专利名称：一种负荷三相自动切换的方法
技术领域：
本发明属于变配电领域，尤其涉及一种用于可使三相供电线路相间负荷分配均衡的方法。
背景技术：
作为一个整体的供电系统，在其三相供电线路中，各相线间的负荷分配均衡是十 分有必要的，这不仅涉及到三相供电线路的相线电流均衡问题，还涉及到减少线路损耗、电 网的经济运行及安全等诸多方面的问题。由于供电系统三相负荷的不平衡，某一相负荷偏 大，使线路损耗增加。同时，这一相线路在大负荷下工作，既会影响变压器的运行安全，又降 低了变压器的供电能力。故此，三相供电线路中相线负荷的均衡分配，对整个配电网的经济、安全运行，以 及保证配电设备的可靠性，均是十分关键的。以往电力部门的电工在调整各相供电线路的负荷时，需要到现场切换线路，这样 做费时费力，因此线路负荷的调整往往不能随线路负荷的变化及时调整；即使调整了，线路 负荷又是时常变化的，所以，负荷调整总不能及时跟上。这样就造成线损增加，整个供电系 统的经济运行性较差。公告日为1989年8月9日，公告号为CN 2042640U的中国实用新型专利中公开 了一种“自动限电投切装置”，由电流限流回路、时间程序控制器、延时器三部分组成，其通 过限定用户的用电负荷并自动切除超用电负荷用户的供电回路，来达到限制用电负荷的目 的，但其存在事后控制、无主动调节负荷等不足。
公开日为2009年12月23日，公开号为CN 101609991A的中国发明专利申请中公 开了一种“三相负荷切换装置”，其包含输入模块，提供三相交流电的输入，该三相交流电 的输入相序为ABC ；输入测量模块，通过测量所述输入模块中输入的三相交流电的电流和 电压大小判断三相负荷是否存在不平衡；相序调整模块，对于所述输入相序为ABC的三相 电流，采用三个独立的接触器以提供ABC、BCA、CAB三种输出相序，当所述输入测量模块测 量到三相负荷不平衡时，进行输出相序切换，否则按原输入相序输出；相序显示模块，提供 三个指示灯，每个指示灯对应所述ABC、BCA和CAB三种输出相序中的一种，用以显示当前的 输出相序；以及输出模块，将经所述相序调整模块调整相序后的三相交流电输出给负载。但 是其存在整个装置只适合于三相供电线路整体调节，且整个装置结构过于繁琐，配置成本 较高等不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种负荷三相自动切换的方法，其能在供电线 路的三相电源之间，自动地调节/切换某一单相线路所在的相序，整个切换装置结构简洁， 动作可靠，经济实用，可顺利实现某一单相负荷在三相供电线路的各相线之间的切换，以便 于远程操作，自动实现各相间负荷的均衡分配。
本发明的技术方案是提供一种负荷三相自动切换的方法，包括三相电源和一单 相负荷，其特征是在所述的三相电源与单相负荷之间，设置一切换开关；所述的切换开关中设置有三个相互独立的、带有互锁装置的单相开关；三个单相开关的电源输入端分别与三相电源的三根相线对应连接，构成所述切换 开关的三相电源输入端；所述的三个单相开关，在所述互锁机构或互锁功能电路的联锁作用下，在任一时 刻，均只有一个单相开关可以闭合/接通，其余两个单相开关均处于打开/断开状态；三个单相开关的电源输出端并联，构成所述切换开关的电源输出端；所述的单相负荷与所述切换开关的电源输出端连接，经过且只经过任意一个单相 开关与三相电源中的某一根相线连接，从所述三相电源中获得单相电源；当需要进行三相供电线路之间负荷的调节/均衡时，根据所检测到的各相供电线 路负荷电流的大小，确定相电流最小的一路相线；打开/断开原来处于闭合/接通状态的某一路单相开关，闭合/接通与所述相电 流最小的相线所对应的单相开关，使得所述的单相负荷由原来所在的相线，转移到另一相 相线进行单相供电，藉此实现线路负荷的自动调整，并使线路负荷的调整实现即时性。其中，所述的单相开关为电磁式单相开关，所述的三个单相开关，并排设置在切换 开关的壳体中。所述单相开关的“闭合/接通”或“打开/断开”操作可以就地操作，也可通过远 程遥控进行。所述的互锁装置为机械互锁机构或互锁功能电路。所述的机械互锁机构或互锁功能电路确保当某一路单相开关需要进行“闭合/接 通”操作时，首先对其余两路单相开关进行“打开/断开”操作，使得在任一时刻，所述的三 个单相开关中只有一路处于“闭合/接通”状态。