CN110380503B - 厂用电源快速切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种厂用电源快速切换方法，其特征在于，所述电源快速切换方法中使用的预设判据还包括电压判据，当所述电流判据与所述电压判据中的至少一项、以及所述基础判据都允许开启所述备用分支开关时，所述电源切换装置控制所述备用分支开关开启；其中，所述电压判据设置为当所述母线电路的电压最大值小于第二预设值时，允许开启所述备用分支开关。本发明的方法所使用的预设判据，在以往的电流判据与基础判据之上，又增加了电压判据，降低了电源切换装置运行时误判的风险，提高了其识别供电系统中故障信息的准确性，保证了供电系统的正常运行。

Description

厂用电源快速切换方法

技术领域

本发明涉及电学领域，具体是厂用电源快速切换方法。

背景技术

大型工厂的设备(例如高压发电厂的发电机器等)在运行时，需对其进行供电。为了保持工厂设备能够进行持续工作，以免为一些设备故障等因素干预而导致工作间断，目前的供电系统一般包括工作电源与备用电源两套电源，以及控制工作电源的工作分支开关、控制备用电源的备用分支开关、用来切换工作电源与备用电源工作状态的电源快速切换装置。以往的电源快速切换装置根据工作分支开关的开启/关闭状态以及供电系统中电路的电流信息等判据条件来识别工作电源的工作状态，并进一步决定是否切换到备用电源，以维持对工厂设备的正常供电。然前述的电源切换方法存在一些尚未解决的问题，导致电源快速切换装置可能产生误判的现象产生，从而导致工作电源与备用电源同时开启的情况发生，影响供电系统的正常运行。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种厂用电源快速切换方法，本发明的方法所使用的预设判据，在以往的电流判据与基础判据之上，又增加了电压判据，降低了快速切换装置运行时误判的风险，提高了其识别供电系统中故障信息的准确性，保证了供电系统的正常运行。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种厂用电源快速切换方法，应用于供电系统，所述供电系统包括母线电路、工作分支电路以及备用分支电路、设于工作分支电路上的工作电源与用于控制工作电源供电与否的工作分支开关、设于备用分支电路上的备用电源与用于控制备用电源供电与否的备用分支开关、以及电源切换装置，所述电源切换装置用于采集所述供电系统的电路信息并根据预设判据分析采集的电路信息，从而控制所述备用分支开关的开启/关闭，所述预设判据包括基础判据与电流判据，所述基础判据设置为当所述工作分支开关处于关闭状态时，则允许开启所述备用分支开关，所述电流判据设置为当所述工作分支电路的电流值小于第一预设值时，则允许开启所述备用分支开关，其特征在于，所述预设判据还包括电压判据，当所述电流判据与所述电压判据中的至少一项、以及所述基础判据都允许开启所述备用分支开关时，所述电源切换装置控制所述备用分支开关开启；

其中，所述电压判据设置为当所述母线电路的电压最大值小于第二预设值时，允许开启所述备用分支开关。

优选地是，所述的厂用电源快速切换方法中，所述电压判据设置为当所述母线电路的电压最大值小于第二预设值，或/和所述母线电路的电源工频变化量大于第三预设值时，则允许开启所述备用分支开关。

优选地是，所述的厂用电源快速切换方法中，所述预设判据还包括用于闭锁所述电流判据的第一闭锁判据，所述第一闭锁判据设置为：若所述工作分支电路的电流值小于第四预设值时，则闭锁所述电流判据。

优选地是，所述的厂用电源快速切换方法中，所述供电系统还包括用于控制第一闭锁判据开启/关闭的控制开关，所述第一闭锁判据的开启条件为：在预设时间内，若所述工作分支电路的电流值大于零小于第一预设值，且工作分支开关处于开启状态，所述控制开关则开启第一闭锁判据。

优选地是，所述的厂用电源快速切换方法中，所述供电系统还包括用于检测母线电路的正序电压值信息的电压互感器，所述预设判据还包括用于闭锁所述电压判据的第二闭锁判据，所述第二闭锁判据设置为：当检测到所述电压互感器断线时，则闭锁所述电压判据。

