一种低压配电网线路实时平衡装置及其工作方法。涉及一种中低压线路的电流平衡装置及其工作方法。能够实现低压配电网线路的自动实时平衡从根源上解决三相电流不平衡问题。置于变压器低压侧，包括一个主机和若干从机，所述主机通过三相线与所述变压器低压侧电连接，所述三相线的每一相上均设有电流互感器；所述从机置于所述变压器低压侧与若干单相负载之间，每个所述从机上均连接有若干单相负载。可以全时段对低压配电网母线的三相电流，各个用电支路的电流以及每个支路底下各个用户负荷电流进行监测，降低了线路的损耗，优化了电网的电能质量，从根本上解决了三相负载不平衡的状态，结构简单，具有很高的经济性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力设备领域，尤其涉及一种中低压线路的电流平衡装置及其工作方法。
技术介绍
随着我国配电网的发展以及家用电器的变化，配电网中存在大量的单相负荷，然而单相负荷分布的不均衡导致三相负荷不平衡成为低压配电网运行维护中一个比较突出的问题。三相负荷不平衡将增加电网损耗，使配电网中重载相的供电电压质量大大下降，造成配网变压器的出力降低，电能转化效率下降。由于早期电网设计规划的不周，在低压配电网系统中，存在大量单相、不对称、非线性、冲击性负荷，会出现大量单相负荷集中在一相或两相的情况，这些不均衡负荷会使配电系统产生三相不平衡，导致供电系统三相电压、电流的不平衡。目前对于配电网三相不平衡的解决方案有两种，一是通过工人在定期测试和根据经验去调整负荷，并且平衡点仅着眼于变压器低压侧出线等少数测试点处平衡，需要大量的人力物力去进行调控，并且效果也不够显著。二是通过安装电力电子无功补偿装置，在配电变压器低压侧通过相间无功补偿方式调整三相负荷不平衡状况。例如，国家知识产权局2015-11-18公开的一项申请号为2015105417951，名称为一种配电变压器三相电流动态平衡装置及其工作方法的专利技术专利申请，主要公开了包括模块单元、 电流采集单元、 远程通讯单元和人机交互单元。模块单元并联于电网公共连接点 ； 模块单元包括 LCL 滤波器、 逆变器、驱动电路和中央控制器。中央控制器、 驱动电路、逆变器和LCL滤波器依次连接。 实时监测， 实时全面反映负荷情况， 及时精准的将电流情况反馈给中央控制器， 中央控制器能够实时、 动态、 精准地调整三相负荷电流， 提高动态电流调整的准确性 ；灵活增减投运模块， 降低了产品功耗， 节约能源。但是，该方案只能在一定程度上改善配变自身问题，而不能够解决配电台区低压线路的三相负荷不平衡情况，而且成本相对较高。因此，为了满足低压配电网大范围内，迅速，准确自动的三相电流平衡，急需要有一种能够采集大量用户信息的并且能实时控制低压配电网三相电流平衡的装置。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题，提供了一种能够实现低压配电网线路的自动实时平衡从根源上解决三相电流不平衡问题的低压配电网线路实时平衡装置及其工作方法。本专利技术的技术方案是：一种低压配电网线路实时平衡装置，置于变压器低压侧，包括一个主机和若干从机，所述主机通过三相线与所述变压器低压侧电连接，所述三相线的每一相上均设有电流互感器；所述从机置于所述变压器低压侧与若干单相负载之间，每个所述从机上均连接有若干单相负载。所述主机包括主控芯片、电力载波模块、交互控制屏和三个电流霍尔传感器，三个所述电流霍尔传感器分别对应连接三相线上的电流互感器，三个所述电流霍尔传感器分别与主控芯片连接；所述主控芯片与电力载波模块连接，与所述电力载波模块实现双向通讯；所述交互控制屏通过所述电力载波模块与所述主控芯片连接。所述从机包括从机芯片、三个双向晶闸管和三个机械开关，每个双向晶闸管上分别并联一个所述机械开关；三相线的每一相分别连接一个双向晶闸管的输入端，三个所述双向晶闸管的输出端并联后与负载连接，作为单相负载的火线；所述从机芯片与所述主控芯片通过电力载波模块连接；所述双向晶闸管的门极和机械开关分别与所述从机芯片连接。还包括主站，所述主站与所述电力载波模块连接，接收电力载波模块发送的信息。所述电力载波模块与每个负载的电表连接，读取负载电流信息。一种低压配电网线路实时平衡装置的工作方法，按如下步骤工作：1）工作前预检测；1.1）主控芯片发送测试信号给各部分，测试各个部分是否正常，若正常则转步骤2），若不正常则转步骤1.2）；1.2）将故障点在触屏上显示，通知工作人员检修，同时将主机锁定，1.3）将故障信息发送至主站，由主站进行存档；2）不平衡度判定；2.1）通过触屏写入不平衡度的范围值；2.2）主机调度部分通过霍尔传感器得到主电路的三相电流值；2.3）将检测到的三相电流值与标准值进行比对，得出每相的实际不平衡度；2.4）依据实际不平衡度计算出需要切换的切换电流值；2.5）将实际不平衡度与设定的范围值进行比对，若大于范围值则转入步骤3，若小于范围值则重复步骤2）；3）消除三相不平衡；3.1）主控芯片采集负载的电流值，计算每个从机的实际电流值；3.2）将每个从机的实际电流值与切换电流值进行一一比对，选出与切换电流值最接近的从机；3.3）切换步骤3.2）中选出的最接近的从机，使得三相电流达到平衡，完毕。