本發(fā)明涉及高壓斷路器電機驅(qū)動操動機構(gòu)的供電系統(tǒng)以及高壓斷路器。

背景技術(shù)：

由于傳統(tǒng)的高壓斷路器操動機構(gòu)故障率高、穩(wěn)定性差、機械結(jié)構(gòu)復雜，為電力系統(tǒng)的安全運行帶來很大的安全隱患。近年來提出了利用電動機驅(qū)動高壓斷路器的新型操動機構(gòu)，可以解決上述問題。

申請?zhí)枮?01210348752.8的中國發(fā)明專利公開了一種高壓斷路器機器操動機構(gòu)；申請?zhí)枮?01310297673.3的中國發(fā)明公開了一種斷路器及其操動機構(gòu)；申請?zhí)枮?01410662196.0的中國發(fā)明專利公開了一種高壓開關(guān)操動機構(gòu)及使用該機構(gòu)的高壓開關(guān)。這些相關(guān)專利只從結(jié)構(gòu)上描述了該種高壓開關(guān)，即高壓斷路器的形式，未進行供電系統(tǒng)方面的闡述。

如圖1所示，為我們目前研制的高壓斷路器的電機驅(qū)動操動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括控制器107、驅(qū)動器108和驅(qū)動電機109，控制器107通過設定算法和高壓斷路器的實際位置檢測，為驅(qū)動器108提供必要的控制和位置信號。驅(qū)動電機109利用驅(qū)動電機的電能和控制信號，以旋轉(zhuǎn)直驅(qū)的方式輸送給高壓斷路器110，從而完成高壓斷路器110的分合閘操作。電機直接驅(qū)動的高壓開關(guān)及其操動機構(gòu)是目前一種滿足智能化要求，減少傳統(tǒng)操動機構(gòu)故障的新型產(chǎn)品。但是，目前并沒有適用于該操動機構(gòu)的供電系統(tǒng)。由于這種高壓開關(guān)采用電機直驅(qū)的方式進行分合閘操作，所以，穩(wěn)定可靠的供電系統(tǒng)是保證這種高壓開關(guān)正常運行的關(guān)鍵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種高壓斷路器電機驅(qū)動操動機構(gòu)的供電系統(tǒng)以及高壓斷路器。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括一種高壓斷路器電機驅(qū)動操動機構(gòu)的供電系統(tǒng)，包括變壓裝置、第一整流裝置、第二整流裝置、第三整流裝置和第四整流裝置，所述變壓裝置的輸入端用于連接三相交流電，所述變壓裝置用于對所述三相交流電進行電壓變換，生成處理后的三相交流電以及處理后的單相交流電，所述第一整流裝置的交流側(cè)連接變壓裝置的三相交流輸出，第一整流裝置的直流端輸出連接一個儲能裝置，所述儲能裝置用于為驅(qū)動電機提供驅(qū)動電能；所述第二整流裝置、第三整流裝置和第四整流裝置的交流側(cè)均連接所述變壓裝置的單相交流輸出，所述第二整流裝置、第三整流裝置和第四整流裝置用于輸出不同電壓的直流電，所述第二整流裝置、第三整流裝置和第四整流裝置用于為控制器提供工作電能，所述第四整流裝置同時用于為驅(qū)動器提供工作電能。

所述第二整流裝置輸出±9V直流電，第三整流裝置輸出±24V直流電，所述第四整流裝置輸出±220V直流電。

一種高壓斷路器，包括電機驅(qū)動操動機構(gòu)，以及電機驅(qū)動操動機構(gòu)的供電系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)包括變壓裝置、第一整流裝置、第二整流裝置、第三整流裝置和第四整流裝置，所述變壓裝置的輸入端用于連接三相交流電，所述變壓裝置用于對所述三相交流電進行電壓變換，生成處理后的三相交流電以及處理后的單相交流電，所述第一整流裝置的交流側(cè)連接變壓裝置的三相交流輸出，第一整流裝置的直流端輸出連接一個儲能裝置，所述儲能裝置用于為驅(qū)動電機提供驅(qū)動電能；所述第二整流裝置、第三整流裝置和第四整流裝置的交流側(cè)均連接所述變壓裝置的單相交流輸出，所述第二整流裝置、第三整流裝置和第四整流裝置用于輸出不同電壓的直流電，所述第二整流裝置、第三整流裝置和第四整流裝置用于為控制器提供工作電能，所述第四整流裝置同時用于為驅(qū)動器提供工作電能。

所述第二整流裝置輸出±9V直流電，第三整流裝置輸出±24V直流電，所述第四整流裝置輸出±220V直流電。

由于高壓開關(guān)是利用電機驅(qū)動操動機構(gòu)來執(zhí)行分合閘動作的，因此本發(fā)明提出了一種適合于該種高壓開關(guān)穩(wěn)定可靠運行的供電系統(tǒng)。本發(fā)明提供的供電系統(tǒng)中，通過變壓裝置將三相交流電進行電壓變換，然后輸出兩路，一路為三相電，另一路為單相電，其中，三相電經(jīng)過整流之后生成驅(qū)動電機工作的動力電能，單相電經(jīng)過不同電壓的整流裝置整流之后生成控制器和驅(qū)動器的工作電能，所以該供電系統(tǒng)將驅(qū)動電機的動力能量與控制器和驅(qū)動器的工作電能進行了隔離，避免了兩種能量的混合和干擾。

