專利名稱：低壓供電線路三相負(fù)載平衡調(diào)整系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可根據(jù)線路的實(shí)際用電狀況隨時對各相負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整的低壓供電線路三相負(fù)載平衡調(diào)整系統(tǒng)，屬于輸配電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對于三相四線制低壓供電系統(tǒng)來說，如果三相負(fù)載不平衡，就會使線路損耗增加，變壓器發(fā)熱，嚴(yán)重時還可能引發(fā)安全事故，因此必須盡可能避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。傳統(tǒng)的做法是在架設(shè)線路時，由接線人員根據(jù)各支路用電情況給各相分配負(fù)載，使三相負(fù)載基本相等。但由于線路中絕大多數(shù)單相負(fù)載用戶的實(shí)際負(fù)荷會隨時間的變化而出現(xiàn)較大的波動，而采用人工調(diào)整的辦法無法根據(jù)線路的實(shí)際用電狀況隨時進(jìn)行調(diào)整，因此很難保證三相負(fù)載平衡。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種可根據(jù)線路的實(shí)際用電狀況隨時對各相負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整的低壓供電線路三相負(fù)載平衡調(diào)整系統(tǒng)，以確保供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。本實(shí)用新型所述問題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種低壓供電線路三相負(fù)載平衡調(diào)整系統(tǒng)，它包括平衡監(jiān)測主機(jī)和多個分別與各單相支路相對應(yīng)的負(fù)荷切換分機(jī)，所述平衡監(jiān)測主機(jī)安裝在低壓母線上并位于低壓母線與變壓器相連的一端；每條單相支路通過與之對應(yīng)的負(fù)荷切換分機(jī)與低壓母線相連，負(fù)荷切換分機(jī)通過電力線載波信號(或無線通訊信號)與平衡監(jiān)測主機(jī)通信。上述低壓供電線路三相負(fù)載平衡調(diào)整系統(tǒng)，所述平衡監(jiān)測主機(jī)包括主機(jī)DSP處理器、主機(jī)電能計量芯片、主機(jī)通訊模塊、三個電流互感器和三個分壓器，三個電流互感器分別安裝在三相低壓母線上，它們的輸出端分別經(jīng)三個信號轉(zhuǎn)換器接主機(jī)電能計量芯片的三相電流輸入端，三個分壓器的輸入端分別接三相低壓母線電壓，它們的輸出端分別接主機(jī)電能計量芯片的三相電壓輸入端，所述主機(jī)電能計量芯片的DOUT、SCLK和DIN引腳分別經(jīng)三個光電隔離器與主機(jī)DSP處理器的M1、CLK和MO引腳連接，所述主機(jī)通訊模塊的RXD和TXD端分別接主機(jī)DSP處理器的TXD和RXD端，其A端和B端分別接低壓母線的零線和A相火線。上述低壓供電線路三相負(fù)載平衡調(diào)整系統(tǒng)，所述負(fù)荷切換分機(jī)包括分機(jī)DSP處理器、分機(jī)電能計量芯片、分機(jī)通訊模塊、三個電流互感器、三個分壓器和三個接觸器，三個電流互感器分別安裝在支路引出線的三個相線上，它們的輸出端分別經(jīng)三個信號轉(zhuǎn)換器接分機(jī)電能計量芯片的三相電流輸入端，三個分壓器的輸入端分別接支路引出線的三相電壓，它們的輸出端分別接分機(jī)電能計量芯片的三相電壓輸入端，所述分機(jī)電能計量芯片的DOUT、SCLK和DIN引腳分別經(jīng)三個光電隔離器與分機(jī)DSP處理器的M1、CLK和MO引腳連接，所述分機(jī)通訊模塊的RXD和TXD端分別接分機(jī)DSP處理器的TXD和RXD端，其A端和B端分別接低壓母線的零線和A相火線；分機(jī)DSP處理器的三個信號輸出端分別經(jīng)另外三個光電隔離器控制三個接觸器的控制線圈，單相支路的火線分別經(jīng)三個接觸器的常開觸點(diǎn)與支路引出線的三個相線連接。上述低壓供電線路三相負(fù)載平衡調(diào)整系統(tǒng)，所述信號轉(zhuǎn)換器包括三個電阻，第一電阻并接在對應(yīng)電流互感器次級繞組上，其兩端分別經(jīng)第二電阻和第三電阻接主機(jī)電能計量芯片或分機(jī)電能計量芯片的電流信號輸入端。