[发明专利]一种0.4kV配网单相电供电负荷在线调相器

说明书

技术领域

本发明属于电力领域，具体涉及一种配网单相电供电负荷在线调相器及其运算方法。

背景技术

0.4kV配网线损指标是影响电网营销的关键指标，如何降低线损是盈利的关键。线损较高的原因有诸多，比如偷点漏电、设备老化、计量不准、低压三相电负荷不平衡等。随着多年来配网改造及大修技改项目的实施，电网在硬件设备方面得到较大改善。但是0.4kV配网中三相负荷不平衡问题依然普遍存在于配变台区中，导致线损较高，严重情况出现“低电压”现象。

三相负荷不平衡除了导致线损较高及低电压现象外，甚至会引起因过电流导致的设备加速老化、设备与导线处加快生锈、起火等现象，影响电网安全。

同时，现有切换相间电压的元器件因瞬间换相会产生较大的相间电流，容易烧毁元器件，甚至会引起用电设备因相间电压过高而损毁等现象。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开一种0.4kV配网单相电供电负荷在线调相器，为实现本发明目的，主要通过以下手段：

一种0.4kV配网单相电供电负荷在线调相器，包括调相选择控制器、开关控制器、转换电路、辅助开关、过零检测器；其中，调相选择控制器接入220V交流电源，通过降压整流转换成5V、2A电源以供该设备运行；调相选择控制器设置有三个按钮，每次只能有一个按下，则其他按钮弹起；在换相过程中按下相应按钮，将对相对应的相序进行换相，并向开关控制器、转换电路、辅助开关、过零检测器发出信号；同时接收开关控制器、转换电路、辅助开关、过零检测器反馈回来的信号，判断电压、电流是否过零；开关控制器由三个单相可控开关组成，每一个单相可控开关受调相选择控制器控制，并向调相选择控制器反馈电压电流是否过零；转换电路实现负荷供电换相；辅助开关为单相可控开关，由调相控制器控制其打开或者闭合，处于常开状态，在换相过程中闭合。

进一步的，转换电路包括三个单相可控开关、一个双向晶闸管TRIAC、一个TVS二极管；其中每一个单相可控开关由调相控制器发出控制信号，控制其打开或者闭合；双向晶闸管TRIAC，是把两个晶闸管反接在一起而构成。

进一步的，该0.4kV配网单相电供电负荷在线调相器调相步骤为：

S1、在负荷调相之前，开关控制器中A相单相开关闭合，B、C相单相开关打；调相选择控制器发出信号，1#转换电路的A相单相可控开关和2#转换电路的B相单相可控开关同时闭合；

S2、1#转换电路的A相单相可控开关和2#转换电路的B相单相可控开关完全闭合后，过零检测器检测负荷侧出线的电压是否过零；若没有过零，则继续检测负荷侧出线的电压是否过零，直到负荷侧出线的电压过零；

S3、向1#转换电路的双向晶闸管发出导通信号，触发1#转换电路的双向晶闸管导通，同时辅助开关闭合；

S4、1#转换电路的双向晶闸管运行稳定后(电压与负荷侧电压相同)，检测负荷侧出线的电流是否过零；若没有过零，则继续检测，直到负荷侧出线的电流过零；

S5、控制开关器中的A相开关断开；

S6、控制开关器中的A相开关断开后，检测负荷侧出线的电压是否过零；若没有过零，则继续检测负荷侧出线的电压是否过零，直到负荷侧出线的电压过零；

S7、继续向1#转换电路的双向晶闸管发出1/4正弦导通信号，之后停止1#转换电路的双向晶闸管的信号，延迟1/4个正弦导通信号，向2#转换电路的双向晶闸管发出导通信号；

S8、2#转换电路的双向晶闸管运行稳定后，检测负荷侧出线的电压是否过零；若没有过零，则继续检测，直到负荷侧出线的电压过零；

S9、控制开关器中的B相开关闭合，待运行稳定后，停止2#转换电路的双向晶闸管信号，同时断开辅助开关。

本发明的益处在于：

该设备实现在线调相，在保证不断电的情况下调给供电负荷的供电相序，通过两组转换电路进行换相。在换相过程中为避免相间电压及冲击电流影响，设计避雷元器件，将相间电压及冲击电流直接接地释放，降低设备运行危险隐患。

避雷元器件选取双向TVS二极管。因为冲击电流时间极短，所以对电量损耗极小。

该技术能实现智能调相，自动分析判断所需切换相序、判断零点，实现安全换相，确保设备和输出不受相间电压和冲击电流的影响。

该设备可用于配电台区三相负荷调相，保证供电可靠率和电压合格率的同时减少人工操作、降低线损、节约电能。

附图说明

图1为本发明结构示意图

图2为本发明转换电路结构图。