一种低压交直流共线系统技术方案

本发明专利技术公开的一种低压交直流共线系统，包括交流系统和直流系统，交流系统包括：10kV/0.4kV的交流变压器、变压器中性点接地线、交流供电电路及交流负载，交流供电电路包括L(相)线、N（中性）线；直流系统包括：直流电源、直流负载，同时，直流系统还包括直流正极供电线和直流负极供电线，直流正极供电线与交流供电系统的N（中性）线为同一根线，即直流电源的正极与N（中性）线连接后共线供电，直流电源的负极与直流负极供电线连接。其优点在于，对现有配网中的PE线稍加改造用作直流负极供电线，不需要新增线路就可以实现直流供电，使得一个电网中，既可以使用交流用电设备，又可以使用直流用电设备，对光伏消纳、节能减排具有重大意义。节能减排具有重大意义。节能减排具有重大意义。

【技术实现步骤摘要】
一种低压交直流共线系统


[0001]本专利技术属于低压配电网领域，特别涉及到交直流共线配电的低压配电网。

技术介绍

[0002]随着分布式光伏发电的普及，其接入低压配电网的容量会越来越大，目前光伏发电是将直流逆变为交流后接入低压配电网，同时，电动汽车的使用量也越来越多，而电动汽车使用的是直流电，在充电的时候，需要将交流变换成直流才能充电，因此，如果能够直接将光伏发电的直流电给这些直流用电设备使用，可以减少两次变换的过程，节省大量的电能。目前，家用直流电器也在积极的推广，其目的之一也是基于减少交直流转换所造成的电能量浪费的问题。
[0003]如果能够利用现有交流系统供电线路，使其既能使用交流用电设备，又能使用直流用电设备，就可以加速直流低压配电系统的全面推广应用。在现有交流低压配网中的PE线和变压器低压侧中性点接地线稍加改造,可以将PE线用作直流负极供电线，N（中性）线作为直流正极供电线，实现在不需要新增线路情况下进行交直流供电。
[0004]同时，申请号为201510114941.2、授权公告号为CN104752928B、名称为《家用交直流混合供电系统》的专利技术专利，公开了N（中性）线和直流负极供电线为同一个导线（专利技术中称之为“负极零线”），直流正极供电线为一根独立导线进行供电，如果将PE线作为直流正极供电线来使用话，在有PE线接在用电设备外壳部位时，用电设备的外壳就会带直流高电压，造成人员触电的风险就会大大增加。当然，如果另外布置一根导线也是可以的，但要对用户侧家里的供电线重新布线的话，成本就会非常高，或不愿意改造，如此一来，会对直流用电推广造成阻碍。
[0005]而如果将N（中性）线与直流正极供电线共用，将PE线作为直流负极供电线的话，就大大降低了人员触电的风险，同时，将交流负载的PE线通过隔直电容与直流负极供电线连接，还可以不改变现有交流负载的接地保护方式。
[0006]因此，将直流正极供电线与N（中性）线共线，PE线改为直流负极供电线，实现在不需要新增线路情况下进行交直流供电，对促进分布式光伏发电的消纳、节能减排和减碳具有重大意义。

