一種電網(wǎng)三相平衡控制系統(tǒng)的制作方法

本實用新型涉及換相開關。

背景技術：

眾所周知，電力骨干網(wǎng)采用三相高壓交流電進行遠距離傳輸，三相高壓交流電經(jīng)變壓器變壓后變成低壓三相交流電，民用側的單相交流電由低壓三相交流電中選擇其中一相作為電力輸入。實際應用中，由于居民用負荷的波動，導致三相交流電的三相電流往往不平衡。這種情況在農(nóng)村電網(wǎng)當中尤其顯得突出。在現(xiàn)有技術中，為調(diào)節(jié)這種三相電流不平衡的問題，主要通過一個專用的智能三相電流平衡監(jiān)控裝置控制連接各個用戶側的換相開關實現(xiàn)。該方案下的智能三相電流平衡監(jiān)控裝置是一個獨立的設備，成本較高。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的問題：現(xiàn)有電網(wǎng)三相平衡控制系統(tǒng)成本高。

為解決上述問題，本實用新型采用的方案如下：

一種電網(wǎng)三相平衡控制系統(tǒng)，包括一個三相斷路器、若干個換相開關以及監(jiān)控主機；所述三相斷路器安裝在臺區(qū)低壓出線側；所述換相開關安裝在單相用戶側；所述三相斷路器包括處理器、上行通訊單元、下行通訊單元以及三相同步觸頭機構；三相斷路器的上行通訊單元、下行通訊單元和三相同步觸頭機構連接三相斷路器的處理器；所述換相開關包括處理器、上行通訊單元以及換相觸頭機構；換相開關的上行通訊單元和換相觸頭機構連接換相開關的處理器；換相開關的上行通訊單元與三相斷路器的下行通訊單元相連；三相斷路器的上行通訊單元連接所述監(jiān)控主機。

進一步，所述三相斷路器的處理器被用于：采集各個與之相連的換相開關的三相連接狀態(tài)和換相開關用戶側單相火線的電流；采集經(jīng)過三相斷路器上的三相火線的電流；根據(jù)三相斷路器上三相火線的電流計算三相平衡度；當三相平衡度低于特定限制時，根據(jù)各個換相開關用戶側單相火線的電流以及三相斷路器上的三相火線的電流分析計算出各換相開關的調(diào)整策略，然后根據(jù)該調(diào)整策略將相應的換相指令發(fā)送至相應的換相開關上。

進一步，所述三相斷路器的上行通訊單元為GPRS通訊單元或光纖傳輸通訊單元。

進一步，所述三相斷路器的下行通訊單元和換相開關的上行通訊單元為RS485通訊單元或無線通訊單元或載波通訊單元。

本實用新型的技術效果如下：本實用新型通過將現(xiàn)有技術中獨立的智能三相電流平衡監(jiān)控裝置中的功能集成至三相斷路器上，減少了電網(wǎng)控制的設備和復雜度，從而降低成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結構示意圖。

圖2是本實用新型的部件結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。

如圖1、圖2所示，一種電網(wǎng)三相平衡控制系統(tǒng)，包括一個三相斷路器1、若干個換相開關2以及監(jiān)控主機3。三相斷路器1安裝在臺區(qū)低壓出線側。換相開關2安裝在單相用戶側，也即，換相開關2連接單相負荷。換相開關2位于三相斷路器與單相負荷之間，數(shù)量若干。換相開關2的數(shù)量依賴于用戶側的具體情形。也就是說三相斷路器1與換相開關2之間存在1：m的對應關系，其中m>1。

三相斷路器1由斷路器控制板、三相同步觸頭機構和數(shù)據(jù)采集單元組成。斷路器控制板上安裝有處理器、上行通訊單元、下行通訊單元等電氣元件。三相同步觸頭機構是三相斷路器1的機械結構部分，用于對三相交流電同時開關，通常由永磁機構驅動。三相斷路器1的數(shù)據(jù)采集單元包括電流檢測器、漏電檢測器、開關檢測器、手鎖檢測器。三相斷路器1的電流檢測器用于采集三相交流電的電流。三相斷路器1的漏電檢測器用于檢測是否存在漏電情形。三相斷路器1的開關檢測器用于檢測三相同步觸頭機構所處的開合狀態(tài)。三相斷路器1的手鎖檢測器用于檢測三相同步觸頭機構是否處于手工鎖定的狀態(tài)。三相斷路器1上的處理器連接三相斷路器1上的上行通訊單元、下行通訊單元、三相同步觸頭機構和數(shù)據(jù)采集單元。三相斷路器1上的上行通訊單元用于連接監(jiān)控主機3，也即，三相斷路器1的處理器通過上行通訊單元連接監(jiān)控主機3。三相斷路器1上的上行通訊單元采用GPRS通訊單元或光纖傳輸通訊單元，也就是，三相斷路器1與監(jiān)控主機3之間的通訊采用GPRS或光纖傳輸。三相斷路器1上的下行通訊單元用于連接換相開關2。

