一种自适应两相转三相电源装置

技术领域

本申请主要涉及低压配电技术领域，尤其是一种自适应两相转三相电源装置。

背景技术

在低压配电网中，配电主站通过三相输电线向用户侧输电时，由于外力损伤和设备老化等，时常会发生缺相故障，即单相电压过低，不能再继续输电，三相输电变成两相，导致供电暂停，造成严重的经济损失。

目前，在低压配电发生缺相故障时，大量的研究聚焦在如何及时地切断输电线并定位故障所在相，方便维修人员修理故障相所在的输电线，从而恢复供电，来缩短断电的时间，这样人工抢修不仅耗费人力资源，也十分耗时。

发明内容

为了解决在配电站通过三相输电线向用户侧输电的过程中，发生单相缺相故障时，需要人工抢修耗时耗力的问题，本申请通过以下各个实施例公开了一种自适应两相转三相电源装置。

本申请公开了一种自适应两相转三相电源装置，包括主控模块、执行模块和两相-三相变换模块，所述主控模块、所述两相-三相变换模块分别与执行模块连接；

所述执行模块包括第一开关、第二开关和选线单元，所述选线单元包括三组双联常开开关，所述第一开关串联接入三相输电线，所述第二开关和所述选线单元并联接入三相输电线，所述第一开关的接入点在第二开关和选线单元接入点之间，所述第二开关接入点在第一开关和用户侧之间；

所述主控模块接入三相输电线，所述主控模块用于获取分合闸信息和从三相输电线获取故障信息，所述分合闸信息包括第一开关的分合闸信息、第二开关的分合闸信息和选线单元的分合闸信息；

所述主控模块还用于根据所述故障信息和分合闸信息，生成分合闸控制指令，将所述分合闸控制指令发送到执行模块，所述分合闸控制指令包括第一开关的分合闸控制指令、第二开关的分合闸控制指令和选线单元的分合闸控制指令；

所述执行模块用于在接收到所述分合闸指令后，根据所述分合闸控制指令，将第一开关分闸，暂停输送三相电；以及将所述选线单元中对应的一组双联常开开关闭合，令两个非故障相的线路连通，输送两相电至所述两相-三相变换模块；以及闭合第二开关。

所述两相-三相变换模块用于将所述两相电变换为三相电后，通过所述第二开关，将所述三相电接入三相输电线，输送到用户侧。

可选的，所述主控模块包括状态采集单元、逻辑判断单元和通信单元，所述状态采集单元与所述逻辑判断单元连接，所述状态采集单元和所述逻辑判断单元分别与通信单元输入端连接，所述通信单元输出端与执行模块连接。

可选的，所述状态采集单元接入三相输电线，所述状态采集单元用于采集电压信息和分合闸信息，将所述电压信息和分合闸信息传输至逻辑判断单元和通信单元。

可选的，所述逻辑判断单元用于接受所述电压信息和分合闸信息，从而判断三相输电线是否发生故障，产生故障信息和分合闸控制指令，并将所述故障信息和分合闸控制指令传输至通信单元。

可选的，所述通信单元用于接受所述故障信息和分合闸控制指令，将所述分合闸控制指令传输至执行模块。

可选的，所述通信单元还用于将所述电压信息、分合闸信息、故障信息和分合闸控制指令传输至配电主站。

可选的，所述两相-三相变换模块包括反相变压器和逆YNd11变压器；

所述反相变压器输入端与所述选线单元连接，输出端与所述逆YNd11变压器其中一个输入端连接；所述逆YNd11变压器的另一输入端与所述选线单元连接，所述逆YNd11变压器的输出端与所述第二开关连接。

可选的，所述反相变压器为带有分接头的单相变压器。

可选的，所述逆YNd11变压器为带有分接头的变压器。

本申请公开了一种自适应两相转三相电源装置，包括主控模块、执行模块和两相转三相变换模块；所述主控模块和执行模块分别接入三相输电线，所述执行模块分别与主控模块和两相-三相变换模块连接。

