CN223928125U - 一种单母线分段电气主接线电源切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力系统的安全稳定供电领域，尤其涉及一种单母线分段电气主接线电源切换装置，断路器一的辅助触点、断路器二的辅助触点、母联断路器的辅助触点分别与电源切换箱连接，断路器一的输出端与母联断路器的输入端连接，断路器二的输出端与母联断路器的输出端连接，母联断路器的输入端与Ⅰ段母线连接，母联断路器的输出端与Ⅱ段母线连接。本实用新型优点：采用母联控制回路，如果能够实现Ⅰ段低压母线或者Ⅱ段低压母线供电出现故障欠压时，快速自动切换Ⅱ段低压母线或Ⅰ段低压母线供电，无需值守人员到达现场人工手动切换工作电源供电，结构简单；电源切换箱设置在变配电站内，改造施工量小，环境好，易于点检维护。

Description

一种单母线分段电气主接线电源切换装置

技术领域

本实用新型涉及电力系统的安全稳定供电领域，尤其涉及一种单母线分段电气主接线电源切换装置。

背景技术

单母线分段型式电气主接线的变配电站，通常采用两路工作电源供电，变配电站为有人值守，如果发生一路工作电源故障时，通过对讲系统或者电话通知值守人员到达变配电站内，人工手动切换至另一路工作电源供电，工作电源恢复供电时间长，严重影响企业的安全生产。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种单母线分段电气主接线电源切换装置，无需值守人员到达现场人工手动切换工作电源供电，实现双电源快速切换，保证安全生产。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种单母线分段电气主接线电源切换装置，包括断路器一、断路器二、母联断路器、电源切换箱，断路器一的辅助触点、断路器二的辅助触点、母联断路器的辅助触点分别与电源切换箱连接，断路器一的输出端与母联断路器的输入端连接，断路器二的输出端与母联断路器的输出端连接，母联断路器的输入端与Ⅰ段母线连接，母联断路器的输出端与Ⅱ段母线连接；

断路器一的输入端与进线电源一连接，断路器二的输入端与进线电源二连接，进线电源一与变压器一的输出端连接，进线电源二与变压器二的输出端连接，进线电源一和进线电源二的电压相同。

电源切换箱包括Ⅰ段母线控制回路、Ⅱ段母线控制回路、母联控制回路，Ⅰ段母线控制回路与断路器一的输出端连接，Ⅱ段母线控制回路与断路器二的输出端连接，母联控制回路与母联断路器的输出端连接。

Ⅰ段母线控制回路包括分合闸支路Ⅰ、合闸联锁支路Ⅰ，分合闸支路Ⅰ与合闸联锁支路Ⅰ并联连接；

Ⅱ段母线控制回路包括分合闸支路Ⅱ、合闸联锁支路Ⅱ，分合闸支路Ⅱ与合闸联锁支路Ⅱ并联连接；

母联控制回路包括分合闸支路Ⅲ、合闸联锁支路Ⅲa、合闸联锁支路Ⅲb，分合闸支路Ⅲ与合闸联锁支路Ⅲb并联连接，合闸联锁支路Ⅲa与分合闸支路Ⅲ连接。

分合闸支路Ⅰ包括分闸支路Ⅰ和合闸支路Ⅰ，合闸支路Ⅰ与母线选择开关SWC1的常开触点串联连接，合闸支路Ⅰ与分闸支路Ⅰ并联连接；合闸联锁支路Ⅰ包括串联连接的继电器KA1的线圈、母联断路器的常开辅助触点一、断路器二的常开辅助触点二；

合闸支路Ⅰ包括串联连接的断路器一的合闸线圈、断路器一的常闭辅助触点一、继电器KA1的常闭触点、合闸按钮SC1；

分闸支路Ⅰ包括串联连接的断路器一的分闸线圈、断路器一的常开辅助触点一、分闸按钮SO1。

分合闸支路Ⅱ包括分闸支路Ⅱ和合闸支路Ⅱ，合闸支路Ⅱ与母线选择开关SWC2的常开触点串联连接，合闸支路Ⅱ与分闸支路Ⅱ并联连接；合闸联锁支路Ⅱ包括串联连接的继电器KA2的线圈、母联断路器的常开辅助触点二、断路器一的常开辅助触点二；

