CN208241399U - 具有自供电直流控制备选控制系统的智能高低压成套设备 - Google Patents

具有自供电直流控制备选控制系统的智能高低压成套设备 Download PDF

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Abstract

一种具有自供电直流控制备选控制系统的智能高低压成套设备，所述的智能高低压成套设备的电路设置包括：依次连接的控制电源电路、短路保护电路、储能回路；所述的控制电源电路包括：常用控制电源和常用储能电源，本实用新型在所述的智能高低压成套设备的电路中设置有自供电直流控制备选控制系统，所述的自供电直流控制备选控制系统包括：设置在控制电源电路中的备用自选电源和综保辅助电源电路，在所述的短路保护电路与储能回路之间设置有用于切换备用控制电源电路的切换回路。有效的节省工人施工时间，提高工作效率，为企业提供稳定的用电保障，系统自身可对控制电源进行自行切换，可以更好的自我控制，切换时间小于100mS。

Description

具有自供电直流控制备选控制系统的智能高低压成套设备
技术领域
本实用新型涉及一种控制系统，具体是指一种具有自供电直流控制备选控制系统的智能高低压成套设备，属于电气控制领域。
背景技术
成套开关设备是一种分配电能及控制电能的电设备，有些是外线先进入柜内主控开关，然后进入分控开关，各分路按其需要设置分配给用电负载。如：测量仪表，自动控制，电动机磁力开关，各种交流接触器等，成套开关设备按照电压等级划分：有高压成套开关设备、中压成套设备和低压成套开关设备。这些设备中有些是根据内部电压等级又划分不同的小室。成套开关柜是包含了所有成套开关柜所涉及的零配件的组合。
由上述可知，成套开关设备是一种在各种分配电能及控制电能场所应用非常广的，在这些应用当中很多的成套开关设备控制电源为了保障它的可靠性，多采用外部给入的方案，且为直流电源，在这些直流电源设备投入的刚开始1-5年常规没太大的问题， 5年以后一般直流电源设备给入的电源会出线不同程度的老化，需要维修、维护，此时这些设备面临以下问题：
在维修、维护控制电源时成套开关设备将失去控制电源，从而失去了对成套开关设备的控制能力。这样对设备的保护性能直接降低致最低，对设备控制以下的涉及操作人员的人生安全上升至最大；严重的很容易导致爆炸及火灾的险情；成套开关设备在维修、维护控制时引起停电会给下游的客户造成不必要的损失；因考虑到停电检修 (停电会影响用电下游客户)，从而导致很多检修时间不能在正常的工作日内，使得维护费用的增加；如果另外拉接，可能造成维修时间排计划等不变影响；人工成本和维护成本增大。
如图1所示，为现有技术的设计产品部分原理图，现有技术的产品原理图包括：依次连接的控制电路1、短路保护电路2、储能回路4等，其中，控制电路1包括控制电源+KM1、-KM1，短路保护电路2包括串联的控制开关和断路器，储能回路4包括储能电源+KM2、-KM2；当控制电源+KM1、-KM1和储能电源+KM2、-KM2在维修、维护控制电源时成套开关设备将失去控制电源，设备此时处于失控工作状态，这样对设备的保护性能直接降低致最低，对设备控制以下的涉及操作人员的人生安全上升至最大，严重的很容易导致爆炸及火灾的险情；当控制电源+KM1、-KM1和储能电源+KM2、 -KM2在维修、维护控制电源时引起停电会给下游的客户造成不必要的损失；因考虑到当控制电源+KM1、-KM1和储能电源+KM2、-KM2在维修、维护控制电源时要停电检修(停电会影用电下游响客户)，从而导致很多检修时间不能在正常的工作日内，使得维护费用的增加。
