CN213754003U - 一种10kV高压SVG自动旁路控制电路 - Google Patents

一种10kV高压SVG自动旁路控制电路 Download PDF

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Abstract

本实用新型的10kV高压SVG自动旁路控制电路，包括UPS电源、自动旁路电路，每个自动旁路电路均由10kV隔离变压器、自动旁路电源板和旁路接触器组成，自动旁路电源板中设置有AC/DC模块，10kV隔离变压器的输出端与AC/DC模块的输入端相连接；旁路接触器的电源输入端与AC/DC的输出端相连接，旁路接触器的同一常开点的两端接于SVG功率单元的两输出端上。本实用新型的SVG自动旁路控制电路，当SVG功率单元出现故障时，控制旁路接触器将出现故障的SVG功率单元的输出短接，使其旁路，避免了诸如钢厂、水泥厂、火电厂、风电、光伏此类长期作用而需要SVG长期运行的现场，停机所带来的巨大的经济损失。

Description

一种10kV高压SVG自动旁路控制电路
技术领域
本实用新型涉及一种自动旁路控制电路，更具体的说，尤其涉及一种10kV高压SVG自动旁路控制电路。
背景技术
SVG设备应用于风电及光伏现场，地点偏远，应用于冶金行业要求可靠性高。基于此原因设计出自动旁路系统，故障时人员难以在第一时间到达现场排除故障从而恢复正常运行，同时系统断电后造成的间接经济损失较大，因此，通常单元上传的主控故障信息后，主控系统在保证系统在不停机情况下，将故障单元自动旁路迅速恢复运行，从而达到不停机不断电即可恢复运行。为避免高压SVG因单元故障而造成停机为客户带来经济损失并提高高压SVG的运行可靠性，一种可进行单元自动冗余的高压SVG自动旁路技术便油然而生。基于此系统设计出一套独有的自动旁路供电系统。
目前，自动旁路系统常直接与单元输出相连，即相当于主控直接控制自动旁路接触器，当主控收到单元故障信号时，主控下发指令，AC/DC电源板接收到旁路信号则给与接触器24VDC电源使其吸合。
如高压SVG整机额定输入电压为10kV，功率为6M，共33个功率单元，每个单元的输出电压为650VDC，输出电流为346A，因此要求接触器额定电流≥346A，且主触点额定工作电压应≥1kVAC，线圈使用24VDC控制，进行设计时必须保证接触器可靠动作，供电电源必须满足接触器吸合功率及吸合电压，由于旁路系统安装在功率单元柜内，存在10kV高压干扰，因此变压器必须满足10kV隔离要求，保证高压电不会因为干扰而将高压串入自动旁路供电系统中，由于接触器为电保持式接触器，供电系统必须保证接触器的24VDC电源稳定不允许丢失。
发明内容
本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种10kV高压SVG自动旁路控制电路。
本实用新型的10kV高压SVG自动旁路控制电路，包括UPS电源和设置于UPS电源与每个SVG功率单元之间的自动旁路电路，自动旁路电路的数目与SVG功率单元的数目相等，每一个自动旁路电路对一个SVG功率单元的旁路状态进行控制；其特征在于：每个自动旁路电路均由10kV隔离变压器、自动旁路电源板和旁路接触器组成，自动旁路电源板中设置有AC/DC模块，UPS电源的输入端接于220V交流电上；10kV隔离变压器的输入端与UPS电源的输出端相连接，输出端与AC/DC模块的输入端相连接；旁路接触器的电源输入端与AC/DC的输出端相连接，旁路接触器的同一常开点的两端接于SVG功率单元的两输出端上。
本实用新型的10kV高压SVG自动旁路控制电路，所述UPS电源输入和输出均为220V交流电，10kV隔离变压器输入220V交流电、输出180V交流电，AC/DC模块输入180V交流电、输出24V直流电，旁路接触器输入24V直流电。
本实用新型的10kV高压SVG自动旁路控制电路，包括用于放置SVG功率单元的功率柜以及进行无功补偿控制的控制柜，所述UPS电源设置在控制柜内，10kV隔离变压器、自动旁路电源板和旁路接触器均设置在功率柜内。
本实用新型的10kV高压SVG自动旁路控制电路，所述自动旁路电源板中设置有隔离光耦和光纤接收座，光纤接收座经光耦驱动电路接于隔离光耦的输入端，隔离光耦的输出端接于AC/DC模块的输入端与旁路接触器之间。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的10kV高压SVG自动旁路控制电路，通过设置UPS电源，并在UPS电源与每个SVG功率单元之间设置由10kV隔离变压器、自动旁路电源板和旁路接触器组成的自动旁路电路，当控制柜检测到无功补偿装置中的某个SVG功率单元出现故障时，则发出旁路信号至相应的自动旁路电源板，使自动旁路电源板输出电源至旁路接触器，控制旁路接触器将出现故障的SVG功率单元的输出短接，使其旁路，自动冗余故障单元，故障单元自动冗余后利用其余的功率单元继续运行，避免了诸如钢厂、水泥厂、火电厂、风电、光伏此类长期作用而需要SVG长期运行的现场，停机所带来的巨大的经济损失。
同时，通过引入旁路电源板，在保证主控系统的执行效率的前提下，进一步加强接触器电源的稳定可靠，且对不带机械旁路机型主控板或其他器件不做更改，实用性强。
附图说明
图1为本实用新型的10kV高压SVG自动旁路控制电路的原理图；
图2为本实用新型的10kV高压SVG自动旁路控制电路与SVG功率单元相连接的原理图。
图中：1 UPS电源，2 10kV隔离变压器，3自动旁路电源板，4 AC/DC模块，5旁路接触器，6 SVG功率单元。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1和图2所示，分别给出了本实用新型的10kV高压SVG自动旁路控制电路的原理图及其与SVG功率单元相连接的原理图，所示的10kV高压SVG自动旁路控制电路由UPS电源1及设置于UPS电源1与SVG功率单元6之间的自动旁路电路组成，所示自动旁路电路的数量与SVG功率单元6的数量相等，每一路自动旁路电路对一个SVG功率单元6的旁路状态进行控制。SVG功率单元6设置于功率柜内，控制柜用于控制SVG功率单元的运行，实现无功补偿。
所示的自动旁路电路由10kV隔离变压器、自动旁路电源板3和旁路接触器5组成，自动旁路电源板3中设置有AC/DC模块4，UPS电源1的输入端接于220V交流电源上，UPS电源1输出220V交流电，10kV隔离变压器2的输入端与UPS电源1的输出端相连接，10kV隔离变压器2的输出端接于AC/DC模块4的输入端，AC/DC模块4的输出端接于旁路接触器5的电源输入端，旁路接触器5的常开点的两端接于SVG功率单元6的输出端上。
所示的10kV隔离变压器2的输入端接220V交流电、输出端为180V交流电，AC/DC模块4的输入端接180V交流电，输出24V直流电，所示旁路接触器5的输入端接24V直流电源供电。自动旁路电源板3中设置有隔离光耦和光纤接收座，光纤接收座经光耦驱动电路接于隔离光耦的输入端，隔离光耦的输出端接于AC/DC模块4的输入端与旁路接触器5之间。UPS电源1设置于控制柜内，10kV隔离变压器2、自动旁路电源板3和旁路接触器5均设置于功率柜内。
所示UPS电源1容量必须大于总旁路电路需求容量，所示10kV隔离变压器2为10kV隔离变压器，耐压需满足初次级32kV/60s/5mA耐压测试,初级对地、次级对地32kV/60s/5mA耐压测试，10kV隔离变压器2输出功率必须大于AC/DC模块运行额定功率。AC/DC模块4的块功率必须大于旁路接触器5吸合功率。旁路接触器5的吸合电流大于维持电流，维持电流最好保持在10W以内，其触点电压需满足1000VAC电压电气间隙。
本实用新型的10kV高压SVG自动旁路控制电路，可在整机运行故障时不停机自动冗余单元而继续运行，此项功能对于多种现场的应用具有重大意义，例如钢厂、水泥厂、火电厂、风电、光伏此类长期作用而需要SVG长期运行的现场，每次停机都会带来巨大的经济损失。具备自动旁路功能的高压SVG可在有限数量下的单元损坏，如单元过压、单元通讯故障、单元IGBT损坏等单元故障情况下，自动冗余故障单元。而SVG具有故障自动复位功能，故障单元自动冗余后便可继续运行。此套电源设计可以有效保证自动旁路功能的实现。
本实用新型相对于现有技术所取得的有益效果在于：
1、在原有机型上设计机械旁路功能，在最大范围内不更改现有的硬件电路，只在外围增加供电回路。
2、旁路电源板前级加10kV隔离变压器，有效隔离高压，不存在高压对信号的干扰，接触器可稳定动作。
3、220VAC电源可从外部输入获得，不需要额外变压，成本低廉。
4、与主控系统相连接的人机界面具有查看每个单元状态并对故障信息做出报警的功能，可以主动对单元进行旁路。
5、单元因故障进行单元自动冗余功能后，旁路电源板会持续工作，整机会自动复位且保持继续运行，无需人为操作，实现无人职守。

