一种三相不平衡度监测装置、变压器及低压配电网系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术关于一种三相不平衡度监测装置、变压器及低压配电网系统。装置包括：采样模块，生成一采样数据进行输出；控制模块，包括单片机，该单片机用于接收采样数据，并对该采样数据进行计算处理，以判断电网的中性线电流是否异常；若是，则判断中性线电流是否小于等于一预设值，若是则生成第一处理结果，若大于则生成第二处理结果；生成相应的第一控制信号和第二控制信号；电容器组，使三相负载达到平衡状态；自动换相设备，通过有功调配使三相负载达到预平衡状态，再通过电容器组使该三相负载达到平衡状态。本实用新型专利技术不仅减少因三相不平衡度异常对低压配电网与用电设备造成的不良影响，而且降低线路与变压器的电能损耗，提高变压器效率。变压器效率。变压器效率。

【技术实现步骤摘要】
一种三相不平衡度监测装置、变压器及低压配电网系统


[0001]本技术实施例涉及电力设备
，尤其涉及一种三相不平衡度监测装置、变压器及低压配电网系统。

技术介绍

[0002]低压配电网大多是经过变压器降压后，以三相四线制向用户供电，是三相生产用电与单相负载混合用电的供电网络。在接入单相用户时，供电部门应该将单相负载均衡地分接在A、B、C三相上。但在实际工作及运行中，线路的标志、接电人员的疏忽再加上由于单相用户的不可控增容、大功率单相负载的接入以及单相负载用电的不同时性等，都造成了三相负载的不平衡。特别是近年来“城中村”和城乡结合经济建设高速发展，大量新增的混合用电性质负荷增多，更加导致低压配电网系统的三相负载不平衡。
[0003]三相不平衡是指在电力系统中三相电流(或电压)幅值不一致，且幅值差超过规定范围。国标GB50052《变压器运行规程》、《供配电设计规范》中都规定了Y/Y n0接线的配电变压器运行时中线电流不能超过变压器相、线电流的25％。一般要求电力变压器低压电流的不平衡度不得超过10％，低压干线及主变支线始端的电流不平衡度不得超过20％。GB/T15543-2008《电能质量三相电压允许不平衡度》中规定：电力系统公共连接点正常电压不平衡度允许值为2％，短时不得超过4％，每个用户在公共节点引起的三相电压不平衡度不得超过1.3％。
[0004]目前已经建立三相不平衡度算法有13中，包括：三相电压不平衡度算法9种，三相有功不平衡度算法1种，三相电流不平衡度算法3种；但尚未建立一套能够兼容多种三相不平衡度算法的终端显示装置，以更好的监测三相不平衡度，并且适应不同算法的需求，提供给三相不平衡研究者及用户更加直观的分析与认识，因此，亟需一种兼容多种不平衡度算法的终端显示装置。另外，如何减少因三相不平衡度异常对低压配电网与用电设备造成的不良影响，以降低线路与变压器的电能损耗，提高变压器效率，也是目前急需解决的问题。因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。
[0005]需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本技术的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

