一種負(fù)荷切換過(guò)渡模塊的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種負(fù)荷切換過(guò)渡模塊，包括控制器、脈沖調(diào)理電路、驅(qū)動(dòng)調(diào)理電路、三個(gè)繼電器、三個(gè)雙向可控硅、三個(gè)保護(hù)支路、濾波支路和12V電源。所述三個(gè)繼電器的主開(kāi)關(guān)的第一端分別與三相交流電的A、B、C連接，第二端分別通過(guò)所述三個(gè)雙向可控硅與不帶電的COM端連接，所述三個(gè)雙向可控硅分別與所述三個(gè)保護(hù)支路并聯(lián)；所述控制器輸出的三個(gè)脈沖觸發(fā)信號(hào)均通過(guò)所述脈沖調(diào)理電路分別與所述三個(gè)雙向可控硅的門(mén)極連接，所述控制器輸出的三個(gè)繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)均通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)調(diào)理電路分別與所述三個(gè)繼電器的線(xiàn)圈的第一端連接，所述三個(gè)繼電器的線(xiàn)圈的第二端分別均通過(guò)所述濾波支路與所述12V電源連接。該負(fù)荷切換過(guò)渡模塊可以精確控制負(fù)荷切換時(shí)間，避免了人工換相的人力的投入和長(zhǎng)時(shí)間停電問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種負(fù)荷切換過(guò)渡模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置的負(fù)荷切換過(guò)渡模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)網(wǎng)改造中，采取了諸如將配電變壓器設(shè)置在負(fù)荷中心、縮短供電半徑、選用較大截面積導(dǎo)線(xiàn)等措施，極大地改善了農(nóng)村低壓電網(wǎng)狀況，構(gòu)建了一個(gè)良好的電網(wǎng)“硬件”。
[0003]農(nóng)網(wǎng)改造及“同網(wǎng)同價(jià)”實(shí)施后，大量的大功率家用電器進(jìn)入尋常百姓家，造成單相負(fù)荷激增，三相負(fù)荷不平衡的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行狀況變差。三相負(fù)荷不平衡，一相或兩相畸重，必將增大線(xiàn)路的電壓降，降低用戶(hù)的電壓質(zhì)量，影響用戶(hù)的生產(chǎn)、生活用電；三相電流不平衡度較大時(shí)，產(chǎn)生的零序電流非常大，有時(shí)甚至?xí)龜嘞到y(tǒng)零線(xiàn)，使負(fù)荷中性點(diǎn)向負(fù)荷大的相移動(dòng)，負(fù)荷大的相電壓降低了，負(fù)荷小的相電壓則會(huì)升高，若升高后的電壓大大超過(guò)低壓電器的額定電壓，則會(huì)造成用戶(hù)大量家用電器燒毀的事故;三相負(fù)荷不平衡，使變壓器和低壓電網(wǎng)損耗增大，會(huì)導(dǎo)致變壓器和線(xiàn)路因發(fā)熱嚴(yán)重而燒毀，一方面增大供電成本，另一方面停電檢修會(huì)造成長(zhǎng)時(shí)間停電，降低了供電可靠性，影響了供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
[0004]目前國(guó)內(nèi)解決低壓配網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡這一問(wèn)題，通常是采用人工切換單相負(fù)荷供電相的方式，但是這種方法存在著一定的局限性。一方面，由于負(fù)荷變化頻繁，需要經(jīng)常切換調(diào)整，增加了人力成本；另一方面，人工切換需要配置負(fù)荷監(jiān)測(cè)設(shè)備，以確保負(fù)荷換相的正確性，且換相時(shí)需要先對(duì)負(fù)荷停電再進(jìn)行操作，負(fù)荷的停電時(shí)間往往要超過(guò)30分鐘，嚴(yán)重影響了用戶(hù)的正常用電。
[0005]本實(shí)用新型針對(duì)上述情況，設(shè)計(jì)了一種用于三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置的負(fù)荷切換過(guò)渡模塊，當(dāng)負(fù)荷不平衡產(chǎn)生時(shí)，控制器輸出相應(yīng)的可控硅觸發(fā)脈沖和繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制不同相線(xiàn)的可控硅和繼電器閉合或斷開(kāi)，配合三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置中的負(fù)荷接入模塊，完成單相負(fù)荷相線(xiàn)切換的過(guò)渡過(guò)程，使線(xiàn)路中的三相負(fù)荷趨于平衡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