CN204349571U - 一种电力线路的主备用电源切换装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电力线路的主备用电源切换装置，用于主用电源(1)和备用电源(2)之间的切换，在主用电源(1)和备用电源(2)之间进行切换时，六个变压器中每两个变压器串接在一起形成三个变流装置，形成的所述变流装置的其中一个变压器连接主用电源(1)，另一个变压器连接备用电源(2)。本实用新型设计的主备用交流电源隔离型不断电切换装置，通过把主、备用电源的各相引入一个移相变压器组，实现了主备用电源的隔离，消除了主备用电源因为相位差而导致危害电网安全的问题。
Description
技术领域
本装置涉及交流电力配送、电力系统保护领域，特别是涉及一种电力线路的主备用电源切换装置。
背景技术
电力线路现有主备用电源切换装置是，当用户需要从主电源切换到备用电源时，为了保持负载持续供电，先把备用电源与主电源直接并网，并网成功后切断主电源。当需要切回主电源时需要再次并网，并网成功后再切断备用电源。
这种直接并网切换主备用电源的方式在两路电源相位出现偏差时，会对电网造成灾难性后果。很多地方电力公司禁止用户使用此类切换方式，尤其是自备发电机组的用户，即使发电机组有自带的自动并网功能，也被严格要求与电网断开接线。造成切换电源时必须停电的后果。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型针对上述问题设计的主备用交流电源隔离型切换装置，可以有效消除这种危害主电网安全的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种电力线路的主备用电源切换装置，用于主用电源和备用电源之间的切换，包括相位比较器、第一三相接触器、第二三相接触器、第一变压器、第二变压器、第三变压器、第四变压器、第五变压器和第六变压器，所述相位比较器的输入端与主用电源和备用电源相连接，所述相位比较器的输出端与第一三相接触器、第二三相接触器相连接，用于控制两个三相接触器的工作状态，所述第一三相接触器的三个动触点分别与第一变压器、第三变压器、第五变压器相连接，三个常闭端与中性线相连接，三个常开端与主用电源相连接；所述第二三相接触器的三个动触点分别与第二变压器、第四变压器、第六变压器相连接，三个常闭端与中性线N连接，三个常开端与备用电源相连接；
在主用电源和备用电源之间进行切换时，六个变压器中每两个变压器串接在一起形成三个变流装置，形成的所述变流装置的其中一个变压器连接主用电源，另一个变压器连接备用电源，使得所述主用电源和备用电源通过三个变流装置向负载供电。
优选地，在主用电源切换到备用电源时，所述第二三相接触器的三个开关连接到第二三相接触器的常开触点上；
在备用电源切换到主用电源时，所述第一三相接触器的三个开关连接到第一三相接触的三个常开触点上。
优选地，在主用电源和备用电源之间进行切换时，六个变压器中第一变压器和第二变压器形成第一变流装置，第三变压器、第四变压器形成第二变流装置，第五变压器和第六变压器形成第三变流装置，所述主用电源的三相依次接到第一变压器、第三变压器、第五变压器的初级线圈同名端，所述备用电源的三相依次接到第二变压器、第四变压器、第六变压器的初级线圈同名端，六个初级线圈的非同名端接中性线。
(三)有益效果
上述技术方案具有如下优点：本实用新型设计的主备用交流电源隔离型不断电切换装置，通过把主备用电源的各相引入一个移相变压器组，实现了主备用电源的隔离，消除了主备用电源可能的因为相位差而导致危害电网安全的问题。
附图说明
图1为本实用新型的一种电力线路的主备用电源切换装置的电路图；
图2为本实用新型的一种电力线路的主用电源切换到备用电源的初始电路图；
图3为本实用新型的一种电力线路的主用电源准备切换到备用电源的电路图；