該供電系統(tǒng)不但能夠為驅(qū)動電機提供必需的驅(qū)動電能，保證驅(qū)動電機的可靠運行，并且，該供電系統(tǒng)能夠為控制器和驅(qū)動器提供所需電能，尤其是控制器，為控制器提供不同電壓的工作電能，保證控制器的可靠工作，在控制器可靠工作的情況下，才能夠輸出相應的控制信號來控制驅(qū)動電機的準確動作。所以，該供電系統(tǒng)專用于電機直接驅(qū)動的高壓開關(guān)，保證了這種高壓開關(guān)穩(wěn)定運行。另外，高壓開關(guān)在執(zhí)行分合閘指令動作時，需要幾千焦耳以上的能量，該供電系統(tǒng)能夠提供這些能量，所以該供電系統(tǒng)是保障高壓開關(guān)及時有效動作的根本，同時也是保障電網(wǎng)安全的核心所在。

附圖說明

圖1是電機驅(qū)動操動機構(gòu)的原理示意圖；

圖2是供電系統(tǒng)與電機驅(qū)動操動機構(gòu)之間的連接關(guān)系示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的說明。

本發(fā)明提供的高壓斷路器為電機驅(qū)動操動的斷路器，該斷路器中設置有電機驅(qū)動操動機構(gòu)，如圖1所示，以及為電機驅(qū)動操動機構(gòu)供電的供電系統(tǒng)。為了便于說明，本實施方式中，高壓斷路器以126kV六氟化硫斷路器為例。

如圖2所示，該供電系統(tǒng)包括變壓裝置101、整流裝置102、儲能裝置103、整流裝置104、整流裝置105和整流裝置106，變壓裝置101的輸入端連接三相380V交流電，變壓裝置101對三相380V交流電進行變壓處理，將三相380V交流電進行變壓處理，生成需要的三相交流電U、V、W，稱之為處理后的三相交流電，以及單相220V交流電X、Y，稱之為處理后的單相交流電。其中，三相交流電U、V、W的電壓等級是可以根據(jù)實際需要進行具體設置的。相應地，該變壓裝置101具有兩個輸出，第一輸出為三相交流輸出，用于輸出上述處理后的三相交流電U、V、W，第二輸出為單相交流輸出，用于輸出上述220V交流電X、Y。在本實施例中，給出一種變換方式，三相380V交流電通過常規(guī)的變壓器即可實現(xiàn)輸出需要的三相交流電U、V、W，并且，從三相交流電U、V、W中的任意一相引出一條交流線路，再加上一條零線即可構(gòu)成單相交流電。

變壓裝置101的三相交流輸出連接整流裝置102的交流側(cè)，整流裝置102的直流端輸出連接儲能裝置103，整流裝置102用于將三相交流電U、V、W進行整流成相應的直流電，該直流電存儲到儲能裝置103中，儲能裝置103供電連接驅(qū)動器108，儲能裝置103中存儲的電能用于為驅(qū)動電機109提供驅(qū)動電能。也就是說，U、V、W三路電壓源進入整流裝置102，通過整流后接入儲能裝置103，儲能裝置103進行能量儲存后，為驅(qū)動器108提供系統(tǒng)所需的電能，驅(qū)動器108將該能量經(jīng)過控制算法變化后提供給執(zhí)行單元，執(zhí)行單元的驅(qū)動電機109利用這部分能量提供給高壓斷路器110，實現(xiàn)驅(qū)動電機109的動力能量供給。

變壓裝置101的單相交流輸出分別連接整流裝置104、整流裝置105和整流裝置106的交流側(cè)，其中，整流裝置104用于對單相交流電X、Y進行整流，輸出±9V直流電；整流裝置105用于對單相交流電X、Y進行整流，輸出±24V直流電；和整流裝置106用于對單相交流電X、Y進行整流，輸出±220V直流電。

由于在高壓斷路器中，控制器107較為復雜，所以，其工作電壓由于內(nèi)部器件的不同而不同，在本實施例中，如圖2所示，整流裝置104、整流裝置105和整流裝置106輸出的電能用于同時為控制器107提供工作電能，供電連接控制器107中的對應的部分，為內(nèi)部器件提供需要的工作電壓；另外，整流裝置106同時為驅(qū)動器108提供工作電能。即兩路電壓源X、Y經(jīng)過三種不同整流裝置104、105、106進入控制器107，為控制器107提供工作電能?？刂破?07通過設定算法和高壓斷路器的實際位置檢測，為驅(qū)動器108提供必要的控制和位置信號。驅(qū)動電機109利用供電系統(tǒng)提供的能量和控制信號，以旋轉(zhuǎn)直驅(qū)的方式輸送給高壓斷路器110，從而完成高壓斷路器110的分合閘操作。

驅(qū)動電機109根據(jù)動力電能和控制信號，以旋轉(zhuǎn)直驅(qū)的方式輸送給高壓斷路器110，從而完成高壓斷路器110的分合閘操作。

上述實施例中，整流裝置104、整流裝置105和整流裝置106分別輸出具體電壓值的直流電，這只是一種具體的實施方式，作為其他的實施方式，這三個整流裝置具體輸出的電壓值是根據(jù)控制器和驅(qū)動器的具體需要決定的，在控制器和驅(qū)動器的工作電壓是其他電壓值的情況下，這三個整流裝置對應輸出相應的電壓，以滿足控制器和驅(qū)動器的需要。

以上給出了具體的實施方式，但本發(fā)明不局限于所描述的實施方式。本發(fā)明的基本思路在于上述基本方案，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本發(fā)明的教導，設計出各種變形的模型、公式、參數(shù)并不需要花費創(chuàng)造性勞動。在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下對實施方式進行的變化、修改、替換和變型仍落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。