CN201018314Y

CN201018314Y - 微机型备自投装置

Info

Publication number: CN201018314Y
Application number: CNU2006201605708U
Authority: CN
Inventors: 何育坤
Original assignee: FARAD ELECTRIC Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Hualite Electric Appliances Co., Ltd.
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2016-11-30

Abstract

本实用新型提供一种微机型备自投装置，包括三个断路器和自动切换电器控制器，所述两个断路器分别用于设置在两路电源系统中，另一个断路器用与连接两段母线，所述两路电源系统分别连接所述两段母线，所述自动切换电器控制器进一步包括连接所述三个断路器的模式识别器，用于对所述三个断路器状态进行监控并获得其状态，并且识别出系统运行模式是两段母线分裂运行模式还是备用电源系统运行模式。所述模式识别器还包括连接充电装置的模式输出端，输出所述两段母线分裂运行模式信号或备用电源系统运行模式信号，指示充电装置按相应模式工作。本实用新型能识别出备自投装置的运行模式，不需要人工操作，降低成本提高效率；实现各种模式下的充电功能，保证备自投正常工作。

Description

微机型备自投装置

技术领域

本实用新型涉及一种电子装置，特别是涉及一种微机型备自投装置。

背景技术

备自投装置，是备用电源自动投入使用装置的简称。在电力生产和供应过程中，为确保供电可靠性，最大限度减少对用户停电，变电站和重要用户一般采用双电源或多电源互为备用供电方式，备自动装置是实现此功能的智能控制设备，其安全可靠运行是保证电源备投成功的关键。

在电力系统中，一次系统的运行方式可能会根据需要而变动。为了自适应一次系统，备自投也有多种运行方式，但基本上都遵循以下的总则：

1.工作母线失压(非PT断线造成)；

2.跳开与原工作电源相连接的断路器，以免备用电源合闸于故障；

3.检查备用电源是否合格，如满足要求则合上工作母线与备用电源相连的断路器；

4.备自投只动作一次。

电力系统中110KV及以上变电所的10KV母线基本上都是采用单母线分段接线，由于电网不断扩大，10KV侧的三相短路电流也随之加大，使得10KV电力系统都只能采用分列运行，而负载一般都是分别接于两段10KV母线上，因此就存在互相切换问题。过去基本上是采用手动操作进行两电源间的切换，这样就会延长停电时间，有时还会造成带电拉合开关。而且，目前大部分的110KV变电站已实现无人职守，所以就要求所用电系统能够进行自动切换，现有的切换方式目前较多采用的是通过继电器控制方式来实现。

目前用成套设备来实现备自投的装置有多种类型，但结构基本相同。如图1，都是由A、B两台断路器、电动操作机构、自动切换电器控制器以及机械/电气连锁组成。所述电动操作机构用于对常用电源和备用电源进行合闸和分闸操作。所述自动切换电器控制器用于控制所述电动操作机构和机械/电气连锁的作动。所述机械/电气连锁连接A、B两台断路器，使其只能—台断路器接通，另一台断路器断开。在存在两段母线情况下，则两段母线之间也有一台断路器C。

根据备用电源的不同，可分为备用电源为电网电源和备用电源为发电机电源两种工作原理。

备用电源为电网电源时，由电子元件组成的自动切换控制器同时对常用电源和备用电源进行监测，当常用电源断路器进线端有正常电压时，则不管备用电源断器进线端是否有正常电压，始终为常用电源断路器接通，只有当常用电源的三相电源中有任一相电源的电压出现异常，甚至缺相(断相)时，经过延时(1S～30S，通常整定为3S)之后装置就自动将常用电源切断，后经(1S～30S，通常整定为3S)延时将备用电源合上。当常用电源恢复正常时，则控制器能延时(1S～30S，通常整定为3S)后将备用电源切断，然后经(1S～30S，通常整定为3S)后，将常用电源合上。

另外，对于模式自适应的微机型备自投，一个技术重点是如何保证备自投只动作一次。在传统接线中，可以使用硬接点断开回路并人工复归的方法来保证备自投只动作一次的要求。在微机型备自投中，为了满足这个要求，引用了“充电”的概念，使用类似线路重合闸的充电问题来解决。现有技术在一种系统允许模式中，当目前系统各项条件满足该模式备自投允许投入时，令备自投充电状态为1。只有充好电，在系统故障时备用电源才能投入，而在备用电源投入之后，备自投自动放电，直到故障消除，满足下一次自投条件才会继续充电。这样就达到了备自投只能动作一次的目的。