所述主控模块和执行模块分别接入三相输电线，所述执行模块分别与主控模块和两相-三相变换模块连接；所述主控模块接入三相输电线，获取故障信息后生成控制指令，发送到执行模块；所述执行模块将第一开关分闸，控制选线单元选线，输送两相电至所述两相-三相变换模块；所述两相-三相变换模块将所述两相电变换为三相电后，执行模块闭合第二开关，所述三相电接入三相输电线输送到用户侧。

在配电主站通过三相输电线向用户侧输电的过程中，本申请可以检测到单相缺相故障后，自动切除故障相，并进行自动选线，将两相电变换为三相电，将所述三相电传输至用户侧。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的一种自适应两相转三相电源装置的结构示意图；

图2为本申请实施例公开的又一种自适应两相转三相电源装置的结构示意图；

图3为本申请实施例公开的逻辑判断单元生成故障信息和分合闸控制指令的流程图；

图4为本申请实施例公开的选线单元开关组的接线示意图；

图5为本申请实施例公开的两相-三相变换模块的结构示意图。

具体实施方式

为了解决在配电站通过三相输电线向用户侧输电的过程中，发生单相缺相故障时，需要人工抢修耗时耗力的问题，本申请通过以下实施例公开了一种自适应两相转三相电源装置。

本申请实施例公开了一种自适应两相转三相电源装置，参见图1所示的结构示意图，所述装置包括主控模块、执行模块和两相-三相变换模块，所述主控模块、所述两相-三相变换模块分别与执行模块连接。

所述执行模块包括第一开关K1、第二开关K2和选线单元，所述选线单元包括三组双联常开开关，所述第一开关K1串联接入三相输电线，所述第二开关K2和所述选线单元并联接入三相输电线，所述第一开关K1的接入点在第二开关K2和选线单元接入点之间，所述第二开关K2接入点在第一开关K1和用户侧之间。

所述主控模块接入三相输电线，所述主控模块用于获取分合闸信息和从三相输电线获取故障信息，所述分合闸信息包括第一开关K1的分合闸信息、第二开关K2的分合闸信息和选线单元的分合闸信息。

所述主控模块还用于根据所述故障信息和分合闸信息，生成分合闸控制指令，将所述分合闸控制指令发送到执行模块，所述分合闸控制指令包括第一开关K1的分合闸控制指令、第二开关K2的分合闸控制指令和选线单元的分合闸控制指令。

所述执行模块用于在接收到所述分合闸指令后，根据所述分合闸控制指令，将第一开关K1分闸，暂停输送三相电；以及将所述选线单元中对应的一组双联常开开关闭合，令两个非故障相的线路连通，输送两相电至所述两相-三相变换模块；以及闭合第二开关K2。

具体的，所述执行模块在接收到所述分合闸指令后，根据所述分合闸控制指令，将第一开关K1分闸，暂停输送三相电，然后将所述选线单元中对应的一组双联常开开关闭合，故障相切断，两个非故障相线路连通，输送两相电至所述两相-三相变换模块，然后在所述两相电通过两相-三相变换模块变换为三相电以后，闭合所述第二开关K2。

所述两相-三相变换模块用于将所述两相电变换为三相电后，通过所述第二开关K2，将所述三相电接入三相输电线，输送到用户侧。

本申请公开了一种自适应两相转三相电源装置，包括主控模块、执行模块和两相转三相变换模块；所述主控模块和执行模块分别接入三相输电线，所述执行模块分别与主控模块和两相-三相变换模块连接。所述主控模块和执行模块分别接入三相输电线，所述执行模块分别与主控模块和两相-三相变换模块连接；所述主控模块接入三相输电线，获取故障信息后生成控制指令，发送到执行模块，所述执行模块将第一开关K1分闸，控制选线单元选线，输送两相电至所述两相-三相变换模块；所述两相-三相变换模块将所述两相电变换为三相电后，执行模块闭合第二开关K2，所述三相电接入三相输电线输送到用户侧。

