CN115296389A - 一种人工过零快速切换装置 - Google Patents

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李俭华
张圣杰
李娜
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Abstract

本发明涉及电力系统快速切换技术领域，具体涉及一种人工过零快速切换装置，包括工作电源高速断路器、备用电源高速断路器、智能控制器、LC谐振过零控制模块和过零模块自动切换单元；所述LC谐振过零控制模块通过过零模块自动切换单元上的高压交流接触器K1、K2和高压交流接触器K3、K4分别连接到工作电源高速断路器和备用电源高速断路器的两端；所述智能控制器分别连接至工作电源高速断路器和备用电源高速断路器的输入控制回路和分合闸辅助节点，用于控制工作电源高速断路器和备用电源高速断路器的分合闸；本发明提供的切换装置可在断路器分闸时提供一个人工过零点，使开关快速开断，极大的提高了切换装置的速度，满足了不同敏感负荷的切换要求。

Description

一种人工过零快速切换装置
技术领域
本发明涉及电力系统快速切换技术领域，具体涉及一种人工过零快速切换装置。
背景技术
目前，市场上用于敏感负荷快速切换的技术，主要存在以下几个问题：
一是切换速度慢，切换时间长，导致切换结束时，敏感负荷已经停电；
二是切换控制器和执行机构断路器是分开放置，导致其控制与断路器之间连接线较长，极易被电磁信号干扰而误动作；
三是由于真空开关必须电流过零才能熄弧，使得切换时，必须在工作电源电流过零点后才能合到备用电源上，这样长的切换时间，不能满足许多敏感负荷特性的切换要求。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种人工过零快速切换装置，提高切换装置的速度以满足不同敏感负荷的切换要求。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种人工过零快速切换装置，包括工作电源高速断路器、备用电源高速断路器、智能控制器、LC谐振过零控制模块和过零模块自动切换单元；
其中，所述LC谐振过零控制模块通过过零模块自动切换单元上的高压交流接触器K1、K2和高压交流接触器K3、K4分别连接到工作电源高速断路器和备用电源高速断路器的两端；
所述智能控制器分别连接至工作电源高速断路器和备用电源高速断路器的输入控制回路和分合闸辅助节点，用于控制工作电源高速断路器和备用电源高速断路器的分闸和合闸；
所述智能控制器还连接至LC谐振过零控制模块，用于控制LC谐振过零控制模块的投入和退出。
在进一步的技术方案中，所述工作电源高速断路器和备用电源高速断路器均采用快速真空断路器。
在进一步的技术方案中，所述LC谐振过零控制模块的两端输出分别连接到工作电源高速断路器和备用电源高速断路器的动、静触头的两端。
在进一步的技术方案中，所述LC谐振过零控制模块内部共用一套高频振荡电路，通过高压交流接触器K1、K2或高压交流接触器K3、K4进行控制，使高频振荡电路根据需要分别接入到工作电源高速断路器或备用电源高速断路器的回路中，使开关开断时强制过零熄弧。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
本发明提供的人工过零快速切换装置，通过设置LC谐振过零控制模块，并且该LC谐振过零控制模块通过过零模块自动切换单元上的高压交流接触器K1、K2和高压交流接触器K3、K4分别连接到工作电源高速断路器和备用电源高速断路器的两端，当断路器分闸时，提供一个人工过零点，使开关快速开断，极大的提高了切换装置的速度，缩短了动作时间，满足了不同敏感负荷的切换要求。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。
附图说明
图1示出为根据本发明具体实施方式提供的一种人工过零快速切换装置的示意图；
图中标号说明：1、工作电源高速断路器；2、备用电源高速断路器；3、智能控制器；4、LC谐振过零控制模块；5、过零模块自动切换单元。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐明本发明。
结合图1所示，本发明提供了一种人工过零快速切换装置，包括工作电源高速断路器1、备用电源高速断路器2、智能控制器3、LC谐振过零控制模块4和过零模块自动切换单元5；