其所述各相供电线路负荷电流大小的确定，可以就地由比较功能电路实现；或者， 将经过测量得到的各相供电线路的负荷电流值远传至集中控制中心/控制平台，通过计算 机、工控机或单片机功能模块，实现各相供电线路负荷电流大小的比较和最小负荷电流所 在相的选择；然后，由集中控制中心/控制平台发出三相供电线路之间负荷的调节/均衡指 令，输出针对某一单相开关的“闭合/接通”操作控制信号。其所述各相供电线路的负荷电流值和/或某一单相开关的“闭合/接通”操作控 制信号，通过有线或无线网络进行传输。与现有技术比较，本技术方案的优点是1.根据线路负荷电流的变化，控制其中一个单相开关的闭合，将负荷切换到其他 相线上，再结合数据远传和遥控技术，解决了线路负荷调整的自动化问题，并使线路负荷的 调整实现即时性；2.整个切换装置结构简洁，动作可靠，经济实用；3.可顺利实现某一单相负荷在三相供电线路的各相线之间的切换，以便于远程操 作，自动实现各相间负荷的均衡分配。
图1是本发明的控制方法方框图；图2是本发明的主回路电路结构示意图。图中1为切换开关，2为单相开关，3为切换开关的三相电源输入端，4为切换开关 的电源输出端。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步说明。图1中，本发明技术方案提供了一种负荷三相自动切换的方法，包括三相电源和 一单相负荷，其具体方法/步骤是在所述的三相电源与单相负荷之间，设置一切换开关；所述的切换开关中设置有三个相互独立的、带有互锁装置的单相开关；三个单相开关的电源输入端分别与三相电源的三根相线对应连接，构成所述切换 开关的三相电源输入端；三个单相开关的电源输出端并联，构成所述切换开关的电源输出端；所述的单相负荷与所述切换开关的电源输出端连接，经过且只经过任意一个单相 开关与三相电源中的某一根相线连接，从所述三相电源中获得单相电源；当需要进行三相供电线路之间负荷的调节/均衡时，根据所检测到的各相供电线 路负荷电流的大小，确定相电流最小的一路相线；打开/断开原来处于闭合/接通状态的某一路单相开关，闭合/接通与所述相电 流最小的相线所对应的单相开关，使得所述的单相负荷由原来所在的相线，转移到另一相 相线进行单相供电，藉此实现线路负荷的自动调整，并使线路负荷的调整实现即时性。所述的三个单相开关，在机械互锁机构或互锁功能电路的联锁作用下，在任一时 刻，均只有一个单相开关可以闭合/接通，其余两个单相开关均处于打开/断开状态。所述单相开关的“闭合/接通”或“打开/断开”操作可以就地操作，也可通过远 程遥控进行。所述的互锁装置为机械互锁机构或互锁功能电路。其所述各相供电线路负荷电流大小的确定，可以就地由比较功能电路实现；或者， 将经过测量得到的各相供电线路的负荷电流值远传至集中控制中心/控制平台，通过计算 机、工控机或单片机功能模块，实现各相供电线路负荷电流大小的比较和最小负荷电流所 在相的选择；然后，由集中控制中心/控制平台发出三相供电线路之间负荷的调节/均衡指 令，输出针对某一单相开关的“闭合/接通”操作控制信号。其所述各相供电线路的负荷电流值和/或某一单相开关的“闭合/接通”操作控 制信号，通过有线或无线网络进行传输。由于上述的电磁式单相开关、机械互锁机构或互锁功能电路、比较功能电路均为 现有技术和市售产品，各相供电线路负荷电流大小的比较和最小负荷电流所在相的选择均 可通过数据的存储、比较和输出来获得，故上述产品和方式的具体结构、工作原理、连接方 式以及程序实现方法在此不再叙述。图2中，单相开关2为电磁式单相开关，三个单相开关，并排设置在切换开关1的
