基于磁保持继电器的小电量高损台区线损治理装置的制作方法

1.本实用新型涉及基于磁保持继电器的小电量高损台区线损治理装置，属于智能电网领域。


背景技术：

2.现有技术中，农业用电较为灵活，农灌机井负荷季节性小电量，光棚长期小电量，造成配电线路长期轻载，导致因线路和台区轻载造成损耗，空载时，不能够自动断闸，资源浪费且线路长期通电不安全。


技术实现要素：

3.本实用新型公开一种基于磁保持继电器的小电量高损台区线损治理装置，空载情况下自动分闸切断供电，当用户侧开关闭合时台区出线开关自动合闸恢复供电，整个过程的时间控制在1秒之内。
4.本实用新型具体方案如下：
5.基于磁保持继电器的小电量高损台区线损治理装置，在台区低压表箱中各个电能表的下端设置台区线损监测单元；
6.台区线损监测单元包括第一3联磁保持继电器k1、第二3联磁保持继电器k2、开关k3、第一旁路电阻r1、第二旁路电阻r2、第三旁路电阻r3、第一电流采样电阻ra、第二电流采样电阻rb、第三电流采样电阻rc、电压放大模块、模数转换模块、控制逻辑生成模块和工作电源；
7.电能表的三相电流测量出线分别串联连接括第一3联磁保持继电器k1、第二3联磁保持继电器k2的三组接线端，第一3联磁保持继电器k1的磁保持接线端、第二3联磁保持继电器k2的磁保持接线端和开关k3串联连接构成回路；
8.第一旁路电阻r1、第二旁路电阻r2和第三旁路电阻r3分别串联连接在线路母线和第二3联磁保持继电器k2的输出端之间，其中线路母线与第二3联磁保持继电器k2的输出端之间a相、b相和c相相对应；
9.第一电流采样电阻ra、第二电流采样电阻rb和第三电流采样电阻rc分别串联连接在第二3联磁保持继电器k2的输出端的a相、b相和c相上；
10.第一电流采样电阻ra、第二电流采样电阻rb和第三电流采样电阻rc的两端分别并联连接一个电压放大模块，电压放大模块连接模数转换模块，所述模数转换模块连接控制逻辑生成模块，控制逻辑生成模块与开关k3相连接，控制逻辑生成模块控制开关k3的闭合或者打开；
11.工作电源一端接零线，一端接线路母线上的火线。
12.第一电流采样电阻ra、第二电流采样电阻rb和第三电流采样电阻rc为毫欧级电流采样电阻。
13.ra=rb=rc，第一电流采样电阻ra、第二电流采样电阻rb和第三电流采样电阻rc的
取值范围为500mω~1000 mω。
14.控制逻辑生成模块为或逻辑门。
15.开关k3两端并联连接有保护电容。
16.开关k3上设置有led，用于指示开关k3的工作状态。
17.控制逻辑生成模块的输出脉冲信号的宽度为50 ms ~100ms。
18.控制逻辑生成模块包括闹钟定时器。
19.本实用新型有益效果包括：
20.本实用新型所涉及一种基于磁保持继电器的小电量高损台区线损治理装置，小电量台区治理控制装置在不改变客户用电习惯的前提下，做到空载情况下自动分闸切断供电，当用户侧开关闭合时台区出线开关自动合闸恢复供电，整个过程的时间控制在1秒之内，对用户来说几乎无感知。这种运行模式在满足负荷正常用电的基础上就可以有效降低配电线路空载损耗，从而达到线损治理的目标要求。广泛应用于农灌机井负荷季节性小电量特性、光棚长期小电量特性等线损率较高的台区。
21.针对季节性、时段性较高的农业台区采用间歇式供电的运行模式，即在空载情况下台区变压器低压出线分户开关自动分闸切断供电，在用户需要工作时变压器出线分户开关能自动合闸，在满足负荷正常用电的基础上可以有效降低配电线路空载损耗。
附图说明
22.图1本技术基于磁保持继电器的小电量高损台区线损治理装置电路示意图。
具体实施方式
23.以下将结合附图及实施方式对本实用新型进一步详细地解释说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
24.如图1所示，基于磁保持继电器的小电量高损台区线损治理装置，在台区低压表箱中各个电能表的下端设置台区线损监测单元；
