CN102368632B - 双电源切换系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双电源切换系统，包括一级动力电源、二级动力电源、双电源切换装置及控制单元，一级动力电源为一级动力电源1及一级动力电源2，二级动力电源A是从一级动力电源1输入端拆分出的至少两个二级动力电源中的任一路，二级动力电源B是从一级动力电源2输入端拆分出的至少两个二级动力电源中的任一路，二级动力电源A与二级动力电源B配对形成一对双电源，两路二级动力电源通过双电源切换装置切换后作为二级动力电源的输出端，本发明提供的双电源切换系统将两路一级动力电源拆分，并组成多对双电源，每对双电源对应一个负载，这样成功避免了所有负载挂靠在同一电源母线上。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力设备，特别涉及一种双电源切换系统。
背景技术
直流输电换流站换流阀在工作过程中会产生大量的热量，需要阀冷系统进行强迫冷来维持正常工作，而阀冷系统的关键是通过循环水带走换流阀的热量后通过空散的水风换热将热量释放到空气中，可见空散风机的可靠性在阀冷系统中显得尤其重要。现有空散的动力电源是由专门的双电源切换装置进行电源选择后给所有空散风机供电。一个有二十台风机的空散系统，风机G01至G20动力电源都来自双电源切换装置OTM进行交流电源源选择后的一路电源，当其中一路进线电源失电时，双电源切换装置自动切换到另一路进线电源给风机供电。但是当双电源切换装置在电源切换过程中出现故障不能正常切换时将会导致所有空散风机失电，从而引起阀冷系统不能正常散热，使得阀冷系统供水温度超高跳闸，迫使换流阀停止运行的严重后果。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种双电源切换系统。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
双电源切换系统，包括一级动力电源、二级动力电源、双电源切换装置及控制单元，
所述一级动力电源为两路交流电源，一级动力电源1及一级动力电源2，二级动力电源A是从一级动力电源1输入端拆分出的至少两个二级动力电源中的任一路，二级动力电源B是从一级动力电源2输入端拆分出的至少两个二级动力电源中的任一路，
所述二级动力电源A与二级动力电源B配对形成一对双电源，二级动力电源A输入端与双电源切换装置A串联，二级动力电源B输入端与双电源切换装置B串联，两路二级动力电源通过双电源切换装置切换后作为二级动力电源的输出端，
所述控制单元包括控制回路A及控制回路B，所述控制回路A由一级动力电源1供电，控制二级动力电源A的接通与断开，所述控制回路B由动力电源2供电，控制二级动力电源B的接通与断开，二级动力电源A与二级动力电源B为互锁关系，其中一个接通时，另一个自动断开。
所述双电源切换装置为串联的断路器A及交流接触器A，所述双电源切换装置B为串联的断路器B及交流接触器B，二级动力电源A输入端依次与断路器A主触点及交流接触器A常开主触点串联，二级动力电源B输入端依次与断路器B主触点及交流接触器B常开主触点串联，交流接触器A常开主触点与交流接触器B常开主触点的输出端合并作为二级动力电源的输出端，
所述控制回路A包括并联的控制支路，每条控制支路包括串联的中间继电器A触点、交流接触器B常闭辅助触点及交流接触器A线圈，
所述控制回路B包括并联的控制支路，每条控制支路包括串联的中间继电器B触点、交流接触器A常闭辅助触点及交流接触器B线圈。
所述中间继电器A触点与中间继电器B触点的状态相反，用以保证在PLC不起作用时有一路接通。
所述控制回路A还包括由断路器B第一常闭辅助触点及常开应急切换开关组成的应急回路，所述断路器B第一常闭辅助触点与常开应急切换开关串联后与交流接触器B常闭辅助触点并联；
所述控制回路B还包括由断路器A第一常闭辅助触点及常开应急切换开关组成的应急回路，所述断路器A第一常闭辅助触点与常开应急切换开关串联后与交流接触器A常闭辅助触点并联，
