CN204597623U - 一种固态切换开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种固态切换开关，包括电力电子元件IGBT，在电力电子元件IGBT上反向并联二极管，两个与二极管反向并联的IGBT反向串联，机械开关与两个反向串联的IGBT采用并联的连接形式，本实用新型两个电力电子元件IGBT各自反向并联二级管且彼此间反向串联形成电子开关，电子开关与机械开关并联一起，正常的时候由机械开关流过负荷电流，在开关需要切换的时候，利用IGBT在机械开关断开和闭合过程中分流、钳压作用，实现机械开关迅速断开和闭合，完成从电压异常线路向电压正常线路快速、无暂态的切换，且能有效防止机械开关在开闭过程中防止电弧出现，本实用新型结构简单，制作方便，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种固态切换开关，属于电力技术领域。
背景技术
随着经济的不断发展，电力系统中的敏感负荷越来越多，用户对电能质量的要求也越来越高。而暂态电能质量问题，如电压暂降和瞬时断电等将严重影响特殊负荷的正常运行。为提高供电可靠性和电能质量，传统方法采用普通的过电压抑制器防止过电压损坏设备、采用滤波器减小谐波畸变的影响、采用不间断电源(UPS)保护某些关键性设备、安装机械切换开关的备自投及双电源供电、安装自备发电机等。但是这些传统方法有投入资金大，响应时间慢等缺点。
发明内容
本实用新型的目的是：针对现有技术的缺陷，提供一种固态切换开关，通过检测两路电源进线和两路负荷出线的三相电压和电流，检测电压跌落，从而控制机械开关和阀体，实现两路进线电源的快速切换，解决电压跌落和短时断电等问题，是解决敏感负荷和关键负荷电力供应最经济有效的手段，以克服现有技术的不足。
本实用新型的技术方案
一种固态切换开关，包括电力电子元件IGBT，在电力电子元件IGBT上反向并联二极管，两个与二极管反向并联的IGBT反向串联，机械开关与两个反向串联的IGBT采用并联的连接形式。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型两个电力电子元件IGBT各自反向并联二级管且彼此间反向串联形成电力电子开关，电力电子开关与机械开关并联一起，正常的时候由机械开关流过负荷电流，在开关需要切换的时候，利用IGBT在机械开关断开和闭合过程中分流、钳压作用，实现机械开关迅速断开和闭合，完成从电压异常线路向电压正常线路快速、无暂态的切换，且能有效防止机械开关在开闭过程中出现电弧，本实用新型结构简单，制作方便，实用性强。
附图说明
附图1是本实用新型结构示意图；
附图2为本实用新型运用在双电源给两个敏感负荷供电时候原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明，但不作为对本实用新型的任何限制。
本实用新型的实施例：一种固态切换开关，如附图1所示，包括电力电子元件IGBT1，在电力电子元件IGBT1上反向并联二极管2，两个与二极管2反向并联的IGBT1反向串联，机械开关3与两个反向串联的IGBT1采用并联的连接形式。
附图2中，包括电源一4和电源二5，敏感负荷一6与电源一4连接，敏感负荷二7与电源二5连接，固态切换开关一8串联在电源一4和敏感负荷一6间，固态切换开关二9串联在电源二5和敏感负荷二7间，固态切换开关三10的进出端分别连接固态切换开关一8与敏感负荷一6之间的电线一11和固态切换开关二9与敏感负荷二7之间的电线二12。
固态切换开关基本结构如附图1所示，PS为机械开关，TS为IGBT阀体，该装置正常的时候由机械开关流过负荷电流，在开关需要切换的时候，利用IGBT在机械开关断开和闭合过程中分流、钳压作用，实现机械开关迅速断开和闭合，完成从电压异常线路向电压正常线路快速、无暂态的切换。
附图2中该装置采用合环转电操作的方式, 即采用“先通后断”方式,可以避免重要敏感负荷的短时断电，我国配电网的合环点普遍设置在10kV电压等级的馈线上,附图2中两个电源互为备用电源，可以为同一个220kV电源,也可以由不同220kV电源进行供电。
在正常情况下，固态切换开关一和固态切换开关二中的机械开关PS1、PS2闭合，固态切换开关三中的PS3断开，IGBT阀开关TS1、TS2、TS3断开，负荷电流从机械开关PS1、PS2中流过，电压检测单元时刻监视着两路电源的电压，一旦其中一路电源出现电压突降，如电源一发生电压跌落，且通过判断其值超出预先设定好的电压值范围，先打开PS1，同时触发TS1,负荷电流开始从PS1转换到IGBT阀TS1，电流正半周波流经TS1左侧与IGBT阀并联的二极管和TS1右侧的IGBT阀体，电流负半周波流经TS1左侧的IGBT阀体和TS1右侧与IGBT阀并联的二极管，由于IGBT阀的快速导通，机械开关PS1很快被熄弧；当主、备电源的幅值差、相角差在预设范围内且两侧负荷电流在规定范围内时，立即触发连接开关单元的IGBT阀TS3，并断开TS1，使电流转换到IGBT阀TS3上来，然后闭合机械开关PS3，由于TS3先导通，使得机械开关PS3的闭合不会出现电弧，同时断开TS3，负荷电流最后转到PS3上，从而完成整个切换过程。
为了避免电源切换过程中合环时的合环电流过大和产生冲击电流，要求合环时两侧电源幅值差和相位差在规定范围内，并且合环前两侧负荷电流不应过重,应控制在70%以下，同时要迅速的检测到电压跌落。
Claims (1)
1.一种固态切换开关，包括电力电子元件IGBT（1），其特征在于：在电力电子元件IGBT（1）上反向并联二极管（2），两个与二极管（2）反向并联的IGBT（1）反向串联，机械开关（3）与两个反向串联的IGBT（1）采用并联的连接形式。
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| CN201520310304.8U Expired - Fee Related CN204597623U (zh) | 2015-05-14 | 2015-05-14 | 一种固态切换开关 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106532659A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-03-22 | 国家电网公司 | 一种并联结构特高压直流工程直流转换开关控制保护方法 |
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| CN114123473A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-01 | 重庆泊津科技有限公司 | 一种通信智能型双电源切换装置 |
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2015
- 2015-05-14 CN CN201520310304.8U patent/CN204597623U/zh not_active Expired - Fee Related
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