低压配电网定相装置及方法与流程

1.本发明涉及低压配电网的定相技术领域，特别涉及低压配电网的用户侧定相装置及方法。


背景技术：

2.随着经济不断发展，城市配电网的建设速度加快，对供电可靠性的要求不断提高，节能环保标准日益严格，配电网原有的结构往往已经不能满足当前的需求，面临着技术升级、更新换代。配电网新建及改造相关工作越来越多，定相工作也相应增多，以确保输电线路相序与用户三相负载所需求的相序一致。若定相工作不到位，导致非同相运行，会造成相间短路事故，不仅损坏电气设备，甚至会危害电网系统的安全稳定运行。
3.定相方法一般包括一次定相法和二次定相法两种。一次定相法就是将定相工具直接接触到被定相的电源导体上，以鉴定两个电源相位是否一致；二次定相法是用定相装置测量二次回路的电压来鉴定一次回路电源相位是否相同。一次定相法常受设备和场地的约束不便实施，而二次定相法因为简单易行应用更多。
4.二次定相法的测试过程包括以下四个步骤：（1）选定核相位置，结合调度令和工作内容选取定相位置；（2）检查带电显示装置连接点输出正常，用万用表测量对地输出电压及相间电压，各相应输出正常且相电压和线电压满足对应关系，然后对另一间隔带电显示装置做相同的检测；（3）两侧同电源定相，将待定相开关转为运行状态，待定相开关对侧开关转为热备用状态。此时相邻带电间隔的带电显示装置的信号采集装置采集的是同一电源的信号。分别测量并与之前测量的进行比较，之间应满足相电压和线电压之间的关系。若满足，则接线正确，否则应检查接线；（4）两侧非同电源定相，断开待定相开关，合上待定相开关的对侧开关。此时待定相开关的两侧为两个不同的电源。重复之前的测量，记录相关数据，并进行相应的比较。若依然满足相电压与线电压之间的关系即可认定，相位核对正确。
5.二次定相具有安全性高、操作简单的优点，但也存在一些缺点。例如，对于老旧的设备，往往带电指示装置不具备连接点，甚至没有安装带电显示装置，对二次定相工作造成了限制和制约。此外，定相时需要多次进行测量并核对确认，费时较长。
6.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

7.本发明的目的之一在于，提供一种低压配电网定相装置及方法，从而改善现有技术中定相需要多次测量并核对，费时较长、操作复杂等问题。
8.为实现上述目的，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种低压配电网定相装置，其包括：配电变压器，其为降压变压器；低压母线，其a、b、c三相分别与配电变压器和用户侧相连接；信号发生器，其向低压母线发射频率信号，频率信号的频率大于3400hz；以及频率检测组件，其连接在用户侧的用户n的an、bn、cn三相与地线之间，频率检测组件检测到
的an、bn、cn三相的频率与低压母线的a、b、c三相的频率信号的频率一致的定相为同一相。
9.进一步，上述技术方案中，频率信号为高频信号。
10.进一步，上述技术方案中，信号发生器与低压母线的a、b、c三相之间设有隔离保护装置。
11.进一步，上述技术方案中，隔离保护装置为隔离变压器或隔离电容器。
12.进一步，上述技术方案中，频率检测组件通过电流互感器或者电压互感器采集频率。
13.进一步，上述技术方案中，信号发生器向低压母线的a、b、c三相中的一相或者多相发射频率信号。
14.进一步，上述技术方案中，当信号发生器向低压母线的a、b、c三相中的两相或三相同时发射频率信号时，所发射的频率信号的频率不同。
15.根据本发明的第二方面，本发明提供了一种低压配电网定相方法，至少包括如下步骤：向低压母线的a、b、c三相发射频率为fa、fb、fc的频率信号；检测用户n的an、bn、cn三相的频率f
an
、f
bn
、f
cn
；比较fa、fb、fc和f
an
、f
bn
、f
cn
两组频率，频率一致的确定为同一相。
16.进一步，上述技术方案中，频率信号的频率大于3400hz。
17.进一步，上述技术方案中，频率信号的频率fa、fb、fc互不相等。
18.进一步，上述技术方案中，频率fc为零。
19.根据本发明的第三方面，本发明提供了一种低压配电网定相方法，至少包括如下步骤：向低压母线的a相发射频率为fa的频率信号；检测用户n的an、bn、cn三相的频率f
an
、f
bn
、f
cn
；比较频率f
an
、f
bn
、f
cn