的發(fā)明目的是為三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置提供一種負(fù)荷切換過(guò)渡模塊，當(dāng)線(xiàn)路中出現(xiàn)三相負(fù)荷不平衡時(shí)，控制器輸出相應(yīng)的可控硅觸發(fā)脈沖和繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制不同相線(xiàn)的可控硅和繼電器閉合或斷開(kāi)，配合三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置中的負(fù)荷接入模塊，完成單相負(fù)荷相線(xiàn)切換的過(guò)渡過(guò)程，將重負(fù)荷相的某些負(fù)荷切換到輕負(fù)荷相，使線(xiàn)路中的三相負(fù)荷趨于平衡。該負(fù)荷切換過(guò)渡模塊采用雙向可控硅和繼電器控制負(fù)荷的切換，避免了人工換相的人力的投入和長(zhǎng)時(shí)間停電問(wèn)題，與相應(yīng)的負(fù)荷接入模塊配合使用，可以精確控制負(fù)荷切換時(shí)間，保證負(fù)荷在小于1ms的時(shí)間內(nèi)完成切換，且切換過(guò)程對(duì)負(fù)荷的沖擊電流為零。
[0007]本實(shí)用新型具體通過(guò)如下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的:一種負(fù)荷切換過(guò)渡模塊，包括控制器、脈沖調(diào)理電路、驅(qū)動(dòng)調(diào)理電路、三個(gè)繼電器、三個(gè)雙向可控硅、三個(gè)保護(hù)支路、濾波支路和12V電源。所述三個(gè)繼電器的主開(kāi)關(guān)的第一端分別與三相交流電的A、B、C連接，第二端分別通過(guò)所述三個(gè)雙向可控硅與三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置內(nèi)部不帶電的COM端連接，所述三個(gè)雙向可控硅分別與所述三個(gè)保護(hù)支路并聯(lián);所述控制器輸出的三個(gè)脈沖觸發(fā)信號(hào)均通過(guò)所述脈沖調(diào)理電路分別與所述三個(gè)雙向可控硅的門(mén)極連接，所述控制器輸出的三個(gè)繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)均通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)調(diào)理電路分別與所述三個(gè)繼電器的線(xiàn)圈的第一端連接，所述三個(gè)繼電器的線(xiàn)圈的第二端分別均通過(guò)所述濾波支路與所述12V電源連接。
[0008]所述脈沖調(diào)理電路包括隔離、放大、整流、濾波四個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)所述控制器輸出的可控硅觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理。
[0009]所述驅(qū)動(dòng)調(diào)理電路包括隔離、放大兩個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)所述控制器輸出的繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理。
[0010]作為本實(shí)用新型的可選實(shí)施方式:所述濾波支路由一個(gè)電阻和一個(gè)電容并聯(lián)組成。在電路中，當(dāng)有電壓加到電容器兩端的時(shí)候，便對(duì)電容器充電，把電能儲(chǔ)存在電容器中；當(dāng)外加電壓失去(或降低)之后，電容器將把儲(chǔ)存的電能再放出來(lái)。充電的時(shí)候，電容器兩端的電壓逐漸升高，直到接近充電電壓;放電的時(shí)候，電容器兩端的電壓逐漸降低，直到完全消失。電容器的容量越大，并聯(lián)電阻的阻值越大，充電和放電所需的時(shí)間越長(zhǎng)。這種電容兩端電壓不能突變的特性，正好可以用來(lái)承擔(dān)濾波的任務(wù)。
[0011]作為本實(shí)用新型的可選實(shí)施方式:所述三個(gè)保護(hù)支路分別均由一個(gè)電容和一個(gè)電阻串聯(lián)組成。為了限制電路電壓上升率過(guò)大，確?？煽毓璋踩\(yùn)行，因此在可控硅兩端并聯(lián)RC阻容吸收支路，利用電容兩端電壓不能突變的特性來(lái)限制電壓上升率。因?yàn)殡娐房偸谴嬖陔姼械?變壓器漏感或負(fù)載電感)，所以電容串聯(lián)電阻可以起到阻尼作用，它可防止電路在過(guò)渡過(guò)程中，因振蕩在電容器兩端出現(xiàn)的過(guò)電壓損壞可控硅，同時(shí)避免電容器通過(guò)可控硅放電電流過(guò)大，造成過(guò)電流而損壞可控硅。
[0012]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0013]I)該負(fù)荷切換過(guò)渡模塊采用雙向可控硅和繼電器控制負(fù)荷的切換，避免了人工換相的人力的投入和長(zhǎng)時(shí)間停電問(wèn)題。