25.台区线损监测单元包括第一3联磁保持继电器k1、第二3联磁保持继电器k2、开关k3、第一旁路电阻r1、第二旁路电阻r2、第三旁路电阻r3、第一电流采样电阻ra、第二电流采样电阻rb、第三电流采样电阻rc、电压放大模块、模数转换模块、控制逻辑生成模块和工作电源；
26.电能表的三相电流测量出线分别串联连接括第一3联磁保持继电器k1、第二3联磁保持继电器k2的三组接线端，第一3联磁保持继电器k1的磁保持接线端（l1的两端）、第二3联磁保持继电器k2的磁保持接线端（l2的两端）和开关k3串联连接构成回路；
27.第一旁路电阻r1、第二旁路电阻r2和第三旁路电阻r3分别串联连接在线路母线和第二3联磁保持继电器k2的输出端之间，其中线路母线与第二3联磁保持继电器k2的输出端之间a相、b相和c相相对应；
28.第一电流采样电阻ra、第二电流采样电阻rb和第三电流采样电阻rc分别串联连接在第二3联磁保持继电器k2的输出端的a相、b相和c相上；
29.第一电流采样电阻ra、第二电流采样电阻rb和第三电流采样电阻rc的两端分别并联连接一个电压放大模块，电压放大模块连接模数转换模块，所述模数转换模块连接控制
逻辑生成模块，控制逻辑生成模块与开关k3相连接，控制逻辑生成模块控制开关k3的闭合或者打开；
30.工作电源一端接零线，一端接线路母线上的火线。
31.第一电流采样电阻ra、第二电流采样电阻rb和第三电流采样电阻rc为毫欧级电流采样电阻。
32.ra=rb=rc，第一电流采样电阻ra、第二电流采样电阻rb和第三电流采样电阻rc的取值范围为500mω~1000 mω。
33.控制逻辑生成模块为或逻辑门。
34.开关k3两端并联连接有保护电容。
35.开关k3上设置有led，用于指示开关k3的工作状态。
36.控制逻辑生成模块的输出脉冲信号的宽度为50 ms ~100ms。
37.控制逻辑生成模块包括闹钟定时器。
38.本实施例，初始状态下台区线损监测单元处于低功耗休眠状态，第一3联磁保持继电器k1、第二3联磁保持继电器k2处于分断状态，电能表的供电被切断，进线电压通过三个旁路第一旁路电阻r1、第二旁路电阻r2和第三旁路电阻r3施加到负载侧，此时如果用户侧的三相负载全部断开，电压无法形成回路，所以线路上的三个采样电阻第一电流采样电阻ra、第二电流采样电阻rb、第三电流采样电阻r两端的压降为0，经过电压放大模块放大转换之后仍然为0，台区线损监测单元一直处于低功耗休眠状态。
39.当用户侧任意一相有负载接入时，该相电压形成回路，由于旁路电阻的存在（为毫欧级别），负载接入的瞬间相线中会产生较小的电流，该电流被采样电阻采样之后经过放大和转换将在控制逻辑模块处生成一个由低电平到高电平的跳变信号，该信号将控制逻辑生成模块从休眠状态下唤醒，同时输出一个50~100ms宽度的闭合脉冲信号给第一3联磁保持继电器k1和第二3联磁保持继电器k2，第一3联磁保持继电器k1和第二3联磁保持继电器k2闭合后，由于主回路的电阻非常小（毫欧级别），负载电流将全部通过主回路的电能表计费之后给负载供电。
40.当用户侧负载全部切除时，三个采样电阻两端的压降为0，经过电压放大模块放大转换之后仍然为0，控制逻辑模块输出0，控制逻辑生成模块在设定的时间到达之后向k1和k2输出一个50~100ms宽度的分闸脉冲，将电能表所在的回路从线路中切除。
41.在空载且休眠的状态下，控制逻辑生成模块内部设定了一个闹钟定时器，当闹钟定时器被触发时，处理器也会被唤醒，此时执行一些预定的操作，例如定时将电能表投入主回路以便集采装置进行抄表等。
42.通过本实施例，在台区分户空载的状态下，造成线损居高不下的罪魁祸首电能表被完全从线路中切除，取而代之的是新增的台区线损监测单元，经过实测，感知模块在休眠状态下的功耗仅有不到1ma的电流，且工作电压为3.3v，实施功耗仅0.0033w，几乎可以忽略不计，并且在实测用户测接入诸如手机充电器之类的轻负载到恢复供电的时间在1秒之内，对用户来说几乎时无感的。
43.在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
44.类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。