根据统计资料，因备自投装置拒动和误动而造成的停电事故在电力系统停电事故中仍然占相当的比例，因为采用双电源或多电源系统供电的设备关联复杂，存在多种运行方式，但多种方式间无法很好兼顾。如上述的A，B两台断路器加上两段母线间断路器C情况下，有可能是断路器A，C闭合，也可能是断路器B，C闭合，也有可能断路器A，B闭合、断路器C断开。或者存在多种运行方式的转换时，由于现有技术备自投装置的充电仅限于一种运行模式，在其他运行模式中无法启动备自投充电功能，这时备自投装置运行失败。现场实际模拟试验表明，备自投装置因需要改变供电方式或停电而无法进行。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能在各种运行情况下正确操作的微机型备自动装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：提供一种微机型备自投装置，包括三个断路器、自动切换电器控制器以及充电装置，所述两个断路器分别接在两路电源系统中，另一个断路器接在两段母线之间，所述两路电源系统分别连接所述两段母线，其特征在于，所述自动切换电器控制器进一步包括模式识别器，所述模式识别器包括连接所述三个断路器的开关量输入端，在开关量输入端接收到两路电源系统的断路器为合位、两段母线间断路器为开位的开关量情况下，所述模式识别器生成两段母线分裂运行模式信号；在开关量输入端接收到任何一路电源系统的断路器断开、其他两个断路器闭合的开关量情况下，所述模式识别器生成备用电源系统运行模式信号；所述模式识别器还包括连接充电装置的模式输出端，输出所述两段母线分裂运行模式信号或备用电源系统运行模式信号，指示充电装置按相应模式工作。

以上可以看出，由于在给定的运行方式下，备自投所控制的各断路器位置是一定的，对应各断路器闭合状态的备自投装置运行模式也是固定的，本实用新型采用连接各个断路器的模式识别器用于对断路器的闭合状态，进行根据所述各断路器的各种状态来完成对备自投运行模式的识别。在这种情况下，对于施工人员来说，只需把相关断路器位置接点接在本实用新型装置上，不需要进行繁杂的二次接线即可知道运行模式。

附图说明

图1是现有技术备自投装置的结构图；

图2是本实用新型微机型备自投装置实施方式的结构图；

图3是本实用新型微机型备自投装置第一种运行方式逻辑结构图；

图4是本实用新型微机型备自投装置第二种运行方式逻辑结构图；

图5是本实用新型微机型备自投装置第三种运行方式逻辑结构图。

具体实施方式

以下结合实施方式和附图，对本实用新型进行详细描述。

本实用新型微机型备自投装置包括三个断路器、自动切换电器控制器以及充电装置，所述两个断路器分别接在两路电源系统中，另一个断路器接在两段母线之间，所述两路电源系统分别连接所述两段母线，其特征在于，所述自动切换电器控制器进一步包括模式识别器，所述模式识别器包括连接所述三个断路器的开关量输入端，

在开关量输入端接收到两路电源系统的断路器为合位、两段母线间断路器为开位的开关量情况下，所述模式识别器生成两段母线分裂运行模式信号；

在开关量输入端接收到任何一路电源系统的断路器断开、其他两个断路器闭合的开关量情况下，所述模式识别器生成备用电源系统运行模式信号；

所述模式识别器还包括连接充电装置的模式输出端，输出所述两段母线分裂运行模式信号或备用电源系统运行模式信号，指示充电装置按相应模式工作。

同时，由于知道了备自投运行模式，并生成模式信号告诉充电装置，可以指示充电装置按相应模式工作，实现对各种备自投运行模式下的充电功能，只有充好电，在系统故障时备用电源才能投入，实现各种情况下的备自投功能。

具体实施方式：参阅图2，所述微机型备自投装置包括三个断路器1DL、2DL、3DL、电动操作机构230、自动切换电器控制器210以及充电装置240。所述两个断路器1DL、2DL分别接在两路电源系统中，另一个断路器接在两段母线221，222之间，所述两路电源系统分别连接所述两段母线221，222。所述自动切换电器控制器210包括连接所述三个断路器的模式识别器213、运行方式切换器211、定时器214和延时器212。

