一种等零换相开关型三相负荷自动调节装置的制作方法

本实用新型涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种等零换相开关型三相负荷自动调节装置。

背景技术：

在配电台区中，变压器担负着配电和送电的重要的任务，是配电台区的中心枢纽。配电台区的线路网络则为变压器的传输电能的通道。科学的、合理的线路网络结构是变压器的安全、优质和低损供电的重要的保证。而三相负荷平衡既是平衡台区线路网络结构合理性的重要根据也是变压器正常运行的基本要求，三相负荷能否平衡，不仅关系到变压器供电的可靠性和稳定性，而且关系到变压器供电的损耗率。当前在电网运行过程中，三相不平衡已经成为常态。三相不平衡会带来变压器损耗增加、零序电流过大，局部金属件温升过高甚至烧断线路、烧毁变压器等严重后果。而且三相不平衡与低电压、低功率因数等异常存在明显的相关性，因此，对三相不平衡进行有针对性的改造显得尤为必要。

按照《配电网运维规程》(Q/GDW 1519-2014)规定，配电变压器的负荷不平衡度应符合：Yyn0接线变压器负荷不平衡度不大于15％，零线电流不大于变压器额定电流的25％；Dyn11接线变压器负荷不平衡度不大于25％，零线电流不大于变压器额定电流的40％。

目前，对于调节三相负荷不平衡的方式有以下几种：

1、人工改线调整负荷

此方案使用率最高，但其人力投入大，需切断用户供电，而且难以长期适应负荷的变化规律；

2、通过SVG静止同步补偿器补偿

此方案仅通过输出补偿电流实现配变低压出口三相负荷平衡，不能从根本上解决实际负荷均衡分配问题；此方案建设成本高，采用时必须经过充分的经济技术论证；

3、电容型三相负荷自动调节装置(相间无功补偿装置)

此方案仅通过相间功率转移实现配变低压出口三相负荷平衡，不能从根本上解决实际负荷均衡的分配问题，已配置常规低压无功补偿装置的配电台区，不宜再安装此类装置；

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术问题，提供一种等零换相开关型三相负荷自动调节装置，以降低变压器的变损和低压供电线路的线损，实现安全经济运行的目的。

为了实现上述目的，本实用新型提出一种等零换相开关型三相负荷自动调节装置，包括用于数据采集及三相负荷不平衡度监控的换相终端和多个等零低压负荷自动换相开关，所述的换相终端设置于配电变压器的低压出口侧，所述的等零低压负荷自动换相开关设置于支路沿线的用户前端，换相终端与等零低压负荷自动换相开关之间通过电力载波或无线方式进行连接，以供等零低压负荷自动换相开关执行负载转移，所述的换相终端通过网络与监控端进行连接。

优选地，所述的等零低压负荷自动换相开关，其个数根据台区变压器容量及用户数确定。

优选地，所述的换相终端，包括：壳体、处理器、存储器、显示屏、LED灯、按键及接线端子；所述的壳体表面设置有显示屏、LED灯及按键，壳体内部设置有处理器及存储器，壳体下端设置有接线端子，采用三相四线接线方式。

优选地，所述的等零低压负荷自动换相开关，内置：欠压保护报警单元、过压保护报警单元、过载保护报警单元和负载短路保护报警单元。

本实用新型提出一种等零换相开关型三相负荷自动调节装置，适用于台区配电变压器的低压侧(三相四线制的380V/220V低压配电系统)，调整系统动态平衡度达到最佳值，流经零线中的电流最小，从而大幅度地降低变压器的变损和低压供电线路的线损，提高变压器的总负荷能力，同时，还可以提升低压线路末端的供电电压(部分解决末端低电压问题)，对供、用电质量均有明显的提高、改善作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一种实施例中等零换相开关型三相负荷自动调节装置系统结构图；