本专利技术中利用主控芯片实时监控调节三相线上的带载情况，让三相电流达到平衡，使得全配网供电范围的供电质量得到优化，最大程度解决配电网中三相不平衡度过大的问题，选用了大功率的双向晶闸管从而减少了从机的使用个数，减少了安装从机所需的人力物力。利用电力载波模块作为装置的通信模块，不需要另外搭建线路，节约成本。还设有交互控制屏，它可以显示从机所在支路的电流大小，以及各个用户负荷的电流大小，并且可以由用户设定各个从机的切换时间，以及自动或手动的切换工作模式，以适应不同的工作环境，让整个三相不平衡过程可视化。同时也能够使故障点可视化，便于工作人员查找检修，提高工作效率。从机由双向晶闸管和机械开关组成，机械开关与双向晶闸管并联，在断开时先导通双向晶闸管，使得机械开关上不带电，然后再断开机械开关，使得机械开关在断开时不会产生电弧，延长了机械开关的使用寿命，从而延长了整个装置的使用寿命。利用双向晶闸管的双向导通功能，使得交流电流能够及时通过，且双相晶闸管属于全控型器件，导通关断可控制，且灵敏度高，能耗低，使得装置响应速度快、时间长且安全稳定。本装置可以全时段对低压配电网母线的三相电流，各个用电支路的电流以及每个支路底下各个用户负荷电流进行监测，在以支路为单位进行切换调度，实现大范围内配网母线的三相电流平衡，大大降低了线路的损耗，优化了电网的电能质量，并且通过集成用户信息采集系统，通过从电能表采集到各个用户负荷的电流减少了电流互感器的使用量，同时也减少了大量的硬件接口，从而提高了装置的可靠性，也提高了装置的扩展性，有较高的推广应用价值和社会经济效益。避免了现有技术中只能在一定程度上改善配变自身问题，而不能够解决配电台区低压线路的三相负载不平衡情况，而且成本相对较高的缺陷，由于本装置能够将单相负载在三相线中切换，从而实现三相带载平衡，从根本上解决了三相负载不平衡的状态，结构简单，具有很高的经济性。附图说明图1是本专利技术的结构示意图，图2是本专利技术装置构成原理框图，图3是本专利技术中从机电气原理图，图4是本专利技术工作方法流程图；图中1是变压器，2是电流互感器，3是从机，31是机械开关，32是双向晶闸管。具体实施方式本专利技术如图1-4所示，置于变压器低压侧，包括一个主机和若干从机，所述主机通过三相线与所述变压器低压侧电连接，所述三相线的每一相上均设有电流互感器；所述从机置于所述变压器低压侧与若干单相负载之间，每个所述从机上均连接有若干单相负载。通过主机采集三相线中电流情况，实时监控电网不平衡状态，便于主机及时处置。主机控制从机进行切换，尽量消除电网不平衡状态。所述主机包括主控芯片、电力载波模块、交互控制屏和三个电流霍尔传感器，三个所述电流霍尔传感器分别对应连接三相线上的电流互感器，即A相上连接的电流互感器与其中一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低压配电网线路实时平衡装置，置于变压器低压侧，其特征在于，包括一个主机和若干从机，所述主机通过三相线与所述变压器低压侧电连接，所述三相线的每一相上均设有电流互感器；所述从机置于所述变压器低压侧与若干单相负载之间，每个所述从机上均连接有若干单相负载。
【技术特征摘要】
1.一种低压配电网线路实时平衡装置，置于变压器低压侧，其特征在于，包括一个主机和若干从机，所述主机通过三相线与所述变压器低压侧电连接，所述三相线的每一相上均设有电流互感器；所述从机置于所述变压器低压侧与若干单相负载之间，每个所述从机上均连接有若干单相负载。2.根据权利要求1所述的一种低压配电网线路实时平衡装置，其特征在于，所述主机包括主控芯片、电力载波模块、交互控制屏和三个电流霍尔传感器，三个所述电流霍尔传感器分别对应连接三相线上的电流互感器，三个所述电流霍尔传感器分别与主控芯片连接；所述主控芯片与电力载波模块连接，与所述电力载波模块实现双向通讯；所述交互控制屏通过所述电力载波模块与所述主控芯片连接。3.根据权利要求2所述的一种低压配电网线路实时平衡装置，其特征在于，所述从机包括从机芯片、三个双向晶闸管和三个机械开关，每个双向晶闸管上分别并联一个所述机械开关；三相线的每一相分别连接一个双向晶闸管的输入端，三个所述双向晶闸管的输出端并联后与负载连接，作为单相负载的火线；所述从机芯片与所述主控芯片通过电力载波模块连接；所述双向晶闸管的门极和机械开关分别与所述从机芯片连接。4.根据权利要求3所述的一种低压配电网线路实时平衡装置，其特征在于，还包括主站，所述主站与所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆惠斌，车凯，徐勇，沈飞，薛军，黄振勇，高晓宁，刘恒门，孙叶旭，黄冠灵，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司扬州供电公司，国家电网公司，扬州广源集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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