[發明專利]一種減小三相不平衡的負荷選相投切方法

有效

• 申請號: 202110507177.0
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113363994B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 梁振鋒;王彥超;王曉衛;張惠智;賈嶸
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H02J3/14
• 分類號: H02J3/14;H02J3/26
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 劉娜

本發明公開了一種減小三相不平衡的負荷選相投切方法，主要按照以下步驟實現：當單相負荷需要投切時，由選相執行終端發出申請信號，并傳輸到選相控制裝置，同時負荷控制開關開始延時計時；選相控制裝置收到申請信號，獲取低壓配電變壓器出口的三相電流幅值，選擇幅值最小一相為合閘相，并發送合閘指令至執行終端；選相執行終端合上相應選相開關，負荷控制開關延時閉合，完成單相負荷的投入。負荷退出時，先斷開負荷控制開關，進而再斷開選相開關。本發明可以有效減小配電網的三相不平衡度，改善用戶側的電能質量。

技術領域

本發明屬于電力系統需求側響應技術領域，具體涉及一種減小三相不平衡的負荷選相投切方法。

背景技術

目前，我國低壓配電臺區采用三相四線制供電，供電電壓為0.4kV/220V，供電模式為臺區三相動力負荷與單相居民負荷混合接線，由于負荷的隨機性，使得低壓配電網在時間和空間上存在三相不平衡現象。三相不平衡會帶來許多危害，主要有以下幾種：

1)三相不平衡狀態時，中性線中會有電流流過，增加了配電變壓器損耗，導致內部溫度升高，情況嚴重會引起絕緣損壞，燒損配電變壓器，影響配電網供電可靠性。

2)增加中性線上的線路損耗，減少電動機的輸出功率。

3)三相不平衡將增加線路中的電壓降，降低電壓電能質量，影響用戶的電器使用。

目前常用的三相不平衡治理措施主要有無功補償裝置和換相開關等。無功補償裝置能在一定程度上改善三相不平衡問題，但其投資和維護成本高。換相開關通常是帶電實現換相，在開關處會產生電弧，導致開關易損壞。

在低壓配電網中用電客戶以單相居民負荷為主，所以負荷單相接入的情況在整個供電系統中占很大比例。

發明內容

本發明的目的是提供一種減小三相不平衡的負荷選相投切方法，能夠減小低壓配電網的三相不平衡度。

本發明所采用的技術方案是，一種減小三相不平衡的負荷選相投切方法，采用選相投切控制開關，選相投切控制開關包括連接在低壓配電變壓器出口處的選相控制裝置，選相控制裝置通過無線信號連接選相執行終端，選相執行終端連接負荷選相開關KS1、負荷選相開關KS2、負荷選相開關KS3，還包括連接低壓配電網B相線路的手動開關KS4，負荷選相開關KS1、負荷選相開關KS2、負荷選相開關KS3、手動開關KS4一端均連接負荷控制開關KS一端，負荷控制開關KS另一端連接單相負荷，負荷選相開關KS1、負荷選相開關KS2、負荷選相開關KS3另一端分別連接在配電網的不同相的線路上，具體按照以下步驟實施：

步驟1、當單相負荷需要投入時，閉合負荷控制開關KS，負荷控制開關KS開始延時計時，同時由選相執行終端發出申請信號，該信號通過無線通信發送至選相控制裝置；

步驟2、選相控制裝置收到申請信號后，采集低壓配電變壓器出口處一個工頻周期內的三相電流采樣值，利用傅里葉算法計算三相電流幅值，選擇幅值最小的一相為合閘相；

步驟3、由選相控制裝置通過無線通信向選相執行終端發送合閘相指令；

步驟4、選相執行終端接收到合閘相指令后操控合閘相開關，即負荷選相開關KS1、負荷選相開關KS2、負荷選相開關KS3之一；

步驟5、負荷控制開關KS延時時間到，閉合負荷控制開關KS，采集負荷控制開關KS的電流，判斷負荷電流是否大于10mA；

步驟6、若負荷電流不小于10mA，負荷投入成功；否則，發出報警信號，由人工手動合上手動開關KS4，完成單相負荷的投入。

本發明的特點還在于：

還包括負荷退出過程:

步驟7、大容量單相負荷退出時，先斷開負荷控制開關KS，采集負荷控制開關KS的電流，判斷該電流是否大于10mA；