CN216851317U - 一种多功能自检合闸电源装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电源装置技术领域，具体涉及一种多功能自检合闸电源装置，包括电池储能模块、升压模块、逆变模块、控制模块、变压器、开关、电压互感器PT1、电压互感器PT2以及幅值相位检测模块。本实用新型通过的控制器能够自动调整逆变模块输出的幅值以及相位，直至与开关柜的进线电网的幅值以及相位一致时再发出开关柜的合闸信号，开关柜的断路器开始闭合。当大型的变压器启动合闸时，已经先建立与进线电网同幅值以及同相位的磁场，浪涌电流会大幅下降，不会对电网造成大的励磁涌流冲击。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源装置技术领域，具体涉及一种多功能自检合闸电源装置。
背景技术
在接入电网时，大容量的变压器可能造成的继电保护动作、变压器是否存在匝间短路、变压器的绝缘是否有问题、高压开关柜合闸线圈电源的干扰及不稳定性等系列容易引起高压开关柜合闸合不上。
在小型用户变电所以及开闭所中，由于开关柜的数量较少，线路结构简单，多为单回路进线，通常没有所用电或外电源，这给断路器的操作电源的选取带来了一定的困难。
目前，小型变电所的断路器操作电源主要有以下几种方式：TV供电方式、 DC供电方式、UPS供电方式；大容量的变压器接入电网时，励磁浪涌电流可大到额定电流的二十五倍以上，有可能造成高压开关跳闸，线路电压波动等情况；变压器通电时，瞬间会产生很大的励磁涌流，特别是空载的时候最高可达几十倍，即使预充磁也有几倍到十几倍，这样可能造成继电保护动作，甚至会影响到其他设备供电，如果是孤网可能造成发电机跳闸。为了减小大型变压器接入电网时对电网的冲击，一种最有效的方法是，给变压器接入电网前预充磁来抑制励磁涌流。
现市场上的解决方案：1.并联一个小变压器，1％的容量都可以了，将其副边与大型变压器的副边连接起来，原边与电网连接，平常给小变压器送电，相当于给大型变压器预充磁，这样一来，一旦大型的变压器启动，浪涌电流会大幅下降，不至于对电网造成大的冲击，一旦大型变压器接入电网，预充磁变压器就停止工作；2.串接变压器预充磁，在主变压器线路中串接一个小容量的预充磁变压器以实现涌流抑制。3.涌流抑制器，通过捕捉剩磁相位，找到最佳合闸角度，可抑制到3倍电流以下，缺点第一次没法捕捉，时间长了没剩磁也没法捕捉；4.零起升压，发电机起励前投变压器，慢慢升电压，适合1对1，多台发电机并联在母排就不适合了；5.软启动，一侧并联软启动，软启动完成后投主开关，缺点是如果双侧都可送电，则要两个软启动；6.串接电阻预充磁，在主变压器线路中串接电阻以实现涌流抑制。
变压器运行状况直接决定电力系统运行的安全，稳定和供电可靠性，一旦发生事故，则所需修复的时间长，影响严重；故如何能够有效减少励磁涌流冲击成为亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术中的上述不足，提供了一种多功能自检合闸电源装置。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种多功能自检合闸电源装置，包括电池储能模块、升压模块、逆变模块、控制模块、变压器、开关、电压互感器PT1、电压互感器PT2以及幅值相位检测模块；
所述电池储能模块的输出端与升压模块连接；所述升压模块与逆变模块的输入端连接；所述逆变模块的输出端与变压器的副边连接；所述变压器的原边与开关的一端连接；所述开关的一端与电压互感器PT2连接；所述开关的另一端与电压互感器PT1连接；所述电压互感器PT2以及电压互感器PT1 分别与控制模块连接；所述控制模块与逆变模块的控制端连接；所述升压模块以及电池储能模块分别与控制模块连接。
本实用新型进一步设置为，所述多功能自检合闸电源装置还包括电池充电模块；所述电池充电模块与电池储能模块的输入端连接。
本实用新型进一步设置为，所述多功能自检合闸电源装置还包括电源操作模块；所述电源操作模块用于控制电池储能模块工作；所述电源操作模块与控制模块连接。
本实用新型进一步设置为，所述升压模块为DC-DC升压模块。
本实用新型进一步设置为，所述逆变模块包括若干个IGBT模块、若干个逆变电感以及若干个逆变电容；所述IGBT模块、逆变电感以及逆变电容形成有IGBT三相PWM逆变模块；所述IGBT模块的控制端与控制模块连接。
本实用新型进一步设置为，所述开关为接触器。
本实用新型的有益效果：本实用新型通过的控制器能够自动调整逆变模块输出的幅值以及相位，直至与开关柜的进线电网的幅值以及相位一致时再发出开关柜的合闸信号，开关柜的断路器开始闭合。当大型的变压器启动合闸时，已经先建立与进线电网同幅值以及同相位的磁场，浪涌电流会大幅下降，不会对电网造成大的励磁涌流冲击。
附图说明
利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本实用新型的电路原理图；
其中：1、电池储能模块；2、升压模块；3、逆变模块；31、IGBT模块； 32、逆变电感；33、逆变电容；4、控制模块；5、变压器；6、开关；7、幅值相位检测模块；8、电池充电模块；9、电源操作模块。
具体实施方式
结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
