一种三相不平衡自适应调整装置

1.本实用新型涉及三相配电技术领域，更具体地说，它涉及一种三相不平衡自适应调整装置。


背景技术：

2.三相不平衡是指在电力系统中三相电流或电压的幅值不一致，且幅值差超过规定范围。而单相负载换相切换是常见的处置方式。
3.目前，传统操作方式是以人工操作进行切换，部分采用智能化操作，主要是通过将电流互感器的检测到三相电流值上传至上位机，通过上位机分析计算三相不平衡度和负载切换后的整体供电情况，来确定单相负载切换的具体操作。然而，负载切换后的整体供电情况分析计算占用时间较长，且上位机与不平衡调整装置之间的信息传输也容易存在传输延迟，同时也容易因网络信号不稳定导致信号传输的及时性较差，导致三相不平衡处置的效率不高以及处置的可靠性较差。
4.因此，如何研究设计一种能够克服上述缺陷的三相不平衡自适应调整装置是我们目前急需解决的问题。


技术实现要素：

5.为解决现有技术中的不足，本实用新型的目的是提供一种三相不平衡自适应调整装置，在三个电流互感器检测到三相不平衡时，逻辑切换单元先将两个相线所对应的电流值进行比较，然后快速的将负载切换至电流值较小的相线，能够实现三相不平衡的快速自适应调整。
6.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种三相不平衡自适应调整装置，包括处理器、逻辑切换单元、控制器、开关切换件k0、开关切换件k1、负载以及三个电流互感器；
7.三个电流互感器通过开关切换件k0分别与相线a、相线b、相线c独立连接，三个电流互感器的输出端均与处理器和逻辑切换单元连接，处理器的输出端与开关切换件k0连接；
8.逻辑切换单元的输出端与控制器的输入端连接，控制器的输出端与开关切换件k1连接；
9.负载的一端通过开关切换件k1分别与相线a、相线b、相线c独立连接，且负载的另一端与零线n连接；
10.逻辑切换单元用于筛选出三个电流互感器中电流值较小的相线后输出电平信号，控制器响应于电平信号后控制开关切换件k1启闭，使得负载接入相应的相线。
11.进一步的，所述逻辑切换单元配置有第一比较器u1、第二比较器u2、第一单刀双掷开关s1以及第二单刀双掷开关s2；
12.相线a与第一比较器u1的同相输入端连接，相线c与第二比较器u2的反向输入端连
接；
13.且第一比较器u1的反向输入端通过第二单刀双掷开关s2分别连接于相线b、相线c；
14.以及第二比较器u2的同相输入端通过第一单刀双掷开关s1分别连接于相线a、相线b。
15.进一步的，所述处理器用于根据三个电流互感器的电流值计算出三相不平衡度，并在三相不平衡度超出标准阈值时控制逻辑切换单元启动。
16.进一步的，所述开关切换件k0配置有相互并联的第一开关a、第一开关b、第一开关c，第一开关a、第一开关b、第一开关c响应于处理器输出的启闭信号后同步闭合。
17.进一步的，所述开关切换件k1配置有相互并联的第二开关a、第二开关b、第二开关c，第二开关a、第二开关b、第二开关c响应于控制器输出的切换信号后保持至多一个开关闭合。
18.进一步的，所述处理器内置有定时器，处理器响应于定时器输出的定时信号后启动开关切换件k0。
19.进一步的，所述处理器的输出端连接有报警器；
20.处理器在三相不平衡度超出预警阈值时输出预警信号；
21.报警器响应于预警信号后启动。
22.进一步的，所述处理器的输出端连接有信号发射器。
23.进一步的，所述处理器的输入端连接有信号接收器。
24.进一步的，所述处理器为arm处理器。
25.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
26.1、本实用新型提出的一种三相不平衡自适应调整装置，在三个电流互感器检测到三相不平衡时，逻辑切换单元先将两个相线所对应的电流值进行比较，然后快速的将负载切换至电流值较小的相线；若此时仍然存在三相不平衡，则将较小的电流值与第三个相线的电流值进行比较，同样将负载快速切换至电流值较小的相线；若第一次比较后三相不平衡消除后，则不再进行比较，能够实现三相不平衡的快速自适应调整；
27.2、本实用新型采用第一比较器u1、第二比较器u2、第一单刀双掷开关s1以及第二单刀双掷开关s2来实现三个相线的电流值两两比较，实现成本低，且能够适用于负载在任何相线的切换；