合闸支路Ⅰ包括串联连接的断路器二的合闸线圈、断路器二的常闭辅助触点一、继电器KA2的常闭触点、合闸按钮SC2；

分闸支路Ⅰ包括串联连接的断路器二的分闸线圈、断路器二的常开辅助触点一、分闸按钮SO2。

分合闸支路Ⅲ包括分闸支路Ⅲ、合闸支路Ⅲ、联动支路，合闸支路Ⅲ与母线选择开关SWC3的常开触点一串联连接，联动支路包括串联连接的母线选择开关SWC3的常开触点二和延时继电器KT的常开触点；

合闸联锁支路Ⅲa包括串联连接的断路器一的常闭辅助触点二和延时继电器KT的线圈，断路器一的常闭辅助触点二与断路器二的常闭辅助触点二并联连接，断路器一的常闭辅助触点二的另一端与母线选择开关SWC3的常开触点二连接；

合闸联锁支路Ⅲb包括串联连接的串联连接的继电器KA3的线圈、断路器一的常开辅助触点三、断路器二的常开辅助触点三；

合闸支路Ⅲ包括串联连接的断路器三的合闸线圈、断路器三的常闭辅助触点、继电器KA3的常闭触点、合闸按钮SC3；KA3的常闭触点、合闸按钮SC3的连接点与延时继电器KT的常开触点的另一端连接；

分闸支路Ⅲ包括串联连接的断路器三的分闸线圈、断路器三的常开辅助触点四、分闸按钮SO3。

Ⅰ段母线用于与交流负荷一连接，Ⅱ段母线用于与交流负荷二连接。

变压器一和变压器二均设置在变电所中。

断路器一、断路器二、母联断路器均采用万能式断路器，万能式断路器包括储能电机、微动开关S、分闸线圈、合闸线圈，微动开关S与蓄能电机连接。

电源切换箱设置在变配电所内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、电源切换箱设置在变配电站内，改造施工量小，环境好，易于点检维护；

2、电源切换箱上设有母线选择开关SWC1-SWC3，检修或配合上级作业时，方便作业人员通过操作母线选择开关SWC1-SWC3就能够选择Ⅰ段低压母线控制回路、Ⅱ段低压母线控制回路、母联控制回路，结构简单，操作方便；

3、电源切换箱上设有合闸按钮、分闸按钮，检修或配合上级作业时，方便作业人员通过启停Ⅰ段低压母线控制回路或Ⅱ段低压母线控制回路或母联控制回路，结构简单，操作方便；

4、母联控制回路设有延时继电器KT，能够调节联锁信号动作时间，过滤掉虚接假信号，联锁保护安全可靠；

5、采用母联控制回路，如果能够实现Ⅰ段低压母线或者Ⅱ段低压母线供电出现故障欠压时，快速自动切换Ⅱ段低压母线或Ⅰ段低压母线供电，无需值守人员到达现场人工手动切换工作电源供电，结构简单，易于推广。

附图说明

图1是单母线分段电气主接线电源切换装置结构示意图。

图2是单母线分段电气主接线电源切换装置主回路原理示意图。

图3是单母线分段电气主接线电源切换装置控制回路原理总图。

图4是Ⅰ段低压母线控制回路原理图。

图5是母联控制回路原理图。

图6是Ⅱ段低压母线控制回路原理图。

图7是单母线分段电气主接线电源切换装置PLC原理示意图。

图8是电源切换箱箱面布置图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述，但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的实施方式。

以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

实施例1

见图1，图2，一种单母线分段电气主接线电源切换装置，包括断路器QS1、断路器QS2、母联断路器QS3、电源切换箱，断路器QS1、断路器QS2、母联断路器QS3均采用万能式断路器，万能式断路器包括储能电机、微动开关S、分闸线圈、合闸线圈，微动开关S与蓄能电机连接；断路器QS1的输出端与母联断路器QS3的输入端连接，断路器QS2的输出端与母联断路器QS3的输出端连接，母联断路器QS3的输入端与Ⅰ段低压母线连接，母联断路器QS3的输出端与Ⅱ段低压母线连接；断路器QS1的输入端与进线电源一连接，断路器QS2的输入端与进线电源二连接，进线电源一和进线电源二分别加装电压表PV1、PV2，见图2，分别用于测量进线电源一、进线电源2的电压；进线电源一与变压器一的输出端连接，进线电源二与变压器二的输出端连接，进线电源一和进线电源二的电压相同；变压器一和变压器二并列运行，分别用于给Ⅰ段低压母线和Ⅱ段低压母线供电；进线电源一和进线电源二的供电能力互备，均可维持全部低压负载(低压负载1组&低压负载2组)用电。