所述模式识别器213包括连接所述三个断路器的开关量输入端，连接到所述三个断路器，对所述三个断路器状态进行监控并获得其闭合状态。在两路电源系统的断路器为合位、两段母线间断路器为开位情况下，识别出系统运行模式是两段母线分裂运行模式，并生成两段母线分裂运行模式信号；在任何一路电源系统的断路器断开、其他两个断路器闭合情况下，识别出系统运行模式是备用电源系统运行模式，并生成备用电源系统运行模式信号。其中，备用电源系统运行模式又分两种，一种是断路器1DL合位而断路器2DL开位，此时是断路器2DL作为备用电源系统的运行模式；另一种是断路器2DL合位而断路器1DL开位，此时是断路器1DL作为备用电源系统的运行模式。

所述模式识别器213还包括连接充电装置240的模式输出端，输出所述两段母线分裂运行模式信号或备用电源系统运行模式信号，指示充电装置240按相应模式工作。所述充电装置240包括进行充/放电判断的与门和或门。一起参阅图3，所述与门包括两段母线电压信号输入端(UI三相有压，UII三相有压)、两路电源系统电压信号输入端(Ux1有压，Ux2Y有压)、三个断路器开关量信号输入端(DL1合位，DL2合位，DL3合位)和备自投状态信号输入端(BZT退出)，所述或门包括两路电源系统断路器手跳闭锁信号输入端(DL1手跳闭锁，DL2手跳闭锁)、两个主变保护动作闲锁信号输入端(1#，2#主变保护动作闭锁)、PT断线信号输入端、两段母线间断路器信号输入端以及备自投状态信号输入端。

图中，UX1和UX2分别表示两个电源系统进线的任一相电压；IX1和IX2表示所述两个电源系统进线任一相电流；UI、UII为一段母线221和二段母线222电压。

在这种接线方式下，共有三种可能的运行方式，模式识别器213根据上述的设计识别出当前的运行模式：

第一种运行方式：

断路器3DL处于断开位置，I、II段母线221，222分裂运行，分别由进线1、进线2供电。模式识别器213识别出该模式为两段母线分裂运行模式后，定时器214计算模式识别器213识别出系统运行模式后维持模式不变的一段时间，在经过预定时间(比如10秒)后所述识别出的模式仍不改变则认为系统确实运行在两段母线分裂运行模式。在这种运行方式下，如果进线1故障，导致I段母线221失压，由运行方式切换器211控制电动操作机构230断开运行断路器1DL，然后再投入断路器3DL，使I段母线221恢复供电。反之亦然。

参阅图3，在充电装置240按两段母线分裂运行模式工作情况下：在两段母线电压信号输入端输入三相有压信号、两路电源系统电压信号输入端输入有压信号、两路电源系统断路器开关量信号输入端输入合位信号、两段母线间断路器信号输入端输入开位信号、备自投状态信号输入端输入备自投进行中信号时，所述与门输出充电信号，指示充电装置240开始充电；在两路电源系统中任一个断路器开关量信号输入端输入手跳闭锁信号、任一个主变保护动作闭锁信号输入端输入保护动作闭锁信号、PT断线信号输入端输入短信信号或者充电完成后不满足上述与门判断的充电条件时，所述或门输出放电信号，指示充电装置240开始放电。备自投自动放电，直到故障消除，满足下一次自投条件才会继续充电。这样就达到了备自投只能动作一次的目的。

充电完成后，按照上述的备自投方法进行处理。

第二种运行方式：

断路器1DL与3DL处于合闸位置，断路器2DL断开。正常运行时由进线1给两条母线221，222供电。模式识别器213识别出该模式为备电源系统运行模式后，定时器214计算模式识别器213识别出系统运行模式后维持模式不变的一段时间，在经过预定时间(比如10秒)后所述识别出的模式仍不改变则认为系统确实运行在备电源系统运行模式。在这种运行方式下，如果进线1故障，导致两段母线221，222均失压，此时切换器控制电动操作机构230自动断开运行断路器1DL，然后再投入2DL，使进线2给母线222供电。

参阅图4，在充电装置240按备用电源系统运行模式工作情况下：在两段母线电压信号输入端输入三相有压信号、仅一路电源系统电压信号输入端输入有压信号、仅对应所述电源系统的断路器开关量信号输入端输入开位信号、两段母线间断路器信号输入端输入合位信号、备自投状态信号输入端输入备自投进行中信号时，所述与门输出充电信号，指示充电装置240开始充电；在两路电源系统中任一个断路器开关量信号输入端输入手跳闭锁信号、任一个主变保护动作闭锁信号输入端输入保护动作闭锁信号、PT断线信号输入端输入短信信号或者充电完成后不满足上述与门判断的充电条件时，所述或门输出放电信号，指示充电装置240开始放电。