由图1所示，本实施例所述的一种多功能自检合闸电源装置，包括电池储能模块1、升压模块2、逆变模块3、控制模块4、变压器5、开关6、电压互感器PT1、电压互感器PT2以及幅值相位检测模块7；
所述电池储能模块1的输出端与升压模块2连接；所述升压模块2与逆变模块3的输入端连接；所述逆变模块3的输出端与变压器5的副边连接；所述变压器5的原边与开关6的一端连接；所述开关6的一端与电压互感器 PT2连接；所述开关6的另一端与电压互感器PT1连接；所述电压互感器PT2 以及电压互感器PT1分别与控制模块4连接；所述控制模块4与逆变模块3 的控制端连接；所述升压模块2以及电池储能模块1分别与控制模块4连接。
具体地，本实施例所述的多功能自检合闸电源装置，本实施例通过升压模块2使得电池储能模块1的输出达到所需要的电压，提供给开关6柜的合闸操作电源；电池储能模块1通过升压模块2达到逆变模块3的直流母线所需的电压值，通过逆变模块3逆变输出三相正弦波电压到变压器5的副边，通过变压器5的变比升压到一次侧原边，然后通过电压互感器PT2与电压互感器PT1的采样回馈信号在幅值相位检测模块7中输出信号至控制器，该控制器可以为单片机，控制器自动调整逆变模块3输出的幅值以及相位，直至与开关6柜的进线电网的幅值以及相位一致时再发出开关6柜的合闸信号，开关6柜的断路器开始闭合。这样一来，一旦大型的变压器5启动合闸时，已经先建立与进线电网同幅值以及同相位的磁场，浪涌电流会大幅下降，不会对电网造成大的励磁涌流冲击。另外，当需要进行检查的时候，设定变压器5原边与副边电压值，电池储能模块1通过升压模块2达到逆变模块3的直流母线所需的电压值，逆变输出电压到变压器5的副边，通过变压器5的变比升压到一次侧，然后通过电压互感器PT2与电压互感器PT1的采样回馈信号在幅值相位检测模块7中自动判断变压器5内部是否存在故障，如变压器5的绕组匝间短路、绝缘电阻等。
本实施例所述的一种多功能自检合闸电源装置，所述多功能自检合闸电源装置还包括电池充电模块8；所述电池充电模块8与电池储能模块1的输入端连接。具体地，本实施例可以通过外部电源在电池充电模块8中对电池储能模块1进行充电；也可以当开关6柜合闸后利用大容量的变压器5对电池储能模块1进行充电
本实施例所述的一种多功能自检合闸电源装置，所述多功能自检合闸电源装置还包括电源操作模块9；所述电源操作模块9用于控制电池储能模块1 工作；所述电源操作模块9与控制模块4连接。通过上述设置便于用户控制电池储能模块1开关6；其中电源操作模块9可以为按钮件也可以为触摸件等。
本实施例所述的一种多功能自检合闸电源装置，所述升压模块2为DC-DC 升压模块。具体地，通过上述设置使得电池储能模块1通过升压模块2达到逆变模块3的直流母线所需的电压值。
本实施例所述的一种多功能自检合闸电源装置，所述逆变模块3包括若干个IGBT模块31、若干个逆变电感32以及若干个逆变电容33；所述IGBT 模块31、逆变电感32以及逆变电容33形成有IGBT三相PWM逆变模块；所述 IGBT模块31的控制端与控制模块4连接。具体地，IGBT模块31的数量为六个，逆变电感32以及逆变电容33的数量分别为三个，从而组成IGBT三相PWM 逆变模块，其中控制器通过控制IGBT模块31的栅极，从而调整逆变模块3 输出的幅值以及相位。
本实施例所述的一种多功能自检合闸电源装置，所述开关6为接触器。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (6)
1.一种多功能自检合闸电源装置，其特征在于：包括电池储能模块(1)、升压模块(2)、逆变模块(3)、控制模块(4)、变压器(5)、开关(6)、电压互感器PT1、电压互感器PT2以及幅值相位检测模块(7)；
所述电池储能模块(1)的输出端与升压模块(2)连接；所述升压模块(2)与逆变模块(3)的输入端连接；所述逆变模块(3)的输出端与变压器(5)的副边连接；所述变压器(5)的原边与开关(6)的一端连接；所述开关(6)的一端与电压互感器PT2连接；所述开关(6)的另一端与电压互感器PT1连接；所述电压互感器PT2以及电压互感器PT1分别与控制模块(4)连接；所述控制模块(4)与逆变模块(3)的控制端连接；所述升压模块(2)以及电池储能模块(1)分别与控制模块(4)连接。
2.根据权利要求1所述的一种多功能自检合闸电源装置，其特征在于：所述多功能自检合闸电源装置还包括电池充电模块(8)；所述电池充电模块(8)与电池储能模块(1)的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种多功能自检合闸电源装置，其特征在于：所述多功能自检合闸电源装置还包括电源操作模块(9)；所述电源操作模块(9)用于控制电池储能模块(1)工作；所述电源操作模块(9)与控制模块(4)连接。
4.根据权利要求1所述的一种多功能自检合闸电源装置，其特征在于：所述升压模块(2)为DC-DC升压模块。
5.根据权利要求1所述的一种多功能自检合闸电源装置，其特征在于：所述逆变模块(3)包括若干个IGBT模块(31)、若干个逆变电感(32)以及若干个逆变电容(33)；所述IGBT模块(31)、逆变电感(32)以及逆变电容(33)形成有IGBT三相PWM逆变模块；所述IGBT模块(31)的控制端与控制模块(4)连接。
6.根据权利要求1所述的一种多功能自检合闸电源装置，其特征在于：所述开关(6)为接触器。
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