三相負(fù)荷平衡器的制造方法
【專利摘要】三相負(fù)荷平衡器，由變頻電源、開關(guān)、控制器組成，控制器是接受臺區(qū)監(jiān)控主機(jī)命令并且控制變頻電源和開關(guān)，變頻電源可以產(chǎn)生不同頻率的220V的交流電，產(chǎn)生的交流電作為負(fù)載轉(zhuǎn)移的過渡電源。本發(fā)明以變頻電源作為緩沖，實現(xiàn)了負(fù)荷在三相間的動態(tài)切換，對電網(wǎng)沒有沖擊，對用電設(shè)備沒有任何影響，可以有效解決低壓電網(wǎng)三相不平衡問題。
【專利說明】三相負(fù)荷平衡器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種三相負(fù)荷平衡器。

【背景技術(shù)】
[0002]三相不平衡是指在電力系統(tǒng)中三相電流(或電壓)幅值不一致，且幅值差超過規(guī)定范圍。在三相負(fù)載平衡的情況下，三相四線電路中，三相電流的相量和等于零，即Ia+Ib+Ic = O,零線電流等于零。但是在三相負(fù)載不平衡時,三相電流的向量和并不等于零，即Ia+Ib+Ic = IN古0，三相四線制中的零線電流不為零。在低壓三相四線制的城市居民和農(nóng)網(wǎng)供電系統(tǒng)中，由于用電戶多為單相負(fù)荷或單相和三相負(fù)荷混用，并且負(fù)荷大小不同和用電時間的不同。所以，電網(wǎng)中三相間的不平衡電流是客觀存在的，并且這種用電不平衡狀況無規(guī)律性，也無法事先預(yù)知。對于三相不平衡電流，電力部門除了盡量合理地分配負(fù)荷之外幾乎沒有什么行之有效的解決辦法。
[0003]電網(wǎng)中的不平衡電流會增加線路及變壓器的銅損，還會增加變壓器的鐵損，降低變壓器的出力甚至?xí)绊懽儔浩鞯陌踩\(yùn)行。
[0004]由不對稱負(fù)載引起的電網(wǎng)三相電壓不平衡有以下解決辦法:1、將不對稱負(fù)荷分散接在不同的供電點，以減少集中連接造成不平衡度嚴(yán)重超標(biāo)的問題；2、使用交叉換相等辦法使不對稱負(fù)荷合理分配到各相，盡量使其平衡化；3、加大負(fù)荷接入點的短路容量，如改變網(wǎng)絡(luò)或提高供電電壓級別提高系統(tǒng)承受不平衡負(fù)荷的能力；4、裝設(shè)平衡裝置。
[0005]現(xiàn)在常見的解決辦法是對電網(wǎng)進(jìn)行無功功率補(bǔ)償。無功補(bǔ)償?shù)脑?把具有容性功率負(fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并接在同一電路，當(dāng)容性負(fù)荷釋放能量時，感性負(fù)荷吸收能量，而感性負(fù)荷釋放能量時，容性負(fù)荷吸收能量，能量在兩種負(fù)荷之間交換。這樣，感性負(fù)荷所吸收的無功功率可從容性負(fù)荷輸出的無功功率中得到補(bǔ)償，這就是無功補(bǔ)償?shù)脑?。無功補(bǔ)償?shù)木唧w實現(xiàn)方式:把具有容性功率負(fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并聯(lián)接在同一電路，能量在兩種負(fù)荷之間相互交換。這樣，感性負(fù)荷所需要的無功功率可由容性負(fù)荷輸出的無功功率補(bǔ)償。但是無功功率補(bǔ)償?shù)霓k法仍然有很多問題:電容器損壞頻繁；電容器外熔斷器在投切電容器組及運(yùn)行中常發(fā)生熔斷；電容器組經(jīng)常投入使用率低。
[0006]電容器損壞主要原因由于在選擇電壓等級時沒有考慮諧波背景的影響，造成所選擇的電壓等級偏低，長期運(yùn)行電容器將容易損壞。電容器外熔斷器經(jīng)常發(fā)生熔斷，主要是合閘涌流對熔斷器的沖擊或者熔斷器額定電流的選擇偏小造成的，或是不同電抗率組別的電容器組投切順序不當(dāng)所致。電容器投入使用率低主要是由于在電容器容量選擇及分配不當(dāng)造成的。
[0007]雖然對于三相不平衡的問題有了很多的研究，但是現(xiàn)在仍然沒有完美的解決問題的方案。這主要是因為負(fù)載不平衡是不確定的，導(dǎo)致三相電流不確定，所以在進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒ū容^復(fù)雜，效果也不完美。本發(fā)明采取新的思維方法進(jìn)行三相不平衡負(fù)載的調(diào)整，使得三相電流保持平衡。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供負(fù)載平衡器，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0009]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0010]采用分布式布局，由變壓器輸出端的臺區(qū)監(jiān)控主機(jī)及安裝于線路分支點的三相負(fù)荷平衡器組成。
[0011]臺區(qū)監(jiān)控主機(jī)監(jiān)測變壓器各相負(fù)荷總電流及各負(fù)荷平衡器所在相線及電流，向電流值較大相線上的部分負(fù)荷平衡器發(fā)出換相指令，使之切換到電流較小的相線上，使得變壓器輸出級出力均衡。
[0012]三相負(fù)荷平衡器切換過程:
