CN211183516U - 一种配电终端电源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种配电终端电源系统，具体涉及配电自动化技术领域，解决用户端发生故障时在交流电源失压情况下，因后备电源欠压或失压导致馈线终端不能及时控制开关分闸的问题。本实用新型包括交流电源1、交流电源2、双交流切换模块、电源模块、后备电源、开关操作机构储能电机、第一二极管D₁、第二二极管D₂、功率电阻R、电容器C、馈线终端、开关操作机构分合回路。本实用新型在电源模块和馈线终端之间连接了容量较小的电容器C，并用二极管隔离，以使得在交流电源失压时后备电源欠压或失压情况下电容器C提供足够电压使得馈线终端能控制开关分闸，进而防止故障隔离范围扩大。

Description

一种配电终端电源系统

技术领域

本实用新型属于配电自动化技术领域，具体涉及一种配电终端电源系统。

背景技术

目前，国内应用于10kV架空线路分段开关的电动操作机构主要有电磁型和弹簧操作机构。采用弹簧操作机构的开关因分合闸时耗能低，开关保持合闸时不依赖电能，无电磁型开关误动作问题，应用越来越广泛。

弹簧操作机构内存在两个控制回路：合闸控制回路及分闸控制回路。

若弹簧操作机构应用于电压时间型动作逻辑时，在开关两侧失压（交流电失压）后，电压时间型动作逻辑的“开关两侧失压延时分闸”功能起作用，而驱动开关分闸控制回路的电能由后备电源提供，而后备电源容量大，充电慢，在后备电源欠压或损坏失压情况下，如果交流电源失压，控制器的自动化投退硬压板可能因后备电源提供电压不足而误认为自动化功能退出，导致馈线终端不能控制开关分闸，故在这种工况下存在开关拒动风险，导致故障隔离范围扩大。

实用新型内容

针对以上不足，本实用新型提供一种配电终端系统，能够有效解决在交流电源失压情况下，因后备电源欠压或失压导致馈线终端不能及时控制开关分闸的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种配电终端电源系统，包括交流电源1、交流电源2，与交流电源1、交流电源2输出端电连接的双交流切换模块，与双交流切换模块输出端电连接的电源模块，与电源模块输出端电连接的开关操作机构储能电机、馈线终端，与电源模块后备电源管理接口电连接的后备电源。所述电源模块和馈线终端之间增加了第一二极管D₁、第二二极管D₂、功率电阻R、电容器C；所述电源模块输出端与第一二极管D₁阳极电连接，所述第一二极管D₁的阳极分别与功率电阻R一端、第二二极管D₂阴极、馈线终端输入端电连接，所述功率电阻R一端分别与电容器C一端和第二二极管D₂阳极电连接，电容器C另一端接地。

优选地，所述第一二极管D₁、第二二极管D₂的额定电流不小于20A。

优选地，所述后备电源采用超级电容器或储电池。

优选地，所述电容器C充电充满所用时间不多于7秒。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型在电源模块和馈线终端之间连接了容量较小的电容器C，并用二极管隔离，防止能量返流至后备电源及开关操作机构储能电机负载效应对后级负荷的影响，加入的电容器C有效解决在交流电源失压时后备电源欠压或损坏状态下提供不了足够电压使得馈线终端在短时间内无法控制开关分闸的问题，防止了故障隔离范围扩大。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型中实施例电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种配电终端电源系统，包括交流电源1、交流电源2，与交流电源1、交流电源2输出端电连接的双交流切换模块，与双交流切换模块输出端电连接的电源模块，与电源模块输出端电连接的开关操作机构储能电机、馈线终端，与电源模块后备电源管理接口电连接的后备电源，以及与馈线终端输出端电连接的开关操作机构分合回路, 双交流切换模块、电源模块、后备电源、馈线终端、开关操作机构储能电机、开关操作机构分合回路均为市场成熟产品。电源模块和馈线终端之间加入RCD电路，既增加了第一二极管D₁、第二二极管D₂、功率电阻R、电容器C；储能电机接入的地方为加入的RCD电路前端，可有效降低开关操作机构储能电机的负载效应对馈线终端的影响（在交流失压后，由后备电源供电时，储能电机启动后后备电源的电压急剧降低，造成馈线终端的工作不正常，开关无法操作分合闸），其中电源模块输出端与第一二极管D₁阳极电连接，第一二极管D₁的阴极分别与功率电阻R一端、第二二极管D₂阴极、馈线终端输入端电连接，功率电阻R一端分别与电容器C一端和第二二极管D₂阳极电连接，电容器C另一端接地。所选用的第一二极管D₁、第二二极管D₂的额定电流不小于20A，后备电源采用超级电容器或储电池，所选用的电容器C容量小，电容器C充电充满所用时间不多于7秒。