技术实现思路

[0006]本技术实施例的目的在于提供一种三相不平衡度监测装置、变压器及低压配电网系统，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
[0007]根据本技术实施例的第一方面，提供一种三相不平衡度监测装置，该装置包括：
[0008]采样模块，与三相电网连接，实时采集该三相电网的中性线电流信号，并将采集到的该信号生成一采样数据进行输出；
[0009]控制模块，包括单片机，该单片机用于接收所述采样数据，并对该采样数据进行计算处理，以判断所述电网的中性线电流是否异常；若是，则判断该中性线电流是否小于等于一预设值，若是则生成第一处理结果，若大于则生成第二处理结果；所述控制模块根据所述第一处理结果和第二处理结果生成相应的第一控制信号和第二控制信号；
[0010]电容器组，与所述控制模块连接，用于接收所述控制模块生成的第一控制信号，以通过投切该电容器组实现无功补偿，而使三相负载达到平衡状态；
[0011]自动换相设备，与所述控制模块连接，用于接收所述控制模块生成的第二控制信号，以通过有功调配使三相负载达到预平衡状态，再通过所述电容器组使该三相负载达到平衡状态。
[0012]本技术的一实施例中，该装置还包括：
[0013]模式选择按键模块，与所述控制模块连接，用于向控制模块发送指令，以使预存储的三相不平衡度算法结果能在显示模块上显示；
[0014]所述采样模块还实时采集所述三相电网的各相电压信号及电流信号，并发送至所述控制模块中，以用于该控制模块对所述三相不平衡度的计算。
[0015]本技术的一实施例中，该装置还包括存储装置，用于存储多种不同的所述三相不平衡度算法。
[0016]本技术的一实施例中，该装置还包括：
[0017]相位检测模块，一端与所述三相电网电源连接，用于检测三相电源相位，并将检测信号发送至所述控制模块。
[0018]本技术的一实施例中，该装置还包括通信模块，用于实现控制模块、电容器组及自动换相设备之间的通信连接。
[0019]本技术的一实施例中，该装置还包括执行模块，用于接收所述控制模块发出的动作信号，以切断三相电网电源与负载之间的连接。
[0020]本技术的一实施例中，所述执行模块为继电器。
[0021]本技术的一实施例中，所述无功补偿为采用SVG无功补偿器组进行的补偿；和/或，所述无功补偿为采用SVG无功补偿器组和三角形无功补偿器共同进行的补偿。
[0022]根据本技术实施例的第二方面，提供一种变压器，该变压器包括上述实施例所述的三相不平衡监测装置。
[0023]根据本技术实施例的第三方面，提供一种低压配电网系统，该系统包括上述实施例所述的三相不平衡监测装置。
[0024]本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0025]本技术的实施例中，根据本技术提供的三相不平衡度监测装置，通过采样模块实时采集电网中的中性线电流信号，并根据控制模块将该中性线电流信号与预设值进行比较判断，从而生成相应的处理结果及控制信号，并且通过电容器组及自动换相设备接收对应的控制信号，以对电网进行无功补偿或是先进行有功调配后再进行无功补偿的方式，以达到三相平衡的目的，不仅减少因三相不平衡度异常对低压配电网与用电设备造成的不良影响，而且降低线路与变压器的电能损耗，提高变压器效率。
附图说明
[0026]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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获得其他的附图。
[0027]图1示出本技术示例性实施例中三相不平衡度监测装置示意图；
[0028]图2示出本技术示例性实施例中三相不平衡度监测装置示意图；
[0029]图3示出本技术示例性实施例中三相不平衡度监测装置示意图；
[0030]图4示出本技术示例性实施例中三相不平衡无功补偿原理图；
[0031]图5示出本技术示例性实施例中电压检测模块的引脚图；
[0032]图6示出本技术示例性实施例中电流检测模块的引脚图；
[0033]图7示出本技术示例性实施例中控制模块的引脚图；
[0034]图8示出本技术示例性实施例中模式选择按键电路原理图；
[0035]图9示出本技术示例性实施例中相位检测模块的引脚图；
[0036]图10示出本技术示例性实施例中继电器执行模块的引脚图。
具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相不平衡度监测装置，其特征在于，该装置包括：采样模块，与三相电网连接，实时采集该三相电网的中性线电流信号，并将采集到的该信号生成一采样数据进行输出；控制模块，包括单片机，该单片机用于接收所述采样数据，并对该采样数据进行计算处理，以判断所述电网的中性线电流是否异常；若是，则判断该中性线电流是否小于等于一预设值，若是则生成第一处理结果，若大于则生成第二处理结果；所述控制模块根据所述第一处理结果和第二处理结果生成相应的第一控制信号和第二控制信号；电容器组，与所述控制模块连接，用于接收所述控制模块生成的第一控制信号，以通过投切该电容器组实现无功补偿，而使三相负载达到平衡状态；自动换相设备，与所述控制模块连接，用于接收所述控制模块生成的第二控制信号，以通过有功调配使三相负载达到预平衡状态，再通过所述电容器组使该三相负载达到平衡状态。2.根据权利要求1所述监测装置，其特征在于，该装置还包括：模式选择按键模块，与所述控制模块连接，用于向控制模块发送指令，以使预存储的三相不平衡度算法结果能在显示模块上显示；所述采样模块还实时采集所述三相电网的各相电压信号及电流信号，并发送至所述控制模块中...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚伟，张灿，刘彦彦，彭龙生，
申请(专利权)人：伊犁职业技术学院，
类型：新型
国别省市：