[发明专利]三相平衡供电系统及方法及设有该系统的模块化配电柜

说明书

技术领域

本发明涉及供电设备技术领域，尤其涉及一种三相平衡供电系统及方法及设有该系统的模块化配电柜。

背景技术

配电柜内设有电器及其线路，用来分配电力能源，统称为动力配电中心。它们集中安装在用电集中区的变电站，把电能分配给不同地点的下级配电设备。通常配电柜包括机柜，该机柜内设有总电源。

随着技术的快速发展以及深层次的应用,对供电的可靠性要求越来越高；随着设备的不断增加，其配电系统的三相平衡问题也越来越引起管理层的重视。过度的三相负载不平衡，会导致电源及UPS即不间断电源出现故障的几率大增，严重威胁设备的正常运行。

三相不平衡的危害包括：增加了线路的电能损耗；增加了配电变压器的电能损耗；配变出力减少；配变产生零序电流；影响用电设备的安全运行等。由于绝对的三相平衡是不存在的，实际的三相系统总是存在不同程度的不平衡现象。当配变产生零序电流，零线即有电流通过时，不但相线有损耗，而且零线也产生损耗，从而增加了电网线路的损耗。

针对配电柜的三相不平衡问题，目前采用的措施多为扩容。但是现有的配电柜采用定制生产形势，一旦规格确定后无法进行扩容或变更，后期扩容只能更换配电柜，更换配电柜需要停电更换，给后期的扩容带来极大地困难。针对三相不平衡的问题，还可以采用人工操作调整相位的方式来达到三相平衡，但是现有的配电柜不便于人工操作。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种三相平衡供电系统，该供电系统能够自动监控三相平衡，并能够根据实时的负载运行情况进行三相平衡自动调整，使供电系统始终保持三相平衡的运行状态，从而提高了运行的安全系数，降低了电网线路的损耗，具有节能的作用。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种三相平衡供电系统包与市电电连接的市电断路器，还包括：ATS切换开关，所述ATS切换开关的输入端电连接所述市电断路器，所述ATS切换开关的输出端电连接有若干用于调节三相负载平衡的调节单元；所述调节单元，每个所述调节单元均包括：分别与三相电源连接的A相切换器、B相切换器和C相切换器，各相所述切换器均包括一个切换继电器和一个用于检测所述切换继电器状态的开关状态传感器；输出断路器，所述输出断路器的输入端同时电连接三个所述切换继电器，所述输出断路器的输出端电连接负载；所述输出断路器还电连接有一用于检测其状态的输出开关状态传感器；输出电压传感器和输出电流传感器，分别用于检测该所述调节单元的输出电压和输出电流；单元处理器，所述单元处理器用于采集所述输出电压传感器、所述输出电流传感器和各所述开关状态传感器的数据，并将采集到的数据传输给中央处理器；还根据所述中央处理器发出的调节指令控制所述输出断路器和各所述切换继电器通断；零线电流传感器，用于检测所述供电系统的总电源零序电流，所述零线电流传感器与所述中央处理器电连接；中央处理器，用于根据所述零线电流传感器采集到的所述零序电流值及所述单元处理器传输过来的数据计算三相负载是否平衡，并根据计算的结果向所述单元处理器发出所述调节指令；触摸屏，用于实现人机对话。

优选方式为，每一个所述调节单元都设有一个所述单元处理器。

优选方式为，四个所述调节单元共用一个所述单元处理器。

优选方式为，每个所述调节单元还包括一个温度传感器，所述温度传感器与所述单元处理器电连接。

优选方式为，所述市电断路器与所述ATS切换开关之间连接有避雷器。

优选方式为，所述中央处理器与每个所述单元处理器均通过RS485或者CAN总线通讯协议进行通信。

优选方式为，所述ATS切换开关的输入端还通过一UPS断路器连接有备用电源。