CN113097993B - 一种大功率测功机的智能供电插接箱及均衡供电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种大功率测功机的智能供电插接箱及均衡供电方法。包括母线槽、插接箱体、带分励脱扣功能的断路器、继电器模块、断路器硬件互锁线、带通信功能的电流互感器、电动操作按钮及监控主机，断路器、电流传感器安装在插接箱内的测功机供电回路上，监控主机通过CAN总线与各插接箱内的继电器模块、电流互感器弱电回路相连，电动操作按钮通过导线与各插接箱内的断路器电动操作机构相连，各断路器之间有硬件互锁线。本发明能在线检测大功率测功机各供电回路的断路器状态及均衡供电情况，并在故障情况下控制各供电回路同时断开，实现了多个插接箱对大功率测功机的并联均衡供电。

Description

一种大功率测功机的智能供电插接箱及均衡供电方法
技术领域
本发明涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种大功率测功机的智能供电插接箱及均衡供电方法。
背景技术
目前，插接式母线槽因其配电灵活性强，广泛应用于汽车工厂生产线设备配电工程中，而母线插接箱标准产品规格最大为630A，超过630A的插接箱存在体积过大、操作困难、成本过高等缺点，因此汽车工厂内超300kW的大功率测功机往往采用变电所直接电缆放射的供电方法或母线就地直连的供电方法。因测功机的工作的特殊性，仅在启动期间需大电流供电，且测功机根据生产需求可能频繁变换位置，现有供电方法不够灵活，造成了电缆及母线成本的大规模浪费。因此需要一种针对大功率测功机的灵活供电方法
发明内容
本发明提供了一种大功率测功机的智能供电插接箱及均衡供电方法，可以对并联供电的插接箱的工作状态及电流值进行监测，可以使插接箱并联供电的均衡性处在允许范围内。当发生故障导致插接箱并联供电不再均衡时，可以及时切断电源保证生产安全。当测功机位置发生变动时，可以灵活更改插接箱安装位置。当同一母线槽为多台测功机供电时，可以通过监测插接箱实际工作电流调整测功机启动时序，减少跳闸风险，实现供电最优化，解决了现有超300kW的大功率测功机采用的供电方法不够灵活，供电成本高，插接箱并联供电无法确认电能分配是否均衡，同一母线槽为多台测功机供电时经常发生测功机启动引起跳闸的问题。
本发明技术方案结合附图说明如下：
一种大功率测功机的智能供电插接箱，包括母线槽1、插接箱体2、带分励脱扣功能的断路器3、继电器模块4、断路器硬件互锁线5、带通信功能的电流互感器6、电动操作按钮7及监控主机8；所述插接箱体2插接在母线槽1上；所述带分励脱扣功能的断路器3、继电器模块4及带通信功能的电流互感器6安装在插接箱体2内；所述带分励脱扣功能的断路器3进线端与母线插接端连接，出线端与测功机9之间通过电缆连接；断路器的分励脱扣器与所述继电器模块4连接，断路器的状态反馈端子与CAN总线10连接；所述带通信功能的电流互感器6一次侧安装在所述带分励脱扣功能的断路器3出线端连接的电缆段，带通信功能的电流互感器6二次侧的通信端子与CAN总线10连接；所述继电器模块4接收CAN总线10控制信号，通过分励脱扣器控制所述带分励脱扣功能的断路器3的开断；所述断路器硬件互锁线5安装在为同一台测功机9供电的所述带分励脱扣功能的断路器3之间。
所述监控主机8通过CAN总线与插接箱体2内的所述继电器模块4、与所述带分励脱扣功能的断路器3的状态反馈端子、与所述带通信功能的电流互感器6二次侧的通信端子相连。
当所述母线槽1为多台测功机9供电时，所述监控主机8通过CAN总线将不同测功机9的智能供电插接箱环形连接；所述电动操作按钮7集中安装在所述监控主机8一侧。
一种大功率测功机的智能供电插接箱的均衡供电方法，包括以下步骤：
步骤一、保证为测功机9并联供电的电缆条件一致，如果合格执行步骤二；
步骤二、单台测功机9启动；
步骤三、监控主机8判断插接箱体2并联供电的均衡性；若均衡正常运行，若不均衡发送跳闸信号至插接箱体2内带分励脱扣功能的断路器3；安全确认后核查插接箱体2、电缆、接头的实施条件；如果实施条件合格，将插接箱体2带分励脱扣功能的断路器3重合闸，然后执行步骤二；如果实施条件不合格，结束测功机9供电；