有鉴于上述现有技术的缺陷，本实用新型的发明人经过不断的实验研究，终于研发出一款自备一路由自选备用输出侧电源转直流控制电源系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一款当控制电源和储能电源维修断电状态下，能持续工作的由自选备用输出侧电源转直流控制电源系统。
为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种具有自供电直流控制备选控制系统的智能高低压成套设备，所述的智能高低压成套设备的电路设置包括：依次连接的控制电源电路、短路保护电路、储能回路；所述的控制电源电路包括：常用控制电源和常用储能电源，所述的常用控制电源包括正极常用控制电源+KM1和负极常用控制电源-KM1，所述的常用储能电源包括正极常用储能电源+KM2和负极常用储能电源-KM2；所述的短路保护电路包括第一空气断路器QF1、第二空气断路器QF2，所述的第一空气断路器QF1设置在常用控制电源的输入端，所述的第二空气断路器QF2设置在常用储能电源的输入端；在所述的智能高低压成套设备的电路中设置有自供电直流控制备选控制系统，所述的自供电直流控制备选控制系统包括：设置在控制电源电路中的备用自选电源和综保辅助电源电路，在所述的短路保护电路与储能回路之间设置有用于切换备用控制电源电路的切换回路。
所述具有自供电直流控制备选控制系统的智能高低压成套设备，所述的备用自选电源包括：正极备用自选电源L和负极备用自选电源N、自选空气断路器QF11、后备电源UPS和交直转换器T，在所述的正极备用自选电源L和负极备用自选电源N的输入端与自选空气断路器QF11相连，所述的自选空气断路器QF11的另一端接后备电源 UPS，所述的后备电源UPS的输出端接交直转换器T的输入端，所述的交直转换器T 的输出端与切换回路相连。
所述具有自供电直流控制备选控制系统的智能高低压成套设备，所述的切换回路包括：2个继电器，每个继电器对应2组继电触点，分别为：第一线圈KM1对应2组并联的第一常开触点KM1和第一常闭触点KM1，第二线圈KM2对应2组并联的第二常开触点KM2和第二常闭触点KM2；所述的正极常用控制电源+KM1和负极常用控制电源 -KM1通过第一空气断路器QF1分别与第一常开触点KM1相连，所述的正极常用储能电源+KM2和负极常用储能电源-KM2通过第二空气断路器QF2分别与第二常开触点 KM2相连；所述的交直转换器T的正极输出端与第一常闭触点KM1和第二常闭触点KM2 相连；所述的交直转换器T的负极输出端与第一常闭触点KM1和第二常闭触点KM2 相连；所述的正极常用储能电源+KM2和负极常用储能电源-KM2与储能回路4相连；所述的第一线圈KM1连接在常用控制电源的正负极之间，所述的第二线圈KM2连接在常用储能电源的正负极之间。
所述具有自供电直流控制备选控制系统的智能高低压成套设备，所述的综保辅助电源电路包括第三断路器QF3、继电器，所述的继电器包括第三线圈KM1.1，所述的第三线圈KM1.1对应2组并联的第三常开触点KM1.1和第三常闭触点KM1.1；所述的第三断路器QF3的一端与正极常用控制电源+KM1和负极常用控制电源-KM1相连，所述的第三断路器QF3的另一端与第三常开触点KM1.1相连，所述的第三常闭触点 KM1.1分别与交直转换器T的正负极相连；所述的第三常开触点KM1.1和第三常闭触点KM1.1正极端与正极备用自选电源L相连，所述的第三常开触点KM1.1和第三常闭触点KM1.1负极端与负极备用自选电源N相连，从而形成一条备用自选控制电源回路。
使用本实用新型的有益效果在于：
本案发明人通过其研发团队对目前市场上的产品进行比较研究，最后设计出具有诸多优点的新产品，给客户带来高性价比的产品，节约了人力、物力和财力。具体有以下几个方面：
1、该系统自备一路由自选备用输出侧电源转直流控制电源系统。
2、具备自选备用电源转直流电源系统，常用控制断电可不间断工作24小时以上。
