CN112103963A - 一种防止电网电压骤降影响用户变频电机出力的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防止电网电压骤降影响用户变频电机出力的装置，包括：电压检测模块、微处理器模块、直流电源、直流电源接口，所述电压检测模块用于采集用户变频电机的端电压，所述电压检测模块的输出端连接至微处理器模块的输入端，所述直流电源的控制输入端与微处理器模块的输出端连接，所述直流电源连接有直流输出接口，所述直流输出接口与用户变频电机的直流输入端连接。本发明通过电压检测模块检测变频电机的端电压，当电网电压骤降引起端电压变化时，用直流电源给变频电机供电，从而降低了电网电压骤降对用户变频电机出力的影响，保证了电机的正常运转。

Description

一种防止电网电压骤降影响用户变频电机出力的装置及方法
技术领域
本发明涉及配电网自动化技术领域，更具体地，涉及一种防止电网电压骤降影响用户变频电机出力的装置及方法。
背景技术
为了满足配网自动化的要求，变电站10kV出线保护与线路上的分段开关保护进行时间配合，即变电站出线速断保护整定为0.3秒、线路第一分段开关保护整定为0.15秒、第二、三分段开关保护整定为0秒，当10kV线路发生瞬时性故障时，变电站出线保护将延时0.3秒跳闸后才能重合，造成10kV电网电压在0.3秒内骤降，致使用户380V变频电机不能正常工作，生产出大量次品，需清理后才能再次启动电机工作，这样即浪费了原材料又增加了清理工作量，经济损失很大，这种现象一年发生5～6次，其经济损失更大。
在现有技术中，公开号为CN103001193A的中国发明专利，于2013年3月27日公开了一种用于分界故障处理的集中型馈线自动化控制方法，它通过以下过程来实现：1)主站系统设置：配电自动化主站实时监测分界开关与集中型分段开关故障报警信号，进入故障处理程序；2)故障区域隔离：变电站出线断路器跳闸，分界开关跳闸并闭锁，实现故障用户的隔离，分界开关与分段开关将故障告警信号上送至配电自动化主站；3)非故障区域恢复供电：配电自动化主站向变电站出线断路器发出“遥控合闸”命令，恢复非故障线路供电。该专利没有实现在瞬时故障下保证电机的供电。
发明内容
本发明为克服上述现有技术中缺少处理电网电压骤降影响用户变频电机出力的装置缺陷，提供一种防止电网电压骤降影响用户变频电机出力的装置及方法。
本发明的首要目的是为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种防止电网电压骤降影响用户变频电机出力的装置，包括：电压检测模块、微处理器模块、直流电源、直流电源接口，所述电压检测模块用于采集用户变频电机的端电压，所述电压检测模块的输出端连接至微处理器模块的输入端，所述直流电源的控制输入端与微处理器模块的输出端连接，所述直流电源连接有直流输出接口，所述直流输出接口与用户变频电机的直流输入端连接。
进一步地，所述电压检测模块为电压互感器。
进一步地，所述直流输出接口包括有三个，分别记为：第一输出接口、第二输出接口、第三输出接口。
进一步地，所述直流电源与直流输出接口之间均连接有二极管。
进一步地，直流输出接口与用户变频电机的直流输入端之间还设有空气开关。
进一步地，所述直流电源为蓄电池。
本发明第二方面提供了一种防止电网电压骤降影响用户变频电机出力的方法，包括以下步骤：
S1：利用电压检测模块获取用户变频电机的端电压；
S2：若用户变频电机的端电压小于预设值电压值则微处理器模块触发直流电源给用户变频电机供电，同时对直流电源供电计时；
S3：若直流电源供电时长大于预设时长则控制直流电源切断供电。
进一步地，当直流电源供电时长大于预设时长时，直流电源输出接口通过连接的二极管截止使直流电源退出供电。
进一步地，若直流电源供电时长大于预设时长则控制直流电源切断供电此时，直流电源的供电时长大于分段开关的重合闸时间。
进一步地，当用户变频电机的交流电为计划性停电，则手动断开直流电源输出。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明通过电压检测模块检测变频电机的端电压，当电网电压骤降引起端电压变化时，用直流电源给变频电机供电，从而降低了电网电压骤降对用户变频电机出力的影响，保证了电机的正常运转。