图4为本实用新型的一种电力线路的备用电源切换到主用电源的初始电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1所示，为本实用新型的一种实施例的电力线路的主备用电源切换装置，原理：本方案设计了三组移相变压器组，每两个变压器为一组。两个变压器的初级线圈分别接入主用电源1的A1相和备用电源2的B2相时，两个变压器的次级线圈顺序串联，实现将主用电源的A1相和备用电源的B2相矢量相加得到A’。同理，将主、备两组电源的三相线路依次接入移相变压器组初级侧，依据A1+B2＝＞A’、B1+C2＝＞B’、C1+A2＝＞C’(＝＞表示组合的意思)的顺序，移相变压器组的次级侧将输出A’、B’、C’。在此，以其中A+B＝＞A’过程为例用数学公式表示，这个转换过程为SIN(A)+SIN(A+120度)＝SIN(A+60度)。这表明，当主备用电源电压和频率相同、相位差为零时，移相变压器次级组将有一个与主备用电源电压和频率相同，而相位变化60度隔离输出。
结构描述：参照附图1。主用电源1和备用电源2的三相相线接入电压频率相位比较器3的输入端，相位比较器3的输出两个控制信号分别控制第一三相接触器4和第二三相接触器5。主用电源1的三相A1、B1、C1相通过第一三相接触器4后，依次接到第一变压器6、第三变压器8、第五变压器10的初级线圈同名端。备用电源2的三相B2、C2、A2相通过第二三相接触器5后，依次接到第二变压器7、第四变压器9、第六变压器11的初级线圈同名端。所有六个初级线圈的非同名端接中性线N。第一变压器6和第二变压器7组合成第一变流装置，第一变压器6和第二变压器7的次级线圈串接，第一变压器次级线圈的非同名端连接第二变压器次级线圈的同名端，形成第一串联电路，所述第一串联电路的一端(即同名端)为输出A’，第二端连接中性线N；第三变压器B和第四变压器9组合成第二变流装置，第三变压器8和第四变压器9的次级线圈串接，第三变压器次级线圈的非同名端连接第四变压器次级线圈的同名端，形成第二串联电路，所述第二串联电路的一端(即同名端)为输出B’。第五变压器10和第六变压器11组合成第三变流装置，第五变压器10和第六变压器11的次级线圈串接，第五变压器次级线圈的非同名端连接第六变压器次级线圈的同名端，形成第三串联电路，所述第三串联电路的一端(即同名端)为输出C’。
下面为切换控制过程。
1.从主用电源切换到备用电源过程：如图2所示，为本实用新型的一种电力线路的主用电源切换到备用电源的初始电路图，初始时，第一三相接触器4闭合、第二三相接触器5断开，即第一三相接触器4的三个开关P1、P2、P3连接到第一三相接触器的三个常开触点上，主用电源1通过第一变压器6、第三变压器8、第五变压器10向负载12供电。当备用电源2准备好切入后，主、备用电源就同时被送入电压频率相位比较器3进行比较。如图3所示，为本实用新型的一种电力线路的主用电源准备切换到备用电源的电路图，当相位比较器3确认主用电源1和备用电源2的电压、频率和相位符合切换要求时，驱动第二三相接触器5也闭合，即第二三相接触器5的三个开关P4、P5、P6连接到第二三相接触器的三个常开触点上。主用电源1和备用电源2通过移相变压器组的六个变压器6、7、8、9、10、11产生移相60度左右的三相输出A’、B’、C’向负载12供电。随后第一三相接触器4断开，即第一三相接触器4的三个开关P1、P2、P3断开与第一三相接触器的三个常开触点的连接，备用电源2通过第二变压器7、第四变压器9、第六变压器11向负载12供电。六个变压器中每两个变压器串接在一起形成三个变流装置，三个变流装置的输出分别为A′，B′，C′，形成的所述变流装置的其中一个变压器连接主用电源1，另一个变压器连接备用电源2，使得所述主用电源1和备用电源2通过三个变流装置向负载供电。