优选地是，所述的厂用电源快速切换方法中，所述电压互感器为断线的判断标准为：当所述电压互感器检测到的正序电压值小于第五预设值时，所述工作分支电路的电流值大于第六预设值且工作分支开关处于开启状态，则所述电压互感器为断线状态。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明的方法所使用的预设判据，在以往的电流判据与基础判据之上，又增加了电压判据，降低了快速切换装置运行时误判的风险，提高了其识别供电系统中故障信息的准确性，保证了供电系统的正常运行。

2、本发明针对电流判据设计了第一闭锁判据，降低了电流判据错误运行的风险。

3、本发明针对电压判据设计了第二闭锁判据，降低了电压判据错误运行的风险。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明公开了一种厂用电源快速切换方法，应用于供电系统，所述供电系统包括母线电路、工作分支电路以及备用分支电路、设于工作分支电路上的工作电源与用于控制工作电源供电与否的工作分支开关、设于备用分支电路上的备用电源与用于控制备用电源供电与否的备用分支开关、以及电源切换装置，所述电源切换装置用于采集所述供电系统的电路信息并根据预设判据分析采集的电路信息，从而控制所述备用分支开关的开启/关闭，所述预设判据包括基础判据与电流判据，所述基础判据设置为当所述工作分支开关处于关闭状态时，则允许开启所述备用分支开关，所述电流判据设置为当所述工作分支电路的电流值小于第一预设值时，则允许开启所述备用分支开关，其特征在于，所述预设判据还包括电压判据，当所述电流判据与所述电压判据中的至少一项、以及所述基础判据都允许开启所述备用分支开关时，所述电源切换装置控制所述备用分支开关开启；

其中，所述电压判据设置为当所述母线电路的电压最大值小于第二预设值时，允许开启所述备用分支开关。

上述技术方案中所公开的厂用电源快速切换方法主要应用于厂用设备(例如高压发电厂的发电机器)的供电系统，所述供电系统包括母线电路、工作分支电路、备用分支电路、设置于工作分支电路上的工作电源、设置于备用分支电路上的备用电源；工作电源、工作分支电路与母线电路依次连接，备用电源、备用分支电路与母线电路也依次连接，母线电路上设有工作设备(例如发电厂中的发电机器)，此外，工作分支电路上还设有控制工作电源供电与否的工作分支开关，备用分支电路上还设有控制备用电源供电与否的备用分支开关；

在供电系统正常工作时，主要依靠工作电源对母线电路进行供电以维持母线电路上工作设备的运行，当出现故障导致工作电源无法对母线电路供电时，则通过电源切换装置开启备用分支开关，以保证母线电路的正常工作。一般来说，前述电源切换装置至少包括信息检测模块、对比模块与控制模块；其中，信息检测模块用于检测供电系统中的电路信息(电路信息主要包括工作分支开关的开启/关闭信息、工作分支电路的电流信息、母线电路的电压值信息等)，对比模块用于将检测到的电路信息与预设判据进行比对，控制模块根据比对结果控制备用分支开关的开启/关闭，以决定备用电源的供电状态。