电源切换箱包括Ⅰ段低压母线控制回路、Ⅱ段低压母线控制回路、母联控制回路，见图3，Ⅰ段低压母线控制回路与断路器QS1的输出端连接，Ⅱ段低压母线控制回路与断路器QS2的输出端连接，母联控制回路与母联断路器QS3的输出端连接。

见图4，Ⅰ段低压母线控制回路包括分合闸支路Ⅰ、合闸联锁支路Ⅰ，分合闸支路Ⅰ与合闸联锁支路Ⅰ并联连接；分合闸支路Ⅰ包括分闸支路Ⅰ和合闸支路Ⅰ，合闸支路Ⅰ与母线选择开关SWC1的常开触点串联连接，合闸支路Ⅰ与分闸支路Ⅰ并联连接；合闸联锁支路Ⅰ包括串联连接的继电器KA1的线圈、母联断路器QS3的常开辅助触点一、断路器QS2的常开辅助触点二；合闸支路Ⅰ包括串联连接的断路器QS1的合闸线圈、断路器QS1的常闭辅助触点一、继电器KA1的常闭触点、合闸按钮SC1；分闸支路Ⅰ包括串联连接的断路器QS1的分闸线圈、断路器QS1的常开辅助触点一、分闸按钮SO1。

见图6，Ⅱ段低压母线控制回路包括分合闸支路Ⅱ、合闸联锁支路Ⅱ，分合闸支路Ⅱ与合闸联锁支路Ⅱ并联连接；分合闸支路Ⅱ包括分闸支路Ⅱ和合闸支路Ⅱ，合闸支路Ⅱ与母线选择开关SWC2的常开触点串联连接，合闸支路Ⅱ与分闸支路Ⅱ并联连接；合闸联锁支路Ⅱ包括串联连接的继电器KA2的线圈、母联断路器QS3的常开辅助触点二、断路器QS1的常开辅助触点二；合闸支路Ⅰ包括串联连接的断路器QS2的合闸线圈、断路器QS2的常闭辅助触点一、继电器KA2的常闭触点、合闸按钮SC2；分闸支路Ⅰ包括串联连接的断路器QS2的分闸线圈、断路器QS2的常开辅助触点一、分闸按钮SO2。

见图5，母联控制回路包括分合闸支路Ⅲ、合闸联锁支路Ⅲa、合闸联锁支路Ⅲb，分合闸支路Ⅲ与合闸联锁支路Ⅲb并联连接，合闸联锁支路Ⅲa与分合闸支路Ⅲ连接；分合闸支路Ⅲ包括分闸支路Ⅲ、合闸支路Ⅲ、联动支路，合闸支路Ⅲ与母线选择开关SWC3的常开触点一串联连接，联动支路包括串联连接的母线选择开关SWC3的常开触点二和延时继电器KT的常开触点；合闸联锁支路Ⅲa包括串联连接的断路器QS1的常闭辅助触点二和延时继电器KT的线圈，断路器QS1的常闭辅助触点二与断路器QS2的常闭辅助触点二并联连接，断路器QS1的常闭辅助触点二的另一端与母线选择开关SWC3的常开触点二连接；合闸联锁支路Ⅲb包括串联连接的串联连接的继电器KA3的线圈、断路器QS1的常开辅助触点三、断路器QS2的常开辅助触点三；合闸支路Ⅲ包括串联连接的断路器QS3的合闸线圈、断路器QS3的常闭辅助触点、继电器KA3的常闭触点、合闸按钮SC3；KA3的常闭触点、合闸按钮SC3的连接点与延时继电器KT的常开触点的另一端连接；分闸支路Ⅲ包括串联连接的断路器QS3的分闸线圈、断路器QS3的常开辅助触点四、分闸按钮SO3。

