一种换流站低压交变负荷平衡装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种换流站低压交变负荷平衡装置，包括站用变压器、电流互感器以及单相负荷，电流互感器连接在站用变压器的低压侧，还包括控制器，所述单相负荷上设有三相投切开关，控制器的一端与所述电流互感器连接，另一端与所述三相投切开关连接。本实用新型通过控制器调节三相投切开关的位置，调控简单有效，易于实现三相负荷的平衡，在原有的换流站上改造容易，安装方便，成本低，并且以空调照明系统为调节对象，不会对站内设备运行造成影响，负荷平衡效果更佳。
【专利说明】一种换流站低压交变负荷平衡装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及换流站领域，特别是涉及一种换流站低压交变负荷平衡装置。
【背景技术】
[0002]换流站设备多，站用电系统负荷大、结构复杂。
[0003]由于存在大量的换流站用电设备，并且单相负荷受电力系统运行方式、外部环境等因素的影响，往往无法均匀分布到三相母线上，使得站用变压器长期处于三相不平衡运行状态，造成有功损耗增大，严重时产生的零序电流和中性点漂移甚至造成保护误动和变压器损坏。
[0004]因此，有必要采用负荷自动平衡装置，以达到站用电最优运行的目标。
【发明内容】
[0005]本实用新型针对上述现有技术存在的问题，提出了一种换流站低压交变负荷平衡装置，用于平衡换流站三相用电负荷，以优化换流站的运行。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下:
[0007]—种换流站低压交变负荷平衡装置，包括站用变压器、电流互感器以及单相负荷，电流互感器连接在站用变压器的低压侧，还包括用于调节所述单相负荷的控制器，所述单相负荷上设有三相投切开关，控制器的一端与所述电流互感器连接，另一端与所述三相投切开关连接。
[0008]通常单相负荷上设有单相开关，本实用新型将其改为三相投切开关，并共用原有的电流互感器，通过控制器连接电流互感器和三相投切开关，并根据实际控制需要配置控制器，从而实现负荷自动平衡功能。在原有的换流站上改造容易，安装方便，成本低。
[0009]所述单相负荷为空调照明系统。空调照明系统的负荷曲线较为稳定，且开关投切过程中不会对站内设备运行造成影响，以其为调节对象，负荷平衡效果更佳。
[0010]所述控制器由依次连接的采样电路、控制芯片和控制电路组成，采样电路与所述电流互感器相连，控制电路与所述三相投切开关相连。可以根据采集的电流和三相投切开关的位置信息，按照一定的控制逻辑，自动调节三相投切开关的位置，以平衡三相用电负荷。
[0011]本实用新型的优点:通过控制器调节三相投切开关的位置，调控简单有效，易于实现三相负荷的平衡，在原有的换流站上改造容易，安装方便，成本低；并且以空调照明系统为调节对象，不会对站内设备运行造成影响，负荷平衡效果更佳。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构示意图；
[0013]图2为本实用新型的控制结构示意图；
[0014]图3为本实用新型的用电负荷调节流程图；[0015]附图标记说明:1-站用变压器、2-电流互感器、3-三相用电设备、4-控制器、5-三相投切开关、6-单相负荷。
【具体实施方式】
[0016]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0017]如图1所示，一种换流站低压交变负荷平衡装置，包括站用变压器1、电流互感器2和单相负荷6，电流互感器2连接在站用变压器I的低压侧，还包括用于调节单相负荷6的控制器4，所述单相负荷6上设有三相投切开关5，控制器4的一端与所述电流互感器2连接，另一端与所述三相投切开关5连接。站用电压器I通常对称布置，负责向本极或本阀组供电，其三相用电设备3包括阀冷系统、阀厅、冷却器风扇、充电机等。
[0018]本实施例中的单相负荷6为空调照明系统，其负荷曲线较为稳定，且开关投切过程中不会对站内设备运行造成影响，以其为调节对象，负荷平衡效果更佳。
[0019]电流互感器2通过控制器4与单相负荷6上的三相投切开关5相连，控制器4检测三相负荷电流并监控三相投切开关5的位置，当A、B、C相之间的负荷偏差达到预设值时，由控制器4输出控制信号到三相投切开关5上，使负荷重新分配到三相母线上，达到A、B、C相之间的负荷平衡。
[0020]如图2所示，在实际应用中，控制器的采样电路包括滤波器和A/D转换器，控制芯片为单片机，控制电路包括输出继电器和输入继电器。电流互感器采集的电流信号经滤波后送入A/D转换器进行模数转换，形成数字信号输入到单片机中，由单片机判断电流大小，并综合输入继电器反馈的三相投切开关位置信号，按照一定的控制逻辑，输出投切控制信号，经输出继电器送至三相投切开关。