附图说明
图1为配电网一次侧接线示意图。
图2为本发明装置应用接线示意图。
图3为本发明方法流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1
配网供电线路，如图1所示，T1表示配电变压器，F1、F2、F3表示负荷开关，分段开关S1、S2、S3与变电站出线开关CB1的保护进行配合，当CB1与S1之间线路发生瞬时故障时，开关CB1保护将延时0.3秒跳闸后又重合，当S1与S2之间线路发生瞬时故障时，开关S1保护将延时0.15秒跳闸后又重合，这将在故障发生至重合成功时间内造成10kV电网电压骤降，影响用户380V变频电机的正常工作。因此在用户380V变频电机的变频直流输入端接入一个大容量的蓄电池，蓄电池通过二极管与380V变频电机的变频直流输入端相接，当电压骤降时，蓄电池通过二极管输出电能维持380V变频电机继续运转，当电网电压恢复正常时，二极管截止而退出蓄电池的输出，同时小充电机为蓄电池充电。当发生永久性故障，保护跳闸后重合闸不成功，在这段时间内蓄电池将自动检测超过输出设定时间，也将退出蓄电池的输出。
本发明的目的是提供一种防止电网电压骤降影响用户变频电机出力的装置及方法，针对线路分段发生故障、发生瞬时性或永久性故障，本发明均能正确投入或退出，保证用户380V变频电机继续正常运行。
如图2，一种防止电网电压骤降影响用户变频电机出力的装置，包括：电压检测模块、微处理器模块、直流电源、直流电源接口，所述电压检测模块用于采集用户变频电机的端电压，所述电压检测模块的输出端连接至微处理器模块的输入端，所述直流电源的控制输入端与微处理器模块的输出端连接，所述直流电源连接有直流输出接口，所述直流输出接口与用户变频电机的直流输入端连接。
进一步地，所述电压检测模块为电压互感器。
在上述方案中，通过电压互感器获取用户变频电机的端电压并发发送至微处理器模块。
进一步地，所述直流输出接口包括有三个，分别记为：第一输出接口、第二输出接口、第三输出接口。
在上述方案中，所述直流电源与直流输出接口之间均连接有二极管。进一步地，每个直流输出接口与用户变频电机的直流输入端之间还设有空气开关。
进一步地，所述直流电源为蓄电池。
在一个具体的实施例中，如图2所示，其中，S4、S5、S6表示直流空气开关，D1、D2、D3表示二极管，当10kV架空线路任一段发生瞬时性或永久性故障，所本发明装置要与任一分段开关重合闸时间进行配合，如在线路第三分段发生瞬时性或永久性故障，分段开关S3的保护动作跳闸后经重合闸时间(重合闸时间一般整定为1.2秒)重合成功，在故障发生至重合成功的时间内，蓄电池能为变频电机供电，保证变频电机正常运转，如超过蓄电池设定的供电时间，蓄电池将自动退出；同理，在架空线路第二分段或第一分段发生瞬时性故障，在故障发生至重合成功的时间内，蓄电池应能为变频电机供电，保证变频电机正常运转，如超过蓄电池设定的供电时间，蓄电池将自动退出；
对于电缆线路，由于变电站出线开关和各分段开关均没有投入重合闸，本发明装置在故障发生至开关跳开的时间内，蓄电池应能为变频电机供电，保证变频电机正常运转，但当超过蓄电池设定的供电时间，蓄电池将自动退出。
本发明第二方面提供了一种防止电网电压骤降影响用户变频电机出力的方法，包括以下步骤：
S1：利用电压检测模块获取用户变频电机的端电压；
S2：若用户变频电机的端电压小于预设值电压值则微处理器模块触发直流电源给用户变频电机供电，同时对直流电源供电计时；
S3：若直流电源供电时长大于预设时长则控制直流电源切断供电。
进一步地，当直流电源供电时长大于预设时长时，直流电源输出接口通过连接的二极管截止使直流电源退出供电。
进一步地，若直流电源供电时长大于预设时长则控制直流电源切断供电此时，直流电源的供电时长大于分段开关的重合闸时间。
进一步地，当用户变频电机的交流电为计划性停电，则手动断开直流电源输出。