上述低壓供電線路三相負(fù)載平衡調(diào)整系統(tǒng)，所述分壓器包括兩個電阻，二者串聯(lián)連接后接對應(yīng)相電壓，兩個電阻的串接點(diǎn)輸出的電壓信號主機(jī)電能計量芯片或分機(jī)電能計量芯片的電壓信號輸入端。本實(shí)用新型利用平衡監(jiān)測主機(jī)實(shí)時測量低壓母線三相負(fù)載，同時利用負(fù)荷切換分機(jī)監(jiān)測各單相支路的負(fù)載并通過載波通訊上報給平衡監(jiān)測主機(jī)，當(dāng)三相負(fù)荷不平衡時，平衡監(jiān)測主機(jī)根據(jù)各支路負(fù)載重新計算出最佳負(fù)載分配方案，并通過載波通訊控制負(fù)荷切換分機(jī)將該支路的火線切換至重新分配的相線。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了三相負(fù)荷的實(shí)時調(diào)整，可有效避免三相四線制低壓供電系統(tǒng)出現(xiàn)三相負(fù)載不平衡現(xiàn)象，減少線路損耗，確保供電系統(tǒng)安全運(yùn)行。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型的原理圖；圖2是平衡監(jiān)測主機(jī)的電原理框圖；圖3是負(fù)荷切換分機(jī)的電原理框圖；圖4是平衡監(jiān)測主機(jī)的電原理圖；圖5是負(fù)荷切換分機(jī)的電原理圖。圖中各標(biāo)號清單為:U1、主機(jī)DSP處理器，U2、主機(jī)電能計量芯片，U3、主機(jī)通訊模塊，U4、分機(jī)DSP處理器，U5、分機(jī)電能計量芯片，U6、分機(jī)通訊模塊，CTA、主機(jī)A相電流互感器，CTB、主機(jī)B相電流互感器，CTC、主機(jī)C相電流互感器，CTl、分機(jī)A相電流互感器，CT2、分機(jī)B相電流互感器，CT3、分機(jī)C相電流互感器，V-1 V-6、第一分壓器 第六分壓器，1-1 1-6、第一信號轉(zhuǎn)換器 第六信號轉(zhuǎn)換器，Gl G6、第一光電隔離器 第六光電隔離器，Jl J3、第一接觸器 第三接觸器，Rl R5、第一電阻 第五電阻。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型是一個基于現(xiàn)代信號處理和通訊技術(shù)的完全自動運(yùn)行的系統(tǒng)，能夠檢測線路負(fù)載狀況，進(jìn)行自我調(diào)整，以達(dá)到最佳線路狀況。該系統(tǒng)在每個單相支路處設(shè)置負(fù)荷切換分機(jī)，負(fù)責(zé)檢測單相支路用戶實(shí)際負(fù)荷，并可將單相支路用戶切換至三相線路的任意一相；在變壓器處設(shè)平衡監(jiān)測主機(jī)，檢測三相線路總體負(fù)載情況，并以載波通訊方式同負(fù)荷切換分機(jī)之間進(jìn)行信息交換，根據(jù)總體負(fù)載以及各支路實(shí)際負(fù)載，選擇每個支路用戶所接入相線，以此達(dá)到最佳三相平衡狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)無法達(dá)到平衡并威脅供電安全時，還可以選擇切斷部分用戶，以最小代價保證安全供電。參看圖2和圖4，平衡監(jiān)測主機(jī)包含三相電能檢測電路(主要由主機(jī)電能計量芯片U2構(gòu)成)、主機(jī)通訊模塊U3、主機(jī)DSP處理器Ul (主機(jī)DSP處理器Ul還可以連接顯示單元，實(shí)時時鐘單元和存儲單元)。平衡監(jiān)測主機(jī)檢測三相總體負(fù)載，通過載波通訊獲取各支路負(fù)載，然后進(jìn)行分析計算，得出最佳負(fù)載分配方案，指示負(fù)荷切換分機(jī)選擇各支路相線。參看圖3和圖5，負(fù)荷切換分機(jī)包含單相電能檢測電路(主要由分機(jī)電能計量芯片U5構(gòu)成，雖然圖5中分機(jī)電能計量芯片U5連接的是三相電壓和三相電流采集電路，但由于有兩個相線是不與負(fù)載連接的，實(shí)際只采集單相信息)，分機(jī)通訊模塊U6，分機(jī)DSP處理器U4 (分機(jī)DSP處理器U4還可以連接顯示單元、實(shí)時時鐘單元和存儲單元)，三個接觸器。負(fù)荷切換分機(jī)檢測支路負(fù)載，并通過載波通訊上報平衡監(jiān)測主機(jī)，并接收平衡監(jiān)測主機(jī)指令，選擇支路相線。
