[实用新型]一种换相装置

说明书

本实用新型涉及电能质量变换与控制技术领域，具体涉及一种换相装置，包括电压采集单元、主处理器、控制单元、换相回路单元；电压采集单元用于采集换相回路单元的三相输入电压数据；主处理器用于实时处理电压采集单元输入的电压数据，并驱动控制单元产生对应动作；控制单元用于控制换相回路单元产生对应的换相动作；换相回路单元用于实现负荷倒闸；电压采集单元、控制单元分别与主处理器连接；控制单元与换相回路单元连接。本实用新型提供了一种简单易用、高可靠性的平滑无间断的换相装置，通过控制单元控制换相回路单元实现换相，控制单元采用电子开关与继电器相互配合，实现平滑无间断地自动倒闸。

技术领域

本实用新型涉及电能质量变换与控制技术领域，具体涉及一种换相装置。

背景技术

配电变压器均采用三相变压器，低压配电网中三相负荷与单相负荷共存，设备数量众多，受季节性、生产和生活周期的影响，设备启停频繁，负荷具备显著的不平衡性、时变性和波动性的特点，单相的电动汽车充电设施和分布式光伏的接入，进一步加剧了负荷的不平衡性、时变性和波动性。三相负荷不平衡问题是低压配电网突出的电能质量问题之一，其对供用电设备产生主要影响有：（1）造成配变和供电线路的额外电力损耗增加，配变容量利用率下降；（2）造成电力电子化配电网中的换流设备产生附加的谐波电流（非特征谐波）；（3）三相四线制系统中性线的零序不平衡电流，造成中性线过负荷发热，不仅增加损耗，降低效率，还会引起零电位漂移；（4）零电位漂移造成的过电压和欠电压，对照明和家用电器正常安全用电会造成威胁。近年来电网公司均在大力加强配电网建设，着力解决低压配电网电压合格率等电能质量问题。低压配电网电压合理率问题虽然与供电半径大、供电密度高和供电线路等因素有关系，但低压配电负荷三相不平衡也对电压合格率造成一定的影响，三相四线制供电系统，由于不平衡的零序电流造成较大的零序基波电压压降。

目前解决低压配电网三相负荷不平衡问题的治理装置有自动倒闸装置、并联无源三相不平衡补偿装置和并联有源型三相不平衡补偿装置。其中，倒闸装置的缺点是补偿操作伴随电压短时中断；无源补偿装置的缺点是体积大、实现相间有功转移与平衡难度大；有源型不平衡补偿装置对不平衡负荷的有功功率和无功功率的转移和平衡方面表现出极大的优越性，但其功耗和噪音均偏大，难以得到用户的认可。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种换相装置，具体技术方案如下：

一种换相装置包括电压采集单元、主处理器、控制单元、换相回路单元；所述电压采集单元用于采集换相回路单元的三相输入电压数据；所述主处理器用于实时处理电压采集单元输入的电压数据，并驱动控制单元产生对应动作；所述控制单元用于控制换相回路单元产生对应的换相动作；所述换相回路单元用于实现负荷倒闸；所述电压采集单元、控制单元分别与主处理器连接；所述控制单元与换相回路单元连接。

优选地，所述电压采集单元包括3个电压互感器、AD采样电路；所述3个电压互感器分别设置在换相回路单元的三相输入端；所述3个电压互感器分别与AD采样电路连接；所述AD采样电路与主处理器连接。

优选地，所述换相回路单元包括A相换相模块、B相换相模块、C相换相模块；所述A相换相模块、B相换相模块、C相换相模块分别包括1个继电器、1个电子开关；所述电子开关与单相线串联；所述继电器与电子开关并联

所述控制单元控制A相换相模块、B相换相模块、C相换相模块的继电器、电子开关的通断实现换相。

优选地，所述控制单元包括继电器驱动电路、电子开关驱动电路；所述继电器驱动电路用于控制继电器的通断，分别与主处理器、继电器连接；所述电子开关驱动电路用于控制电子开关的通断，分别与主处理器、电子开关连接。

优选地，所述电子开关驱动电路采用光电耦合器驱动电子开关。

优选地，还包括远程通信单元；所述远程通信单元与主处理器连接，用于根据远程系统生成相应的查询、控制指令到主处理器。