3、常用直流控制电源直接采用本组系统低控制侧低压电源进行转换，可确保大系统工作的连续性；
4、系统自身可对控制电源进行自行切换，可以更好的自我控制，切换时间小于100mS。
5、对更换直流控制电源时，只需要考虑拉掉控制电源开关即可不停电进行施工作业。
6、无需挑选特别的工作时段，更换期间控制电源期间成套设备的控制电源稳定可靠。
7、有效的节省工人施工时间，提高工作效率，为企业提供稳定的用电保障。
附图说明
图1为现有技术的设计产品部分原理图。
图2为本实用新型的设计产品部分原理图。
图3为本实用新型的设计产品第二部分原理图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。
如图2、图3所示，现有的智能高低压成套设备的电路设置包括：依次连接的控制电源电路1、短路保护电路2、储能回路4、综保遥控合闸5、本地合闸6、试验位置7、工作位置8、闭锁回路9、本地分闸10、遥控分闸11、过流速断保护分闸12、零流保护分闸13、超温保护分闸14、变压器柜门连锁进线柜闭锁15、过流速断保护信号16，零流保护信号17、高温报警18、超温保护19、过流保护回路20、电流测量采样21、电压测量采样22、高温报警回路24、超温跳闸回路25等，所述的控制电源电路1包括：常用控制电源和常用储能电源，所述的常用控制电源包括正极常用控制电源+KM1和负极常用控制电源-KM1，所述的常用储能电源包括正极常用储能电源+KM2和负极常用储能电源-KM2；所述的短路保护电路2包括第一空气断路器QF1、第二空气断路器QF2，所述的第一空气断路器QF1设置在常用控制电源的输入端，所述的第二空气断路器QF2设置在常用储能电源的输入端；在所述的智能高低压成套设备的电路中设置有自供电直流控制备选控制系统，所述的自供电直流控制备选控制系统包括：设置在控制电源电路1中的备用自选电源和综保辅助电源电路23，在所述的短路保护电路2与储能回路4之间设置有用于切换备用控制电源电路的切换回路3。
此件说明的是，本实用新型中的储能回路4、综保遥控合闸5、本地合闸6、试验位置7、工作位置8、闭锁回路9、本地分闸10、遥控分闸11、过流速断保护分闸 12、零流保护分闸13、超温保护分闸14、变压器柜门连锁进线柜闭锁15、过流速断保护信号16，零流保护信号17、高温报警18、超温保护19、过流保护回路20、电流测量采样21、电压测量采样22、高温报警回路24、超温跳闸回路25等这些电路设计都是现有技术，并未做修改，所以不再一一进行详细描述。
本实用新型的重点在于：在控制电源电路1中设置的备用自选电源以及增设综保辅助电源电路23；在所述的短路保护电路2与储能回路4之间设置有用于切换备用控制电源电路的切换回路3。
如图2、图3所示，所述具有自供电直流控制备选控制系统的智能高低压成套设备，所述的备用自选电源包括：正极备用自选电源L和负极备用自选电源N、自选空气断路器QF11、后备电源UPS和交直转换器T，在所述的正极备用自选电源L和负极备用自选电源N的输入端与自选空气断路器QF11相连，所述的自选空气断路器QF11 的另一端接后备电源UPS，所述的后备电源UPS的输出端接交直转换器T的输入端，所述的交直转换器T的输出端与切换回路3相连；所述的切换回路3包括：2个继电器，每个继电器对应2组继电触点，分别为：第一线圈KM1对应2组并联的第一常开触点KM1和第一常闭触点KM1，第二线圈KM2对应2组并联的第二常开触点KM2和第二常闭触点KM2；所述的正极常用控制电源+KM1和负极常用控制电源-KM1通过第一空气断路器QF1分别与第一常开触点KM1相连，所述的正极常用储能电源+KM2和负极常用储能电源-KM2通过第二空气断路器QF2分别与第二常开触点KM2相连；所述的交直转换器T的正极输出端与第一常闭触点KM1和第二常闭触点KM2相连；所述的交直转换器T的负极输出端与第一常闭触点KM1和第二常闭触点KM2相连；所述的正极常用储能电源+KM2和负极常用储能电源-KM2与储能回路4相连；所述的第一线圈 