[发明专利]三相负荷平衡装置及方法

说明书

本发明公开一种三相负荷平衡装置及方法，其中，该三相负荷平衡装置包括相别检测模块，用于检测待切换负荷所在相别的负荷开关的开闭状态；零点侦测模块，用于侦测切换负荷所在相别的电流零点状态和电压零点状态；控制器，与相别检测模块、零点侦测模块、各相负荷开关均连接，当相别检测模块检测到的待切换负荷所在相别的负荷开关闭合时，控制器控制待切换负荷所在相别的负荷开关在电流零点状态时断开，在电压零点状态时将待切换负荷切入切换相线路；实现了可精准检测负荷开关状态，避免电网的负荷在换相过程中负荷开关不响应而造成的相间短路、负荷开关损坏的问题。

技术领域

本发明涉及电网电路技术领域，特别涉及一种三相负荷平衡装置及方法。

背景技术

在低压电网中，绝大多数为三相四线制供电网络，而由于大多数的用电设备为单相用电，因此常会出现三相负荷不平衡的现象。三相负荷的不平衡会对变压器及电网造成危害，引起供电变压器的输出效率以及变压器损伤、损坏以及输电线加速老化等影响。因而在电网中，常常需要对变压器三相负荷进行动态的平衡分配，从而保持变压器三相负荷的相对平衡，降低线路设备损耗，保障电力设备的安全。而负荷平衡最有效的方式就是负荷开关切换模式，目前多采用软件方法分别对三相电压进行零点采集，在接收到换相命令后断开当前闭合相开关，然后闭合需要闭合的相别开关。在这个过程中，因为无法判断需要断开的开关是否已断开，所以闭合所需闭合的相别开关时，有可能会导致相间短路及开路的严重电网事故发生。

发明内容

本申请实施例通过提供一种三相负荷平衡装置及方法，解决了现有技术中电网负荷在换相平衡过程中，负荷开关不响应而造成的相间短路、负荷开关损坏的问题，实现了可精准检测负荷开关状态，避免电网的负荷在换相过程中相间短路；在电流零点和电压零点状态进行负荷切换相，避免高电压、高电流的情况下，造成切入瞬间的电流或电压过大而对负荷开关造成损伤或损毁，进一步保证了负荷转移的安全性和准确性。

本申请实施例提供了一种三相负荷平衡装置，包括：

相别检测模块，用于检测待切换负荷所在相别的负荷开关的开闭状态；

零点侦测模块，用于侦测切换负荷所在相别的电流零点状态和电压零点状态；

控制器，与所述相别检测模块、所述零点侦测模块、各相所述负荷开关均连接，当所述相别检测模块检测到的待切换负荷所在相别的负荷开关闭合时，所述控制器控制所述待切换负荷所在相别的负荷开关在电流零点状态时断开，在电压零点状态时将所述待切换负荷切入切换相线路。

可选地，所述电流零点状态与电压零点状态之间的时间间隔小于或等于所述三相平衡装置所在电网的交流电单周期时间。

可选地，所述相别检测模块包括采集单元和信号转换单元，所述采集单元的检测端与所述待切换负荷所在相别连接，所述所述采集单元的输出端与所述信号转换单元的输入端连接，所述信号转换单元的输出端与所述控制器连接；所述采集单元用于检测所述待切换负荷所在相别的负荷开关的开闭状态，所述信号转换单元将所述开闭状态转换为对应的电平信号传输至所述控制器。

可选地，所述采集单元包括整流桥、光耦、第一电阻以及第二电阻，所述整流桥的第一输入端作为所述采集单元的采集端与所述待切换负荷所在相别连接，所述整流桥的第二输入端与所述待切换负荷所在相别的负荷开关的输出端连接，所述整流桥的第一输出端经第一电阻与光耦的发光二极管的阳极连接，所述整流器的第二输出端经第二电阻与光耦的发光二极管的阴极连接；所述光耦的光敏三极管的集电极作为采集单元的输出端与所述信号转换单元的输入端连接，所述光耦的光敏三极管的发射极接地。

可选地，所述采集单元还包括第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述整流器的第二输出端、第二电阻之间的公共端连接，所述第一二极管的阴极与所述第一电阻、光耦的发光二极管的阳极之间的公共端连接。