图2为本实用新型一种实施例中等零低压负荷自动换相开关安装示意图；

图3为本实用新型一种实施例中换相终端主视图；

图4为本实用新型一种实施例中等零低压负荷自动换相开关主视图；

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种等零换相开关型三相负荷自动调节装置；

本实用新型一种优选实施例中，如图1和图2所示(1-台区主变；2-单相负荷；3-换相开关；4-三相负荷)，该装置包括用于数据采集及三相负荷不平衡度监控的换相终端(不平衡自动调节控制器)和多个等零低压负荷自动换相开关，所述的换相终端设置于配电变压器的低压出口侧，所述的等零低压负荷自动换相开关设置于支路沿线的用户前端，换相终端与等零低压负荷自动换相开关之间通过电力载波或无线方式进行连接，以供等零低压负荷自动换相开关执行负载转移，所述的换相终端通过网络与监控端进行连接。

本实用新型实施例中，配变出口安装有换相终端，实现台区数据采集、台区负荷监控、不平衡控制、远方通讯等功能，主要作用：(1)检测配电变压器低压出口母线和分支线路的三相电压和电流；(2)通过无线通信汇集台区内各出线换相开关的电流以及状态；(3)根据汇集数据判断不平衡调整策略并向各出线换相开关下发换相命令；(4)通过GPRS等通信方式把数据上传配网监控系统(包括PC机及移动app)；

本实用新型实施例中，支路沿线在用户前端安装等零自动换相开关，可监测自身带载回路的负荷信息，并根据智能换相终端下发的换相命令进行换相操作；主要作用：(1)实时采集负荷数据、监测负荷状态，判断负载属性；(2)数据实时上传智能配变控制终端；(3)接收换相终端下发的换相命令，根据本地实际情况决定执行换相操作；

本实用新型一种优选实施例中，如图3所示，所述的换相终端，包括：壳体、处理器、存储器、显示屏(160*160点阵式背光液晶显示屏)、LED灯、按键及接线端子；所述的壳体表面设置有显示屏、LED灯及按键，壳体内部设置有处理器及存储器，壳体下端设置有接线端子，采用三相四线接线方式。

本实用新型实施例中，节点端子包括：A相电流互感器输入、A相电压、A相电流互感器输出、B相电流互感器输入、B相电压、B相电流互感器输出、C相电流互感器输入、C相电压、C相电流互感器输出、N相电压，还设置两个备用的接线端子；此外，还设置有RS-485接口；

本实用新型实施例中，换相终端需要安装在台区配变的低压出口侧，最好安装于原有的JP柜内，或安装在就近的电杆的距离地面高度1.8m的防雨箱内；安装好的换相终端会自动实时显示该配变的不平衡状况数据，结合已准备的该配变历史数据，综合分析该配变系统产生不平衡的主要原因，并在该配变线路拓扑图中选择合适的等零换相开关的安装点；

各开关的安装点的选择原则如下：

(1)安装便利，便于安全操作；

(2)供电线路的前、中、末段都应有选点(建议比例：2：3：5或3：3：4)；

本实用新型一种优选实施例中，如图4所示，所述的等零低压负荷自动换相开关，包括：壳体、显示屏(160*160点阵式背光液晶显示屏)、LED灯、按键及接线端子；所述的壳体表面设置有显示屏、LED灯及按键，壳体下端设置有接线端子，内置：欠压保护报警单元、过压保护报警单元、过载保护报警单元和负载短路保护报警单元。

本实用新型实施例中，等零低压负荷自动换相开关个数根据台区变压器容量及用户数确定，120A等零换相开关带4-6户，250A等零换相开关带8-12户(数量安实际负荷调整)；

本实用新型实施例中，等零低压负荷自动换相开关，安装位置应高于1.8m，环境空气中应无腐蚀性气体；等零低压负荷自动换相开关与换相终端及等零低压负荷自动换相开关之间的无障碍通讯距离为2000米，每个等零低压负荷自动换相开关具有通讯中继功能，安装后自动与换相终端通讯组网运行；等零低压负荷自动换相开关换相时间小于等于10ms，不用断用户，不会引起常用电器的复位和重启动，也不会对电器产生损害；

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。