在二级动力电源A切换到二级动力电源B过程中可能会出现交流接触器A线圈卡死不能释放，以至于与交流接触器B因电气互锁不能正常投入的情况，出现这种故障时，可以通过将应急回路的断路器A主触点断开，同时将应急切换开关闭合就可以强制交流接触器B投入使用。
所述一级动力电源输入端通过塑壳断路器及分线端子拆分出二级动力电源。塑壳断路器主要对动力电源进行过流和过载保护，所述塑壳断路器辅助触点信息上传至PLC。
所述一级动力电源输入端接有动力电源监视继电器，所述二级动力电源的输出端接有动力电源监视继电器，当动力电源失电时，动力电源监视继电器触点闭合，所述动力电源监视继电器触点信号上传至PLC。
所述控制回路A并联有由断路器A第二辅助触点与中间继电器C线圈串联形成的断路器A故障回路，所述控制回路B并联有由断路器B第二辅助触点与中间继电器D线圈串联形成的断路器B故障回路，所述中间继电器C及中间继电器D的触点信号上传到PLC，以判断断路器A或断路器B是否故障。
所述中间继电器A的线圈及中间继电器B的线圈由PLC控制。
所述交流接触器辅助触点信号上传到PLC，以判断交流接触器是否故障。
本发明与现有技术相比，具有如下优点及有益效果：
(1)本发明提供的双电源切换系统是将两路一级动力电源拆分，并组成多对双电源，每对双电源对应一个负载，这样成功避免了所有负载挂靠在同一电源母线上。
(2)本发明提供的双电源切换系统采用断路器和接触器构成，这些元件技术成熟，使用广泛，比起专门的双电源切换装置更加容易操作，故障率低，并且每一路电源都有相应的触点信号上传给PLC使得整个空气散热器动力电源回路可控，安全可靠，即使双电源切换装置元件损坏需要更换时也只要断开前一级断路器便可以实现在线更换。
(3)在造价上由断路器和接触器组成的双电源切换系统的成本大概为专门的双电源切换装置的1/4，在节省成本方面也非常有利。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式中1#交流电源拆分成二级动力电源电路图；
图2是本发明的一个实施方式中2#交流电源拆分成二级动力电源电路图；
图3是本发明的一个实施方式中双电源1电路图；
图4是本发明的一个实施方式中双电源2电路图；
图5是本发明的一个实施方式中双电源3电路图；
图6是本发明的一个实施方式中双电源4电路图；
图7是本发明的一个实施方式中控制回路A电路图；
图8是本发明的一个实施方式中控制回路B电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施方式作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
双电源切换系统，包括一级动力电源、二级动力电源及控制单元，一级动力电源为两路交流电源，一级动力电源1及一级动力电源2，所述二级动力电源A是从一级动力电源1输入端拆分出的二级动力电源中的任一路，二级动力电源B是从一级动力电源2输入端拆分出的二级动力电源中的任一路，如图1所示，1#交流电源(即一级动力电源1)接入塑壳断路器QFC01，再通过分线端子101/L拆分成1L11、1L12、1L13及1L14四路电源(即四路二级动力电源A)，如图2所示，2#交流电源(即一级动力电源2)接入塑壳断路器QFC02，再通过分线端子102/L拆分成2L11、2L12、2L13及2L14四路电源(即四路二级动力电源B)，QFC01及QFC02辅助触点信息上传至PLC。
如图3所示，1L11(即二级动力电源A)和2L11(即二级动力电源B)组成双电源1，1L11输入端依次与QFK01(即断路器A)主触点及KMK01(即交流接触器A)常开主触点串联，2L11输入端依次与QFK02(即断路器B)主触点及KMK02(即交流接触器B)常开主触点串联，KMK01常开主触点与KMK02常开主触点的输出端合并作为二级动力电源的输出端。
