[發(fā)明專利]一種三相交流復合型靜態(tài)轉換開關

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510030377.6
• 申請日: 2015-01-21
• 公開（公告）號: CN104485734A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設計）人: 張艷軍;楊晟飛;張振華;楊禎;章建峰
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0四研究所
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發(fā)明涉及一種電力設備，特別涉及一種三相交流復合型靜態(tài)轉換開關。

背景技術

隨著科學技術的發(fā)展，數據機房、通訊機房、金融控制控系統、智能樓宇的監(jiān)控和安防等系統對電能品質要求日益提高，尤其對供電中斷時間更為苛刻，供電中斷時間要小于10ms。自動轉換開關ATS(Automatic?Transfer?Switch)將負載電路從一個電源自動換接至備用電源的開關電器，以確保重要負荷連續(xù)、可靠運行。但ATS為機械結構，以接觸器為切換執(zhí)行部件，切換時間在100ms左右，不能達到供電中斷時間小于10ms的要求，難以在對供電中斷敏感的設備中應用。靜態(tài)轉換開關STS(Static?Transfer?Switch)為電源二選一自動切換系統，正常工作狀態(tài)下，主電源正常時，負載通過主電源供電。在主電源發(fā)生故障時，負載自動切換到備用電源，主電源恢復正常后，負載又自動切換到主電源。STS采用晶閘管SCR(Silicon?Controlled?Rectifier)作為開關器件，標準切換時間為≤8ms，不會造成敏感類負載斷電。但SCR存在導通損耗，需配散熱器和風扇進行散熱，致使STS體積、重量大，效率低。

本發(fā)明充分利用ATS導通損耗小和STS切換時間短的優(yōu)勢，將雙向晶閘管組與接觸器并聯使用，雙向晶閘管組在轉換時工作，接觸器在轉換完成后導通，既保證快速轉換，又解決了晶閘管的散熱問題，提高裝置的效率。

發(fā)明內容

本發(fā)明是針對的問題，提出了一種三相交流復合型靜態(tài)轉換開關，充分利用ATS導通損耗小和STS切換時間短的優(yōu)勢，將雙向晶閘管組與接觸器并聯使用，雙向晶閘管組在轉換時工作，接觸器在轉換完成后導通，既保證快速轉換，又解決了晶閘管的散熱問題，提高裝置的效率。

本發(fā)明的技術方案為：一種三相交流復合型靜態(tài)轉換開關，兩組三相交流電源分別通過各自的輸入EMI濾波器接轉換單元給三相交流負載供電，兩組轉換單元結構相同，均包括兩個斷路器、雙向晶閘管組、兩個接觸器，第一接觸器接輸入EMI濾波器輸出端與三相交流負載前端之間，雙向晶閘管組和第二接觸器并聯作為轉換開關，接在兩個斷路器之間，一個斷路器接輸入EMI濾波器輸出，另一個斷路器接三相交流負載前端，電壓電流采樣板采集兩組三相交流電源輸出端的電流電壓信號送控制算法板，控制算法板發(fā)出控制信號到雙向晶閘管驅動電路和接觸器控制電路，雙向晶閘管驅動電路控制雙向晶閘管導通或斷開，接觸器控制電路控制接觸器吸合和斷開，完成兩組三相交流電源供電轉換。

所述雙向晶閘管組和第二接觸器并聯作為轉換開關，同時收到閉合指令時，雙向晶閘管組比接觸器動作快，接觸器完全閉合后斷開雙向晶閘管組；關斷一組電源時檢測接觸器兩端電壓大于1V時，判斷接觸器完全關斷，再開通另一組三相交流電源。

所述三相交流復合型靜態(tài)轉換開關，還包括面板，面板包括自動和手動控制開關、旁路開關和人機交互終端，自動和手動控制開關和旁路開關輸入開關信號到控制算法板選擇控制方式，其中旁路開關信號輸入控制算法板，控制算法板輸出控制信號控制第一接觸器閉合，第二接觸器和雙向晶閘管組斷開，兩組三相交流電源任何一組旁路供電，人機交互終端與控制算法板互通，選擇控制方式，并顯示運行參數及運行狀態(tài)。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明三相交流復合型靜態(tài)轉換開關，將雙向晶閘管組與接觸器并聯使用，充分發(fā)揮ATS和STS各自的優(yōu)勢，轉換速度快且損耗小。本發(fā)明有自動控制和手動控制兩種工作模式供用戶選擇，并可由用戶任意設定一路三相交流電源為主用電，且可以在線檢修，用戶界面友好，體積小，重量輕，維修性好，具有較好的應用前景。

附圖說明

圖1本發(fā)明三相交流復合型靜態(tài)轉換開關結構示意圖；

圖2本發(fā)明三相交流復合型靜態(tài)轉換開關控制示意圖；

圖3本發(fā)明基于供電狀態(tài)控制的流程圖；

圖4本發(fā)明不供電狀態(tài)控制邏輯圖；

圖5本發(fā)明主電供電狀態(tài)控制邏輯圖；

圖6本發(fā)明備電供電狀態(tài)控制邏輯圖；

圖7本發(fā)明靜態(tài)轉換波形圖。

具體實施方式

如圖1、2所示三相交流復合型靜態(tài)轉換開關結構和控制示意圖，包括三相交流電源I10、三相交流電源II20、輸入EMI濾波器I11、輸入EMI濾波器II21、第一轉換單元、第二轉換單元、控制單元和三相交流負載0。