[发明专利]一种无相间短路的换相方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及低压配电及节能技术领域，具体涉及一种无相间短路的换相方法及装置。

背景技术

目前的低压线路中，通常包含A相、B相、C相三相相线和零线，如果三相电路的负荷不平衡，那么会引起配电变压器和低压线路的电能损耗增大，可能会引发低电压问题、甚至烧毁变压器的单相绕组。

当前，三相负荷不平衡自动调节的方法有电源侧相间跨接电容方法、动态无功补偿方法、负载侧负荷转移方法等。

相间跨接电容方法的原理是通过在低压母线上跨接电容器，从负荷比较重的相向负荷比较轻的相分流电流，使配变低压出口三相电流基本平衡。该方法的优点是调节装置比较简单，安装比较方便，缺点是只能调节配电变压器三相电流的不平衡，不能调节低压线路的三相电流不平衡。

动态无功率补偿方法是近几年来研发的新方法，其原理与相间跨接电容方法相似，其优点是既调节电流不平衡，也调节电压不平衡，功能齐全，调节精细，响应速度快，但该方法也不能调节低压线路的三相电流不平衡，而且装置本身功耗比较高，成本比较高。

负载侧负荷转移方法的原理是采用数个安装于单相用户分支线路的自动换相终端，将用户部分负荷从负荷比较重的相自动转移到负荷比较轻的相，从而实现配电变压器出口和线路三相电流基本平衡，该方法既能降低变压器的电能损耗，又能降低线路的电能损耗，而且成本比较低。

目前常用的负载侧负荷转移方法是采用三个继电器并联的方法，即在ABC三相电路中，每一相电路对应一个继电器，当需要进行相位切换的时候，先断开与当前相连接的继电器，然后闭合与目标相连接的继电器。该方法的问题是，在分断继电器的时候，有时出于线圈上还保持有电压；触电接的负载过大或接的感性负载，导致触点瞬间熔化粘在一起；杂质把动触头卡住等原因，导致继电器并没有真正被分断开，此时去闭合目标相的继电器，就会造成当前相和目标相短路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无相间短路的换相方法，通过自动调整配电变压器和低压线路的三相负荷不平衡，降低电能损耗，解决了低电压问题，解决了配电变压器单相过载问题，解决了由于换相造成的相间短路问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种无相间短路的换相方法，所述换相方法应用于交流电路中，所述交流电路包括依次相连的电源侧电路、开关电路和负载侧电路，所述换相方法包括以下步骤：

步骤一：接收从当前相电路切换至目标相电路的换相指令；

步骤二：检测所述电源侧电路中的所述当前相电路的电流信号，当检测到所述电流信号过零时，首先通过单刀单掷继电器分断所述开关电路与负载侧电路，然后通过所述当前相电路中的单刀双掷继电器从当前相位切换到目标相电路对应的相位；

步骤三：在所述当前相电路中的单刀双掷继电器相位切换完成以后，检测所述负载侧电路中产生的感生电动势的电压信号；

步骤四：当检测到所述感生电动势的电压信号与所述目标相电路输入的电压信号相等时，闭合所述开关电路中单刀单掷继电器。

如上所述的一种无相间短路的换相方法，所述步骤二中当检测的所述电流信号过零时，通过单刀单掷继电器分断开关电路与负载侧电路的时间点确定步骤具体包括：

记录检测的所述电流信号在第一预设过零点对应的第一时间点；

计算所述电流信号的第一预设过零点和第二预设过零点之间的第一时间间隔；

从所述第一时间点开始计时，当计时时长达到所述第一时间间隔时，通过单刀单掷继电器分断所述开关电路与负载侧电路。

进一步的，所述开关电路进行分断操作时具备分断/闭合延时，从所述第一时间点开始计时，当计时时长达到第一预设时长时，启动所述开关电路中与负载侧电路相连的单刀单掷继电器的分断操作，所述第一预设时长按照下述公式确定：

Tf1＝Td1-Tr

其中，Tf1表示所述第一预设时长，Td1表示所述第一时间间隔，Tr表示所述分断/闭合延时。

如上所述的一种无相间短路的换相方法，所述的步骤四中具体包括：

确定所述当前相电路电压信号等于所述目标相电路输入的电压信号时的时间点与所述当前相电路的电压信号中预设电压过零时间点之间的第二时间间隔；

从所述预设电压过零时间点开始计时，当计时时长达到确定的所述第二时间间隔时，通过单刀单掷继电器闭合所述开关电路与负载侧电路接通。