如图4所示，1L12(即二级动力电源A)和2L12(即二级动力电源B)组成双电源2，1L12输入端依次与QFK03(即断路器A)主触点及KMK03(即交流接触器A)常开主触点串联，2L12输入端依次与QFK04(即断路器B)主触点及KMK04(即交流接触器B)常开主触点串联，KMK03常开主触点与KMK04常开主触点的输出端合并作为二级动力电源的输出端。
如图5所示，1L13(即二级动力电源A)和2L13(即二级动力电源B)组成双电源3，1L13输入端依次与QFK05(即断路器A)主触点及KMK05(即交流接触器A)常开主触点串联，2L13输入端依次与QFK06(即断路器B)主触点及KMK06(即交流接触器B)常开主触点串联，KMK05常开主触点与KMK06常开主触点的输出端合并作为二级动力电源的输出端。
如图6所示，1L14(即二级动力电源A)和2L14(即二级动力电源B)组成双电源4，1L14输入端依次与QFK07(即断路器A)主触点及KMK07(即交流接触器A)常开主触点串联，2L14输入端依次与QFK08(即断路器B)主触点及KMK08(即交流接触器B)常开主触点串联，KMK07常开主触点与KMK08常开主触点的输出端合并作为二级动力电源的输出端。
控制单元包括控制回路A及控制回路B，如图7所示，控制回路A由一级动力电源1供电，控制二级动力电源A，1L11、1L12、1L13及1L14的接通与断开，控制回路A包括四条并联的控制支路，第一条控制支路包括并联的KAK01A、KAK01B(即中间继电器A)触点、KMK02常闭辅助触点及KMK01线圈，第二条控制支路包括并联的KAK03A、KAK03B(即中间继电器A)触点、KMK04常闭辅助触点及KMK03线圈，第三条控制支路包括并联的KAK05A、KAK05B(即中间继电器A)触点、KMK06常闭辅助触点及KMK05线圈，第四条控制支路包括并联的KAK07A、KAK07B(即中间继电器A)触点、KMK08常闭辅助触点及KMK07线圈。
如图8所示，控制回路B由动力电源2供电，控制二级动力电源B，2L11、2L12、2L13及2L14的接通与断开，控制回路B包括四条并联的控制支路，
第一条控制支路包括并联的KAK02A、KAK02B(即中间继电器B)触点、KMK01常闭辅助触点及KMK02线圈，第二条控制支路包括并联的KAK04A、KAK04B(即中间继电器B)触点、KMK03常闭辅助触点及KMK04线圈，第三条控制支路包括并联的KAK06A、KAK06B(即中间继电器B)触点、KMK05常闭辅助触点及KMK06线圈，第四条控制支路包括并联的KAK08A、KAK08B(即中间继电器B)触点、KMK07常闭辅助触点及KMK08线圈。
为了更好的实施本发明，KAK01A、KAK01B、KAK03A、KAK03B、KAK05A、KAK05B、KAK07A及KAK07B(即八个中间继电器A)与KAK02A、KAK02B、KAK04A、KAK04B、KAK06A、KAK06B、KAK08A及KAK08B(即八个中间继电器B)触点的状态相反。
为了更好的实施本发明，如图7所示，控制回路A还包括应急回路，QFK02第一常闭辅助触点与SW1常开应急切换开关触点13-14串联后与KMK02常闭辅助触点并联，QFK04第一常闭辅助触点与SW2常开应急切换开关触点13-14串联后与KMK04常闭辅助触点并联，QFK06第一常闭辅助触点与SW3常开应急切换开关触点13-14串联后与KMK06常闭辅助触点并联，QFK08第一常闭辅助触点与SW4常开应急切换开关触点13-14串联后与KMK08常闭辅助触点并联。如图8所示，控制回路B还包括应急回路，QFK01第一常闭辅助触点与SW1常开应急切换开关触点23-24串联后与KMK01常闭辅助触点并联，QFK03第一常闭辅助触点与SW2常开应急切换开关触点23-24串联后与KMK03常闭辅助触点并联，QFK05第一常闭辅助触点与SW3常开应急切换开关触点23-24串联后与KMK05常闭辅助触点并联，QFK07第一常闭辅助触点与SW4常开应急切换开关触点23-24串联后与KMK07常闭辅助触点并联。