与频率fa，频率一致的确定为与a相为同一相；采用同样的步骤确定用户n的an、bn、cn三相中与b相为同一相的一相；用户n的an、bn、cn三相中未定相的一相与c相为同一相。
20.进一步，上述技术方案中，向低压母线的a相和b相发射的频率信号的频率相等。
21.进一步，上述技术方案中，频率信号的频率大于3400hz。
22.与现有技术相比，本发明具有如下一个或多个有益效果：1. 本发明的低压配电网定相装置及方法简单易操作，无需多次测量，定相效率高。
23.2. 利用信号发生器发射高频频率信号，避免载波通讯等装置或其他信号的干扰，无需额外的滤波装置，定相结果准确度高。
24.3. 通过隔离变压器或隔离电容器进行隔离保护，提高了使用及操作的安全性；降低定相操作、定相装置对配电系统的不利影响。
25.4. 本发明的低压配电网定相装置及方法可以采用同一频率的信号对三相逐一进行定相，也可以采用不同频率的信号对三相同时进行定相；若多个用户均安装频率检测组件，还可以同时对多个用户的各相进行定相。
26.上述说明仅为本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本发明的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例，并配合附图详细说明如下。
附图说明
27.图1是根据本发明的一实施方式的低压配电网定相装置的结构示意图。
28.图2是根据本发明的另一实施方式的低压配电网定相装置的结构示意图。
29.主要附图标记说明：10-配电变压器，20-低压母线，30-信号发生器，31-隔离变压器，32-隔离电容器，40-频率检测组件，41-电流互感器。
具体实施方式
30.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
31.除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其他元件或其他组成部分。
32.在本文中，为了描述的方便，可以使用空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上面”、“上方”、“上”等，来描述一个元件或特征与另一元件或特征在附图中的关系。应理解的是，空间相对术语旨在包含除了在图中所绘的方向之外物件在使用或操作中的不同方向。例如，如果在图中的物件被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下”的元件将取向在元件或特征的“上方”。因此，示范性术语“下方”可以包含下方和上方两个方向。物件也可以有其他取向（旋转90度或其他取向）且应对本文使用的空间相对术语作出相应的解释。
33.在本文中，术语“第一”、“第二”等是用以区别两个不同的元件或部位，并不是用以限定特定的位置或相对关系。换言之，在一些实施例中，术语“第一”、“第二”等也可以彼此互换。
34.如图1所示，根据本发明具体实施方式的低压配电网定相装置，其包括：配电变压器10，其为降压变压器。配电变压器10的输出端三相分别连接低压母线20的a、b、c三相。低压母线20与用户侧的用户1
…
用户n相连接。本发明在低压侧设有信号发生器30，信号发生器30能够向低压母线20的各相发射频率信号。用户侧设有频率检测组件40，每个用户的频率检测组件40连接在用户的各相线与底线之间。例如，频率检测组件40连接在用户n的an、bn、cn三相与地线之间，能够检测各相的频率。频率检测组件40检测到的an、bn、cn三相的频率与低压母线20的a、b、c三相的频率信号的频率一致的定相为同一相。信号发生器30产生的频率信号的频率大于3400hz，优选而非限制性地，频率信号为高频信号。信号发生器30产生的频率信号的频率范围可以有效避开载波通讯300-3400hz的频率范围，避免信号干扰。
35.进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，信号发生器30与低压母线20的a、b、c三相之间设有隔离保护装置，提高了定相操作的安全性。示例性地，如图1所示，隔离保护装置为隔离变压器31；如图2所示，隔离保护装置为隔离电容器32，本发明并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际需要选择合适的隔离保护装置。
