能自動(dòng)平衡三相負(fù)荷的智能電表的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種能自動(dòng)平衡三相負(fù)荷的智能電表，本實(shí)用新型的要點(diǎn)是：包括智能電表及其主線路、計(jì)量控制單元、換相開關(guān)；換相開關(guān)是每相接一個(gè)單相復(fù)合開關(guān)，這三個(gè)單相復(fù)合開關(guān)的輸出端聯(lián)接在一起，單相復(fù)合開關(guān)是由磁保持繼電器和可控硅并聯(lián)組成；換相開關(guān)串聯(lián)在智能電表主線路上；每個(gè)磁保持繼電器的線圈上和可控硅的控制端接在計(jì)量控制單元的輸出端。本實(shí)用新型的積極效果是：在切換過程中兩個(gè)單相復(fù)合開關(guān)保持同時(shí)接通狀態(tài)，解決了在換相過程中出現(xiàn)短暫的斷電的現(xiàn)象；利用了智能電表中的換相開關(guān)控制器，使得解決三相不平衡的問題的成本大大降低，有利于推廣使用。
【專利說明】能自動(dòng)平衡三相負(fù)荷的智能電表

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能電表(不包括軟件部分)，特別是一種能自動(dòng)平衡三相負(fù)荷的智能電表，以解決低壓配電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡的問題。

【背景技術(shù)】
[0002]在低壓配電網(wǎng)中三相負(fù)荷與單相負(fù)荷共存，并且單相負(fù)荷已成為電力負(fù)荷的主要方面。由于大量單相負(fù)荷具有隨機(jī)性和不確定性，導(dǎo)致低壓配電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡的現(xiàn)象普遍存在。三相不平衡導(dǎo)致變壓器和線路以及用電設(shè)備的電能損耗增加，嚴(yán)重的不平衡會(huì)威脅用電安全。
[0003]為解決上述問題，CN102904270A、CN102394501A等，提供了三相電流不平衡調(diào)整系統(tǒng)，該系統(tǒng)的基本構(gòu)成是包括換相開關(guān)及其控制單元、三相輸入端、單相輸出端。工作過程是，控制單元計(jì)算、比較出三相電流不平衡后，向換相開關(guān)兩個(gè)繼電器發(fā)出一個(gè)斷、一個(gè)通的指令，換相開關(guān)動(dòng)作，完成三相電流不平衡動(dòng)作的調(diào)整。其缺陷是:1、由于所需的切換電路數(shù)量很大，特別是每個(gè)控制單元里都有一套數(shù)量繁多的電器件，抬高了系統(tǒng)的造價(jià)，阻礙了推廣使用；2、負(fù)荷調(diào)整時(shí)會(huì)給用戶造成短暫的停電，用戶不接受；3、它的控制方法是先設(shè)置總控裝置，計(jì)算負(fù)荷平衡率，再經(jīng)過復(fù)雜的運(yùn)算方式給出切換方案，這樣的控制方法的缺陷是，一旦總控出了問題，就會(huì)造成系統(tǒng)全部癱瘓。4、不能最大限度減小各支線的零線損耗。
[0004]智能電表是以微處理器和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為核心的智能化儀表，它包括計(jì)量控制單元、主線路，其中的主線路的一端接市電、另一端接進(jìn)戶線，向單相負(fù)荷提供電源；計(jì)量控制單元包括上述控制單元(也有稱為數(shù)據(jù)處理單元)。智能電表計(jì)量控制單元根據(jù)預(yù)設(shè)程序，控制智能電表的開關(guān)。它不包括換相開關(guān)，因此目前的智能電表不能解決低壓配電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為此，本實(shí)用新型解決低壓配電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡問題的方案是，利用智能電表上的計(jì)量控制單元作為換相開關(guān)的計(jì)量控制單元，而提供一種能自動(dòng)平衡三相負(fù)荷的智能電表。
[0006]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:包括智能電表及其主線路、計(jì)量控制單元，其特征是:它還包括換相開關(guān)；換相開關(guān)是，每相接一個(gè)單相復(fù)合開關(guān)，這三個(gè)單相復(fù)合開關(guān)的輸出端聯(lián)接在一起，單相復(fù)合開關(guān)是由磁保持繼電器和可控硅并聯(lián)組成；換相開關(guān)串聯(lián)在智能電表主線路上，具體是換相開關(guān)的每相單相復(fù)合開關(guān)對(duì)應(yīng)接在主線路三相電源A、B和C線上，復(fù)合換相開關(guān)的輸出端接在智能電表的單相負(fù)荷線上；每個(gè)磁保持繼電器的線圈上和可控硅的控制端接在計(jì)量控制單元的輸出端。
[0007]當(dāng)三相線路出現(xiàn)不平衡時(shí)，本實(shí)用新型將C相調(diào)整到A相供電的過程是，智能電表的計(jì)量控制單元觸發(fā)C相復(fù)合開關(guān)的可控硅導(dǎo)通，并斷開C相的磁保持繼電器，這時(shí)C相電流經(jīng)C相的可控硅繼續(xù)為用戶供電；計(jì)量控制單元根據(jù)電流互感器檢測(cè)到電流波形后，停止觸發(fā)C相的可控硅，觸發(fā)A相的可控硅導(dǎo)通。這時(shí)C相的可控硅承受反向陽(yáng)極電壓，使C相的可控硅強(qiáng)制關(guān)斷，電流流經(jīng)A相可控硅；計(jì)量控制單元控制A相的磁保持繼電器閉合，電流經(jīng)A相的磁保持繼電器，A相的可控硅因不再觸發(fā)和被短路而關(guān)斷，整個(gè)調(diào)整過程結(jié)束。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的積極效果是:1、在兩個(gè)繼電器切換過程中，兩個(gè)單相復(fù)合開關(guān)保持負(fù)荷因由相序?qū)е聼o間斷切換狀態(tài)，解決了在換相過程中出現(xiàn)短暫的斷電的現(xiàn)象；2、利用了智能電表中的計(jì)量控制單元，不需要另設(shè)換相開關(guān)控制單元，解決低壓配電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡的問題，使得解決三相不平衡的問題的成本大大降低，有利于推廣使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