步骤四、逐台启动同一母线槽1供电的其他测功机9，若正常启动结束其他测功机9启动判断流程，保持正常供电；若母线槽1跳闸，查看监控主机8内存储的运行电流数据，并优化启动时序，此时正常运行后，再次执行步骤四。
所述步骤一中条件一致包括电缆材质相同、长度相同、截面积相同，同一路径内的电缆需平行敷设，电缆终端头制作工艺相同。
所述步骤三的插接箱体2并联供电的均衡性的判断依据是当并联供电的多个插接箱体2内的带通信功能的电流互感器6测量的电流差超过每个插接箱体2电流计算平均值的10％时，插接箱体2并联供电不再均衡。
本发明的有益效果为：
本发明可以对并联供电的插接箱的工作状态及电流值进行监测，并在实施例中对供电电缆的敷设做出规定，可以使插接箱并联供电的均衡性处在允许范围内。当发生故障导致插接箱并联供电不再均衡时，可以及时切断电源保证生产安全。当测功机位置发生变动时，可以灵活更改插接箱安装位置。当同一母线槽为多台测功机供电时，可以通过监测插接箱实际工作电流调整测功机启动时序，减少跳闸风险，实现供电最优化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的系统构成图。
图2为本发明的工作流程图。
图中：1、母线槽；2、插接箱体；3、带分励脱扣功能的断路器；4、继电器模块；5、断路器硬件互锁线；6、带通信功能的电流互感器；7、电动操作按钮；8、监控主机；9、测功机；10、CAN总线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
参阅图1，一种大功率测功机的智能供电插接箱，包括母线槽1、插接箱体2、带分励脱扣功能的断路器3、继电器模块4、断路器硬件互锁线5、带通信功能的电流互感器6、电动操作按钮7及监控主机8；所述插接箱体2插接在母线槽1上；所述带分励脱扣功能的断路器3、继电器模块4及带通信功能的电流互感器6安装在插接箱体2内；所述带分励脱扣功能的断路器3进线端与母线插接端连接，出线端与测功机9之间通过电缆连接；断路器的分励脱扣器与所述继电器模块4连接，断路器的状态反馈端子与CAN总线10连接；所述带通信功能的电流互感器6一次侧安装在所述带分励脱扣功能的断路器3出线端连接的电缆段，带通信功能的电流互感器6二次侧的通信端子与CAN总线10连接；所述继电器模块4接收CAN总线10控制信号，通过分励脱扣器控制所述带分励脱扣功能的断路器3的开断；所述断路器硬件互锁线5安装在为同一台测功机9供电的所述带分励脱扣功能的断路器3之间。
所述监控主机8通过CAN总线10与插接箱体2内的所述继电器模块4、与所述带分励脱扣功能的断路器3的状态反馈端子、与所述带通信功能的电流互感器6二次侧的通信端子相连。
当所述母线槽1为多台测功机9供电时，所述监控主机8通过CAN总线将不同测功机9的智能供电插接箱环形连接；所述电动操作按钮7集中安装在所述监控主机8一侧。
参阅图2，一种大功率测功机的智能供电插接箱的均衡供电方法，包括以下步骤：
步骤一、保证为测功机9并联供电的电缆条件一致，如果合格执行步骤二；
为使插接箱并联供电的均衡性处在允许范围内，需保证为测功机9并联供电的电缆条件一致，包括但不限于电缆材质相同、长度相同、截面积相同，同一路径内的电缆需平行敷设，电缆终端头制作工艺相同。
步骤二、单台测功机9启动；
步骤三、监控主机8判断插接箱体2并联供电的均衡性；若均衡正常运行，若不均衡发送跳闸信号至插接箱体2内带分励脱扣功能的断路器3；安全确认后核查插接箱体2、电缆、接头的实施条件；如果实施条件合格，将插接箱体2带分励脱扣功能的断路器3重合闸，然后执行步骤二；如果实施条件不合格，结束测功机9供电；
所述监控主机判断插接箱并联供电的均衡性，判断依据是当并联供电的多个插接箱内前述的带通信功能的电流互感器测量的电流差超过每个插接箱电流计算平均值的10％时，插接箱并联供电不再均衡。
步骤四、逐台启动同一母线槽1供电的其他测功机9，若正常启动结束其他测功机9启动判断流程，保持正常供电；若母线槽1跳闸，查看监控主机8内存储的运行电流数据，并优化启动时序，此时正常运行后，再次执行步骤四。