其中，所述LC谐振过零控制模块4通过过零模块自动切换单元5上的高压交流接触器K1、K2和高压交流接触器K3、K4分别连接到工作电源高速断路器1和备用电源高速断路器2的两端；在实际工作时，根据运行方式的需要用于将LC谐振过零控制模块4自动切换到工作电源或备用电源。
所述智能控制器3分别连接至工作电源高速断路器1和备用电源高速断路器2的输入控制回路和分合闸辅助节点，用于控制工作电源高速断路器1和备用电源高速断路器2的分闸和合闸；
所述智能控制器3还连接至LC谐振过零控制模块4，用于控制LC谐振过零控制模块4的投入和退出，包括LC谐振过零控制模块4的切换控制和过零快速切换。
本发明中，所述工作电源高速断路器1和备用电源高速断路器2均采用快速真空断路器。
所述LC谐振过零控制模块4的两端输出分别连接到工作电源高速断路器1和备用电源高速断路器2的动、静触头的两端。
所述LC谐振过零控制模块内部共用一套高频振荡电路，通过高压交流接触器K1、K2或高压交流接触器K3、K4进行控制，使高频振荡电路根据需要分别接入到工作电源高速断路器或备用电源高速断路器的回路中，使开关开断时强制过零熄弧。例如，当主工作电源供电时，智能控制器控制过零模块自动切换单元5中的高压交流接触器K1和K2闭合，高压交流接触器K3和K4打开，将LC谐振过零控制模块连接到主工作电源断路器两端，实现当主工作电源上级发生短路且电压暂降时，完成快速过零分闸和切换。对备用工作电源的控制同理。如此可提高快切的切换速度，大幅缩短切换的时间，满足特别敏感负荷的连续性供电要求。
工作原理：
本发明提供的人工过零快速切换装置，在正常工作时，智能控制器3根据工作电源高速断路器1和备用电源高速断路器2的工作状态和位置，自动判断哪一路电源处于工作状态，然后控制过零模块自动切换单元5中的高压交流接触器K1和K2闭合，高压交流接触器K3和K4打开，将LC谐振过零控制模块4切换到处于工作状态的那一路电源断路器上，为下次切换做好准备。
当工作电源上级发生短路使系统电压大幅下降时，智能控制器3在2ms内立即采样，并判断出故障性质，立即发出分闸脉冲信号给工作电源高速断路器1，执行分闸动作，同时，智能控制器3发出一个触发脉冲给LC谐振过零控制模块4，使LC谐振过零控制模块4的回路导通，放出高频电流流过工作电源高速断路器1的回路，使工作电源高速断路器1开断时的电流强制熄弧断开回路，并发出位置信号给智能控制器3，智能控制器3收到位置返回信号后，立即下发合闸脉冲给备用电源高速断路器2执行合闸操作，经过5ms合闸到位，备用电源向负载供电，保证了敏感负荷的连续性运行，且整个切换时间小于10ms。
当备用电源投入运行后，智能控制器3自动控制过零模块自动切换单元5中的高压交流接触器K1和K2打开，高压交流接触器K3和K4闭合，将LC谐振过零控制模块4切换到备用电源高速断路器2上，为下次切换做好准备。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种人工过零快速切换装置，其特征在于，包括工作电源高速断路器、备用电源高速断路器、智能控制器、LC谐振过零控制模块和过零模块自动切换单元；
其中，所述LC谐振过零控制模块通过过零模块自动切换单元上的高压交流接触器K1、K2和高压交流接触器K3、K4分别连接到工作电源高速断路器和备用电源高速断路器的两端；
所述智能控制器分别连接至工作电源高速断路器和备用电源高速断路器的输入控制回路和分合闸辅助节点，用于控制工作电源高速断路器和备用电源高速断路器的分闸和合闸；
所述智能控制器还连接至LC谐振过零控制模块，用于控制LC谐振过零控制模块的投入和退出。
2.根据权利要求1所述的人工过零快速切换装置，其特征在于，所述工作电源高速断路器和备用电源高速断路器均采用快速真空断路器。
3.根据权利要求1所述的人工过零快速切换装置，其特征在于，所述LC谐振过零控制模块的两端输出分别连接到工作电源高速断路器和备用电源高速断路器的动、静触头的两端。
4.根据权利要求1所述的人工过零快速切换装置，其特征在于，所述LC谐振过零控制模块内部共用一套高频振荡电路，通过高压交流接触器K1、K2或高压交流接触器K3、K4进行控制，使高频振荡电路根据需要分别接入到工作电源高速断路器或备用电源高速断路器的回路中，使开关开断时强制过零熄弧。
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