现有技术主要通过工作分支开关的开启/关闭状态与工作分支电路的电流值(也即前述的基础判据与电流判据)来判断工作电源是否处于正常供电状态以及供电系统是否出现故障，进而决定是否开启备用电源，这种判断方法的原理在于：当检测到工作分支开关处于关闭状态，则可以初步说明工作电源未处于供电状态，但是由于现有技术一般是通过开关辅助接地法来检测工作分支开关是处于关闭或者开启状态，这种开关检测方法存在一定的缺陷(可能因检测到错误信息而认定工作分支开关的关闭/开启状态。例如在某种具体的实施方式中，当开关跳闸位置继电器的逻辑关系输出结果显示为TWJ＝1时，则表示工作分支开关处于关闭状态；当TWJ＝0时，则表示工作分支开关处于开启状态。在检测方法出现错误的情况时，有可能造成一种误判现象——即逻辑关系输出结果显示为TWJ＝1，而实际上，工作电源却依然处于供电状态——的产生。)，所以要进一步检测工作分支电路的电流值(可以通过检测流经工作分支开关的电流来测定)，在检测到工作分支开关处于关闭状态下，如果检测到工作分支电路的电流值小于第一预设值(第一预设值一般设为工作分支电路的整定电流值，也可以根据实际需要设置为其他值)时，说明工作分支电路中的电流非常小，几乎为零，此时则可以更能充分的证明工作电源处于断开状态，无法为母线电路正常供电，进而反馈给快速切换装置的判断信息则是开启备用电源以维持供电系统的正常运行。但是仅依靠前述两项判据，依然无法做到准确有效地识别供电系统的故障信息，且施工作业的现场工况还存在无法获取电流信息作为判据的情况，有时候甚至会识别到错误信息，从而致使电源快速切换装置误判而引起一种有害情况——工作电源与备用电源同时开启——的产生，以至于损害到供电系统的正常运行。

为防止这种误判现象的发生，本发明的方法在现有技术的基础上又增加了电压判据，从而提高了电源切换装置识别供电系统故障信息的准确性，防止了因电源切换装置误判工作分支开关跳闸(即工作电源实际处于供电状态而电源切换装置误判工作分支开关处于关闭状态)而开启备用电源的现象发生，保证了供电系统的正常工作。此处所述的电压判据设置为：当所述母线电路的电压最大值小于第二预设值时(第二预设值可以设为母线电路的整定电压值，也可以根据实际情况设为其他值)，则允许开启备用电源。如此设计电压判据的理由在于：当母线电路的电压最大值小于某一定值，例如前述的整定电压值时，在一定程度上可以说明母线电路失去了电源供应，也就反映出了一个事实——工作电源的供电发生了故障，所以此时应该开启备用电源，从而保证母线电路的正常供电。另外，为了方便实际工作的使用，本发明的方法中还提供了关于电流判据与电压判据的人工控制接口，即操作人员可以根据实际作业情况手动开启/关闭电流判据与电压判据。

在另一种技术方案中，所述的厂用电源快速切换方法中，所述电压判据设置为当所述母线电路的电压最大值小于第二预设值，或/和所述母线电路的电源工频变化量大于第三预设值时，则允许开启所述备用分支开关。

在上述技术方案中，母线电路的电源工频变化量大于第三预设值(可以设为母线电路的整定电压值或其他值)时，这说明了母线电路的电压值降低的程度比较大，也在一定程度上说明母线电路失去了电源供应，所以此时需要为其开启备用分支开关。

在另一种技术方案中，所述的厂用电源快速切换方法中，所述预设判据还包括用于闭锁所述电流判据的第一闭锁判据，所述第一闭锁判据设置为：若所述工作分支电路的电流值小于第四预设值时，则闭锁所述电流判据。

在上述技术方案中，设置第一闭锁判据的目的是为了减少电流判据误判的风险，提高本发明的准确度。由于母线电路上的机器设备在停机状态时，母线电路上的负荷率远远低于开机状态，此时的负荷电流(与工作分支电路的电流值相同)会非常低，导致检测到的工作分支电流值有可能低于第一预设值，从而引起电流判据误判。为了避免这种误判风险的产生，本发明相应地设计了用于闭锁所述电流判据的第一闭锁判据，其中第四预设值可以设为0.1倍的额定电流值。

在另一种技术方案中，所述的厂用电源快速切换方法中，所述供电系统还包括用于控制第一闭锁判据开启/关闭的控制开关，所述第一闭锁判据的开启条件为：在预设时间内，若所述工作分支电路的电流值大于零小于第一预设值，且工作分支开关处于开启状态，所述控制开关则开启第一闭锁判据。

