[發明專利]大功率變壓器軟啟動裝置及方法

在審

• 申請號: 201110296070.2
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN103036446A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 趙大帥;張榮華;趙旭波;孫建強;胡少軼;崔志洋;胡志遠;蹇龍飛;劉杰;張潔瓊
• 申請（專利權）人: 艾默生網絡能源有限公司
• 主分類號: H02M5/16
• 分類號: H02M5/16
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國

技術領域

本發明涉及變壓器領域，尤其涉及一種大功率變壓器軟啟動裝置及方法。

背景技術

在大功率變壓器啟動中，采用工頻電源直接啟動，啟動電流過大，會出現保險絲或斷路器跳閘的現象。

目前大功率變壓器軟啟動裝置采用串限流電阻的方法限制啟動電流，從而達到平穩啟動的目的。如圖1所示，該大功率變壓器軟啟動裝置包括斷路器QF、交流接觸器KB1、限流電阻R。斷路器QF與市電連接，交流接觸器KB1連接在斷路器QF與大功率變壓器T之間，限流電阻R串接在斷路器QF與大功率變壓器T之間。該大功率變壓器軟啟動裝置的工作原理是：大功率變壓器T啟動時交流接觸器KB1斷開，則限流電阻R可以限制大功率變壓器的啟動電流；待大功率變壓器T啟動之后，交流接觸器KB1閉合，市電直接接入大功率變壓器T給用電設備供電。

雖然圖1所示的軟啟動裝置在一定程度上達到大功率變壓器平穩啟動的目的，但是交流接觸器KB1需要人工控制，可能會出現誤操作而影響大功率變壓器的正常供電。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種大功率變壓器軟啟動裝置，旨在實現大功率變壓器的工頻供電與變頻供電的切換的自動控制。

本發明提供了一種大功率變壓器軟啟動裝置，包括：

限流模塊，連接在市電與大功率變壓器之間，用于限制大功率變壓器的啟動電流；

控制模塊，用于在大功率變壓器軟啟動時產生第一控制信號，在大功率變壓器軟啟動至工頻時產生第二控制信號；

第一開關模塊，連接在限流模塊及大功率變壓器之間，根據第一控制信號閉合，根據第二控制信號斷開；

第二開關模塊，與限流模塊并聯，根據第一控制信號斷開，根據第二控制信號閉合。

優選地，所述控制模塊用于：

通過第一控制信號先控制第二開關模塊斷開，再控制第一開關模塊閉合；

通過第二控制信號先控制第二開關模塊閉合，再控制第一開關模塊斷開。

優選地，所述控制模塊用于：在第二模塊處于斷開狀態時，通過第一控制信號控制第一開關模塊閉合。

優選地，所述大功率軟啟動裝置還包括鎖相模塊，與限流模塊并聯，用于在控制模塊產生第二控制信號之前，對限流模塊的輸入電壓及輸出電壓進行鎖相。

優選地，所述限流模塊、鎖相模塊及控制模塊集成為變頻器。

優選地，所述大功率軟啟動裝置還包括斷路器，一端與市電連接，另一端分別與限流模塊、第二開關模塊及鎖相模塊連接。

本發明還提供了一種大功率變壓器軟啟動方法，應用于上述大功率軟啟動裝置，該方法包括步驟：

在大功率變壓器啟動時，控制模塊產生第一控制信號，，控制連接在市電與大功率變壓器之間的第二開關模塊斷開、控制連接在限流模塊與大功率變壓器之間的第一開關模塊閉合；

在大功率變壓器軟啟動至工頻時，控制模塊產生第二控制信號，控制第二模塊閉合、控制第一模塊斷開。

優選地，所述所述在大功率變壓器啟動時，控制模塊產生第一控制信號，接通限流模塊與大功率變壓器之間的連接的步驟之后還包括：

限流模塊對其輸出電壓進行采樣，并將采樣電流與設定的電流進行比較，若采樣電流大于設定的電流，則進行限流保護，將其輸出電流調整為設定電流。

優選地，所述控制模塊產生第二控制信號之前還包括：

對限流模塊的輸入電壓及輸出電壓進行鎖相。

優選地，所述鎖相具體為：

檢測所述限流模塊的輸入電壓與輸出電壓之間的相位差，并產生誤差信號；根據誤差信號進行頻率及相位的調整。

本發明通過控制模塊控制第一開關模塊及第二開關模塊的斷開/閉合，并通過限流模塊使得大功率變壓器在限流的條件下平穩地啟動。從而避免了大功率變壓器啟動電流過大的問題，而且實現了大功率變壓器工頻供電至變頻供電之間的自動切換。另外，本發明還通過鎖相電路，避免了由于工頻供電和變頻供電的相位差而導致的切換瞬間的過電流問題，保證在切換瞬間沖擊電流很小。

附圖說明

圖1為現有技術中大功率變壓器軟啟動裝置的結構示意圖；

圖2為本發明大功率變壓器軟啟動裝置一實施例的結構示意圖；

圖3為本發明大功率變壓器軟啟動裝置另一實施例的結構示意圖；

圖4為圖3中鎖相模塊一實施例的結構示意圖；

圖5為本發明大功率變壓器軟啟動方法一實施例的流程示意圖；

圖6為本發明大功率變壓器軟啟動方法另一實施例的流程示意圖。