CN205051432U - 高压市电与发电机自动转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种高压市电与发电机自动转换装置，其包括：市电电源总开关；发电机电源总开关；出线开关，与市电电源总开关、发电机电源总开关三者进行并联连接；电气互锁回路单元，包括电压变送器、熔断器、电磁锁、以及欠压线圈，其中，电磁锁和欠压线圈并联，电压变送器前端连接主电路电源，电压变送器后端与熔断器、市电电源总开关/发电机电源总开关串联之后再与并联的电磁锁和欠压线圈进行串联；以及自动转换单元，包括第一中间继电器、第二中间继电器、第三中间继电器、第一时间继电器、第二时间继电器、以及第三时间继电器。本实用新型可实现常用市电电源与备用发电机电源之间的自动转换。

Description

高压市电与发电机自动转换装置

技术领域

本实用新型涉及高压配电领域，尤其是涉及一种应用于国防、电力、石油、冶金、医院、工业等对供电要求高的电网领域中高压市电与发电机之间的自动转换装置。

背景技术

目前市场上低压领域AC660V以下的双电源自动供电模式很正常化,主要就是双电源开关应用的比较广泛。而在高压10KV领域应用的还比较少，虽然一些对用电要求比较高的用户采取的是双回路供电，但自投模式比较少，大多都是手动切换，特别是市电和发电机之间就基本都是手动切换。

造成这种现象主要有2个原因，一是高压开关体积比较大，对制作工艺、供电环境要求高，市场上还没有像低压一样的双电源自动切换开关；二是高压供电要求比较高，一般用户都不放心自动转换、担心自动转换时2个回路同时带电，造成不可估量的损失。

目前，有的单位因需要应用的双电源都是2个回路高压进电，通过母联开关和综合保护器实现3合2的供电模式来供电。而有的单位例如一些军事基地建立在比较偏僻的地方，只能一路高压供电，另一路采用发电机供电。而市电和发电机之间还没有很可靠的自动转换装置，只能采用手动转换的模式来实现，即高压市电停电后，有操作人员先把常用电源停掉，把开关处于隔离状态，然后再去发电机房启动发电机，发电机电传到配电柜后，再手动把备用开关合上，常用电来电后，再把发电机停掉，然后停掉备用开关，再合上常用电源开关，操作繁琐，还不能有一丝的操作错误，否则会引发很严重的供电事故，而且还需要有专门人员值班，停电后要及时启动发电机，而市电来电后又要及时转换为正常供电模式。

由此可见，上述现象中特别是高压市电常用电源与发电机之间的转换急需一种安全可靠操作方便的自动转换装置，相关厂家都在探索之中。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中高压市电常用电源与发电机备用电源之间手动转换存在的效率低、操作繁琐易引发供电事故等缺陷，而提供一种高效安全方便的高压市电与发电机自动转换装置。

本实用新型的目的是采用以下技术方案来实现的。本实用新型提出一种高压市电与发电机自动转换装置，其包括：市电电源总开关；发电机电源总开关；电气互锁回路单元，包括电压变送器、熔断器、电磁锁、以及欠压线圈，其中，电磁锁和欠压线圈并联，电压变送器前端连接主电路电源，电压变送器后端与熔断器、市电电源总开关/发电机电源总开关串联之后再与并联的电磁锁和欠压线圈进行串联；自动转换单元，包括第一中间继电器、第二中间继电器、第三中间继电器、第一时间继电器、第二时间继电器、以及第三时间继电器，第一中间继电器与市电电源总开关串联，第二中间继电器与发电机电源总开关并联，第三中间继电器与发电机电源总开关串联，第一时间继电器与与市电电源总开关并联，第二时间继电器与发电机电源总开关串联，第三时间继电器与发电机电源总开关并联。

本实用新型的目的还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳的，前述的高压市电与发电机自动转换装置，其中所述的市电电源总开关设置于1#进线柜，发电机电源总开关设置于2#进线柜，出线开关设置于出线柜。

借由上述技术方案，本实用新型高压市电与发电机自动转换装置至少具有下列优点及有益效果：本实用新型的高压市电与发电机自动转换装置，可以很好的实现高压市电常用电源与发电机备用电源之间的可靠转换，常用电优选，当常用电停电时自动启动发电机切换到备用发电机回路，而常用电来电后有自动恢复到常用电，常用电优选，可有效地保证用户的用电安全，减少操作事故的发生，能够及时有效的实现2个高压回路之间的自动切换。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型的一次供电方案原理图。

