器接點以及并聯的磁保持繼電器接點的邏輯順序配合，安全的實現供電零間斷的單相負荷換相操作，克服了其他方案的安全性和可靠性的缺陷，是一種理想的換相控制方法。

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

附圖說明

附圖1為本發明實施例中換相電路的電路框圖；