本条方案的目的是为了证明供电系统处于小电流运行状态(即母线电路上的机器设备处于停机状态)，此时的流经工作分支电路的电流值虽然小，但是工作电源仍然在运行，所以应开启第一闭锁判据，防止电流判据误判。其中，预设时间可以设为半个小时或者其他符合实际的时间值。第一闭锁判据可以由供电系统通过控制开关自动开启，也可以由人工调节控制开关来开启或关闭。

在另一种技术方案中，所述的厂用电源快速切换方法，所述供电系统还包括用于检测母线电路的正序电压值信息的电压互感器，所述预设判据还包括用于闭锁所述电压判据的第二闭锁判据，所述第二闭锁判据设置为：当检测到所述电压互感器断线时，则闭锁所述电压判据。

上述技术方案中，如果电压互感器断线了，那么其检测到的电压值信息将变为零或者迅速降低到一个特别小的值，这样就会导致电源切换装置根据电压判据做出误判，因此在这种情况下，需要闭锁电压判据，以维持供电系统的正常运行。

在另一种技术方案中，所述的厂用电源快速切换方法中，所述电压互感器为断线的判断标准为：当所述电压互感器检测到的正序电压值小于第五预设值时，所述工作分支电路的电流值大于第六预设值且工作分支开关处于开启状态，则所述电压互感器为断线状态。

上述技术方案中，当工作分支电路的电流值大于第六预设值(第六预设值可以设为0.05倍的额定电流值)且工作分支开关处于开启状态，说明母线电路具有正常的电压供应，然而电压互感器检测的正序电压值小于第五预设值(第五预设值可设为30V)时，这说明电压互感器处于非正常状态，则可认定其为断线。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (2)

1.厂用电源快速切换方法，应用于供电系统，所述供电系统包括母线电路、工作分支电路以及备用分支电路、设于工作分支电路上的工作电源与用于控制工作电源供电与否的工作分支开关、设于备用分支电路上的备用电源与用于控制备用电源供电与否的备用分支开关、以及电源切换装置，所述电源切换装置用于采集所述供电系统的电路信息并根据预设判据分析采集的电路信息，从而控制所述备用分支开关的开启/关闭，所述预设判据包括基础判据与电流判据，所述基础判据设置为当所述工作分支开关处于关闭状态时，则允许开启所述备用分支开关，所述电流判据设置为当所述工作分支电路的电流值小于第一预设值时，则允许开启所述备用分支开关，其特征在于，所述预设判据还包括电压判据，当所述电流判据与所述电压判据中的至少一项、以及所述基础判据都允许开启所述备用分支开关时，所述电源切换装置控制所述备用分支开关开启；

其中，所述电压判据设置为当所述母线电路的电压最大值小于第二预设值时，允许开启所述备用分支开关；

所述电压判据设置为当所述母线电路的电压最大值小于第二预设值，或/和所述母线电路的电源工频变化量大于第三预设值时，则允许开启所述备用分支开关；

所述预设判据还包括用于闭锁所述电流判据的第一闭锁判据，所述第一闭锁判据设置为：若所述工作分支电路的电流值小于第四预设值时，则闭锁所述电流判据；

所述供电系统还包括用于控制第一闭锁判据开启/关闭的控制开关，所述第一闭锁判据的开启条件为：在预设时间内，若所述工作分支电路的电流值大于零小于第一预设值，且工作分支开关处于开启状态，所述控制开关则开启第一闭锁判据；

所述供电系统还包括用于检测母线电路的正序电压值信息的电压互感器，所述预设判据还包括用于闭锁所述电压判据的第二闭锁判据，所述第二闭锁判据设置为：当检测到电压互感器断线时，则闭锁所述电压判据。

2.如权利要求1所述的厂用电源快速切换方法，所述电压互感器为断线的判断标准为：当电压互感器检测到的正序电压值小于第五预设值时，所述工作分支电路的电流值大于第六预设值且工作分支开关处于开启状态，则电压互感器为断线状态。