2.从备用电源切换到主用电源过程：如图4所示，为本实用新型的一种电力线路的备用电源切换到主用电源的初始电路图，初始时，第二三相接触器5闭合、第一三相接触器4断开，即第二三相接触器5的三个开关P4、P5、P6连接到第二三相接触器的常开触点上，备用电源2通过第二变压器7、第四变压器9、第六变压器11向负载12供电。当主用电源1准备好切回后，主、备用电源就同时被送入电压频率相位比较器3进行比较。当相位比较器3确认主用电源1和备用电源2的电压、频率和相位符合切换要求时，驱动第一三相接触器4也闭合，即第一三相接触器4的三个开关P1、P2、P3连接到第一三相接触的三个常开触点。主用电源1和备用电源2通过移相变压器组的六个变压器6、7、8、9、10、11产生移相60度左右的三个变流装置向负载12供电。所述变流装置的其中一个变压器连接主用电源1，另一个变压器连接备用电源2，使得所述主用电源1和备用电源2通过三个变流装置向负载供电。随后第二三相接触器5断开，主用电源1通过第一变压器6、第三变压器8、第五变压器10向负载12供电。
预计效果：参考上述切换过程可知，应用本技术方案实施切换1.全程负载不断电。2.主备用电源的不正常不会因为切换互相影响，实现了隔离。3.依据负载可容忍的电压偏差，对主备用电源的电压、相位差异容忍度可放宽，扩大了切换窗口时间。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种电力线路的主备用电源切换装置，用于主用电源(1)和备用电源(2)之间的切换，其特征在于，包括相位比较器(3)、第一三相接触器(4)、第二三相接触器(5)、第一变压器(6)、第二变压器(7)、第三变压器(8)、第四变压器(9)、第五变压器(10)和第六变压器(11)，所述相位比较器(3)的输入端与主用电源和备用电源相连接，所述相位比较器(3)的输出端与第一三相接触器(4)、第二三相接触器(5)相连接，用于控制两个三相接触器的工作状态，所述第一三相接触器(4)的三个动触点分别与第一变压器(6)、第三变压器(8)、第五变压器(10)相连接，三个常闭端与中性线(N)连接，三个常开端与主用电源(1)相连接；所述第二三相接触器(5)的三个动触点分别与第二变压器(7)、第四变压器(9)、第六变压器(11)相连接，三个常闭端与中性线(N)连接，三个常开端与备用电源(2)相连接；
在主用电源(1)和备用电源(2)之间进行切换时，六个变压器中每两个变压器串接在一起形成三个变流装置，形成的变流装置的其中一个变压器连接主用电源(1)，另一个变压器连接备用电源(2)，使得所述主用电源(1)和备用电源(2)通过三个变流装置向负载供电。
2.根据权利要求1所述的电力线路的主备用电源切换装置，其特征在于，在主用电源(1)切换到备用电源(2)时，所述第二三相接触器(5)的三个开关(P4、P5、P6)连接到第二三相接触器的常开触点上；
在备用电源(2)切换到主用电源(1)时，所述第一三相接触器(4)的三个开关(P1、P2、P3)连接到第一三相接触的三个常开触点上。
3.根据权利要求1所述的电力线路的主备用电源切换装置，其特征在于，在主用电源(1)和备用电源(2)之间进行切换时，六个变压器中第一变压器(6)和第二变压器(7)形成第一变流装置，第三变压器(8)、第四变压器(9)形成第二变流装置，第五变压器(10)和第六变压器(11)形成第三变流装置，所述主用电源(1)的三相(A1、B1、C1)依次接到第一变压器(6)、第三变压器(8)、第五变压器(10)的初级线圈同名端，所述备用电源(2)的三相(B1、C1、A1)依次接到第二变压器(7)、第四变压器(9)、第六变压器(11)的初级线圈同名端，六个变压器初级线圈的非同名端接中性线(N)。
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| CN201520029749.9U CN204349571U (zh) | 2015-01-16 | 2015-01-16 | 一种电力线路的主备用电源切换装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN106026349A (zh) * | 2016-02-18 | 2016-10-12 | 武汉征原电气有限公司 | 机车互备供电系统 |
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2015
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