[實(shí)用新型]一種強(qiáng)迫換流的低損耗10kV電源快速切換開關(guān)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020551456.8
• 申請日: 2020-04-15
• 公開（公告）號(hào): CN211958858U
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李偉;宋中建;肖風(fēng)良;吳明寬;羅光榮;王元萌;劉凱
• 申請（專利權(quán)）人: 山東泰開高壓開關(guān)有限公司
• 主分類號(hào): H02J9/06
• 分類號(hào): H02J9/06;H01H3/28;H03K17/04
• 代理公司: 濟(jì)南譽(yù)豐專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 高強(qiáng)

本實(shí)用新型公開了一種強(qiáng)迫換流的低損耗10kV電源快速切換開關(guān)裝置，包括第一快速切換開關(guān)和第二快速切換開關(guān)，快速切換開關(guān)包括兩個(gè)并聯(lián)支路，一個(gè)支路中設(shè)置機(jī)械開關(guān)，另一個(gè)支路中設(shè)置電子開關(guān)和強(qiáng)迫換流組件，所述強(qiáng)迫換流組件用于實(shí)現(xiàn)開關(guān)中機(jī)械開關(guān)和電子開關(guān)的快速切換。采用機(jī)械開關(guān)和電子開關(guān)的同時(shí)使用的方案，將機(jī)械開關(guān)的低損耗優(yōu)勢和電子開關(guān)的快速導(dǎo)通和開斷電流優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。同時(shí)在電子開關(guān)支路中加入強(qiáng)迫換流組件，可以使整個(gè)快速切換開關(guān)不需要等待交流電流過零，就可以實(shí)現(xiàn)開斷，這樣就大大縮短了開斷時(shí)間，也就縮短了整個(gè)切換時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電源快速切換技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種強(qiáng)迫換流的低損耗10kV電源快速切換開關(guān)裝置。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)力水平提高的同時(shí)也給電力系統(tǒng)帶來了電能質(zhì)量問題，各種非線性和沖擊性負(fù)荷的增加，對供電系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的污染，而隨著各種高新技術(shù)的推廣，對供電質(zhì)量的要求也日益增高。尤其是電壓跌落故障，在造成用戶無法正常作業(yè)的同時(shí)，更帶來了直接或間接的不可預(yù)計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失，因此改善供電質(zhì)量問題迫在眉睫。電源快速切換開關(guān)是一種能夠?yàn)樘岣吖╇娍煽啃蕴峁┙?jīng)濟(jì)有效的解決方案，實(shí)現(xiàn)敏感負(fù)荷工作電源的快速切換，當(dāng)整個(gè)切換時(shí)間在10ms以內(nèi)時(shí)，就可以實(shí)現(xiàn)敏感負(fù)荷的正常運(yùn)行。

傳統(tǒng)技術(shù)中，10kV電源快速切換開關(guān)有已下幾種技術(shù)方案：第一種方案是快速切換開關(guān)采用傳統(tǒng)的機(jī)械開關(guān)，這種方案優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行時(shí)機(jī)械開關(guān)損耗很低，但是缺點(diǎn)是機(jī)械的開關(guān)導(dǎo)致分合閘時(shí)間很慢，并且需要等待電流過零時(shí)才可以開斷電流，然后再完成電源切換，整個(gè)切換過程時(shí)間最快也得需要25ms以上，已經(jīng)滿足不了電源快速切換的要求。第二種方案是快速切換開關(guān)采用電子開關(guān)，這種方案優(yōu)點(diǎn)是電子開關(guān)開斷速度和關(guān)合速度都很快，不需要等待交流電流過零就可以開斷，但缺點(diǎn)是電子器件正常運(yùn)行時(shí)損耗很大，需要專門的風(fēng)冷或水冷設(shè)備，極大降低了設(shè)備的效率和可靠性。第三種方案是快速切換開關(guān)采用機(jī)械開關(guān)+電子開關(guān)的方案，該方案綜合前兩種方案的優(yōu)勢，雖然正常運(yùn)行時(shí)損耗很低，但是開斷時(shí)電流首先由機(jī)械開關(guān)轉(zhuǎn)移到晶閘管電子開關(guān)，但是電子開關(guān)的晶閘管不可以主動(dòng)開斷，只能等待電流過零時(shí)才可以開斷。因此該種方案雖然損耗低，但是切換時(shí)間還是會(huì)大于10ms。

因此如何實(shí)現(xiàn)電源快速切換開關(guān)損耗低，切換時(shí)間短是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為了解決上述技術(shù)問題，提出了如下技術(shù)方案：

第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種強(qiáng)迫換流的低損耗10kV電源快速切換開關(guān)裝置，包括第一快速切換開關(guān)和第二快速切換開關(guān)，快速切換開關(guān)包括兩個(gè)并聯(lián)支路，一個(gè)支路中設(shè)置機(jī)械開關(guān)，另一個(gè)支路中設(shè)置電子開關(guān)和強(qiáng)迫換流組件，所述強(qiáng)迫換流組件用于實(shí)現(xiàn)開關(guān)中機(jī)械開關(guān)和電子開關(guān)的快速切換。

采用上述實(shí)現(xiàn)方式，采用機(jī)械開關(guān)和電子開關(guān)的同時(shí)使用的方案，將機(jī)械開關(guān)的低損耗優(yōu)勢和電子開關(guān)的快速導(dǎo)通和開斷電流優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。同時(shí)在電子開關(guān)支路中加入強(qiáng)迫換流組件，可以使整個(gè)快速切換開關(guān)不需要等待交流電流過零，就可以實(shí)現(xiàn)開斷，這樣就大大縮短了開斷時(shí)間，也就縮短了整個(gè)切換時(shí)間。

結(jié)合第一方面，在第一方面第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一快速切換開關(guān)包括第一機(jī)械開關(guān)、第一電子開關(guān)和第一強(qiáng)迫換流組件，所述第一機(jī)械開關(guān)兩端分別與主電源和敏感負(fù)荷電連接，所述第一電子開關(guān)的第一端與所述主電源電連接，所述強(qiáng)迫換流組件的兩端分別與所述第一電子開關(guān)的第二端和所述敏感負(fù)荷電連接。

結(jié)合第一方面，在第一方面第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第二快速切換開關(guān)包括第二機(jī)械開關(guān)、第二電子開關(guān)和第二強(qiáng)迫換流組件，所述第二機(jī)械開關(guān)兩端分別與備用電源和敏感負(fù)荷電連接，所述第二電子開關(guān)的第一端與所述備用電源電連接，所述強(qiáng)迫換流組件的兩端分別與所述第二電子開關(guān)的第二端和所述敏感負(fù)荷電連接。

結(jié)合第一方面第一或第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一快速切換開關(guān)和第二快速切換開關(guān)與所述敏感負(fù)荷之間均設(shè)置有電流互感器。