CN208589808U - 一种地铁低压开关柜备自投控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种地铁低压开关柜备自投控制系统，所述备自投系统包括第一段母线、母联断路器、第二段母线，所述母联断路器连接所述第一段母线和第二段母线，还包括：PLC模块、断路器、电压继电器，所述电压继电器连接所述PLC模块的输入端，所述断路器连接所述PLC模块的输入端和输出端；所述电压继电器用于反馈所述第一段母线、第二段母线的进线电压状态；所述PLC控制模块用于根据进线电压状态控制所述断路器，实现母联断路器自动合闸或母联断路器自动分闸，且第二段母线和第第二段母线自动合闸。解决了现有技术中地铁供电安全性低，可靠性及连续供电性差的问题。

Description

一种地铁低压开关柜备自投控制系统

技术领域

本实用新型涉及供电系统技术领域，更具体地，涉及一种地铁低压开关柜备自投控制系统。

背景技术

在供配电系统中，对于一级负荷和二级负荷需要采用备用电源自动投入装置(备自投)，它的作用是当工作电源失去电压时，继续恢复供电。备自投的工作方式有:明备用和暗备用。明备用方式的特点是两电源工作/备用分工明确，当运行正常时由工作电源供电，当工作电源失压时由备用电源供电，恢复供电的连续。暗备用方式的特点是两电源工作/备用分工不明确，正常时由两电源，分别给各自的母线同时供电；当其中的一个电源发生故障退出供电时，由另一个电源同时给这两段母线供电。

传统备自投的控制系统主要采用各种继电器、接触器、开关及触点等器件，根据不同的运行方式构成相应的备自投回路，其特点是价格便宜，但是设备体积大，开关动作慢，功能较少，接线复杂，触点易损坏，改接麻烦，灵活性较差，并且运行可能会出现拒动作、误动作现象，器件本身也会由于氧化或熔焊而出现粘连等现象，这些都将导致控制系统运行可靠性的降低。同时由于运行有自身固有的动作延迟时间，造成传统的备自投的动作时间延迟且各器件之间的硬件连接电路限制了控制系统功能的扩展。

在轨道交通供电系统中，列车运行图兑现率、行车正点率、行车间隔等硬性指标对地铁供电系统提出了更高要求，依靠传统的控制方式无法保证地铁供电的安全性、可靠性及连续性。

实用新型内容

本实用新型提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种地铁低压开关柜备自投控制系统，解决了现有技术中地铁供电安全性低，可靠性及连续供电性差的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种地铁低压开关柜备自投控制系统，包括第一段母线、母联断路器、第二段母线，所述母联断路器连接所述第一段母线和第二段母线，还包括：

PLC模块、断路器、电压继电器，所述电压继电器连接所述PLC模块的输入端，所述断路器连接所述PLC模块的输入端和输出端；

所述电压继电器用于反馈所述第一段母线、第二段母线的进线电压状态；

所述PLC控制模块用于根据进线电压状态控制所述断路器，实现母联断路器自动合闸或母联断路器自动分闸，且第二段母线和第二段母线自动合闸。

作为优选的，所述断路器包括联络断路器、第一进线断路器、第二进线断路器、联络断路器；

所述联络断路器连接所述母联断路器，用于根据所述PLC模块的控制指令控制所述母联断路器自动合闸或自动分闸；

所述第一进线断路器设于所述第一段母线上，所述第二进线断路器设于所述第二段母线上，所述第一进线断路器、第二进线断路器用于根据所述PLC模块的控制指令自动分闸或自动合闸。

作为优选的，所述断路器还包括第一段三级负荷总开关、第二段三级负荷总开关，所述第一段三级负荷总开关设于所述第一段供电电路与负载之间，所述第二段三级负荷总开关设于所述第二段供电电路与负载之间。

作为优选的，所述断路器包括辅助触点，且所述断路器通过所述辅助触点连接所述PLC模块的输入端。

作为优选的，所述电压继电器包括电压状态反馈辅助触点，所述电压继电器通过所述电压状态反馈辅助触点连接所述PLC模块的输入端。

作为优选的，还包括转换开关，所述转换开关包括当地/远方转换开关和投入/撤除转换开关；

所述当地/远方转换开关用于对系统的就地\远方控制模式进行转换。

所述投入/撤除转换开关用于对系统的就地\远方控制模式进行转换。

作为优选的，所述PLC模块还包括通讯模块，所述通讯模块用于与变电所后台进行通信，接受远方遥控命令，对系统进行操作。

本实用新型提出一种地铁低压开关柜备自投控制系统，以PLC为基础，通过采集开关状态，来自动选择投入的电源，相比继电器控制，具有通用性强，灵活性好，接线简单，功能强，易扩展，可靠性高，抗干扰能力强，定时准确等优点，从而逐步取代了传统的继电器控制；由PLC构成的备自投系统相对灵活、多变，可根据电力系统的运行方式，完成各种复杂的逻辑和功能，最大限度的满足不同的现场要求。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的地铁低压开关柜备自投控制系统示意图。

