[发明专利]极速切合组合电器

说明书

技术领域

本发明涉及一种双电源供电的自动切换组合电器，特别是切换速度超快的极速切合组合电器。

背景技术

在石化、钢铁及煤矿等大型工业企业，由于连续生产及安全的重要性，都会在各个电压等级进行双电源配置，目的就是在某一电源故障情况下，将另一电源投入，以使生产得以继续。长久以来，变电站广泛使用备自投装置或双电源切换模块来实现工作电源与备用电源之间的切换。近几年，随着电源快速切换装置在发电厂的厂用电系统的高厂变与起备变之间切换的成功应用，专门适用于工企变电站的电源快速切换装置也应运而生，在中石化等企业得到一定程度上的使用，在因雷击等故障导致的工作电源消失的情况下快速断开工作开关，合上备用开关，将备用电源投入以确保生产负荷的不间断运行。

由于电源快速切换装置只是用来控制断路器分合的二次设备，其本身的逻辑运算及反应时间可以做到一个周波以内，但目前广泛使用的真空断路器的分合时间少则几十毫秒，多则上百毫秒，这使得整个工作电源故障情况下的电源切换过程时间拉长，直接影响到了用电负荷在此过程中能否不停机运行。与此同时，由于现有电源快速切换装置只能控制工作开关与备用开关的分合时机，并不能左右开关的分合时间，因开关分合时间较长而导致即使切换成功，生产负荷仍然中断运行的情况屡有发生。

上述存在的问题在低压380V领域带来的问题尤为突出，由于低压负荷往往使用接触器以及变频器，无论是接触器还是变频器，对晃电的反应都非常灵敏，一般母线电压低于85%持续一个周波左右即断开，导致负荷停机；而380V母线的进线开关的分合闸时间一般都要达到60毫秒左右，所以无论电源快速切换装置逻辑判断和反应时间有多快，都无法发挥作用来确保进线电源故障情况下的负荷不间断运行。

基于上述原因，研制一种分合时间短且切换过程对电网的冲击和电压的波动都非常小的极速切合组合电器是非常有必要的，本案由此而生。

发明内容

本发明采用可控开断和选相投切技术设计了极速切合组合电器，可以在工作电源发生故障时快速起动切换，投入备用电源，缩短切除故障和投入备用电源的整体时间。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

极速切合组合电器，包括控制单元、开关特性测量单元和两套HGIS组合电器，每套HGIS组合电器上均安装有电流互感器和电压互感器，每套HGIS组合电器上的电流互感器和电压互感器均与控制单元的信号输入端电连接，控制单元的信号输出端连接每套HGIS组合电器中的断路器操动机构的分合闸回路，开关特性测量单元与每套HGIS组合电器中的断路器操动机构的全部开关特性采样回路连接，开关特性测量单元连接控制单元的信号输入端，所述每套HGIS组合电器中的断路器均为真空断路器，断路器操动机构均为电磁斥力操动机构；所述开关特性测量单元用于检测HGIS组合电器的动作特性并反馈给控制单元，所述控制单元用于判断工作电源的故障状态并向HGIS组合电器中断路器操动机构发出分合闸指令。

作为上述技术方案的进一步设置：

所述每套HGIS组合电器的断路器操动机构的控制电缆从其二次端子盒或航空插头引出，控制单元和开关特性测量单元的出线均从各自的二次端子排或航空插头引出。

所述每套HGIS组合电器上安装的电流互感器和电压互感器的出线均从各自的二次端子盒引出。

所述开关特性测量单元包括分别安装于每套HGIS组合电器的断路器操动机构上的传感器和开关量输入模块，每套HGIS组合电器上的传感器依次连接模拟滤波电路和采样保持电路后通过多路转换器与A/D模块相连，A/D模块连接MCU模块的信号输入端，开关量输入模块通过光电隔离电路与MCU模块的信号输入端相连。

所述MCU模块包含超级输入输出芯片。

所述开关特性测量单元通过并行接口实现数据的传输。

所述控制单元包括与每套HGIS组合电器中的电流互感器和电压互感器依次相连的模拟滤波电路、采样保持电路、多路转换器和A/D模块，A/D模块连接MCU模块的信号输入端，MCU模块的信号输出端连接每套HGIS组合电器中断路器操动机构。

所述控制单元均通过并行接口实现数据的传输。

所述MCU模块包含超级输入输出芯片。

所述控制单元还包括与MCU模块的信号输入端连接的按键模块，以及与MCU模块的信号输出端连接的显示模块。