[0014]2)與相應(yīng)的負(fù)荷接入模塊配合使用，可以精確控制負(fù)荷切換時(shí)間，保證負(fù)荷在小于I Oms的時(shí)間內(nèi)完成切換，且切換過(guò)程對(duì)負(fù)荷的沖擊電流為零。
[0015]3)雙向可控硅兩端并聯(lián)的保護(hù)支路可以避免可控硅出現(xiàn)過(guò)電流或過(guò)電壓故障而損壞。
【附圖說(shuō)明】

[0016]圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的負(fù)荷切換過(guò)渡模塊的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，本實(shí)施例的負(fù)荷切換過(guò)渡模塊包括控制器，三個(gè)繼電器，三個(gè)雙向可控硅S1、S2、S3，三個(gè)保護(hù)支路，濾波支路，脈沖調(diào)理電路，驅(qū)動(dòng)調(diào)理電路和12V電源，所述三個(gè)繼電器分別由主控開(kāi)關(guān)Kl、K2、K3和線(xiàn)圈Cl、C2、C3組成，所述三個(gè)保護(hù)支路分別為電阻Rl和電容CU串聯(lián)組成的支路、電阻R2和電容C12串聯(lián)組成的支路、電阻R3和電容C13串聯(lián)組成的支路，所述濾波支路為電阻RO和電容CO串聯(lián)組成的支路。
[0018]所述三個(gè)繼電器的主開(kāi)關(guān)K1、K2、K3的第一端分別與三相交流電的A、B、C連接，第二端分別通過(guò)所述三個(gè)雙向可控硅S1、S2、S3與三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置內(nèi)部不帶電的COM端連接，S1、S2、S3分別與所述三個(gè)保護(hù)支路并聯(lián)；所述控制器輸出的三個(gè)脈沖觸發(fā)信號(hào)Pulsl、Puls2、Puls3均通過(guò)所述脈沖調(diào)理電路分別與S1、S2、S3的門(mén)極連接，所述控制器輸出的三個(gè)繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)KDvrl、KDvr2、KDvr3均通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)調(diào)理電路分別與所述三個(gè)繼電器的線(xiàn)圈C1、C2、C3的第一端連接，C1、C2、C3的第二端分別均通過(guò)所述濾波支路與所述12V電源連接。所述脈沖調(diào)理電路包括隔離、放大、整流、濾波環(huán)節(jié)，對(duì)控制器輸出的可控硅觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，所述驅(qū)動(dòng)調(diào)理電路包括隔離、放大環(huán)節(jié)，對(duì)控制器輸出的繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理。
[0019]外部交流負(fù)荷1^&(1的第一端分別通過(guò)四個(gè)個(gè)可控開(kāi)關(guān)1(01、1(02、1(03、1(04與三相交流電A、B、C和三相負(fù)荷不平衡調(diào)整裝置內(nèi)部不帶電的COM端連接，Load的第二端與交流零線(xiàn)連接。
[0020]本實(shí)施例的工作原理如下:外部交流負(fù)荷Load默認(rèn)接在相線(xiàn)A上，即外部可控開(kāi)關(guān)KOl閉合，可控開(kāi)關(guān)K02、K03、K04均斷開(kāi)。當(dāng)配電系統(tǒng)A相負(fù)荷較重，B相負(fù)荷較輕，需要將負(fù)荷Load從A相切換到B相時(shí)，則進(jìn)行如下一系列動(dòng)作:
[0021]首先，外部可控開(kāi)關(guān)K04閉合，使負(fù)荷Load同時(shí)接在交流相線(xiàn)A和裝置的不帶電COM端上。
[0022]然后，控制器輸出低電平繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)KDvrl、KDvr2，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)調(diào)理電路的隔離、放大調(diào)理之后，輸出到繼電器線(xiàn)圈C1、C2，線(xiàn)圈C1、C2獲得12V直流電，繼電器K1、K2閉合。
[0023]接下來(lái)，控制器輸出可控硅觸發(fā)信號(hào)PulsI，經(jīng)過(guò)脈沖調(diào)理電路的隔離、放大、整流、濾波處理之后，觸發(fā)雙向可控硅SI導(dǎo)通;此時(shí)負(fù)荷Load同時(shí)接在外部交流相線(xiàn)Α、負(fù)荷切換過(guò)渡模塊的交流相線(xiàn)A上;然后外部可控開(kāi)關(guān)KOl斷開(kāi)，此時(shí)負(fù)荷Load只接在負(fù)荷切換過(guò)渡模塊的交流相線(xiàn)A上。
