[发明专利]大功率变压器软启动装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及变压器领域，尤其涉及一种大功率变压器软启动装置及方法。

背景技术

在大功率变压器启动中，采用工频电源直接启动，启动电流过大，会出现保险丝或断路器跳闸的现象。

目前大功率变压器软启动装置采用串限流电阻的方法限制启动电流，从而达到平稳启动的目的。如图1所示，该大功率变压器软启动装置包括断路器QF、交流接触器KB1、限流电阻R。断路器QF与市电连接，交流接触器KB1连接在断路器QF与大功率变压器T之间，限流电阻R串接在断路器QF与大功率变压器T之间。该大功率变压器软启动装置的工作原理是：大功率变压器T启动时交流接触器KB1断开，则限流电阻R可以限制大功率变压器的启动电流；待大功率变压器T启动之后，交流接触器KB1闭合，市电直接接入大功率变压器T给用电设备供电。

虽然图1所示的软启动装置在一定程度上达到大功率变压器平稳启动的目的，但是交流接触器KB1需要人工控制，可能会出现误操作而影响大功率变压器的正常供电。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种大功率变压器软启动装置，旨在实现大功率变压器的工频供电与变频供电的切换的自动控制。

本发明提供了一种大功率变压器软启动装置，包括：

限流模块，连接在市电与大功率变压器之间，用于限制大功率变压器的启动电流；

控制模块，用于在大功率变压器软启动时产生第一控制信号，在大功率变压器软启动至工频时产生第二控制信号；

第一开关模块，连接在限流模块及大功率变压器之间，根据第一控制信号闭合，根据第二控制信号断开；

第二开关模块，与限流模块并联，根据第一控制信号断开，根据第二控制信号闭合。

优选地，所述控制模块用于：

通过第一控制信号先控制第二开关模块断开，再控制第一开关模块闭合；

通过第二控制信号先控制第二开关模块闭合，再控制第一开关模块断开。

优选地，所述控制模块用于：在第二模块处于断开状态时，通过第一控制信号控制第一开关模块闭合。

优选地，所述大功率软启动装置还包括锁相模块，与限流模块并联，用于在控制模块产生第二控制信号之前，对限流模块的输入电压及输出电压进行锁相。

优选地，所述限流模块、锁相模块及控制模块集成为变频器。

优选地，所述大功率软启动装置还包括断路器，一端与市电连接，另一端分别与限流模块、第二开关模块及锁相模块连接。

本发明还提供了一种大功率变压器软启动方法，应用于上述大功率软启动装置，该方法包括步骤：

在大功率变压器启动时，控制模块产生第一控制信号，，控制连接在市电与大功率变压器之间的第二开关模块断开、控制连接在限流模块与大功率变压器之间的第一开关模块闭合；

在大功率变压器软启动至工频时，控制模块产生第二控制信号，控制第二模块闭合、控制第一模块断开。

优选地，所述所述在大功率变压器启动时，控制模块产生第一控制信号，接通限流模块与大功率变压器之间的连接的步骤之后还包括：

限流模块对其输出电压进行采样，并将采样电流与设定的电流进行比较，若采样电流大于设定的电流，则进行限流保护，将其输出电流调整为设定电流。

优选地，所述控制模块产生第二控制信号之前还包括：

对限流模块的输入电压及输出电压进行锁相。

优选地，所述锁相具体为：

检测所述限流模块的输入电压与输出电压之间的相位差，并产生误差信号；根据误差信号进行频率及相位的调整。

本发明通过控制模块控制第一开关模块及第二开关模块的断开/闭合，并通过限流模块使得大功率变压器在限流的条件下平稳地启动。从而避免了大功率变压器启动电流过大的问题，而且实现了大功率变压器工频供电至变频供电之间的自动切换。另外，本发明还通过锁相电路，避免了由于工频供电和变频供电的相位差而导致的切换瞬间的过电流问题，保证在切换瞬间冲击电流很小。

附图说明

图1为现有技术中大功率变压器软启动装置的结构示意图；

图2为本发明大功率变压器软启动装置一实施例的结构示意图；

图3为本发明大功率变压器软启动装置另一实施例的结构示意图；

图4为图3中锁相模块一实施例的结构示意图；

图5为本发明大功率变压器软启动方法一实施例的流程示意图；

图6为本发明大功率变压器软启动方法另一实施例的流程示意图。