[發明專利]一種電磁斥力操作機構儲能和觸發回路及控制方法

在審

• 申請號: 201710270470.3
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN106876189A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 許元震;謝曄源;呂瑋;石巍;劉彬;楊兵;王文杰
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H01H3/28
• 分類號: H01H3/28
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林,王丹

技術領域

本發明涉及一種電磁斥力操作機構儲能和觸發回路及控制方法。

背景技術

多端柔性直流系統中的高壓混合型直流斷路器所用快速機械開關需要在數毫秒內完成分合閘動作，傳統交流開關所用操作機構無法滿足要求，而電磁斥力操作機構在響應及動作速率方面具有明顯優勢，其儲能和觸發回路通過電容的充放電驅動操作機構動作。

現有電磁斥力操作機構的儲能和觸發回路一般采用全橋整流或者二極管半波整流的方式給儲能電容充電，并通過調壓變壓器調節儲能電容的電壓。比如，專利號2015100881899公開了一種電磁斥力操作機構儲能和觸發設備及控制方法，其在一次分合閘動作后需要等待電容充電完成后才可進行下一次動作，另外，通過調壓變壓器無法獨立快速準確控制各回路的儲能電容電壓值，所以無法獨立準確控制分合閘速度。隨著技術的發展和電壓等級的提升，對電磁斥力操作機構的要求也在不斷提高，現有技術已無法滿足需求，存在下述不足：

第一、無法使電容在不觸發操作機構的情況下完成放電，不利于回路的檢修。

第二、現有電磁斥力操作機構的儲能和觸發回路無法獨立控制分合閘速度，無法在短時間內使操作機構完成多次分合閘動作。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種電磁斥力操作機構儲能和觸發回路及控制方法，可以在不觸發電磁斥力操作機構動作的情況下快速給儲能電容放電，便于設備的日常檢修維護；進一步的，能夠獨立控制各分合閘回路的儲能電容電壓，從而控制電磁斥力操作機構的分合閘速度。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

一種電磁斥力操作機構儲能和觸發回路，包括至少一個回路單元，每個回路單元包括充電支路和放電支路，所述充電支路設置有儲能電容，其特征在于，每個回路單元還包括手動放電支路，所述放電支路設置有并聯在電磁斥力操作機構兩端的續流二極管，所述手動放電支路并聯在儲能電容的兩端。

優選，所述充電支路包括充電電阻、充電半導體開關和儲能電容，其中，充電電阻的一端與外部交流電壓源的一端相連且另一端與充電半導體開關的正極相連，充電半導體開關的負極與儲能電容的正極相連，儲能電容的負極與外部交流電壓源的另一端相連。

優選，所述放電支路包括放電半導體開關和續流二極管，其中，放電半導體開關的正極與充電支路中的儲能電容的正極相連，放電半導體開關的負極分別與續流二極管的負極、電磁斥力操作機構線圈的一端相連，續流二極管的正極與電磁斥力操作機構線圈的另一端均與外部交流電壓源的另一端相連。

優選，所述手動放電支路包括串聯的手動開關和放電電阻，所述手動放電支路并聯在儲能電容兩端。

優選，包括N個并聯的回路單元，其中，M個回路單元作為分閘回路，（N-M）個回路單元作為合閘回路，其中，N≥2，N ＞M≥1，且：

M個并聯的分閘回路共用一個續流二極管并連接到電磁斥力操作機構的分閘線圈；（N-M）個并聯的合閘回路共用一個續流二極管并連接到電磁斥力操作機構的合閘線圈；N個并聯的回路單元共用一個放電電阻。

一種電磁斥力操作機構儲能和觸發回路的控制方法，充電過程包括如下步驟：

S01、對每個回路單元設置一個電壓參考值；或設置每個回路單元的儲能電容容值；或對每個回路單元設置開通電壓參考值和閉鎖電壓參考值且開通電壓參考值小于閉鎖電壓參考值；

S02、采集儲能電容兩端的電壓并與相應參考值比較；

S03、當對每個回路單元設置一個電壓參考值時：

若采集的儲能電容兩端電壓值大于預先設定的電壓參考值時，控制閉鎖充電半導體開關；若采集的儲能電容兩端電壓值小于預先設定的電壓參考值時，控制開通充電半導體開關，儲能電容充電；

當對每個回路單元設置開通電壓參考值和閉鎖電壓參考值時：

若采集的儲能電容兩端電壓值大于閉鎖電壓參考值時，控制閉鎖充電半導體開關；若采集的儲能電容兩端電壓值小于開通電壓參考值時，控制開通充電半導體開關，儲能電容充電。

優選，放電過程包括如下步驟：

S11、放電半導體開關在收到觸發脈沖前一直處于關斷狀態；

S21、當收到上級控制器下發的分合閘指令后，觸發相應回路的放電半導體開關導通，儲能電容向電磁斥力操作機構的分閘線圈或合閘線圈放電，放電后放電半導體開關自行關斷。

優選，各分閘回路設置不同的電壓參考值，或選擇不同的儲能電容容值，通過控制觸發相應的分閘回路實現快分和慢分兩種功能。

本發明的有益效果是：