[發明專利]極速切合組合電器

在審

• 申請號: 201610278660.5
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN105790430A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 包紅旗;文化賓;苗世華;張閃
• 申請（專利權）人: 中電新源智能電網科技有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所(普通合伙) 33220
• 代理人: 蔣衛東

技術領域

本發明涉及一種雙電源供電的自動切換組合電器，特別是切換速度超快的極速切合組合電器。

背景技術

在石化、鋼鐵及煤礦等大型工業企業，由于連續生產及安全的重要性，都會在各個電壓等級進行雙電源配置，目的就是在某一電源故障情況下，將另一電源投入，以使生產得以繼續。長久以來，變電站廣泛使用備自投裝置或雙電源切換模塊來實現工作電源與備用電源之間的切換。近幾年，隨著電源快速切換裝置在發電廠的廠用電系統的高廠變與起備變之間切換的成功應用，專門適用于工企變電站的電源快速切換裝置也應運而生，在中石化等企業得到一定程度上的使用，在因雷擊等故障導致的工作電源消失的情況下快速斷開工作開關，合上備用開關，將備用電源投入以確保生產負荷的不間斷運行。

由于電源快速切換裝置只是用來控制斷路器分合的二次設備，其本身的邏輯運算及反應時間可以做到一個周波以內，但目前廣泛使用的真空斷路器的分合時間少則幾十毫秒，多則上百毫秒，這使得整個工作電源故障情況下的電源切換過程時間拉長，直接影響到了用電負荷在此過程中能否不停機運行。與此同時，由于現有電源快速切換裝置只能控制工作開關與備用開關的分合時機，并不能左右開關的分合時間，因開關分合時間較長而導致即使切換成功，生產負荷仍然中斷運行的情況屢有發生。

上述存在的問題在低壓380V領域帶來的問題尤為突出，由于低壓負荷往往使用接觸器以及變頻器，無論是接觸器還是變頻器，對晃電的反應都非常靈敏，一般母線電壓低于85%持續一個周波左右即斷開，導致負荷停機；而380V母線的進線開關的分合閘時間一般都要達到60毫秒左右，所以無論電源快速切換裝置邏輯判斷和反應時間有多快，都無法發揮作用來確保進線電源故障情況下的負荷不間斷運行。

基于上述原因，研制一種分合時間短且切換過程對電網的沖擊和電壓的波動都非常小的極速切合組合電器是非常有必要的，本案由此而生。

發明內容

本發明采用可控開斷和選相投切技術設計了極速切合組合電器，可以在工作電源發生故障時快速起動切換，投入備用電源，縮短切除故障和投入備用電源的整體時間。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：

極速切合組合電器，包括控制單元、開關特性測量單元和兩套HGIS組合電器，每套HGIS組合電器上均安裝有電流互感器和電壓互感器，每套HGIS組合電器上的電流互感器和電壓互感器均與控制單元的信號輸入端電連接，控制單元的信號輸出端連接每套HGIS組合電器中的斷路器操動機構的分合閘回路，開關特性測量單元與每套HGIS組合電器中的斷路器操動機構的全部開關特性采樣回路連接，開關特性測量單元連接控制單元的信號輸入端，所述每套HGIS組合電器中的斷路器均為真空斷路器，斷路器操動機構均為電磁斥力操動機構；所述開關特性測量單元用于檢測HGIS組合電器的動作特性并反饋給控制單元，所述控制單元用于判斷工作電源的故障狀態并向HGIS組合電器中斷路器操動機構發出分合閘指令。

作為上述技術方案的進一步設置：

所述每套HGIS組合電器的斷路器操動機構的控制電纜從其二次端子盒或航空插頭引出，控制單元和開關特性測量單元的出線均從各自的二次端子排或航空插頭引出。

所述每套HGIS組合電器上安裝的電流互感器和電壓互感器的出線均從各自的二次端子盒引出。

所述開關特性測量單元包括分別安裝于每套HGIS組合電器的斷路器操動機構上的傳感器和開關量輸入模塊，每套HGIS組合電器上的傳感器依次連接模擬濾波電路和采樣保持電路后通過多路轉換器與A/D模塊相連，A/D模塊連接MCU模塊的信號輸入端，開關量輸入模塊通過光電隔離電路與MCU模塊的信號輸入端相連。

所述MCU模塊包含超級輸入輸出芯片。

所述開關特性測量單元通過并行接口實現數據的傳輸。

所述控制單元包括與每套HGIS組合電器中的電流互感器和電壓互感器依次相連的模擬濾波電路、采樣保持電路、多路轉換器和A/D模塊，A/D模塊連接MCU模塊的信號輸入端，MCU模塊的信號輸出端連接每套HGIS組合電器中斷路器操動機構。

所述控制單元均通過并行接口實現數據的傳輸。

所述MCU模塊包含超級輸入輸出芯片。

所述控制單元還包括與MCU模塊的信號輸入端連接的按鍵模塊，以及與MCU模塊的信號輸出端連接的顯示模塊。