技术实现思路

[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供的一种低压交直流共线系统，用于实现在现有交流低压配电系统中进行输送直流电。
[0008]具体的，一种低压交直流共线系统，包括交流系统和直流系统，所述交流系统包括：10kV/0.4kV的交流变压器、变压器中性点接地线、交流供电电路及交流负载，所述交流供电电路包括L(相)线、N（中性）线；所述直流系统包括：直流电源、直流负载，还包括直流正极供电线和直流负极供电线，所述直流正极供电线与交流供电系统的N（中性）线为同一根线，即所述直流电源的正极与N（中性）线连接后共线供电，所述直流电源的负极与直流负极
供电线连接。
[0009]进一步，所述变压器中性点接地线上串联安装了第一接地装置；所述第一接地装置包括第一二极管和/或第一隔直电容，所述第一二极管的阳极与大地连接、第一二极管的阴极与变压器的中性点连接；或所述第一隔直电容的一端与大地连接，另一端与变压器的中性点连接；或所述第一二极管的阳极与大地连接，第一二极管的阴极与第一隔直电容连接，第一隔直电容的另一端与变压器中性点连接，用于阻止直流电通过变压器中性点接地线对地形成直流通路及导通交流电的对地的故障电流。
[0010]进一步，所述直流负极供电线上设置了第二接地线，所述第二接地线的一端与直流负极供电线连接，另一端与大地连接，所述第二接地线上串联安装了第二接地装置；所述第二接地装置包括电感，所述电感一端与直流负极供电线连接、电感的另一端与大地连接，用于阻止交流电流流过第二接地线，便于直流漏电流的测量。
[0011]进一步，该系统还包括用户侧的供电线路：连接于L(相)线上的L线、连接于N（中性）线的N线和连接于直流负极供电线的负极线以及用于交流负载与用户侧的供电线路相连接的插座；所述插座包含PE极弹性接触片、L极弹性接触片和N极弹性接触片，所述插座的PE极弹性接触片通过第二隔直电容与负极线连接，使得交流负载的交流漏电流可以通过负极线和直流负极供电线流入大地，直流电流不能通过。
[0012]进一步，直流负极供电线上设置了第三接地线，所述第三接地线的一端与直流负极供电线连接，另一端与大地连接，所述接地线上串联安装了第三接地装置；所述第三接地装置包括第三隔直电容，所述第三隔直电容一端与直流负极供电线连接，另一端与大地连接。
[0013]可选地，还包括用于交流负载的交流漏电保护装置以及在所述L(相)线、N（中性）线和直流负极供电线上分别引出的负载供电线L线、N线、负极线，所述交流漏电保护装置包含交流漏电互感器，所述L线、N线、负极线共同穿过交流漏电互感器，使得交流漏电保护装置能通过交流互感器对交流漏电流进行采样。
[0014]可选地，还包括用于直流负载的直流漏电保护装置以及在所述L(相)线、N（中性）线和直流负极供电线上分别引出的负载供电线L线、N线、负极线，所述直流漏电保护装置包含直流漏电互感器，所述L线、N线、负极线共同穿过直流漏电互感器，使得直流漏电保护装置能通过直流互感器对直流漏电流进行采样。
[0015]可选地，还包括直流电流计量装置以及在所述L(相)线、N（中性）线和直流负极供电线上分别引出的负载供电线L线、N线、负极线，所述直流电流计量装置包含直流电流互感器，所述L线、N线共同穿过直流电流互感器，使得直流计量装置能通过直流电流互感器对直流电流进行采样。
[0016]本专利技术的优点是：在现有的低压交流配电系统中，将交流系统的N线用作直流正极供电线，即直流正极供电线与交流系统N线共线；同时对现有交流配网中的PE线和变压器低压侧中性点接地线稍加改造,就可以将PE线用作直流电源的负极供电线，因此，不需要新增线路就可以实现直流供电，使得一个电网中，既可以使用交流用电设备，又可以使用直流用电设备，这对光伏消纳、节能减排具有重大意义。
附图说明
[0017]图1：本专利技术的低压交直流共线系统实施原理示意图。
[0018]图2：本专利技术的第一接地装置的示意图。
[0019]图3：本专利技术的第二接地装置示意图。
[0020]图4：本专利技术的插座示意图。
[0021]图5：本专利技术的第三接地装置示意图。
[0022]图6：本专利技术的交流漏电测量原理示意图。
[0023]图7：本专利技术的直流漏电测量原理示意图。
[0024]图8：本专利技术的直流计量原理示意图。
[0025]附图编号说明1.交流变压器，2.变压器中性点接地线，3.交流负载，3
‑
1.插座，3
‑1‑
1.第二隔直电容，4.L(相)线，4
‑
1.L线，5.N（中性）线，5
‑
1.N线，6.直流电源，7.直流负载，8.直流负极供电线，8
‑
1.负极线，9.第一接地装置，9
‑
1.第一二极管，9<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压交直流共线系统，包括交流系统和直流系统，所述交流系统包括：10kV/0.4kV的交流变压器（1）、变压器中性点接地线（2）、交流供电电路及交流负载（3），所述交流供电电路包括L(相)线（4）、N（中性）线（5）；所述直流系统包括：直流电源（6）、直流负载（7），其特征在于：直流系统还包括直流正极供电线和直流负极供电线（8），所述直流正极供电线与交流供电系统的N（中性）线（5）为同一根线，即所述直流电源（6）的正极与N（中性）线（5）连接后共线供电，所述直流电源（6）的负极与直流负极供电线（8）连接。2.根据权利要求1所述一种低压交直流共线系统，其特征在于所述变压器中性点接地线（2）上串联安装了第一接地装置（9）；所述第一接地装置（9）包括第一二极管（9
‑
1）和/或第一隔直电容（9
‑
2），所述第一二极管（9
‑
1）的阳极与大地连接，第一二极管（9
‑
1）的阴极与变压器的中性点连接；或所述第一隔直电容（9
‑
2）的一端与大地连接，另一端与变压器的中性点连接；或所述第一二极管（9
‑
1）的阳极与大地连接，第一二极管（9
‑
1）的阴极与第一隔直电容（9
‑
2）连接，第一隔直电容（9
‑
2）的另一端与变压器中性点连接，用于阻止直流电通过变压器中性点接地线（2）对地形成直流通路及导通交流电的对地的故障电流。3.根据权利要求1所述一种低压交直流共线系统，其特征在于所述直流负极供电线（8）上设置了第二接地线（10），所述第二接地线（10）的一端与直流负极供电线（8）连接、另一端与大地连接，所述第二接地线（10）上串联安装了第二接地装置（11）；所述第二接地装置（11）包括电感（11
‑
1），所述电感（11
‑
1）一端与直流负极供电线（8）连接，电感（11
‑
1）的另一端与大地连接，阻止交流电流流过第二接地线（10），便于直流漏电流的测量。4.根据权利要求1所述一种低压交直流共线系统，其特征在于还包括用户侧的供电线路：连接于L(相)线（4）上的L线（4
‑
1）、连接于N（中性）线（5）的N线（5
‑
1）和连接于直流负极供电线（8）的负极线（8
‑
1）以及用于交流负载与用户侧的供电线路相连接的插座；所述插座（3
‑
1）包含PE极弹性接触片、L极弹性接触片和N极弹性接触片，所述插座的PE极弹性接触片通过第二隔直电容（3
‑1‑
1）与负极线（8
‑
1）连接，使得交流负载的交流漏电流可以通过负极线（8
‑
1）和直流负极供电线（8）流入大地，负极线(8
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：金福根，杨家发，
申请(专利权)人：南京捷泰电力设备有限公司，
类型：发明
国别省市：