[發明專利]一種三相四線制低壓電網斷線安全保障系統及方法

在審

• 申請號: 202011318983.5
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112398102A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 梁一橋
• 申請（專利權）人: 浙大城市學院
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H7/09;H02H3/04;H02J3/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本發明涉及一種三相四線制低壓電網斷線安全保障系統，包括：并聯在低壓配電臺區中每條三相四線制饋線A末端的斷線安全保障裝置，斷線安全保障裝置由DC/AC變流器、交流濾波電路、直流電容器組和控制器組成。本發明的有益效果是：本發明設有斷線安全保障裝置和控制器，可用于判斷所在的低壓電網是處于正常工作狀態還是處于某類斷線故障狀態；能夠確保發生裝置上游(電源側)中性線斷線時負荷不會出現過電壓，從而能夠繼續安全運行，提高了供電可靠性；斷線安全保障裝置還能發出告警信號，方便維護人員前往檢查并維修；本發明還能降低線路損耗、提高負載的電壓質量。

技術領域

本發明屬于低壓配電網安全可靠供電領域和節能降損領域，尤其包括一種三相四線制低壓電網斷線安全保障系統及方法。

背景技術

電力系統中的絕大部分用電負載均連接在三相四線制低壓配電網。隨著大量的辦公和生活電子設備的應用、LED照明的普及、以及三相負載的不平衡，使得中性線上有非常大的3次諧波電流和工頻電流通過。從而造成中性線上的損耗非常大、溫升非常高，嚴重情況下還會造成中性線在薄弱點上被燒斷。中性線遭人為破壞(偷盜、施工碰斷或挖斷等)的事件也時有發生。而中性線斷線故障會進而造成中性點電壓偏移，從而出現過電壓問題而損壞用電設備。

近些年來，隨著國民經濟的發展、人民生活水平的提高，我國用電量也高速增長。這也加速了低壓配電線路的老化，因此低壓配電線路的損耗也逐漸升高、斷線故障的發生率也逐年提高。如果斷線故障發生在中性線，則會造成過電壓而損壞用電設備；如果斷線故障發生在相線，則會造成三相電機缺相運行，從而燒毀電機繞組。

目前解決上述問題的方法之一是：改造低壓配電，即更換低壓配電線路、增加中性線的截面積。該方法的缺點是：工程量非常龐大、投資大、周期長，還不可避免的造成一定的投資浪費。另外，仍然很難避免中性線遭人為破壞的事件。

目前解決上述問題的方法之二是：采用中性線斷線檢測技術，并在檢測到中性線斷線故障時馬上切除負載。專利號為CN201410409351.8的《一種中性線斷線保護裝置》、專利號為CN201420049828.1的《一種10kV配變中性線斷線跳閘裝置》、專利號為CN201810229923.2的《三相電高安全性中性線斷線保護裝置》和專利號為CN201110057618.8的《中性線斷線保護控制裝置及方法》中均采用中性線斷線檢測技術并在檢測到中性線斷線故障時馬上切除負載，其缺點是：1)即使檢測有誤，一旦檢測到“斷線”就立即斷開負荷，從而降低了供電可靠性；2)對流過中性線的電流沒有主動控制的能力；3)缺失斷相線的檢測和保護功能；4)沒有節能功效；

因此，提出一種三相四線制低壓電網斷線安全保障系統及方法，就顯得尤為重要。相關參考文獻為：

張云星等發表在《電工技術》2012年08期上的《TN-S低壓配電線路中性線斷線保護裝置探討》；

馬國全等發表在《農村電工》2019年2期上的《低壓配電系統中性線斷線危害與防范》；

連理枝等發表在《電世界》1999年11期上的《NB1型中性線斷線過電壓保護器》；

陳福加發表在《農村電氣化》2008年02期上的《中性線斷線和過電壓保護》；

陳謙發表在《建筑電氣》2018年12期上的《中性導體斷線故障防護分析》；

申請號為CN20151051388.5的《自復式過欠壓保護器電路》。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種三相四線制低壓電網斷線安全保障系統及方法。