[发明专利]一种机电混合式电压瞬低补偿装置

说明书

技术领域

本发明属于电气工程与机械技术领域，涉及一种电力系统中的用于电压瞬时低落补偿的装置。

背景技术

随着用户对电能质量要求的逐步提高，由故障引起的电压瞬时低落会造成产品的次品率极大的增加，从而影响企业的经济效益。大容量、高效率UPS的研制，可以较好的解决在电压瞬低时甚至是失电情况下的生产供电。采用传统的电力电子器件对于解决瞬时的低质量电源分离和补偿电源的接入在技术上也比较成熟，但是电力电子器件长期工作在大电流下而产生较大的功率损耗及损耗产生的热量对于器件来说是一种较严重的损害。所以本发明拟采用一种高速、可靠的基于永磁机构与斥力机构的机械式开关与电力电子器件形成混合式的电压瞬低补偿装置，使得机械式开关的大的通流优势与电力电子器件在分、合时的成熟技术相结合，合理解决了电压瞬时低落的补偿问题。

发明内容

本发明的目的是，为电压瞬时低落时提供了一种机械与电力电子混合式的补偿装置。可用于对电能质量要求高的用户。

本发明的技术方案是采用永磁机构与斥力机构配合来制作高速机械开关的驱动机构，由其带动开关灭弧室形成高速机械开关。装置在正常工作时由机械开关为用户提供电能，当出现电压低落或停电时，机械开关快速分断，并依赖电力电子器件的限流特性来配合分离电源并启动UPS同时为用户供电。

一种机电混合式电压瞬低补偿装置，整流回路的输出端与高效率UPS相连构成串连结构，其中整流回路的输入端与电源相连，高效率UPS的另一端与逆变系统相连后接到设备；该串联电路与高速开关、限流开断半导体构成并联结构，此并联结构与重要设备相连；检测判断模块与高效率UPS相连；在正常工作时电能由高速开关供电，在发生电压瞬时低落时，由高速开关配合限流开断半导体来分离电路，并由检测判断模块、高效率UPS、逆变系统来为设备供电。

高速开关由斥力机构与永磁机构相连，再通过绝缘支柱与灭弧室相连构成，分、合闸的操动由斥力机构来执行，由永磁机构来实现位置保持；缓冲装置与永磁机构相连，用来防止机构的弹跳。

限流开断半导体是IGBT、GCR、GTO、MOSFET半导体器件的串、并联使用，再与高速开关并联使用；在需要分离故障电源时刻预先导通，而在高速开关开断后立刻截止。

灭弧室采用真空灭弧室或采用空气式灭弧室等灭弧室。缓冲装置采用弹簧缓冲或者采用液压缓冲等缓冲装置。

本发明的效果和益处是：采用高速机械式开关与电力电子器件结合来实现电压瞬时低落的补偿，有效解决了电力电子器件长期工作在大电流下而产生较大的功率损耗及损耗产生的热量对于器件的损害，并使得装置的工作可靠性与通流容量得到了很大提高。同时高速机械开关的结构简单，易维护。

附图说明

图1是本发明的功能结构示意图。

图2是高速开关结构示意图。

图中：1电源，2高速开关，3限流开断半导体；4检测判断模块；5整流回路；6高效率UPS；7设备；8逆变系统；9灭弧室；10绝缘支柱；

11斥力机构；12永磁机构；13缓冲装置；14励磁电路。

具体实施方式

本发明的图2中高速开关典型地用于图1中的电压瞬低补偿装置中的高速机械开关。根据图1所示的功能结构示意图和图2所示的高速开关结构示意图所示，当电路正常工作时，系统供电由1电源输入，与2高速开关和3限流开断半导体组成的并联结构相连，此并联结构和7重要设备相连，为其供电。正常工作时并联结构中由2高速开关进行供电，3限流开断半导体是不导通的。当出现电压瞬间低落时，2高速开关高速断开，电流转移到3限流开断半导体中，此时3限流开断半导体预先导通，再由其分断电路。5整流回路的输入端与1电源输入相连，输出与6高效率UPS相连，作为平时为6高效率UPS供电用，6高效率UPS与8逆变系统相连；8逆变系统和7重要设备相连；4检测判断模块与6高效率UPS相连；当线路出现问题，需要即时为7重要设备供电时，由4检测判断模块发出命令，6高效率UPS经8逆变系统为7重要设备供电。

图2中2高速开关工作是采用12永磁机构上面连接11斥力机构组成操动机构，它与10绝缘支柱相连，10绝缘支柱再和9灭弧室相连，14励磁电路与11斥力机构相连，是用来驱动11斥力机构的。13缓冲装置与12永磁机构相连，用来防止12永磁机构动作的反弹。

本发明涉及的高速斥力机构和永磁机构系统结构简单、工业实现方便，运行可靠、寿命长，并不受外界环境干扰，可实现开关的操作相位控制。