[0024]待系統(tǒng)穩(wěn)定后，控制器停止輸出可控硅觸發(fā)信號(hào)Pulsl，此時(shí)負(fù)荷Load暫時(shí)斷電，等待小于1/2個(gè)交流周期之后，控制器輸出可控硅觸發(fā)信號(hào)Puls2，經(jīng)過(guò)脈沖調(diào)理電路的隔離、放大、整流、濾波處理之后，觸發(fā)雙向可控硅S2導(dǎo)通，此時(shí)負(fù)荷Load接在負(fù)荷切換過(guò)渡模塊的交流相線(xiàn)B上，負(fù)荷Load相線(xiàn)切換過(guò)渡的時(shí)間小于1/2個(gè)交流周期，即小于10ms。
[0025]等待I個(gè)交流周期后，外部可控開(kāi)關(guān)K02閉合，此時(shí)負(fù)荷Load同時(shí)接在外部交流相線(xiàn)B和負(fù)荷切換過(guò)渡模塊的交流相線(xiàn)B上，待系統(tǒng)穩(wěn)定之后，控制器停止輸出可控硅觸發(fā)信號(hào)Puls2，同時(shí)外部可控開(kāi)關(guān)K04斷開(kāi)，此時(shí)負(fù)荷Load只接在外部交流相線(xiàn)B上，至此完成了負(fù)荷Load從相線(xiàn)A到相線(xiàn)B的切換過(guò)渡過(guò)程。
[0026]負(fù)荷Load的其它相線(xiàn)切換的過(guò)渡過(guò)程與上述切換過(guò)程的原理相似。本實(shí)用新型公開(kāi)的負(fù)荷切換過(guò)渡模塊，采用雙向可控硅和繼電器控制負(fù)荷的切換，避免了人工換相的人力的投入和長(zhǎng)時(shí)間停電問(wèn)題;與相應(yīng)的負(fù)荷接入模塊配合使用，可以精確控制負(fù)荷切換時(shí)間，保證負(fù)荷在小于1ms的時(shí)間內(nèi)完成切換，且切換過(guò)程對(duì)負(fù)荷的沖擊電流為零;雙向可控硅兩端并聯(lián)的保護(hù)支路可以避免可控硅出現(xiàn)過(guò)電流或過(guò)電壓故障而損壞。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種負(fù)荷切換過(guò)渡模塊，包括控制器、脈沖調(diào)理電路、驅(qū)動(dòng)調(diào)理電路、三個(gè)繼電器、三個(gè)雙向可控硅、三個(gè)保護(hù)支路、濾波支路和12V電源，所述三個(gè)繼電器的主開(kāi)關(guān)的第一端分別與三相交流電的A、B、C連接，第二端分別通過(guò)所述三個(gè)雙向可控硅與不帶電的⑶M端連接，所述三個(gè)雙向可控硅分別與所述三個(gè)保護(hù)支路并聯(lián);所述控制器輸出的三個(gè)脈沖觸發(fā)信號(hào)均通過(guò)所述脈沖調(diào)理電路分別與所述三個(gè)雙向可控硅的門(mén)極連接，所述控制器輸出的三個(gè)繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)均通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)調(diào)理電路分別與所述三個(gè)繼電器的線(xiàn)圈的第一端連接，所述三個(gè)繼電器的線(xiàn)圈的第二端分別均通過(guò)所述濾波支路與所述12V電源連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)荷切換過(guò)渡模塊，其特征在于:所述脈沖調(diào)理電路包括隔離、放大、整流、濾波四個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)所述控制器輸出的可控硅觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)荷切換過(guò)渡模塊，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)調(diào)理電路包括隔離、放大兩個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)所述控制器輸出的繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)荷切換過(guò)渡模塊，其特征在于:所述濾波支路由一個(gè)電阻和一個(gè)電容并聯(lián)組成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)荷切換過(guò)渡模塊，其特征在于:所述三個(gè)保護(hù)支路分別均由一個(gè)電容和一個(gè)電阻串聯(lián)組成。
【文檔編號(hào)】H02J3/26GK205693373SQ201620569585
【公開(kāi)日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日 公開(kāi)號(hào)201620569585.3, CN 201620569585, CN 205693373 U, CN 205693373U, CN-U-205693373, CN201620569585, CN201620569585.3, CN205693373 U, CN205693373U
【發(fā)明人】吳國(guó)兵, 蔡曉燕
【申請(qǐng)人】廣州開(kāi)能電氣實(shí)業(yè)有限公司