[发明专利]零毫秒三相不平衡治理换相开关及其换相时序控制方法

说明书

本发明公开了零毫秒三相不平衡治理换相开关及其换相时序控制方法，包括上电路板、晶闸管、磁保持继电器和下电路板，所述晶闸管和所述磁保持继电器均通过管脚插接在所述下电路板上，所述晶闸管设置有3个，分别为A相晶闸管、B相晶闸管和C相晶闸管，所述磁保持继电器也设置有3个，分别为A相磁保持继电器、B相磁保持继电器和C相磁保持继电器，所述下电路板上还设置有换相单元电路用于换相，所述上电路板上安装有数码管。有益效果在于：通过电力电子器件及磁保持继电器的配合，实现了将负载从当前连接相切换到轻载相时，不会中断负载供电，无需换相时间。这样既解决了供电配网的三相不平衡问题，又不会对用户用电带来不良影响。

技术领域

本发明涉及配电网辅助设备领域，具体是涉及零毫秒三相不平衡治理换相开关及其换相时序控制方法。

背景技术

我国低压变压器及供电线路采用三相四线制供电方式，低压供电台区用电用户大多数为单相用电用户，单相用户数量在三相上的不平均分布及用电的不同期性导致三相负荷不平衡，三相瞬时电流差异较大。由此给供电变压器及供电线路带来了诸多危害，例如三相电流不平衡导致供电变压器铁芯中的磁通不能完全抵消，涡流效应使得变压器铁芯发热严重，加剧了变压器老化，严重的可能导致火灾发生；三相供电线路电流不平衡，重载相电流很大而轻载相电流较小，这使得中性线电流非常大。由于电缆的趋肤效应及电缆存在线路阻抗，重载相及中性线的损耗加剧，同时也会导致电缆温度升高，加速电缆老化；重载相的电流过大，可能会超过台区运行保护装置发生过载保护动作，导致整个台区中断供电；不平衡导致的中性线电流过大，供电线路在中性线上的线路压降增大，这导致台区末端用户的电压降低，影响用户正常用电。

目前的换相开关适用于低压供电台区配网中，作为将单相负载在三相之间自动切换的智能装置使用，可以有效的调控三相负载均衡分配，有利于供电设备运行安全、降低供电损耗。现有的换相开关工作方式为接收到换相指令后，将负载从当前连接相上切除，然后再投入到负载较轻的另一相上。这样就会从当前连接相切除后，还未投入到另一相期间，用户供电会中断的现象，这段时间称为换相时间，一般为10-20毫秒。换相时间带来的几个不利影响是对供电敏感的用电设备，会发生关机、停机、闪烁、功能紊乱等现象。严重的会导致用电电器烧毁，其次重新投入到轻载相时会产生涌流，这对供电网络及供电设备会带来不利影响。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供零毫秒三相不平衡治理换相开关。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

零毫秒三相不平衡治理换相开关，包括上电路板、晶闸管、磁保持继电器和下电路板，所述晶闸管和所述磁保持继电器均通过管脚插接在所述下电路板上，所述晶闸管设置有3个，分别为A相晶闸管、B相晶闸管和C相晶闸管，所述磁保持继电器也设置有3个，分别为A相磁保持继电器、B相磁保持继电器和C相磁保持继电器，所述下电路板上还设置有换相单元电路用于换相，所述上电路板上安装有数码管，所述上电路板上还设置有用于控制和信号处理的CPU单元、驱动单元电路、数码管及指示灯显示电路、RF单元电路和电源单元电路，所述CPU单元分别与所述驱动单元电路、所述数码管及指示灯显示电路、所述换相单元电路、所述RF单元电路和所述电源单元电路通信连接。

进一步的，所述上电路板一侧设置有面盖，所述上电路板通过螺丝安装固定在所述面盖内侧，所述面盖外侧表面固定有按钮，所述按钮与所述上电路板接触连接便于输送按钮控制信号。

进一步的，所述下电路板一侧设置有底盖，所述下电路板通过螺丝固定在所述底盖的内侧，所述底盖和所述面盖通过螺栓固定安装在一起。

进一步的，所述面盖底部还安装有接线端子，所述接线端子用于压接电源线。

进一步的，所述接线端子上扣盖有下盖，所述下盖的两端铆接在所述接线端子上便于翻盖和扣盖。

进一步的，所述CPU单元基于STM32F103RC芯片进行数据信号的处理。