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，图中示出了一种地铁低压开关柜备自投控制系统，所述备自投系统包括第一段母线(即图中的I段)、母联断路器(即图中的3QF)、第二段母线(即图中的II段)，所述母联断路器连接所述第一段母线和第二段母线，所述第一段母线和第二段母线分别连接各自的负载，还包括：

PLC模块、断路器、电压继电器，所述电压继电器连接所述PLC模块的输入端，所述断路器连接所述PLC模块的输入端和输出端；

所述电压继电器用于反馈所述第一段母线、第二段母线的进线电压状态；

所述PLC控制模块用于根据进线电压状态控制所述断路器，实现母联断路器自动合闸或母联断路器自动分闸，且第一段母线和第第二段母线自动合闸。

具体的，在本实施例中，所述断路器包括联络断路器、第一进线断路器、第二进线断路器；

所述联络断路器连接所述母联断路器，用于采集母联断路器的电压状态，并根据所述PLC模块的控制指令控制所述母联断路器自动合闸或自动分闸；

所述第一进线断路器设于所述第一段母线上，用于采集所述第一段母线的进线电压并传递给PLC模块，所述第二进线断路器设于所述第二段母线上，用于采集所述第二供电线路的进线电压并传递给PLC模块，所述第一进线断路器、第二进线断路器用于根据所述PLC模块的控制指令自动分闸或自动合闸，以使第一段母线或第二段母线断电或供电。

在本实施例中，所述断路器还包括第一段三级负荷总开关、第二段三级负荷总开关，所述第一段三级负荷总开关设于所述第一段供电电路与负载之间，第一段三级负荷总开关用于控制第一段母线的供电状态并传递给PLC模块，所述第二段三级负荷总开关设于所述第二段供电电路与负载之间，所述第二段三级负荷总开关用于控制第二段母线的供电状态。

具体的，为了使本实施例中的断路器能实现监测电压状态和实现分闸、合闸，本实施例中才用的断路器均带有电动操作，且断路器包括辅助触点，且所述断路器通过所述辅助触点连接所述PLC模块的输入端。

在本实施例中，所述电压继电器包括电压状态反馈辅助触点，所述电压继电器通过所述电压状态反馈辅助触点连接所述PLC模块的输入端。

具体的，还包括转换开关，所述转换开关包括当地/远方转换开关和投入/撤除转换开关；

所述当地/远方转换开关用于对系统的就地\远方控制模式进行转换。

所述投入/撤除转换开关用于对系统的就地\远方控制模式进行转换。

作为优选的，所述PLC模块还包括通讯模块，所述通讯模块用于与变电所后台进行通信，接受远方遥控命令，对系统进行操作。

在本实施例中，如图1所示，U1为第一段母线的进线电压，U2为第二段母线的进线电压，1QF为第一进线断路器，2QF为第二进线断路器，3QF为母联断路器，4QF为第一段三级负荷总开关，5QF为第二段三级负荷总开关；

具体的，在本实施例中，备自投操作模式包括：

1)就地手投手复操作模式

转换开关在就地位；就地手动操作母联断路器合闸，就地手动操作使母联断路器分闸，手动操作合进线开关(即第一进线断路器、第二进线断路器)。

2)就地自投自复操作模式

转换开关在就地位；自动操作合母联开关(母联断路器)，自动操作母联开关分闸和进线开关合闸。

3)远方手投手复操作模式

转换开关在远动位；远方手动操作合母联开关，远方手动操作分母联开关，手动操作合进线开关。

4)远方自投自复操作模式

转换开关在远动位；自动操作合母联开关，自动操作母联开关分闸和进线开关合闸。

在本实施例中，“手投”是指通过手动按钮操作母联断路器合闸，“自投”是指通过PLC模块实现母联断路器自动合闸；“手复”是指通过手动按钮操作母联断路器分闸和第一进线断路器或第二进线断路器合闸，所谓“自复”是指通过PLC模块实现母联断路器自动分闸和进线断路器(第一进线断路器或第二进线断路器)自动合闸。

在本实施例中，PLC模块设定的具体逻辑动作情况如下：

方式1：手动状态时，进线、母联、三级负荷总开关及其它控制回路通上工作电源，手动合上两进线开关(第一进线断路器、第二进线断路器)及三级负荷开关(第一段三级负荷总开关、第二段三级负荷总开关)。此状态下手动不能合闸母联开关，两进线开关及三级负荷开关可任意分合闸。

方式2：手动状态时，进线、母联、三级负荷总开关及其它控制回路通上工作电源，手动合上母联开关。此状态下可手动合闸一进线断路器(第一进线断路器或第二进线断路器)，另一进线断路器(第二进线断路器或第一进线断路器)不能合闸，三级负荷开关(第二段三级负荷总开关或第一段三级负荷总开关)可任意分合闸。

方式3：远方状态时，进线、母联、三级负荷总开关及其它控制回路通上工作电源，远方合上1#和2#进线开关及三级负荷开关。此状态下远方不能合闸母联开关，两进线及三级负荷开关可任意分合闸。