[0013]假如由A相切換到B相，接收到換相指令后，變頻電源啟動，輸出與A相幅值、頻率、相位相同的正弦波，與A相線并接，斷開A相相線后電源單獨帶動負(fù)載開始變頻，電源輸出與B相線同步后再B相并接，斷開電源輸出，切換完成。
[0014]三相負(fù)荷平衡器是本系統(tǒng)的核心部分，由變頻電源、開關(guān)、控制器組成，控制器是接受臺區(qū)監(jiān)控主機(jī)命令并且控制變頻電源和開關(guān)，變頻電源可以產(chǎn)生不同頻率的220V的交流電，產(chǎn)生的交流電作為負(fù)載轉(zhuǎn)移的過渡電源。開關(guān)是用來連接用戶負(fù)載和電源的，負(fù)載借由開關(guān)的導(dǎo)通接到不同的電源上，這樣才能實現(xiàn)負(fù)載在三相電不同相上的轉(zhuǎn)移。
[0015]有益效果:
[0016]本發(fā)明以變頻電源作為緩沖，實現(xiàn)了負(fù)荷在三相間的動態(tài)切換，對電網(wǎng)沒有沖擊，對用電設(shè)備沒有任何影響，可以有效解決低壓電網(wǎng)三相不平衡問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1本發(fā)明的系統(tǒng)組成框圖；
[0018]圖2本發(fā)明中最重要的負(fù)荷平衡器的組成框圖。

【具體實施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的實現(xiàn)技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0020]如圖1、圖2所示，三相負(fù)荷平衡器，控制中心⑴進(jìn)行整個地區(qū)的電網(wǎng)檢測，檢測三相電的不平衡，臺區(qū)監(jiān)控主機(jī)(2)進(jìn)行本地區(qū)的三相電的電流檢測，然后講數(shù)據(jù)反饋給控制中心(I);控制中心(I)將得到數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，得到負(fù)載調(diào)整解決方案，然后將方案通知到各個臺區(qū)監(jiān)控主機(jī)(2);臺區(qū)監(jiān)控主機(jī)(2)得到負(fù)載調(diào)整解決方案后，將控制本區(qū)域的負(fù)荷平衡器(3)按照調(diào)節(jié)方案進(jìn)行負(fù)載調(diào)整。調(diào)整完畢后再有控制中心(I)和臺區(qū)監(jiān)控主機(jī)(2)進(jìn)行三相電流的檢測，判斷調(diào)整的效果，若效果不能達(dá)到要求，就進(jìn)行再一次的調(diào)整，直到地區(qū)的三相電的零序電流達(dá)到最小。負(fù)荷平衡器(3)進(jìn)行負(fù)載調(diào)整的過程是:首先假設(shè)用戶負(fù)載(17)是接在三相電的A相(4)，即切換開關(guān)A(9)和切換開關(guān)N(14)是閉合的，其他開關(guān)是斷開的。當(dāng)負(fù)荷平衡器⑶得到臺區(qū)監(jiān)控主機(jī)⑵的命令，比如將負(fù)載調(diào)整到B相上，變頻電源(8)先產(chǎn)生220V/50HZ相位與A相電相同的交流電，然后切換過渡開關(guān)L(12)和切換過渡開關(guān)N(13)閉合，即變頻電源產(chǎn)生和A相電相同的電源后與A相并聯(lián)。之后切換開關(guān)A(9)和切換開關(guān)N(14)斷開，這樣用戶負(fù)載(17)僅由變頻電源(8)提供電能。之后變頻電源(8)開始變頻。由于頻率不等于50Hz，則變頻電源(8)產(chǎn)生的交流電的相位相對A相開始移動。當(dāng)變頻電源(8)產(chǎn)生的交流電的相位等于B相時，變頻電源(8)再次變頻，產(chǎn)生220V/50HZ相位與B相電相同的交流電。然后切換開關(guān)B (10)和切換開關(guān)N (14)閉合，即變頻電源⑶產(chǎn)生的電源與B相電并聯(lián)。最后切換過渡開關(guān)L(12)和切換過渡開關(guān)N(13)斷開，變頻電源⑶停止工作。這樣用戶負(fù)載(17)就從A相上轉(zhuǎn)移到了 B相。
[0021]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明的要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.三相負(fù)荷平衡器，其特征在于，由變頻電源、開關(guān)、控制器組成，控制器是接受臺區(qū)監(jiān)控主機(jī)命令并且控制變頻電源和開關(guān)，變頻電源可以產(chǎn)生不同頻率的220V的交流電，產(chǎn)生的交流電作為負(fù)載轉(zhuǎn)移的過渡電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述三相負(fù)荷平衡器，其特征在于，開關(guān)是用來連接用戶負(fù)載和電源的，負(fù)載借由開關(guān)的導(dǎo)通接到不同的電源上。
【文檔編號】H02J3/26GK104242326SQ201310240606
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月18日
【發(fā)明者】李春明 申請人:李春明