[發明專利]零毫秒三相不平衡治理換相開關及其換相時序控制方法

在審

• 申請號: 201910191630.4
• 申請日: 2019-03-14
• 公開（公告）號: CN110011335A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 欒浩東;匡曉云;林偉斌
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;廣州市銥泰電子科技有限公司
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了零毫秒三相不平衡治理換相開關及其換相時序控制方法，包括上電路板、晶閘管、磁保持繼電器和下電路板，所述晶閘管和所述磁保持繼電器均通過管腳插接在所述下電路板上，所述晶閘管設置有3個，分別為A相晶閘管、B相晶閘管和C相晶閘管，所述磁保持繼電器也設置有3個，分別為A相磁保持繼電器、B相磁保持繼電器和C相磁保持繼電器，所述下電路板上還設置有換相單元電路用于換相，所述上電路板上安裝有數碼管。有益效果在于：通過電力電子器件及磁保持繼電器的配合，實現了將負載從當前連接相切換到輕載相時，不會中斷負載供電，無需換相時間。這樣既解決了供電配網的三相不平衡問題，又不會對用戶用電帶來不良影響。

技術領域

本發明涉及配電網輔助設備領域，具體是涉及零毫秒三相不平衡治理換相開關及其換相時序控制方法。

背景技術

我國低壓變壓器及供電線路采用三相四線制供電方式，低壓供電臺區用電用戶大多數為單相用電用戶，單相用戶數量在三相上的不平均分布及用電的不同期性導致三相負荷不平衡，三相瞬時電流差異較大。由此給供電變壓器及供電線路帶來了諸多危害，例如三相電流不平衡導致供電變壓器鐵芯中的磁通不能完全抵消，渦流效應使得變壓器鐵芯發熱嚴重，加劇了變壓器老化，嚴重的可能導致火災發生；三相供電線路電流不平衡，重載相電流很大而輕載相電流較小，這使得中性線電流非常大。由于電纜的趨膚效應及電纜存在線路阻抗，重載相及中性線的損耗加劇，同時也會導致電纜溫度升高，加速電纜老化；重載相的電流過大，可能會超過臺區運行保護裝置發生過載保護動作，導致整個臺區中斷供電；不平衡導致的中性線電流過大，供電線路在中性線上的線路壓降增大，這導致臺區末端用戶的電壓降低，影響用戶正常用電。

目前的換相開關適用于低壓供電臺區配網中，作為將單相負載在三相之間自動切換的智能裝置使用，可以有效的調控三相負載均衡分配，有利于供電設備運行安全、降低供電損耗。現有的換相開關工作方式為接收到換相指令后，將負載從當前連接相上切除，然后再投入到負載較輕的另一相上。這樣就會從當前連接相切除后，還未投入到另一相期間，用戶供電會中斷的現象，這段時間稱為換相時間，一般為10-20毫秒。換相時間帶來的幾個不利影響是對供電敏感的用電設備，會發生關機、停機、閃爍、功能紊亂等現象。嚴重的會導致用電電器燒毀，其次重新投入到輕載相時會產生涌流，這對供電網絡及供電設備會帶來不利影響。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供零毫秒三相不平衡治理換相開關。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：

零毫秒三相不平衡治理換相開關，包括上電路板、晶閘管、磁保持繼電器和下電路板，所述晶閘管和所述磁保持繼電器均通過管腳插接在所述下電路板上，所述晶閘管設置有3個，分別為A相晶閘管、B相晶閘管和C相晶閘管，所述磁保持繼電器也設置有3個，分別為A相磁保持繼電器、B相磁保持繼電器和C相磁保持繼電器，所述下電路板上還設置有換相單元電路用于換相，所述上電路板上安裝有數碼管，所述上電路板上還設置有用于控制和信號處理的CPU單元、驅動單元電路、數碼管及指示燈顯示電路、RF單元電路和電源單元電路，所述CPU單元分別與所述驅動單元電路、所述數碼管及指示燈顯示電路、所述換相單元電路、所述RF單元電路和所述電源單元電路通信連接。

進一步的，所述上電路板一側設置有面蓋，所述上電路板通過螺絲安裝固定在所述面蓋內側，所述面蓋外側表面固定有按鈕，所述按鈕與所述上電路板接觸連接便于輸送按鈕控制信號。

進一步的，所述下電路板一側設置有底蓋，所述下電路板通過螺絲固定在所述底蓋的內側，所述底蓋和所述面蓋通過螺栓固定安裝在一起。

進一步的，所述面蓋底部還安裝有接線端子，所述接線端子用于壓接電源線。

進一步的，所述接線端子上扣蓋有下蓋，所述下蓋的兩端鉚接在所述接線端子上便于翻蓋和扣蓋。

進一步的，所述CPU單元基于STM32F103RC芯片進行數據信號的處理。