KM1连接在常用控制电源的正负极之间，所述的第二线圈KM2连接在常用储能电源的正负极之间；所述的综保辅助电源电路23包括第三断路器QF3、继电器，所述的继电器包括第三线圈KM1.1，所述的第三线圈KM1.1对应2组并联的第三常开触点KM1.1 和第三常闭触点KM1.1；所述的第三断路器QF3的一端与正极常用控制电源+KM1和负极常用控制电源-KM1相连，所述的第三断路器QF3的另一端与第三常开触点KM1.1 相连，所述的第三常闭触点KM1.1分别与交直转换器T的正负极相连；所述的第三常开触点KM1.1和第三常闭触点KM1.1正极端与正极备用自选电源L相连，所述的第三常开触点KM1.1和第三常闭触点KM1.1负极端与负极备用自选电源N相连，从而形成一条备用自选控制电源回路。其中，正极备用自选电源L和负极备用自选电源N取自控制侧下端电源。此间说明的是：交直转换器T所采用的型号是HJ-2000-110AC220V-DC110V/18A，此外，本实用新型中的电流、电压参数均为现有技术，属于本领域技术人员公知的常识，所以，不再一一详细描述。
本实用新型的工作原理如下：
1)、当正极常用控制电源+KM1和负极常用控制电源-KM1和正极备用自选电源L 和负极备用自选电源N正常时，此时正极常用控制电源+KM1和负极常用控制电源-KM1 经过第一空气断路器QF1，给第一线圈KM1供电，第一线圈KM1得电，第一线圈KM1 的第一常开触点KM1接通，第一常闭触点KM1断开；正极备用自选电源L和负极备用自选电源N经过自选空气断路器QF11(合闸状态)，到达后备电源UPS，经过后备电源UPS不间断电源后，转入交流电转直流电并进行降压的转换系统，经转换后的控制电源分别到达第一常开触点KM1和第二常闭触点KM2的常闭触点，因正极常用控制电源+KM1和负极常用控制电源-KM1正常，第一线圈KM1工作，备用自选控制电源到第一常闭触点KM1、第二常闭触点KM2节点处断开，产品中的控制回路电源由正极常用控制电源+KM1和负极常用控制电源-KM1正常供电。
2)、当正极常用控制电源+KM1和负极常用控制电源-KM1常用控制电源不正常(断电)或者设备维护维修时，即使第一空气断路器QF1合闸，此时直流接触第一线圈 KM1和第二线圈KM2均处在不工作状态，第一线圈KM1不吸合，第一常开触点KM1和第一常闭触点KM1的常开触点和常闭触点不转换，第一常开触点KM1、第一常闭触点 KM1和第二常开触点KM2和第二常闭触点KM2常开触点保持常态；此时正极备用自选电源L和负极备用自选电源N经过自选空气断路器QF11(合闸状态)，到达后备电源 UPS，经过后备电源UPS不间断电源后，转入交流电转直流电并进行降压的转换系统，经转换后的控制电源分别到达第一线圈KM1和第二线圈KM2的常闭触点，再经第一线圈KM1和第二线圈KM2的常闭触点给整个系统进行不间断的输送备用自选控制电源，确保整个大系统的正常可靠的工作。
3)、当常用控制电源包括正极常用控制电源+KM1和负极常用控制电源-KM1和控制侧市电同时出现意外，即停止工作时，此时，备用自选电源与备用控制电源通过内部不间断电源可维持24小时的系统供电，确保整个大系统的正常可靠的工作。
4)、当常用控制电源包括正极常用控制电源+KM1和负极常用控制电源-KM1恢复正常，电路恢复到1)原理执行。
5)、切换时间约30ms—100ms之间。
6)、备用自选控制电源为不间断控制电源。