图2A和图2B分别是本实用新型的发电机电源总开关和市电电源总开关对应的电气互锁回路单元的电路原理图。

图3是本实用新型的自动转换单元的电路原理图。

【主要元件符号说明】

QF1：市电电源总开关QF2：发电机电源总开关

QF3：出线开关KA1：第一中间继电器

KA2：第二中间继电器KA3：第三中间继电器

KT1：第一时间继电器KT2：第二时间继电器

KT3：第三时间继电器TVa1、TVa2：电压变送器

FU1、FU2、FU11、FU12、FU21、FU22：熔断器

DS1、DS2：电磁锁QF1MN、QF2MN:欠压线圈

1：1#进线柜2：2#进线柜

3：出线柜

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种高压市电与发电机自动转换装置的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1，是本实用新型的一次供电方案原理图。包含2路进线开关：市电电源总开关QF1(常用电源)，发电机电源总开关QF2(备用电源)，以及出线开关QF3，三个开关进行并联连接，市电电源总开关QF1设置于1#进线柜1，发电机电源总开关QF2设置于2#进线柜，出线开关QF3设置于出线柜3。正常工作时，市电电源总开关QF1和出线开关QF3合闸，用常用电工作。常用市电有故障时，市电电源总开关QF1分闸，市电切断，然后自动闭合发电机电源总开关QF2，以使备用电源接通，利用备用电源工作。通过QF1/QF2来实现常用电与备用电源之间的自动切换。

请参阅图2A，是本实用新型的发电机电源总开关QF2对应的电气互锁回路单元的电路原理图。主要包括：电压变送器TVa1、熔断器FU11、熔断器FU12、电磁锁DS1、以及欠压线圈QF1MN，其中，电磁锁DS1和欠压线圈QF1MN并联，电压变送器TVa1前端连接主电路电源的A、C相电源线，电压变送器TVa1后端与熔断器FU11、发电机电源总开关QF2的线圈串联之后，再与并联的电磁锁DS1和欠压线圈QF1MN进行串联。电压变送器TVa1把10KV的高压电变为AC110V的交流电，为欠压线圈QF1MN提供电源。电磁锁DS2的主要功能是保证市电电源总开关QF1、发电机电源总开关QF2两个开关不能同时合闸。欠压线圈QF1MN的功能是保证失电时发电机电源总开关QF2必须分断，同时还能起到在有电时才能合闸的功能。

请参阅图2B，是本实用新型的市电电源总开关QF1对应的电气互锁回路单元的电路原理图。主要包括：电压变送器TVa2、熔断器FU21、熔断器FU22、电磁锁DS2、以及欠压线圈QF2MN，其中，电磁锁DS2和欠压线圈QF2MN并联，电压变送器TVa2前端连接主电路电源的A、C相电源线，电压变送器TVa2后端与熔断器FU21、市电电源总开关QF1的线圈串联之后，再与并联的电磁锁DS2和欠压线圈QF2MN进行串联。电压变送器TVa2把10KV的高压电变为AC110V的交流电，为欠压线圈QF2MN提供电源。电磁锁DS2的主要功能是保证市电电源总开关QF1、发电机电源总开关QF2两个开关不能同时合闸。欠压线圈QF2MN的功能是保证失电时市电电源总开关QF1必须分断，同时还能起到在有电时才能合闸的功能。

在图2A和图2B的2个回路中，市电电源总开关QF1和发电机电源总开关QF2的开关辅助点互锁，保证了只能有一路欠压线圈和电磁锁带电，任何情况下都只能合一路开关，而不能2路开关同时合闸，保证了双电源供电的安全性。

请参阅图3，是本实用新型的自动转换单元的电路原理图。其包括：第一中间继电器KA1、第二中间继电器KA2、第三中间继电器KA3、第一时间继电器KT1、第二时间继电器KT2、以及第三时间继电器KT3，第一中间继电器KA1与市电电源总开关QF1串联，第二中间继电器KA2与发电机电源总开关QF2并联，第三中间继电器KA3与发电机电源总开关QF2串联，第一时间继电器KT1与市电电源总开关QF1并联，第二时间继电器KT2与发电机电源总开关QF2串联，第三时间继电器KT3与发电机电源总开关QF2并联。中间继电器的主要功能是通过线圈带电后，常开常闭点互换功能，来实现二次回路的通断作用。时间继电器的功能和中间继电器的功能基本一致，唯一不同的是线圈带电后，其辅助触点动作的时间可以调，在二次回路中可以控制动作的先后顺序和时间。