第三种运行方式：

第三种运行方式与第二种相似，正常时由进线2工作，进线1备用。

在模式识别器213识别出两段母线分裂运行模式和备用电源系统运行模式外的任意模式情况下，模式识别器213用于将模式自动转变为其他类型，或认为不满足备自投投入条件，指示自动切换电器控制器退出备自投运行。

另外，本具体实施方式还包括连接所述三个断路器的机械/电气连锁(图未示)，用于仅使其中两台断路器接通。所述三个断路器还包括手工操作开关。所述自动切换电器控制器210包括延时器212，用于延迟1～30秒控制电动操作机构作动。

以上对本实用新型所提供的一种微机型备自投装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1.一种备自投装置，包括三个断路器、自动切换电器控制器以及充电装置，所述两个断路器分别接在两路电源系统中，另一个断路器接在两段母线之间，所述两路电源系统分别连接所述两段母线，其特征在于，所述自动切换电器控制器进一步包括模式识别器，所述模式识别器包括连接所述三个断路器的开关量输入端，

2.根据权利要求1所述的备自投装置，其特征在于，所述充电装置包括进行充/放电判断的与门和或门，所述与门包括两段母线电压信号输入端、两路电源系统电压信号输入端、三个断路器开关量信号输入端和备自投状态信号输入端，所述或门包括两路电源系统断路器手跳闭锁信号输入端、两个主变保护动作闭锁信号输入端、PT断线信号输入端、两段母线间断路器信号输入端以及备自投状态信号输入端；其中

两段母线电压信号输入端输入三相有压信号、两路电源系统电压信号输入端输入有压信号、两路电源系统断路器开关量信号输入端输入合位信号、两段母线间断路器信号输入端输入开位信号、备自投状态信号输入端输入备自投进行中信号，经所述与门输出充电信号，指示充电装置开始充电；及

两路电源系统中任一个断路器开关量信号输入端输入手跳闭锁信号、任一个主变保护动作闭锁信号输入端输入保护动作闭锁信号、PT断线信号输入端输入短信信号或者充电完成后不满足上述与门判断的充电条件，或门输出放电信号，指示充电装置开始放电；

3.根据权利要求1所述的备自投装置，其特征在于，所述充电装置包括进行充/放电判断的与门和或门，所述与门包括两段母线电压信号输入端、两路电源系统电压信号输入端、三个断路器开关量信号输入端和备自投状态信号输入端，所述或门包括两路电源系统断路器手跳闭锁信号输入端、两个主变保护动作闭锁信号输入端、PT断线信号输入端、两段母线间断路器信号输入端以及备自投状态信号输入端；其中

两段母线电压信号输入端输入三相有压信号、仅一路电源系统电压信号输入端输入有压信号、仅对应所述电源系统的断路器开关量信号输入端输入开位信号、两段母线间断路器信号输入端输入合位信号、备自投状态信号输入端输入备自投进行中信号，经所述与门输出充电信号，指示充电装置开始充电；及

两路电源系统中任一个断路器开关量信号输入端输入手跳闭锁信号、任一个主变保护动作闭锁信号输入端输入保护动作闭锁信号、PT断线信号输入端输入短信信号或者充电完成后不满足上述与门判断的充电条件，经所述或门输出放电信号，指示充电装置开始放电。

4.根据权利要求1所述的备自投装置，其特征在于，进一步包括运行方式切换器和电动操作机构，运行方式切换器控制电动操作机构断开对应失压母线的断路器，然后闭合两段母线之间的断路器；运行方式切换器控制电动操作机构断开出现故障的电源系统的断路器，然后闭合另一电源系统的断路器。

5.根据权利要求4所述的备自投装置，其特征在于，进一步包括定时器，用于计算模式识别器识别出系统运行模式是两段母线分裂运行模式或备用电源系统运行模式后所述模式稳定的一段时间，在经过预定时间后，指示运行方式切换器作动。

6.根据权利要求3所述的备自投装置，其特征在于，所述自动切换电器控制器包括延时器，用于延迟1～30秒控制电动操作机构作动。

7.根据权利要求1所述的备自投装置，其特征在于，包括连接所述三个断路器的机械/电气连锁，用于仅使其中两台断路器接通。

8.根据权利要求1所述的备自投装置，其特征在于，所述三个断路器还包括手工操作开关。