见图7，断路器QS1的常开辅助触点五、断路器QS2的常开辅助触点五、母联断路器QS3的常开辅助触点五\SWC3的常开触点三分别与PLC的数字量输入端口连接。

见图8，电源切换箱安装在变配电站内，可以贴邻电气控制柜侧板布置，也可挂墙布置，安装高度+1.5m，箱面采用不锈钢面板，碳钢喷塑侧背板，IP43，下部进出线；箱门面板设置口径转换开关、红绿信号灯、红绿按钮，0-450V指针式电压表PV1、PV2，指针式电压表PV1、PV2安装于箱门上部；母线选择开关SWC1、SWC2采用三位转换开关，分别安装在箱门中部，分别用于切换进线电源一、进线电源二；Ⅰ段母线控制回路的合闸按钮SC1与分闸按钮SO1、Ⅱ段母线控制回路的合闸按钮SC2与分闸按钮SO2、母联控制回路的合闸按钮SC3与分闸按钮SO3安装于箱门下部，分别断路器一QS1、断路器二QS2、母联断路器QS3分合闸；相应的操作指示灯分红绿两色，见图4-6；一两位自锁型转换开关用于手动\联动切换SWC3，安装于母线选择开关SWC1、SWC2的中间。

工作原理

选择手动模式时，箱门下部按钮和指示灯有效；选择联动模式时，按钮操作无效，指示灯状态依旧有效；联动模式下，进线断路器一QS1、断路器二QS2均合闸，分别向Ⅰ段母线、Ⅱ段母线供电，当一路电源出现问题跳闸时，母联断路器QS3联锁时间继电器KT动作，激发母联合闸线圈动作，母联断路器QS3合闸，实现进线电源一和进线电源二切换；切换后，断路器信号在PLC系统监控，发出报警，提示操作人员对故障电源处理；处理完成后，两路电源均正常情况下，操作人员手动对操作箱复位，恢复到切换前状态，即电源切换箱完成的切换功能是“自投，不自复”，这样可减化二次回路逻辑，确保功能稳定；电源切换箱外部电缆采用HARTING快换插头，针脚定义及线缆长度统一，方便施工及备件。

本实用新型电源切换箱设置在变配电站内，改造施工量小，环境好，易于点检维护；电源切换箱上设有母线选择开关SWC1-SWC3，检修或配合上级作业时，方便作业人员通过操作母线选择开关SWC1-SWC3就能够选择Ⅰ段低压母线控制回路、Ⅱ段低压母线控制回路、母联控制回路，结构简单，操作方便；电源切换箱上设有合闸按钮、分闸按钮，检修或配合上级作业时，方便作业人员通过启停Ⅰ段低压母线控制回路或Ⅱ段低压母线控制回路或母联控制回路，结构简单，操作方便；母联控制回路设有延时继电器KT，能够调节联锁信号动作时间，过滤掉虚接假信号，联锁保护安全可靠；采用母联控制回路，如果能够实现Ⅰ段低压母线或者Ⅱ段低压母线供电出现故障欠压时，快速自动切换Ⅱ段低压母线或Ⅰ段低压母线供电，无需值守人员到达现场人工手动切换工作电源供电，结构简单，易于推广。

Claims (10)

1.一种单母线分段电气主接线电源切换装置，其特征在于，包括断路器一、断路器二、母联断路器、电源切换箱，断路器一的辅助触点、断路器二的辅助触点、母联断路器的辅助触点分别与电源切换箱连接，断路器一的输出端与母联断路器的输入端连接，断路器二的输出端与母联断路器的输出端连接，母联断路器的输入端与Ⅰ段母线连接，母联断路器的输出端与Ⅱ段母线连接；

断路器一的输入端与进线电源一连接，断路器二的输入端与进线电源二连接，进线电源一与变压器一的输出端连接，进线电源二与变压器二的输出端连接，进线电源一和进线电源二的电压相同。

2.根据权利要求1所述的一种单母线分段电气主接线电源切换装置，其特征在于，所述的电源切换箱包括Ⅰ段母线控制回路、Ⅱ段母线控制回路、母联控制回路，Ⅰ段母线控制回路与断路器一的输出端连接，Ⅱ段母线控制回路与断路器二的输出端连接，母联控制回路与母联断路器的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的一种单母线分段电气主接线电源切换装置，其特征在于，所述的Ⅰ段母线控制回路包括分合闸支路Ⅰ、合闸联锁支路Ⅰ，分合闸支路Ⅰ与合闸联锁支路Ⅰ并联连接；