在配电主站通过三相输电线向用户侧输电的过程中，本申请可以检测到单相缺相故障后，自动切除故障相，并进行自动选线，将两相电变换为三相电，将所述三相电传输至用户侧。

进一步的，所述主控模块包括状态采集单元、逻辑判断单元和通信单元，所述状态采集单元与所述逻辑判断单元连接，所述状态采集单元和所述逻辑判断单元分别与通信单元输入端连接，所述通信单元输出端与执行模块连接，参见图2所示的结构示意图。

进一步的，所述状态采集单元接入三相输电线，所述状态采集单元用于采集电压信息和分合闸信息，将所述电压信息和分合闸信息传输至逻辑判断单元和通信单元。

进一步的，所述逻辑判断单元用于接受所述电压信息和分合闸信息，从而判断三相输电线是否发生故障，生成故障信息和分合闸控制指令，并将所述故障信息和分合闸控制指令传输至通信单元。

参见图3所示的逻辑判断单元生成故障信息和分合闸控制指令的流程图，包括以下几个步骤：

步骤S11，判断某相电压是否低于预设电压；如果是，执行步骤S12；如果没有，返回执行步骤S11；

步骤S12，生成第一开关K1的分闸指令；

步骤S13，判断故障相；若故障相为A相，则执行步骤S14；若故障相为B相，则执行步骤S15；若故障相为C相，则执行步骤S16；

步骤S14，生成选线单元第①组开关的合闸指令，其他组开关的分闸指令，然后执行步骤S17；

步骤S15，生成选线单元第②组开关的合闸指令，其他组开关的分闸指令，然后执行步骤S17；

步骤S16，生成选线单元第③组开关的合闸指令，其他组开关的分闸指令，然后执行步骤S17；

步骤S17，判断选线单元选线是否正确；如果正确，则执行步骤S18，如果不正确，则返回执行步骤S13；

步骤S18，生成第二开关K2的合闸指令。

具体的，在执行步骤S14-步骤S16的过程中，参见图4所示的选线单元开关组的接线示意图，所示选线单元上端的三个输入端子A相、B相、C相分别并联接入三相输电线的A相、B相和C相，所示输出端子1与所述逆YNd11变压器T2原边的α端口连接，所示输出端子2经反相变压器T1与逆YNd11变压器T2原边的β端口连接。

进一步的，所述通信单元用于接受所述故障信息和分合闸控制指令，将所述分合闸控制指令传输至执行模块。

进一步的，所述通信单元还用于将所述电压信息、分合闸信息、故障信息和分合闸控制指令传输至配电主站。

进一步的，所述两相-三相变换模块包括反相变压器T1和逆YNd11变压器T2。参见图4两相-三相变换模块具体结构连接示意图。

实际操作中，所述反相变压器T1可以为带有分接头的单相变压器，所述反相变压器T1为原副边绕组极性相反且匝数比为1：1的单相变压器，用于实现输入电压的相位调整(使输入反相变压器T1的电压反相输出)，使得

实际操作中，所述逆YNd11变压器T2可以为带有分接头的变压器，所述逆YNd11变压器T2原边α端口输入电压为U

具体的，当缺相故障发生时，通信单元将逻辑判断单元发出的选相控制指令传输至所述选线单元，控制对应开关组闭合及其余开关组断开,从而实现对两相-三相变换模块自适应提供两相电的功能。所述逆YNd11变压器T2的输出端与所述第二开关K2连接。

参见图5两相-三相变换模块的结构示意图，所述两相电通过反相变压器T1进行相位调整后，满足两相-三相对称变换条件，再通过所述逆YNd11变压器T2变换为三相电，所述三相电通过合闸的第二开关K2，接入三相输电线，输送到用户侧。

以上结合具体实施方式和实施例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。