28.3、本实用新型通过报警器能够实现三相不平衡的自动预警。
29.4、本实用新型通过信号接收器和信号发射器，能够实现调整装置的远程控制。
附图说明
30.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
31.图1是本实用新型实施例中的整体工作原理图。
具体实施方式
32.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，
对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
33.需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。
34.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
36.实施例：一种三相不平衡自适应调整装置，如图1所示，包括处理器、逻辑切换单元、控制器、开关切换件k0、开关切换件k1、负载以及三个电流互感器。三个电流互感器通过开关切换件k0分别与相线a、相线b、相线c独立连接，三个电流互感器的输出端均与处理器和逻辑切换单元连接，处理器的输出端与开关切换件k0连接。逻辑切换单元的输出端与控制器的输入端连接，控制器的输出端与开关切换件k1连接。负载的一端通过开关切换件k1分别与相线a、相线b、相线c独立连接，且负载的另一端与零线n连接。逻辑切换单元用于筛选出三个电流互感器中电流值较小的相线后输出电平信号，控制器响应于电平信号后控制开关切换件k1启闭，使得负载接入相应的相线。
37.在本实施例中，逻辑切换单元配置有第一比较器u1、第二比较器u2、第一单刀双掷开关s1以及第二单刀双掷开关s2。相线a与第一比较器u1的同相输入端连接，相线c与第二比较器u2的反向输入端连接。且第一比较器u1的反向输入端通过第二单刀双掷开关s2分别连接于相线b、相线c。以及第二比较器u2的同相输入端通过第一单刀双掷开关s1分别连接于相线a、相线b。
38.需要说明的是，相线a、相线b、相线c与第一比较器u1、第二比较器u2、第一单刀双掷开关s1以及第二单刀双掷开关s2的连接方式可以直接替换，在此不受限制。
39.处理器用于根据三个电流互感器的电流值计算出三相不平衡度，并在三相不平衡度超出标准阈值时控制逻辑切换单元启动。需要说明的是，三相不平衡度的计算方式为本领域的常规技术，不涉及计算机程序的改进，也不做过多赘述。
40.在本实施例中，开关切换件k0配置有相互并联的第一开关a、第一开关b、第一开关c，第一开关a、第一开关b、第一开关c响应于处理器输出的启闭信号后同步闭合。
41.在本实施例中，开关切换件k1配置有相互并联的第二开关a、第二开关b、第二开关c，第二开关a、第二开关b、第二开关c响应于控制器输出的切换信号后保持至多一个开关闭合。
42.此外，处理器内置有定时器，处理器响应于定时器输出的定时信号后启动开关切换件k0。
43.另外，处理器的输出端连接有报警器，处理器在三相不平衡度超出预警阈值时输
出预警信号，报警器响应于预警信号后启动。处理器的输出端连接有信号发射器，处理器的输入端连接有信号接收器，处理器为arm处理器，能够实现调整装置的远程控制。
44.需要说明的是，第一比较器u1、第二比较器u2可采用数字信号比较，也可以采用模拟信号比较；此外，即可采用对电流值的比较，也可以采用对电压值的比较。
45.工作过程：在处理器检测到三相不平衡时，首先将负载所在相线的电流值与另外两个相线中的任意一个的电流值进行比较。假设负载此时接在相线a，若相线a的电流值比c相线大，则控制器响应于第二比较器u2输出的低电平信号后控制开关切换件k1中的第二开关a单独闭合。接着通过处理器继续检测是否还存在三相不平衡，若不存在，则停止整个调整装置。若还是存在三相不平衡，则处理器控制第一单刀双掷开关s1启动，使得相线b接入第一比较器u1的反向输入端，继续进行比较。若相线b的电流值小于相线c的电流值，则控制器控制开关切换件k1中的第二开关a断开、第二开关b闭合，使得负载接入相线b。
46.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。