36.进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，频率检测组件40通过电流互感器或者电压互感器采集频率。示例性地，如图2所示，频率检测组件40通过电流互感器41采集频率，应了解的是，本发明并不以此为限。
37.进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，信号发生器30可以向低压母线20的a、b、c三相中的一相或者多相发射频率信号。信号发生器30可以向低压母线20的
各相逐一发射频率信号，从而分别为各相定相，例如，先定a相再定b相，a相和b相确定后，c相自然获知。当信号发生器30向低压母线20的a、b、c三相中的两相或三相同时发射频率信号时，所发射的频率信号的频率不同，从而同时为用户的三相进行定相。
38.根据本发明具体实施方式的低压配电网定相方法，至少包括如下步骤：向低压母线的a、b、c三相发射频率为fa、fb、fc的频率信号；检测用户n的an、bn、cn三相的频率f
an
、f
bn
、f
cn
；比较fa、fb、fc和f
an
、f
bn
、f
cn
两组频率，频率一致的确定为同一相。
39.进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，频率信号的频率大于3400hz。
40.进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，频率信号的频率fa、fb、fc互不相等。进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，频率fa、fb、fc中可以有一个频率为零，即仅向低压母线的三相中的两相发射频率信号。例如，低压母线的c相的频率fc为零，那么用户侧分别找到a相和b相的同相后，c相的同相也就自然获知。
41.根据本发明具体实施方式的低压配电网定相方法，至少包括如下步骤：向低压母线的a相发射频率为fa的频率信号；检测用户n的an、bn、cn三相的频率f
an
、f
bn
、f
cn
；比较频率f
an
、f
bn
、f
cn
与频率fa，频率一致的确定为与a相为同一相；采用同样的步骤确定用户n的an、bn、cn三相中与b相为同一相的一相；用户n的an、bn、cn三相中未定相的一相与c相为同一相。
42.进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，当逐一向低压母线的a相和b相发射的频率信号时，两次发射的频率信号的频率可以相等。
43.进一步地，在本发明的一个或多个示例性实施方式中，频率信号的频率大于3400hz。
44.下面以具体实施例的方式更详细地说明本发明的低压配电网定相装置及方法，应了解的是，实施例仅为示例性的，本发明并不以此为限。
45.实施例1结合图1所示，本实施例的低压配电网定相装置包括：配电变压器10、低压母线20、信号发生器30、用户1到用户n以及频率检测组件40。信号发生器30通过隔离变压器31与低压母线20的a、b、c三相相连接。信号发生器30用于产生高频信号。
46.使用本实施例的低压配电网定相装置对用户n的各相进行定相，将频率检测组件40连接在用户侧的用户n的an、bn、cn三相与地线之间。根据频率检测组件40检测到的an、bn、cn三相的频率与低压母线的a、b、c三相的频率信号的频率的一致性进行定相，即二者频率一致的定相为同一相。
47.实施例2结合图2所示，本实施例的低压配电网定相装置包括：配电变压器10、低压母线20、信号发生器30、用户1到用户n以及多个频率检测组件40。信号发生器30通过隔离电容器32与低压母线20的a、b、c三相相连接。频率检测组件40通过电流互感器41采集用户各相的频率。
48.使用本实施例的低压配电网定相装置对用户1到用户n的各相进行定相，将多个频率检测组件40分别连接在用户侧的用户1到用户n的各相与地线之间。根据频率检测组件40检测到的用户1到用户n的各相的频率与低压母线的a、b、c三相的频率信号的频率的一致性进行定相，即二者频率一致的定相为同一相。
49.前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。针对上述示例性实施方案所做的任何简单修改、等同变化与修饰，都应落入本发明的保护范围。