換相開關2由開關控制板、換相觸頭機構和數(shù)據(jù)采集單元組成。開關控制板上安裝有處理器、上行通訊單元等電氣元件。換相觸頭機構是換相開關2的機械結構部分，用于對用戶側單相火線在三相交流電之間進行切換，通常由永磁機構驅動。換相開關2的數(shù)據(jù)采集單元包括電流檢測器、漏電檢測器、開關檢測器、手鎖檢測器。換相開關2的電流檢測器用于用戶側單相電流。換相開關2的漏電檢測器用于檢測是否存在漏電情形。換相開關2的開關檢測器用于檢測換相觸頭機構所處的三相連接狀態(tài)。換相開關2的手鎖檢測器用于檢測換相觸頭機構是否處于手工鎖定的狀態(tài)。換相開關2上的處理器連接換相開關2上的上行通訊單元、換相觸頭機構和數(shù)據(jù)采集單元。換相開關2上的上行通訊單元用于連接三相斷路器1，也即換相開關2上的處理器通過換相開關2上的上行通訊單元和三相斷路器1上的下行通訊單元連接三相斷路器1上的處理器。三相斷路器1的下行通訊單元和換相開關2的上行通訊單元采用RS485通訊單元或無線通訊單元或載波通訊單元。也即三相斷路器1與換相開關2之間的通訊采用RS485或無線或載波方式。

換相開關2上的處理器用于通過執(zhí)行程序指令實現(xiàn)以下功能：

A1、通過換相開關2上的數(shù)據(jù)采集單元采集數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給三相斷路器1；所采集的數(shù)據(jù)包括用戶側的單相電流、漏電情形、換相觸頭機構所處的三相連接狀態(tài)以及換相觸頭機構是否處于手工鎖定的狀態(tài)；

A2、從三相斷路器1中接收控制指令，通過控制換相觸頭機構執(zhí)行相應的換相動作；

A3、對采集到的數(shù)據(jù)進行監(jiān)控分析，當出現(xiàn)異常情形時，比如出現(xiàn)過載或漏電等情形時，執(zhí)行相應的保護動作并將異常情形向三相斷路器1上報。

三相斷路器1上的處理器用于通過執(zhí)行程序指令實現(xiàn)以下功能：

B1、接收并收集各個與之相連的換相開關2的數(shù)據(jù)，換相開關2的數(shù)據(jù)包括用戶側的單相電流、漏電情形、換相觸頭機構所處的三相連接狀態(tài)以及換相觸頭機構是否處于手工鎖定的狀態(tài)；

B2、通過三相斷路器1上的數(shù)據(jù)采集單元采集三相斷路器1自身的數(shù)據(jù)，三相斷路器1自身的數(shù)據(jù)包括：三相交流電的電流、漏電情形、三相同步觸頭機構所處的開合狀態(tài)、三相同步觸頭機構是否處于手工鎖定的狀態(tài)；

B3、將收集到的各個與之相連的換相開關2的數(shù)據(jù)以及三相斷路器1自身的數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)控主機3；

B4、接收監(jiān)控主機3下發(fā)的對三相斷路器1的控制指令，并通過三相同步觸頭機構執(zhí)行相應的控制指令；

B5、接收監(jiān)控主機3下發(fā)的對換相開關2的控制指令，并將相應的控制指令轉發(fā)給相應的換相開關2；

B6、根據(jù)三相斷路器上三相火線的電流計算三相平衡度；當三相平衡度低于特定限制時，根據(jù)各個換相開關2用戶側單相火線的電流以及三相斷路器1上的三相火線的電流分析計算出對各換相開關2的調(diào)整策略，然后根據(jù)該調(diào)整策略將相應的換相指令2發(fā)送至相應的換相開關2上；

B7、接收各換相開關2上報的異常情形，并將異常情形數(shù)據(jù)向監(jiān)控主機3轉發(fā)，并執(zhí)行相應的保護動作；

B8、對收集到的各個與之相連的換相開關2的數(shù)據(jù)以及三相斷路器1自身的數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，當出現(xiàn)異常情形時，執(zhí)行相應的保護動作并向監(jiān)控主機3上報。

需要說明的是，上述B6功能也是現(xiàn)有技術中智能三相電流平衡監(jiān)控裝置所實現(xiàn)的功能。B6功能的具體實現(xiàn)可參照專利文獻CN105226684A《一種基于換相開關的低壓電網(wǎng)三相不平衡調(diào)節(jié)方法》。