權(quán)利要求1.一種低壓供電線路三相負(fù)載平衡調(diào)整系統(tǒng)，其特征是，它包括平衡監(jiān)測主機(jī)和多個分別與各單相支路相對應(yīng)的負(fù)荷切換分機(jī)，所述平衡監(jiān)測主機(jī)安裝在低壓母線上并位于低壓母線與變壓器相連的一端；每條單相支路通過與之對應(yīng)的負(fù)荷切換分機(jī)與低壓母線相連，負(fù)荷切換分機(jī)通過電力線載波信號或無線通訊信號與平衡監(jiān)測主機(jī)通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓供電線路三相負(fù)載平衡調(diào)整系統(tǒng)，其特征是，所述平衡監(jiān)測主機(jī)包括主機(jī)DSP處理器(U1)、主機(jī)電能計量芯片(U2)、主機(jī)通訊模塊(U3)、三個電流互感器和三個分壓器，三個電流互感器分別安裝在三相低壓母線上，它們的輸出端分別經(jīng)三個信號轉(zhuǎn)換器 接主機(jī)電能計量芯片(U2)的三相電流輸入端，三個分壓器的輸入端分別接三相低壓母線電壓，它們的輸出端分別接主機(jī)電能計量芯片(U2)的三相電壓輸入端，所述主機(jī)電能計量芯片(U2)的DOUT、SCLK和DIN引腳分別經(jīng)三個光電隔離器與主機(jī)DSP處理器(Ul)的M1、CLK和MO引腳連接，所述主機(jī)通訊模塊(U3)的RXD和TXD端分別接主機(jī)DSP處理器(Ul)的TXD和RXD端，其A端和B端分別接低壓母線的零線和A相火線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種低壓供電線路三相負(fù)載平衡調(diào)整系統(tǒng)，其特征是，所述負(fù)荷切換分機(jī)包括分機(jī)DSP處理器(U4)、分機(jī)電能計量芯片(U5 )、分機(jī)通訊模塊(U6 )、三個電流互感器、三個分壓器和三個接觸器，三個電流互感器分別安裝在支路引出線的三個相線上，它們的輸出端分別經(jīng)三個信號轉(zhuǎn)換器接分機(jī)電能計量芯片(U5)的三相電流輸入端，三個分壓器的輸入端分別接支路引出線的三相電壓，它們的輸出端分別接分機(jī)電能計量芯片(U5)的三相電壓輸入端，所述分機(jī)電能計量芯片(U5)的DOUT、SCLK和DIN引腳分別經(jīng)三個光電隔離器與分機(jī)DSP處理器(U4)的M1、CLK和MO引腳連接，所述分機(jī)通訊模塊(U6)的RXD和TXD端分別接分機(jī)DSP處理器(U4)的TXD和RXD端，其A端和B端分別接低壓母線的零線和A相火線；分機(jī)DSP處理器(U4)的三個信號輸出端分別經(jīng)另外三個光電隔離器控制三個接觸器的控制線圈，單相支路的火線分別經(jīng)三個接觸器的常開觸點(diǎn)與支路引出線的三個相線連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種低壓供電線路三相負(fù)載平衡調(diào)整系統(tǒng)，其特征是，所述信號轉(zhuǎn)換器包括三個電阻，第一電阻(Rl)并接在對應(yīng)電流互感器次級繞組上，其兩端分別經(jīng)第二電阻(R2)和第三電阻(R3)接主機(jī)電能計量芯片(U2)或分機(jī)電能計量芯片(U5)的電流信號輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種低壓供電線路三相負(fù)載平衡調(diào)整系統(tǒng)，其特征是，所述分壓器包括兩個電阻，二者串聯(lián)連接后接對應(yīng)相電壓，兩個電阻的串接點(diǎn)輸出的電壓信號主機(jī)電能計量芯片(U2)或分機(jī)電能計量芯片(U5)的電壓信號輸入端。
專利摘要一種低壓供電線路三相負(fù)載平衡調(diào)整系統(tǒng)，用于防止三相四線制低壓供電系統(tǒng)出現(xiàn)三相負(fù)載不平衡現(xiàn)象，其技術(shù)方案是，它包括平衡監(jiān)測主機(jī)和多個分別與各單相支路相對應(yīng)的負(fù)荷切換分機(jī)，所述平衡監(jiān)測主機(jī)安裝在低壓母線上并位于低壓母線與變壓器相連的一端；每條單相支路通過與之對應(yīng)的負(fù)荷切換分機(jī)與低壓母線相連，負(fù)荷切換分機(jī)通過電力線載波信號(或無線通訊信號)與平衡監(jiān)測主機(jī)通信。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了三相負(fù)荷的實(shí)時調(diào)整，可有效避免三相四線制低壓供電系統(tǒng)出現(xiàn)三相負(fù)載不平衡現(xiàn)象，減少線路損耗，確保供電系統(tǒng)安全運(yùn)行。
文檔編號H02J3/26GK203086153SQ20122073938
公開日2013年7月24日 申請日期2012年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月30日
發(fā)明者馮學(xué)學(xué), 申巍, 馮占國, 劉艾達(dá), 吳廣波, 吳超 申請人:馮占國