为了更好的实施本发明，1#交流电源输入端接有动力电源监视DPC1，2#交流电源输入端接有动力电源监视继电器DPC2，二级动力电源的输出端接有动力电源监视继电器DPC3、DPC4、DPC5及DPC6，所有动力电源监视继电器触点信号上传至PLC。
为了更好的实施本发明，如图7所示，控制回路A并联有四条断路器A故障回路，第一条包括串联的QFK01第二辅助触点及KAF01(即中间继电器C)线圈，第二条包括串联的QFK03第二辅助触点及KAF03(即中间继电器C)线圈，第三条包括串联的QFK05第二辅助触点及KAF05(即中间继电器C)线圈，第四条包括串联的QFK07第二辅助触点及KAF07(即中间继电器C)线圈。如图8所示，控制回路B并联有四条断路器B故障回路，第一条包括串联的QFK02第二辅助触点及KAF02(即中间继电器D)线圈，第二条包括串联的QFK04第二辅助触点及KAF04(即中间继电器D)线圈，第三条包括串联的QFK06第二辅助触点及KAF06(即中间继电器D)线圈，第四条包括串联的QFK08第二辅助触点及KAF08(即中间继电器D)线圈。中间继电器C及中间继电器D的触点信号上传到PLC。
为了更好的实施本发明，中间继电器A的线圈及中间继电器B的线圈由PLC控制。
为了更好的实施本发明，交流接触器辅助触点信号上传到PLC。
应用实施例
以实施例1所述的双电源切换系统控制二十台风机为例阐述双电源切换系统在直流输电换流阀冷却系统空气散热器风机动力电源中的应用。现将二十风机分为四组，每组5台，四对双电源经过切换后得到四路动力电源，分别给四组风机供电。当阀冷系统启动时，PLC检测到两路交流电源源均有电，此时PLC驱动所有控制回路中间继电器吸合，使得交流接触器KMK01、03、05、07线圈得电吸合，KMK02、04、06、08线圈失电断开，四对双电源通过切换装置选择1#交流电源拆分出的四路电源为空气散热器风机供电。当阀冷系统运行过程中1#交流电源源失电时，PLC从电源监视继电器DPC1获得掉电信息，驱动控制回路的所有中间继电器均断开，相应的交流接触器动作，四对双电源通过切换装置选择2#交流电源拆分出的四路电源为空气散热器风机供电。在切换过程中当某一路双电源切换装置故障不能切换时，DPC3-DPC6电源监视继电器将故障信息上传给PLC，PLC将根据此信息进行回切。综上所述，双电源切换系统可以有效的解决所有空气散热器风机挂靠在同一电源母线上的问题，同时将负载分开控制后可以有效的减小电气元件的负荷，使得整个电路也显示更加简单可靠、经济有效。
双电源切换系统将两路交流电源分成了四对双电源，并且每一对双电源对应一组空气散热器风机，这样成功避免了所有风机挂靠在同一电源母线上，同时因为阀冷系统在设计空气散热器散热能力时留有30％在右的冗余能力，在双电源切换方式下即使有一对双电源出现故障不能正常供电失去一组散热风机的情况下，仍能保持空气散热器风机在额定容量下运行。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.双电源切换系统，其特征在于：包括一级动力电源、二级动力电源、双电源切换装置及控制单元，
所述一级动力电源为两路交流电源，一级动力电源1及一级动力电源2，二级动力电源A是从一级动力电源1输入端拆分出的至少两个二级动力电源中的任一路，二级动力电源B是从一级动力电源2输入端拆分出的至少两个二级动力电源中的任一路，
所述二级动力电源A与二级动力电源B配对形成一对双电源，二级动力电源A输入端与双电源切换装置A串联，二级动力电源B输入端与双电源切换装置B串联，两路二级动力电源通过双电源切换装置切换后作为二级动力电源的输出端，
所述控制单元包括控制回路A及控制回路B，所述控制回路A由一级动力电源1供电，控制二级动力电源A的接通与断开，所述控制回路B由动力电源2供电，控制二级动力电源B的接通与断开，二级动力电源A与二级动力电源B为互锁关系，其中一个接通时，另一个自动断开；
