[实用新型]一种低压电力负荷智能分配终端

说明书

技术领域    

    本实用新型涉及一种低压电力负荷分配终端，属电力电力系统配电节电技术领域。

背景技术    

低压电力负荷，通常是指交流380V系统所带的负荷，占我国电力负荷用量的绝大部分。交流380V系统通常由三相四线组成，即A相、B相、C相、N相（零线），其接带的负荷几乎包括了现代家电的所有种类和工厂用电、农业灌溉。

对于三相电机负荷而言，正常运行时，三相是处于平衡状态的。对居民用电来说，其负荷几乎都是单相的。由于居民负荷通常是用电缆从变压器引出，安装工人安装时，很难知道进入居民用户的相别，更不知道哪一家负荷的性质和大小。或者说，即使是知道某家负荷的大小，但由于用电的季节性和时段性，都会造成某相的负荷大小不可预测，也即非常容易造成三相负荷不平衡。可以说低压电力系统三相负荷绝对平衡是理想状态，不平衡是常态。

三相负荷不平衡，给电力系统带来的危害是十分严重的。第一大危害是三相负荷不平衡造成线路损耗增大，线损增大的数值与电流成平方成正比。在平衡状态，线路损耗⊿P=I²R, 且⊿P_A=⊿P_B=⊿P_C,三相总线损∑⊿P=3 I²R；当系统处于不平衡状态时，假设A相负荷为零，B、C两相平均分担了A相的电流，则⊿P_A=0，⊿P_B=（1.5I）²R=2.25I²R,⊿P_C=(1.5I)²R=2.25I²R, ∑⊿P=4.5 I²R,线损增加了50%。不难算出，若三相的负荷由一相接带，此时的∑⊿P=（3I）²R=9I²R,线损是平衡状态时线损的3倍。

三相负荷不平衡，给电力系统带来的第二大危害是变压器产生附加铁损。Y/Yo接线的配网变压器多采用三铁心柱结构，当发生三相负荷不平衡或者出现接地故障时，其一次侧无零序电流存在，二次侧有零序电流存在，因此二次侧的零序电流完全是励磁电流，产生的零序磁通不能在铁心中闭合，需通过油箱壁闭合，从而在铁箱等附件中发热产生铁损。

三相负荷不平衡，给电力系统带来的第三大危害是产生附加铜损，附加铜损增加会导致变压器发热，降低变压器的运行效率。

三相负荷不平衡，给电力系统带来的第四大危害是产生电压偏移。

因此，发明一种电力负荷智能分配系统非常有必要，它将实时监视系统三相负荷状态，采集本系统下属的各电力负荷智能分配终端，即分机的负荷，决策下一步应如何重新分配负荷，使三相负荷在任何时候都基本上保持在平衡状态。它不仅是一种提高变压器运行效率与寿命的产品，更是一种节能产品。

发明内容    

本实用新型的目的是，为了解决低压电力负荷存在的不平衡问题，能实现动态调整各相负荷的大小，使系统始终保持在基本平衡状态，提高变压器运行效率，降低线路损耗，本发明提出并公开一种低压电力负荷智能分配系统电力负荷智能分配终端，即分机。

本实用新型的技术方案是，本实用新型低压电力负荷智能分配终端由大电流互感器（CT)、电压互感器(PT)、大功率磁保持继电器、大电流复合开关电路、三相开关互锁电路、通信模块、相位鉴别电路、CPU组成。大电流互感器（CT)和电压互感器(PT)的二次绕组接三相开关互锁电路；三相开关互锁电路连接大功率磁保持继电器和复合开关；CPU分别与通信模块、相位鉴别电路、三相互锁开关相连。

本实用新型的大电流互感器（CT)，是用于把大电流转换成小信号的元件，以便能被CPU检测；电压互感器(PT)，是用于把高电压转换成小信号的元件，以便能被CPU检测。

本实用新型的大功率磁保持继电器，是用于把系统电源接入用户的负荷开关，它具有通流大、静态功耗为零的特点；大电流复合开关电路，是由大功率可控硅与大功率磁保持继电器并联的、用于负荷换相自动切换的复合模块，可提高大功率磁保持继电器寿命。

本实用新型的互锁电路，是用于保证本发明的终端在任何时候（包括驱动元件失效时）仅有一路系统电压接入用户，防止相间短路的电路。

本实用新型的通信模块，是用于本发明的终端与主机通信的模块；所述的CPU（U12），是本发明的终端用于进行各种计算、存储、与主机通信、执行主机命令的元件。