在一个具体的实施例中，选择大容量蓄电池作为直流电源，所述直流电源设有三个直流输出接口，所述直流输出接口通过空气开关分别连接用户变频电机的直流电源输入端，同时电压检测模块的输入端采集用户变频电机的端电压，在瞬时故障时，当10kV电网电压骤降至380V变频电机端电压预设电压值，则微处理器模块控制二极管导通，蓄电池输出电能供变频电机运行，当10kV电网电压恢复超过380V变频电机端电压预设电压值，则微处理器模块控制二极管截止；永久性故障时，当10kV电网电压骤降至380V变频电机端电压预设电压值，则微处理器模块控制二极管导通，蓄电池输出电能供变频电机运行，当10kV电网电压恢复时间超过蓄电池输出时间设定值时，微处理器模块控制二极管也截止；
本发明装置采集380V变频电机端电压，将采集到的端电压与预设电压值比较作为启动条件，并与蓄电池的输出时间构成逻辑判断条件，例如：设定304V为启动电压，378V为截止电压，当电网电压降低至304V时(即此时变频电机的端电压为304V)，二极管导通，蓄电池向380V变频电机提供电能，当电压恢复至380V时(即此时变频电机的端电压为380V)，二极管截止而退出蓄电池；二极管导通，蓄电池向变频电机供电的同时，如达到供电设定时间，二极管同样截止而退出蓄电池，此蓄电池的供电设定时间一般大于重合闸时间0.1秒。这样，既保证了瞬时故障时，电压骤降对变频电机的影响，又保证了永久性故障时，蓄电池能自动退出。如是计划性停电，可以手动断开蓄电池输出，确保蓄电池不向变频电机供电。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防止电网电压骤降影响用户变频电机出力的装置，其特征在于，包括：电压检测模块、微处理器模块、直流电源、直流电源接口，所述电压检测模块用于采集用户变频电机的端电压，所述电压检测模块的输出端连接至微处理器模块的输入端，所述直流电源的控制输入端与微处理器模块的输出端连接，所述直流电源连接有直流输出接口，所述直流输出接口与用户变频电机的直流输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种防止电网电压骤降影响用户变频电机出力的装置，其特征在于，所述电压检测模块为电压互感器。
3.根据权利要求1所述的一种防止电网电压骤降影响用户变频电机出力的装置，其特征在于，所述直流输出接口包括有三个，分别记为：第一输出接口、第二输出接口、第三输出接口。
4.根据权利要求1所述的一种防止电网电压骤降影响用户变频电机出力的装置，其特征在于，所述直流电源与直流输出接口之间均连接有二极管。
5.根据权利要求1所述的一种防止电网电压骤降影响用户变频电机出力的装置，其特征在于，直流输出接口与用户变频电机的直流输入端之间还设有空气开关。
6.根据权利要求1所述的一种防止电网电压骤降影响用户变频电机出力的装置，其特征在于，所述直流电源为蓄电池。
7.一种防止电网电压骤降影响用户变频电机出力的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：利用电压检测模块获取用户变频电机的端电压；
S2：若用户变频电机的端电压小于预设值电压值则微处理器模块触发直流电源给用户变频电机供电，同时对直流电源供电计时；
S3：若直流电源供电时长大于预设时长则控制直流电源切断供电。
8.根据权利要求7所述的一种防止电网电压骤降影响用户变频电机出力的方法，其特征在于，当直流电源供电时长大于预设时长时，直流电源输出接口通过连接的二极管截止使直流电源退出供电。
9.根据权利要求7所述的一种防止电网电压骤降影响用户变频电机出力的方法，其特征在于，若直流电源供电时长大于预设时长则控制直流电源切断供电此时，直流电源的供电时长大于分段开关的重合闸时间。
10.根据权利要求7所述的一种防止电网电压骤降影响用户变频电机出力的方法，其特征在于，当用户变频电机的交流电为计划性停电，则手动断开直流电源输出。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN209434955U (zh) * 2019-03-14 2019-09-24 沈阳睿捷电力科技有限公司 一种解决变频器电压暂降不间断的小型电源装置

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