5壳体中。其三个单相开关的电源输入端分别与三相电源的三根相线对应连接，构成所述切 换开关的三相电源输入端3。三个单相开关的电源输出端并联，构成所述切换开关的电源输出端4。三个单相开关，在互锁机构或互锁功能电路的联锁作用下，在任一时刻，均只有一 个单相开关可以闭合/接通，其余两个单相开关均处于打开/断开状态。上述的机械互锁机构或互锁功能电路确保当某一路单相开关需要进行“闭合/接 通”操作时，首先对其余两路单相开关进行“打开/断开”操作，使得在任一时刻，所述的三 个单相开关中只有一路处于“闭合/接通”状态。则单相负荷(图中未示出)与切换开关的电源输出端连接，经过且只经过任意一 个单相开关与三相电源中的某一根相线连接，从所述三相电源中获得单相电源。由于本发明的技术方案根据线路负荷电流的变化，控制其中一个单相开关的闭 合，及时/自动地将负荷切换到其他相线上，再结合数据远传和遥控技术，解决了线路负荷 调整的自动化问题；整个切换装置结构简洁，动作可靠，经济实用；本技术方案可顺利实现某一单相负荷在三相供电线路的各相线之间的切换，以便 于远程操作，自动实现各相间负荷的均衡分配。本发明可广泛用于低压供电和电力网运行领域。
权利要求
一种负荷三相自动切换的方法，包括三相电源和一单相负荷，其特征是在所述的三相电源与单相负荷之间，设置一切换开关；所述的切换开关中设置有三个相互独立的、带有互锁装置的单相开关；三个单相开关的电源输入端分别与三相电源的三根相线对应连接，构成所述切换开关的三相电源输入端；所述的三个单相开关，在所述互锁机构或互锁功能电路的联锁作用下，在任一时刻，均只有一个单相开关可以闭合/接通，其余两个单相开关均处于打开/断开状态；三个单相开关的电源输出端并联，构成所述切换开关的电源输出端；所述的单相负荷与所述切换开关的电源输出端连接，经过且只经过任意一个单相开关与三相电源中的某一根相线连接，从所述三相电源中获得单相电源；当需要进行三相供电线路之间负荷的调节/均衡时，根据所检测到的各相供电线路负荷电流的大小，确定相电流最小的一路相线；打开/断开原来处于闭合/接通状态的某一路单相开关，闭合/接通与所述相电流最小的相线所对应的单相开关，使得所述的单相负荷由原来所在的相线，转移到另一相相线进行单相供电，藉此实现线路负荷的自动调整，并使线路负荷的调整实现即时性。
2.按照权利要求1所述的负荷三相自动切换的方法，其特征是所述的单相开关为电磁 式单相开关，所述的三个单相开关，并排设置在切换开关的壳体中。
3.按照权利要求1所述的负荷三相自动切换的方法，其特征是所述单相开关的“闭合 /接通”或“打开/断开”操作可以就地操作，也可通过远程遥控进行。
4.按照权利要求1所述的负荷三相自动切换的方法，其特征是所述的互锁装置为机械 互锁机构或互锁功能电路，所述的机械互锁机构或互锁功能电路确保当某一路单相开关需 要进行“闭合/接通”操作时，首先对其余两路单相开关进行“打开/断开”操作，使得在任 一时刻，所述的三个单相开关中只有一路处于“闭合/接通”状态。
5.按照权利要求1所述的负荷三相自动切换的方法，其特征是所述各相供电线路负荷 电流大小的确定，可以就地由比较功能电路实现；或者，将经过测量得到的各相供电线路的 负荷电流值远传至集中控制中心/控制平台，通过计算机、工控机或单片机功能模块，实现 各相供电线路负荷电流大小的比较和最小负荷电流所在相的选择；然后，由集中控制中心 /控制平台发出三相供电线路之间负荷的调节/均衡指令，输出针对某一单相开关的“闭合 /接通”操作控制信号。
6.按照权利要求1或5所述的负荷三相自动切换的方法，其特征是所述各相供电线路 的负荷电流值和/或某一单相开关的“闭合/接通”操作控制信号，通过有线或无线网络进 行传输。
全文摘要
一种负荷三相自动切换的方法，其三相电源与单相负荷之间设一切换开关；设有三个相互独立的、带有互锁装置的单相开关；其电源输入端分别与三相电源的三根相线对应连接；三个单相开关的电源输出端并联构成切换开关的电源输出端；三个单相开关，在互锁机构或互锁功能电路的联锁作用下，只有一个单相开关可以闭合/接通，获得单相电源与单相负荷连接；需要进行三相供电线路之间负荷的调节/均衡时，按所检测到的各相供电线路负荷电流的大小，确定相电流最小的一路相线；打开/断开原来处于闭合/接通状态的某一路单相开关，闭合/接通与相电流最小的相线所对应的单相开关，使负荷由原来所在的相线转移到另一相线进行单相供电，实现即时自动调整线路负荷。
文档编号H02J13/00GK101854062SQ20101021497
公开日2010年10月6日 申请日期2010年7月1日 优先权日2010年7月1日
发明者宋飞, 张振功, 张海燕, 李学军, 王清, 赵峰 申请人:山东卓尔电气有限公司