若用户端发生过流、短路、小电流接地等事故时，馈线终端由交流电压供电，由于电源模块直流输出电压稳定，开关操作机构储能电机、馈线终端均能正常工作。此时交流电源1和交流电源2经过双交流切换模块后输出220V的交流电，然后输入电源模块，电源模块里包含有整流电路，输入的220V交流电经过电源模块变压整流之后输出24V直流电对后备电源进行充电，并输入开关操作机构储能电机进行储能，同时电源模块输出的24V直流电经过第一二极管D₁后输入馈线终端，经过第一二极管D₁的24V直流电压再经过功率电阻R之后输入电容器C进行充电，功率电阻R起到限流保护作用，保证电路正常工作，而电容器C充电时间快，所选的电容器C只需大约7秒就能充满，防止在突发情况下电容器C因不能及时充满电而无法发挥作用的情况出现。由馈线终端输出24V直流电输入开关操作机构分合回路后，开关操作机构储能电机正常工作使开关分闸。

当交流电源失压时系统无缝切换为控制模块供电，馈线终端中控制器的电压时间型动作逻辑的“开关两侧失压延时分闸”功能起作用，后备电源提供24V的直流电压经过馈线终端输入开关操作机构分合回路后使得开关操作机构能够进行开关分闸，但当后备电源因没充满电或损坏时提供不了足够的电能，导致馈线终端无法控制开关分闸，这时充满电的电容器C就可充当临时的电源提供电能，可提供开关分闸1次所需的电能。此时电容器C输出24V的直流电，经过第二二极管D₂输入馈线终端，再经过馈线终端后输入开关操作机构分合回路使得开关操作机构正常工作使开关分闸。而由于有第一二极管D₁的存在，可有效防止能量返流至后备电源及开关操作机构储能电机负载效应对后级负荷的影响，而功率电阻R和第二二极管D₂对电容器C充电起到限流作用从而保护电路。

电源模块和馈线终端之间连接了容量较小的电容器C，并用二极管隔离，防止能量返流至后备电源及开关操作机构储能电机负载效应对后级负荷的影响，若交流电源失压时后备电源欠压或损坏状态下提供不了足够电压使得馈线终端在短时间内无法控制开关分闸，则电容器C能及时提供足够电能使得馈线终端能够控制开关分闸，防止故障隔离范围扩大。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种配电终端电源系统，包括交流电源1、交流电源2，与交流电源1、交流电源2输出端电连接的双交流切换模块，与双交流切换模块输出端电连接的电源模块，与电源模块输出端电连接的开关操作机构储能电机、馈线终端，与电源模块后备电源管理接口电连接的后备电源，以及与馈线终端输出端电连接的开关操作机构分合回路，其特征在于：

所述电源模块和馈线终端之间增加了第一二极管D₁、第二二极管D₂、功率电阻R、电容器C；所述电源模块输出端与第一二极管D₁阳极电连接，所述的第一二极管D₁的阳极分别与功率电阻R一端、第二二极管D₂阴极、馈线终端输入端电连接；

所述功率电阻R一端分别与电容器C一端和第二二极管D₂阳极电连接，所述电容器C另一端接地。

2.根据权利要求1所述的配电终端电源系统，其特征在于：所述第一二极管D₁、第二二极管D₂的额定电流不小于20A。

3.根据权利要求1所述的配电终端电源系统，其特征在于：所述后备电源采用超级电容器或储电池。

4.根据权利要求1所述的配电终端电源系统，其特征在于：所述电容器C充电充满所用时间不多于7秒。

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