[0010]圖1是本實(shí)用新型的電原理示意圖。
[0011]圖2是一個(gè)配電臺(tái)區(qū)用戶使用本實(shí)用新型后組成的網(wǎng)絡(luò)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]參見圖1，換相開關(guān)是，每相接一個(gè)單相復(fù)合開關(guān)，這三個(gè)單相復(fù)合開關(guān)的輸出端聯(lián)接在一起，單相復(fù)合開關(guān)是由磁保持繼電器和可控硅并聯(lián)組成；所說的可控硅是一個(gè)雙向可控硅或一對(duì)單相可控硅反并聯(lián)。以A相為例，一對(duì)單相可控硅KPA1、KPA2反并聯(lián)后、與磁保持繼電器KA并聯(lián)。
[0013]換相開關(guān)I串聯(lián)在智能電表主線路上，具體是換相開關(guān)的每相單相復(fù)合開關(guān)對(duì)應(yīng)接在主線路三相電源A、B和C線上，復(fù)合換相開關(guān)的輸出端接在智能電表的單相負(fù)荷線L上；每個(gè)磁保持繼電器的線圈上和可控硅的控制端接在計(jì)量控制單元2的輸出端。智能電表里的換相開關(guān)切換電源的過程如上所述。
[0014]圖2所示的是一個(gè)配電臺(tái)區(qū)，共四個(gè)支路，圖2中詳細(xì)給出了第二支路的線路圖，其它支路類似，略。
[0015]這個(gè)第二支路中，共有51個(gè)用戶，即51個(gè)本實(shí)用新型，裝在有7個(gè)表箱里。
[0016]每個(gè)本實(shí)用新型的身份號(hào)由三個(gè)數(shù)據(jù)組成，相鄰的兩個(gè)數(shù)據(jù)之間用隔開，最左邊的數(shù)據(jù)代表支路號(hào)，中間的數(shù)據(jù)代表該支路里的表箱號(hào)，最右數(shù)據(jù)邊的代表該表箱的第幾號(hào)表，如身份號(hào)02-03-10代表第二支路、第三表箱、第10號(hào)表。在每個(gè)表箱里的第一號(hào)表為廬表箱的主控表。
[0017]調(diào)整方法是:
[0018]1、每表箱的主控表，詢問本表箱內(nèi)的其它電表，它們各自的電流值及相位值，并將本表箱內(nèi)各電表的電流值累加后除3，得出本表箱的電流平均值；
[0019]2、將本表箱按相計(jì)算流過每一相電表的電流累加值，分別得到A、B和C電流值；
[0020]3、將每一相的電流值與平均值進(jìn)行比較，多退少補(bǔ)，即每個(gè)電表的換相開關(guān)動(dòng)作，將高負(fù)荷線路的電源自動(dòng)切換到低負(fù)荷線路的電源上，使本表箱的各相電流均衡。
[0021]4、本組負(fù)荷調(diào)整完成后，如果三相電流值仍不相等，將電流的差值(可能是兩個(gè)值)和相位信息發(fā)送至上一組電表箱的主控表，該主控表將這個(gè)數(shù)據(jù)映射為一塊或兩塊電表(相位不可調(diào)整)。
[0022]5、上一組電表箱重復(fù)步驟了 1-4，包括映射的電表在內(nèi)，進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整。
[0023]以此類推，直到將本支路零線電流控制在理想范圍。
[0024]其它調(diào)整方法:①調(diào)整方式:上電初始化時(shí)詢問箱內(nèi)成員，調(diào)整負(fù)荷平衡；每塊表電流變化超設(shè)定值(IA)時(shí)詢問組內(nèi)成員，調(diào)整負(fù)荷平衡；定時(shí)詢問，調(diào)整負(fù)荷平衡；零線總電流超標(biāo)時(shí)詢問，調(diào)整平衡。
[0025]②如01表故障順延至02表任主控。
[0026]③設(shè)置不可調(diào)整表的功能(如圖中02.06.05)，以適應(yīng)更多的場(chǎng)合。
[0027]④載波，無線等通信方式。
【權(quán)利要求】
1.一種能自動(dòng)平衡三相負(fù)荷的智能電表，包括智能電表及其主線路、計(jì)量控制單元，其特征是:它還包括換相開關(guān)；換相開關(guān)是，每相接一個(gè)單相復(fù)合開關(guān)，這三個(gè)單相復(fù)合開關(guān)的輸出端聯(lián)接在一起，單相復(fù)合開關(guān)是由磁保持繼電器和可控硅并聯(lián)組成；換相開關(guān)串聯(lián)在智能電表主線路上，具體是換相開關(guān)的每相單相復(fù)合開關(guān)對(duì)應(yīng)接在主線路三相電源A、B和C線上，復(fù)合換相開關(guān)的輸出端接在智能電表的單相負(fù)荷線上；每個(gè)磁保持繼電器的線圈上和可控硅的控制端接在計(jì)量控制單元的輸出端。
2.按照權(quán)利要求1所述的能自動(dòng)平衡三相負(fù)荷的智能電表，其特征是:所說的可控硅是一個(gè)雙向可控硅或一對(duì)單相可控硅反并聯(lián)。
【文檔編號(hào)】H02J3/26GK203981776SQ201420427504
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】賈智雪 申請(qǐng)人:賈智雪