上述实施例仅仅是对本实用新型进行示范说明，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.具有自供电直流控制备选控制系统的智能高低压成套设备，所述的智能高低压成套设备的电路设置包括：依次连接的控制电源电路(1)、短路保护电路(2)、储能回路(4)；所述的控制电源电路(1)包括：常用控制电源和常用储能电源，所述的常用控制电源包括正极常用控制电源(+KM1)和负极常用控制电源(-KM1)，所述的常用储能电源包括正极常用储能电源(+KM2)和负极常用储能电源(-KM2)；所述的短路保护电路(2)包括第一空气断路器(QF1)、第二空气断路器(QF2)，所述的第一空气断路器(QF1)设置在常用控制电源的输入端，所述的第二空气断路器(QF2)设置在常用储能电源的输入端；
其特征在于，在所述的智能高低压成套设备的电路中设置有自供电直流控制备选控制系统，所述的自供电直流控制备选控制系统包括：设置在控制电源电路(1)中的备用自选电源和综保辅助电源电路(23)，在所述的短路保护电路(2)与储能回路(4)之间设置有用于切换备用控制电源电路的切换回路(3)。
2.根据权利要求1所述的具有自供电直流控制备选控制系统的智能高低压成套设备，其特征在于，所述的备用自选电源包括：正极备用自选电源(L)和负极备用自选电源(N)、自选空气断路器(QF11)、后备电源(UPS)和交直转换器(T)，在所述的正极备用自选电源(L)和负极备用自选电源(N)的输入端与自选空气断路器(QF11)相连，所述的自选空气断路器(QF11)的另一端接后备电源(UPS)，所述的后备电源(UPS)的输出端接交直转换器(T)的输入端，所述的交直转换器(T)的输出端与切换回路(3)相连。
3.根据权利要求2所述的具有自供电直流控制备选控制系统的智能高低压成套设备，其特征在于，所述的切换回路(3)包括：2个继电器，每个继电器对应2组继电触点，分别为：第一线圈(KM1)对应2组并联的第一常开触点(KM1)和第一常闭触点(KM1)，第二线圈(KM2)对应2组并联的第二常开触点(KM2)和第二常闭触点(KM2)；所述的正极常用控制电源(+KM1)和负极常用控制电源(-KM1)通过第一空气断路器(QF1)分别与第一常开触点(KM1)相连，所述的正极常用储能电源(+KM2) 和负极常用储能电源(-KM2)通过第二空气断路器(QF2)分别与第二常开触点(KM2)相连；所述的交直转换器(T)的正极输出端与第一常闭触点(KM1)和第二常闭触点(KM2)相连；所述的交直转换器(T)的负极输出端与第一常闭触点(KM1)和第二常闭触点(KM2)相连；所述的正极常用储能电源(+KM2)和负极常用储能电源(-KM2)与储能回路(4)相连；所述的第一线圈(KM1)连接在常用控制电源的正负极之间，所述的第二线圈(KM2)连接在常用储能电源的正负极之间。
4.根据权利要求2所述的具有自供电直流控制备选控制系统的智能高低压成套设备，其特征在于，所述的综保辅助电源电路(23)包括第三断路器(QF3)、继电器，所述的继电器包括第三线圈(KM1.1)，所述的第三线圈(KM1.1)对应2组并联的第三常开触点(KM1.1)和第三常闭触点(KM1.1)；所述的第三断路器(QF3)的一端与正极常用控制电源(+KM1)和负极常用控制电源(-KM1)相连，所述的第三断路器(QF3)的另一端与第三常开触点(KM1.1)相连，所述的第三常闭触点(KM1.1)分别与交直转换器(T)的正负极相连；所述的第三常开触点(KM1.1)和第三常闭触点(KM1.1)正极端与正极备用自选电源(L)相连，所述的第三常开触点(KM1.1)和第三常闭触点(KM1.1)负极端与负极备用自选电源(N)相连。
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