方式4：远方状态时，进线、母联、三级负荷开关及其它控制回路通上工作电源，远方合上母联开关。此状态下可远方合闸1#或2#进线开关，另一进线开关不能合闸，三级负荷开关可任意分合闸。

方式5：备自投投入状态时，进线、母联、三级负荷开关、PLC及其它控制回路通上工作电源，两进线开关及三级负荷开关自动合闸。此时母联开关处于分闸状态。

方式6：备自投投入状态时，进线、母联、三级负荷开关、PLC及其它控制回路通上工作电源。当1#进线侧电压失压4S后，PLC控制1#进线开关分闸，同步控制三级负荷开关分闸，并经过0.5S后延时合闸母联开关。此状态下1#进线开关和三级负荷开关处于分闸位置。

方式7：备自投投入状态时，进线、母联、三级负荷开关、PLC及其它控制回路通上工作电源。当2#进线侧电压失压4S后，PLC控制2#进线开关分闸，同步控制三级负荷开关分闸，并经过0.5S后延时合闸母联开关。此状态下2#进线开关和三级负荷开关处于分闸位置。

方式8：备自投投入状态时，进线、母联、三级负荷开关、PLC及其它控制回路通上工作电源。当1#、2#进线恢复正常供电4S后，PLC控制母联开关分闸，并经过0.5S后延时合闸1#、2#进线开关。此状态下母联开关处于分闸位置。

在本实施例中，备自投投入条件为：

条件1：转换开关处于就地位置且PLC模块接收到另一转换开关的备自投投入信号。

条件2：转换开关处于远方位置且PLC模块接收到远方的备自投投入信号。

两个条件满足其中一条，备自投进入投入状态。

动作条件：

自投、自复动作过程中，会根据输入的开关量状态判断是否满足动作条件。

延时时间：

失压延时及分合闸延时均可以在PLC程序中设置。

失压判据方式：

根据电压继电器判断三相电压是否正常，输出对应开关量。

本实用新型提出一种地铁低压开关柜备自投控制系统，以PLC为基础，通过采集开关状态，来自动选择投入的电源，相比继电器控制，具有通用性强，灵活性好，接线简单，功能强，易扩展，可靠性高，抗干扰能力强，定时准确等优点，从而逐步取代了传统的继电器控制；由PLC构成的备自投系统相对灵活、多变，可根据电力系统的运行方式，完成各种复杂的逻辑和功能，最大限度的满足不同的现场要求。

最后，本实用新型的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种地铁低压开关柜备自投控制系统，包括第一段母线、母联断路器、第二段母线，所述母联断路器连接所述第一段母线和第二段母线，其特征在于，还包括：

PLC模块、断路器、电压继电器，所述电压继电器连接所述PLC模块的输入端，所述断路器连接所述PLC模块的输入端和输出端；

所述电压继电器用于反馈所述第一段母线、第二段母线的进线电压状态；

所述PLC模块用于根据进线电压状态控制所述断路器，实现母联断路器自动合闸或母联断路器自动分闸，且第二段母线和第第二段母线自动合闸。

2.根据权利要求1所述的地铁低压开关柜备自投控制系统，其特征在于，所述断路器包括联络断路器、第一进线断路器、第二进线断路器、联络断路器；

所述联络断路器连接所述母联断路器，用于根据所述PLC模块的控制指令控制所述母联断路器自动合闸或自动分闸；

所述第一进线断路器设于所述第一段母线上，所述第二进线断路器设于所述第二段母线上，所述第一进线断路器、第二进线断路器用于根据所述PLC模块的控制指令自动分闸或自动合闸。

3.根据权利要求1所述的地铁低压开关柜备自投控制系统，其特征在于，所述断路器还包括第一段三级负荷总开关、第二段三级负荷总开关，所述第一段三级负荷总开关设于所述第一段供电电路与负载之间，所述第二段三级负荷总开关设于所述第二段供电电路与负载之间。

4.根据权利要求1所述的地铁低压开关柜备自投控制系统，其特征在于，所述断路器包括辅助触点，且所述断路器通过所述辅助触点连接所述PLC模块的输入端。

5.根据权利要求1所述的地铁低压开关柜备自投控制系统，其特征在于，所述电压继电器包括电压状态反馈辅助触点，所述电压继电器通过所述电压状态反馈辅助触点连接所述PLC模块的输入端。

6.根据权利要求1所述的地铁低压开关柜备自投控制系统，其特征在于，还包括转换开关，所述转换开关包括当地/远方转换开关和投入/撤除转换开关；

所述当地/远方转换开关设于开关柜面板上，用于对系统的就地\远方控制模式进行转换；

所述投入/撤除转换开关设于开关柜面板上，用于对备自投的投入\退出状态进行转换。

7.根据权利要求1所述的地铁低压开关柜备自投控制系统，其特征在于，所述PLC模块还包括通讯模块，所述通讯模块用于与变电所后台进行通信，接受远方遥控命令，对系统进行操作。