Claims (4)

1.一种10kV高压SVG自动旁路控制电路，包括UPS电源（1）和设置于UPS电源与每个SVG功率单元（6）之间的自动旁路电路，自动旁路电路的数目与SVG功率单元的数目相等，每一个自动旁路电路对一个SVG功率单元的旁路状态进行控制；其特征在于：每个自动旁路电路均由10kV隔离变压器（2）、自动旁路电源板（3）和旁路接触器（5）组成，自动旁路电源板中设置有AC/DC模块（4），UPS电源的输入端接于220V交流电上；10kV隔离变压器的输入端与UPS电源的输出端相连接，输出端与AC/DC模块的输入端相连接；旁路接触器的电源输入端与AC/DC的输出端相连接，旁路接触器的同一常开点的两端接于SVG功率单元的两输出端上。
2.根据权利要求1所述的10kV高压SVG自动旁路控制电路，其特征在于：所述UPS电源（1）输入和输出均为220V交流电，10kV隔离变压器（2）输入220V交流电、输出180V交流电，AC/DC模块（4）输入180V交流电、输出24V直流电，旁路接触器（5）输入24V直流电。
3.根据权利要求1或2所述的10kV高压SVG自动旁路控制电路，其特征在于：包括用于放置SVG功率单元（6）的功率柜以及进行无功补偿控制的控制柜，所述UPS电源（1）设置在控制柜内，10kV隔离变压器（2）、自动旁路电源板（3）和旁路接触器（5）均设置在功率柜内。
4.根据权利要求3所述的10kV高压SVG自动旁路控制电路，其特征在于：所述自动旁路电源板中设置有隔离光耦和光纤接收座，光纤接收座经光耦驱动电路接于隔离光耦的输入端，隔离光耦的输出端接于AC/DC模块（4）的输入端与旁路接触器（5）之间。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114336661A (zh) * 2021-12-30 2022-04-12 安徽佑赛科技股份有限公司 一种h桥机械旁路控制电路、控制方法及系统

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