通过图3中的中间继电器和时间继电器以及图2A、图2B中的欠压线圈等原件密切配合实现双回路自动切换，具体实现切换的原理如下：

常用电源向备用电源转换:

自动运行模式市电合闸后，市电电源总开关QF1开关辅助点闭合，市电电源总开关QF1闭合后，接通第一中间继电器KA1线圈，第一中间继电器KA1线圈通电后吸合，通过自身的常开点自保持，一直处于工作状态，此时虽然第一中间继电器KA1常开闭合但中间继电器KA11线圈带电，中间继电器KA11的辅助点处于断开状态，第一时间继电器KT1线圈不能带电，处于待机状态。

当常用市电停电，市电电源总开关QF1开关的欠压线圈QF1MN检测不到电源自动跳闸，市电电源总开关QF1处于分断状态，同时中间继电器KA11线圈失电，辅助点闭合，第一时间继电器KT1线圈带电，第一时间继电器KT1延时3分钟(时间可调，根据用户要求调整)后。第一时间继电器KT1辅助点闭合，第二时间继电器KT2线圈带电后自保持，第二时间继电器KT2常开点闭合给第二中间继电器KA2送电，通过第二中间继电器KA2辅助点启动发电机。

当发电机备用电源送到发电机电源总开关QF2的开关上端时，电压变送器TAv2检测到电源，中间继电器KA12线圈带电闭合，第二时间继电器KT2延时2分种(时间可调，根据用户要求调整)，通过中间继电器KA12触点合2#进线柜2。发电机电源总开关QF2送电后，第一时间继电器KT1、第二时间继电器KT2线圈都不带电，只有第二中间继电器KA2带电启动发电机。此时实现了从常用电源转换到备用电源的转换。

备用电源向常用电源转换：

在备用电源转换后，此时状态只有第二中间继电器KA2和第三中间继电器KA3带电。

当常用电源来电，电压变送器TAv1检测到电源，中间继电器KA11线圈带电闭合，中间继电器KA11辅助点切断发电机电源总开关QF2的欠压线圈QF2MN，发电机电源总开关QF2跳闸处于分开状态。

通过发电机电源总开关QF2开关辅助点第三时间继电器KT3线圈带电，第三时间继电器KT3瞬动点先把第二中间继电器KA2切断，发电机停电。

中间继电器KA12常闭点接通后，第三时间继电器KT3延时点延时10S(时间可调，根据用户要求调整)闭合，市电电源总开关QF1合闸线圈带电，市电电源总开关QF1合闸，常用电送电成功，实现了从备用电到常用电源的转换。

市电电源总开关QF1合上后，市电电源总开关QF1辅助触点断开把所有电源切断。恢复到只有第一中间继电器KA1线圈带电状态。恢复到了原待机状态，若常用电停电还按顺序自投或自复位。

为了应对紧急情况，本装置还可以配有急停按钮，在紧急状态下只要按下急停按钮，不管什么状态都会紧急分断开关并锁死，只有把急停按钮旋转复位后才能进行手自动合闸。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (2)

1.高压市电与发电机自动转换装置，其特征在于包括：

市电电源总开关；

发电机电源总开关；

出线开关，与市电电源总开关、发电机电源总开关三者进行并联连接；

电气互锁回路单元，包括电压变送器、熔断器、电磁锁、以及欠压线圈，其中，电磁锁和欠压线圈并联，电压变送器前端连接主电路电源，电压变送器后端与熔断器、市电电源总开关/发电机电源总开关串联之后再与并联的电磁锁和欠压线圈进行串联；以及

自动转换单元，包括第一中间继电器、第二中间继电器、第三中间继电器、第一时间继电器、第二时间继电器、以及第三时间继电器，第一中间继电器与市电电源总开关串联，第二中间继电器与发电机电源总开关并联，第三中间继电器与发电机电源总开关串联，第一时间继电器与市电电源总开关并联，第二时间继电器与发电机电源总开关串联，第三时间继电器与发电机电源总开关并联。

2.根据权利要求1所述的高压市电与发电机自动转换装置，其特征在于所述的市电电源总开关设置于1#进线柜，发电机电源总开关设置于2#进线柜，出线开关设置于出线柜。