测功机9仅在启动阶段需大电流供电，稳定运行后，所需供电电流很小，母线槽可能在多个测功机同时处于启动阶段而受到过电流冲击跳闸。所述的查看监控主机内存储的运行电流数据，优化启动时序，是通过前述的监控主机在线检测到的测功机运行电流数据，使多个测功机错峰启动，从而减低母线槽保护开关的跳闸风险，实现供电最优化。
本发明可以对并联供电的插接箱的工作状态及电流值进行监测，并在实施例中对供电电缆的敷设做出规定，可以使插接箱并联供电的均衡性处在允许范围内。当发生故障导致插接箱并联供电不再均衡时，可以及时切断电源保证生产安全。当测功机位置发生变动时，可以灵活更改插接箱安装位置。当同一母线槽为多台测功机供电时，可以通过监测插接箱实际工作电流调整测功机启动时序，减少跳闸风险，实现供电最优化。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种大功率测功机的智能供电插接箱，包括母线槽(1)、插接箱体(2)、带分励脱扣功能的断路器(3)、继电器模块(4)、断路器硬件互锁线(5)、带通信功能的电流互感器(6)、电动操作按钮(7)及监控主机(8)；其特征在于，所述插接箱体(2)插接在母线槽(1)上；所述带分励脱扣功能的断路器(3)、继电器模块(4)及带通信功能的电流互感器(6)安装在插接箱体(2)内；所述带分励脱扣功能的断路器(3)进线端与母线插接端连接，出线端与测功机(9)之间通过电缆连接；断路器的分励脱扣器与所述继电器模块(4)连接，断路器的状态反馈端子与CAN总线(10)连接；所述带通信功能的电流互感器(6)一次侧安装在所述带分励脱扣功能的断路器(3)出线端连接的电缆段，带通信功能的电流互感器(6)二次侧的通信端子与CAN总线(10)连接；所述继电器模块(4)接收CAN总线(10)控制信号，通过分励脱扣器控制所述带分励脱扣功能的断路器(3)的开断；所述断路器硬件互锁线(5)安装在为同一台测功机(9)供电的所述带分励脱扣功能的断路器(3)之间。
2.根据权利要求1所述的一种大功率测功机的智能供电插接箱，其特征在于，所述监控主机(8)通过CAN总线(10)与插接箱体(2)内的所述继电器模块(4)、与所述带分励脱扣功能的断路器(3)的状态反馈端子、与所述带通信功能的电流互感器(6)二次侧的通信端子相连。
3.根据权利要求1所述的一种大功率测功机的智能供电插接箱，其特征在于，当所述母线槽(1)为多台测功机(9)供电时，所述监控主机(8)通过CAN总线(10)将不同测功机(9)的智能供电插接箱环形连接；所述电动操作按钮(7)集中安装在所述监控主机(8)一侧。
4.根据权利要求1所述的一种大功率测功机的智能供电插接箱的均衡供电方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、保证为测功机(9)并联供电的电缆条件一致，如果合格执行步骤二；
步骤二、单台测功机(9)启动；
步骤三、监控主机(8)判断插接箱体(2)并联供电的均衡性；若均衡正常运行，若不均衡发送跳闸信号至插接箱体(2)内带分励脱扣功能的断路器(3)；安全确认后核查插接箱体(2)、电缆、接头的实施条件；如果实施条件合格，将插接箱体(2)带分励脱扣功能的断路器(3)重合闸，然后执行步骤二；如果实施条件不合格，结束测功机(9)供电；
步骤四、逐台启动同一母线槽(1)供电的其他测功机(9)，若其他测功机(9)正常启动，则结束其他测功机(9)启动判断流程，保持正常供电；若母线槽(1)跳闸，查看监控主机(8)内存储的运行电流数据，并优化启动时序，此时正常运行后，再次执行步骤四。
5.根据权利要求4所述的一种大功率测功机的智能供电插接箱的均衡供电方法，其特征在于，所述步骤一中条件一致包括电缆材质相同、长度相同、截面积相同，同一路径内的电缆需平行敷设，电缆终端头制作工艺相同。
6.根据权利要求4所述的一种大功率测功机的智能供电插接箱的均衡供电方法，其特征在于，所述步骤三的插接箱体(2)并联供电的均衡性的判断依据是当并联供电的多个插接箱体(2)内的带通信功能的电流互感器(6)测量的电流差超过每个插接箱体(2)电流计算平均值的10％时，插接箱体(2)并联供电不再均衡。
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