[0021]如图3所示，下面以空调照明系统有三个用电设备，A相负荷过高，调节A相负荷至B相为例，说明本实用新型调节三相上负荷的过程和原理。
[0022]记第一个用电设备的负荷为ΔP1,三相投切开关位置为nn、n12、n13 ;第二个用电设备的负荷为Δ P2,三相投切开关位置为η21、η22、η23 ;第三个用电设备的负荷为Δ P3,三相投切开关位置为η31、η32、η33。当投切开关在合位时取值为I,在分位时取值为0，例如ηη=1，表示第一个用电设备在A相运行。通过电流互感器2检测到的三相电流分别为ΙΑ、ΙΒ、I。，单相电压取值为U=220V，预设一个开始调节各相上负荷的启动定值ΛΡ，则有:
[0023]A 相可用调节量为:ΛΡΑ=ηηΧ AP^n21X Δ Ρ2+η31 X AP3
[0024]B 相可用调节量为:Λ PB=n12X AP^n22X Δ Ρ2+η32 X AP3
[0025]C 相可用调节量为:APc=n13X AP^n23X ΔΡ2+η33Χ AP3
[0026]A、B相之间负荷差量为:Aab=(Ia-1b) XU
[0027]A、C相之间负荷差量为:Aac=(Ia-1c) XU
[0028]B、C相之间负荷差量为:Abc=(Ib-1c) XU
[0029]通过上式计算A、B相之间的负荷差量Aab，判断其是否大于启动定值ΛΡ，若是，则接着计算A、C相之间的负荷差量并判断是否大于启动定值ΛΡ，若是，则说明A相上的负荷过高，需要调节至其它相上；若A、B相之间的负荷差量Aab或A、C相之间的负荷差量ΔΑ。小于启动定值Λ P，则不需要调节。[0030]接着，判断A相是否有可用调节量APa，若没有，自然不用调节；当APa大于O时，选取接入A相上的用电设备为调节对象，具体而言，若nn=l，则选取第一个用电设备，若η21=1,则选取第二个用电设备，若η31=1,则选取第三个用电设备。
[0031]最后,判断Α、Β相之间的负荷差量ΔΑΒ是否大于第一个用电设备的负荷为
两倍，A、C相之间的负荷差量ΔΑ。是否大于第一个用电设备的负荷为AP1，若是，则将A相上的负荷转移至B相上；即在调节对象的调节范围内，将用电设备上的三相投切开关从A相接入点切至B相，令ηη=0、η12=1,或η21=0、η22=1,或η31=0、η32=1,实现负荷从A相转移至B相。做以上判断主要是为了使负荷从A相转移至B相后能达到三相平衡状态，负荷转移后A相减少负荷AP1, B相增加负荷AP1, C相负荷不变，因此转移前后A、B相之间负荷变化2 ΛP1, A、C相之间变化AP10例如，A相上原有负荷为120kW，B相负荷为100kW，C相负荷为IlOkW,调节的负荷量为10kW，此时将调节的负荷量从A相转移至B相，则调节后三相负荷均为IlOkW,达到平衡状态。
[0032]将负荷从B相调节至C相或者从C相调节至A相的方法，与上述从A相调节至B相的方法类似，只需要根据不同的判断式配置好控制器，按照相同的程序调节即可，本实施例不再赘述。
[0033]本实用新型的结构以及调节各相上负荷的过程及原理简单，在原有的换流站上改造容易，安装方便，成本低，实用性强；并且以空调照明系统为调节对象，不会对站内设备运行造成影响，负荷平衡效果更佳。
[0034]上列详细说明是针对本实用新型之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
【权利要求】
1.一种换流站低压交变负荷平衡装置，包括站用变压器、电流互感器以及单相负荷，电流互感器连接在站用变压器的低压侧，其特征在于，还包括用于调节所述单相负荷的控制器，所述单相负荷上设有三相投切开关，控制器的一端与所述电流互感器连接，另一端与所述三相投切开关连接。
2.根据权利要求1所述的换流站低压交变负荷平衡装置，其特征在于，所述单相负荷为空调照明系统。
3.根据权利要求1或2所述的换流站低压交变负荷平衡装置，其特征在于，所述控制器由依次连接的采样电路、控制芯片和控制电路组成，采样电路与所述电流互感器相连，控制电路与所述三相投切开关相连。
【文档编号】H02J3/26GK203707787SQ201320736900
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】李豹, 江 一, 李金安, 李乾坤, 包威, 张蔷, 王志恩, 赖桂森, 李果明 申请人:中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局