[实用新型]三相不平衡换相装置

说明书

本实用新型公开了一种三相不平衡换相装置，包括：电流采集单元、主控单元、电压过零检测单元、驱动单元、晶闸管单元及开关单元；电流采集单元和电压过零检测单元均连接三相的各相和主控单元；晶闸管单元连接于三相的各相和单相负荷，其控制端连接驱动单元；开关单元连接于三相的各相和单相负荷，其中，开关单元包括换相刀闸和电机装置，电机装置连接换相刀闸，换相刀闸的静触头分别连接三相的各相，动触头连接单相负荷。本实用新型可以实现三相不平衡的监测并通过晶闸管与换相刀闸等组件进行不掉电换相，还利用电压过零点切换来极大减小电弧从而提高换相装置的安全性和使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及三相配电技术领域，尤其涉及一种三相不平衡换相装置。

背景技术

在中、低压配电网系统中，存在大量单相、不对称、非线性、冲击性负荷，由于早期电网设计规划的不周，会出现大量单相负荷集中在单相或两相的情况，这些不均衡负荷会使配电系统产生三相不平衡，导致供电系统三相电压、电流的不平衡。

三相负荷不平衡将增加电网损耗，严重影响供电质量，通常做法是通过人工切换单相负荷的供电相来调整三相平衡，但这种方式需要先对负荷停电再进行操作，这严重影响了对用户的供电可靠性，对电网的优质供电提出了挑战。因此，中、低压配电网及农网的三相不平衡问题已成为当前配电系统中亟待解决的问题。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提出一种三相不平衡换相装置，用于利用换相刀闸和晶闸管进行无间隙换相，以解决在单相负荷不掉电的情况下完成切换线路的问题。

本实用新型提出的一种三相不平衡换相装置，包括：电流采集单元、主控单元、电压过零检测单元、驱动单元、晶闸管单元及开关单元；

所述电流采集单元和所述电压过零检测单元均连接三相的各相和所述主控单元；

所述主控单元连接所述驱动单元；

所述晶闸管单元连接于所述三相的各相和单相负荷，其控制端连接所述驱动单元，其中，所述晶闸管单元包括3个晶闸管，每一所述晶闸管与所述三相的各相一一对应连接；

所述开关单元连接于所述三相的各相和单相负荷，其中，所述开关单元包括换相刀闸和电机装置，所述电机装置连接所述驱动单元和所述换相刀闸，所述换相刀闸的静触头分别连接所述三相的各相，动触头连接所述单相负荷。

可选地，所述电压过零检测单元包括3个单相过零检测电路，每一所述单相过零检测电路用于检测其对应相线的电压过零点。

可选地，所述单相过零检测电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和差分运放；

被检测相经过所述第一电阻连接所述差分运放的同相输入端，所述第五电阻的一端连接所述同相输入端，另一端接地；其余两相中的一相经过所述第二电阻连接所述差分运放的反相输入端，所述第四电阻的一端连接所述第二电阻和所述反相输入端，另一端接地；剩下的一相经过所述第三电阻连接所述第二电阻和所述第四电阻，所述差分运放的输出端输出所述被检测相的电压过零点信号。

可选地，本实用新型的三相不平衡换相装置还包括：定时触发单元，所述定时触发单元与所述电流采集单元连接，用于定时发送电流采集信号以触发所述电流采集单元进行采集。

可选地，本实用新型的三相不平衡换相装置还包括：保护单元，所述保护单元与所述开关单元和所述单相负荷连接，用于在线路发生短路或过流时对所述单相负荷进行保护。

可选地，所述电流采集单元包括：电流互感器、放大处理电路和模数转换电路，所述电流互感器、所述放大处理电路和所述模数转换电路依次连接，用于采集三相的实时电流。

可选地，所述放大处理电路包括：信号放大器、低通滤波器和反相积分器，所述信号放大器、所述低通滤波器和所述反相积分器依次连接，用于对采集到的信号进行相应的调理。