所述双电源切换装置A为串联的断路器A及交流接触器A，所述双电源切换装置B为串联的断路器B及交流接触器B，二级动力电源A输入端依次与断路器A主触点及交流接触器A常开主触点串联，二级动力电源B输入端依次与断路器B主触点及交流接触器B常开主触点串联，交流接触器A常开主触点与交流接触器B常开主触点的输出端合并作为二级动力电源的输出端，
所述控制回路A包括并联的控制支路，每条控制支路均包括串联的中间继电器A触点、交流接触器B常闭辅助触点及交流接触器A线圈，
所述控制回路B包括并联的控制支路，每条控制支路包括串联的中间继电器B触点、交流接触器A常闭辅助触点及交流接触器B线圈；
所述控制回路A还包括由断路器B第一常闭辅助触点及常开应急切换开关组成的应急回路，所述断路器B第一常闭辅助触点与常开应急切换开关串联后与交流接触器B常闭辅助触点并联；
所述控制回路B还包括由断路器A第一常闭辅助触点及常开应急切换开关组成的应急回路，所述断路器A第一常闭辅助触点与常开应急切换开关串联后与交流接触器A常闭辅助触点并联。
2.根据权利要求1所述的双电源切换系统，其特征在于：所述中间继电器A触点与中间继电器B触点的状态相反。
3.根据权利要求1所述的双电源切换系统，其特征在于：所述一级动力电源输入端通过塑壳断路器及分线端子拆分出二级动力电源，所述塑壳断路器辅助触点信息上传至PLC。
4.根据权利要求1所述的双电源切换系统，其特征在于：所述一级动力电源输入端和二级动力电源的输出端接有动力电源监视继电器，所述动力电源监视继电器触点信号上传至PLC。
5.根据权利要求2所述的双电源切换系统，其特征在于：所述控制回路A并联有由断路器A第二辅助触点与中间继电器C线圈串联形成的断路器A故障回路，所述控制回路B并联有由断路器B第二辅助触点与中间继电器D线圈串联形成的断路器B故障回路，所述中间继电器C及中间继电器D的触点信号上传到PLC。
6.根据权利要求2所述的双电源切换系统，其特征在于：所述中间继电器A的线圈及中间继电器B的线圈由PLC控制。
7.根据权利要求2所述的双电源切换系统，其特征在于：所述交流接触器辅助触点信号上传到PLC。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Leng Mingquan Inventor after: Geng Man Inventor after: He Yongjian Inventor after: Yang Tianjun Inventor before: Leng Mingquan Inventor before: He Yongjian Inventor before: Yang Tianjun |
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| COR | Change of bibliographic data | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Dual power switching system Effective date of registration: 20201103 Granted publication date: 20140312 Pledgee: Bank of China Limited Guangzhou Pearl River Branch Pledgor: GUANGZHOU GOALAND ENERGY CONSERVATION TECH Co.,Ltd. Registration number: Y2020440000348 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20220726 Granted publication date: 20140312 Pledgee: Bank of China Limited Guangzhou Pearl River Branch Pledgor: GUANGZHOU GOALAND ENERGY CONSERVATION TECH Co.,Ltd. Registration number: Y2020440000348 |