所述的Ⅱ段母线控制回路包括分合闸支路Ⅱ、合闸联锁支路Ⅱ，分合闸支路Ⅱ与合闸联锁支路Ⅱ并联连接；

所述的母联控制回路包括分合闸支路Ⅲ、合闸联锁支路Ⅲa、合闸联锁支路Ⅲb，分合闸支路Ⅲ与合闸联锁支路Ⅲb并联连接，合闸联锁支路Ⅲa与分合闸支路Ⅲ连接。

4.根据权利要求3所述的一种单母线分段电气主接线电源切换装置，其特征在于，所述的分合闸支路Ⅰ包括分闸支路Ⅰ和合闸支路Ⅰ，合闸支路Ⅰ与母线选择开关SWC1的常开触点串联连接，合闸支路Ⅰ与分闸支路Ⅰ并联连接；所述的合闸联锁支路Ⅰ包括串联连接的继电器KA1的线圈、母联断路器的常开辅助触点一、断路器二的常开辅助触点二；

合闸支路Ⅰ包括串联连接的断路器一的合闸线圈、断路器一的常闭辅助触点一、继电器KA1的常闭触点、合闸按钮SC1；

分闸支路Ⅰ包括串联连接的断路器一的分闸线圈、断路器一的常开辅助触点一、分闸按钮SO1。

5.根据权利要求3所述的一种单母线分段电气主接线电源切换装置，其特征在于，所述的分合闸支路Ⅱ包括分闸支路Ⅱ和合闸支路Ⅱ，合闸支路Ⅱ与母线选择开关SWC2的常开触点串联连接，合闸支路Ⅱ与分闸支路Ⅱ并联连接；所述的合闸联锁支路Ⅱ包括串联连接的继电器KA2的线圈、母联断路器的常开辅助触点二、断路器一的常开辅助触点二；

合闸支路Ⅰ包括串联连接的断路器二的合闸线圈、断路器二的常闭辅助触点一、继电器KA2的常闭触点、合闸按钮SC2；

分闸支路Ⅰ包括串联连接的断路器二的分闸线圈、断路器二的常开辅助触点一、分闸按钮SO2。

6.根据权利要求3所述的一种单母线分段电气主接线电源切换装置，其特征在于，所述的分合闸支路Ⅲ包括分闸支路Ⅲ、合闸支路Ⅲ、联动支路，合闸支路Ⅲ与母线选择开关SWC3的常开触点一串联连接，联动支路包括串联连接的母线选择开关SWC3的常开触点二和延时继电器KT的常开触点；

合闸联锁支路Ⅲa包括串联连接的断路器一的常闭辅助触点二和延时继电器KT的线圈，断路器一的常闭辅助触点二与断路器二的常闭辅助触点二并联连接，断路器一的常闭辅助触点二的另一端与母线选择开关SWC3的常开触点二连接；

合闸联锁支路Ⅲb包括串联连接的串联连接的继电器KA3的线圈、断路器一的常开辅助触点三、断路器二的常开辅助触点三；

合闸支路Ⅲ包括串联连接的断路器三的合闸线圈、断路器三的常闭辅助触点、继电器KA3的常闭触点、合闸按钮SC3；KA3的常闭触点、合闸按钮SC3的连接点与延时继电器KT的常开触点的另一端连接；

分闸支路Ⅲ包括串联连接的断路器三的分闸线圈、断路器三的常开辅助触点四、分闸按钮SO3。

7.根据权利要求1所述的一种单母线分段电气主接线电源切换装置，其特征在于，所述的Ⅰ段母线用于与交流负荷一连接，所述的Ⅱ段母线用于与交流负荷二连接。

8.根据权利要求1所述的一种单母线分段电气主接线电源切换装置，其特征在于，所述的变压器一和变压器二均设置在变电所中。

9.根据权利要求1所述的一种单母线分段电气主接线电源切换装置，其特征在于，断路器一、断路器二、母联断路器均采用万能式断路器，万能式断路器包括储能电机、微动开关S、分闸线圈、合闸线圈，微动开关S与蓄能电机连接。

10.根据权利要求1所述的一种单母线分段电气主接线电源切换装置，其特征在于，所述的电源切换箱设置在变配电所内。