本實用新型涉及一種新型雙電源切換系統(tǒng)直流分電屏。

背景技術(shù)：

直流分電屏是發(fā)電廠及變電站直流電源系統(tǒng)的重要組成部分，直流電源經(jīng)分電屏分別可向繼電保護(hù)、遠(yuǎn)動裝置、自動裝置及斷路器操作提供電源。一般直流分電屏均設(shè)計兩路總電源，兩路電源來自不同的直流母線(兩組不同的蓄電池)，兩路電源互為手動備用，且直流分電屏均設(shè)計有微機(jī)選線式直流絕緣監(jiān)測裝置。但當(dāng)直流分電屏出現(xiàn)“母線接地”、“母線過壓”、“母線欠壓”等影響本側(cè)分電屏所帶保護(hù)裝置及斷路器正常工作時，直流分電屏的兩路電源不能實現(xiàn)自動切換，影響設(shè)備運(yùn)行及可能造成事故。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為了解決上述問題，提出了一種直流分電屏雙電源切換系統(tǒng)，確保當(dāng)一路電源故障時，另一路電源自動投入，并且把故障電源切除。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下方案：

一種直流分電屏雙電源切換系統(tǒng)，包括：

第一電源直流母線和第一電源控制回路：第一電源直流母線通過第一接觸器與直流分電屏母線相連，第一電源控制回路通過開關(guān)Q1與第一電源直流母線相連；

第二電源直流母線和第二電源控制回路：第二電源直流母線通過第二接觸器與直流分電屏母線相連，第二電源控制回路通過開關(guān)Q2與第二電源直流母線相連；

微機(jī)選線式直流絕緣監(jiān)測裝置，具有PLC控制器，用于監(jiān)測直流分電屏母線是否過壓或欠壓、各支路的絕緣狀態(tài)、第一電源直流母線和第二電源直流母線的絕緣狀態(tài)以及第一電源直流母線和第二電源直流母線是否過壓或欠壓，并將監(jiān)測結(jié)果輸入至邏輯門模塊，形成雙電源切換信號。

所述第一電源控制回路與第二電源控制回路中分別設(shè)有開關(guān)K1和開關(guān)K2，開關(guān)K1和開關(guān)K2受控于所述雙電源切換信號，用于將從第一電源直流母線供電轉(zhuǎn)換為從第二電源直流母線供電，或從第二電源直流母線供電轉(zhuǎn)換為從第一電源直流母線供電。

進(jìn)一步的，所述第一電源控制回路具有第一手動和第一自動兩個控制回路，第一自動控制回路包括：開關(guān)2KK選擇自動檔位，其節(jié)點1、2接通，第三接觸器1C和第一指示單元并聯(lián)，開關(guān)K1、開關(guān)Q1及第四接觸器2C的常閉節(jié)點依次連接；第一手動控制回路包括；開關(guān)2KK選擇手動檔位，其節(jié)點3、4接通，第三接觸器1C和第一指示單元并聯(lián)，開關(guān)1KK的1、2節(jié)點、開關(guān)Q1及第四接觸器2C的常閉節(jié)點依次連接。

進(jìn)一步的，所述第二電源控制回路具有第二手動和第二自動兩個控制回路，第二自動控制回路包括：開關(guān)2KK選擇自動擋位，其節(jié)點5、6接通，第四接觸器2C和第二指示單元并聯(lián)，開關(guān)K2、開關(guān)Q2及第三接觸器1C的常閉節(jié)點依次連接；第二手動控制回路包括；開關(guān)2KK選擇手動檔位，其節(jié)點7、8接通，第四接觸器2C和第二指示單元并聯(lián)，開關(guān)1KK的3、4節(jié)點、開關(guān)Q4及第三接觸器1C的常閉節(jié)點依次連接。

進(jìn)一步的，開關(guān)2KK同時選通節(jié)點1、2和節(jié)點5、6，或者開關(guān)2KK同時選通節(jié)點3、4和節(jié)點7、8；開關(guān)1KK任意時刻選通節(jié)點1、2或者節(jié)點3、4。

進(jìn)一步的，所述邏輯門模塊具體包括或門OR1、與門AND1和與門AND11，或門OR1的輸入信號包括直流分電屏母線過壓信號、直流分電屏母線欠壓信號和第一電源直流母線的絕緣狀態(tài)信號；與門AND1的輸入信號包括第二電源直流母線的絕緣狀態(tài)信號、第二電源直流母線的電壓信號和各支路的絕緣狀態(tài)信號，或門OR1和與門AND1的輸出作為與門AND11的輸入，與門AND11的輸出用于控制開關(guān)K1的打開。

進(jìn)一步的，所述邏輯門模塊還包括或門OR2、與門AND2和與門AND22，或門OR2的輸入信號包括直流分電屏母線過壓信號、直流分電屏母線欠壓信號和第二電源直流母線的絕緣狀態(tài)信號；與門AND2的輸入信號包括第一電源直流母線的絕緣狀態(tài)信號、第一電源直流母線的電壓信號和各支路的絕緣狀態(tài)信號，或門OR2和與門AND2的輸出作為與門AND22的輸入，與門AND22的輸出用于控制開關(guān)K2的打開。

進(jìn)一步的，所述指示單元采用指示燈或語音模塊。

進(jìn)一步的，所述開關(guān)2KK和開關(guān)1KK均為轉(zhuǎn)換開關(guān)。

進(jìn)一步的，所述微機(jī)選線式直流絕緣監(jiān)測裝置與PLC控制器之間采用RS485或RS232通信。

本實用新型所述微機(jī)選線式直流絕緣監(jiān)測裝置能夠準(zhǔn)確的識別具體是哪一支路出現(xiàn)絕緣故障，或是第一電源出現(xiàn)故障，或是第二電源出現(xiàn)故障。

本實用新型還提出了一種直流分電屏，采用上述的直流分電屏雙電源切換系統(tǒng)。

本實用新型的有益效果：

當(dāng)直流分電屏發(fā)生“母線接地”、“母線過壓”、“母線欠壓”等影響本側(cè)分電屏所帶保護(hù)裝置及斷路器正常工作時，分電屏的控制器自動、快速的切換至備用電源，確保本側(cè)直流分電屏所帶保護(hù)裝置及斷路器正常工作，為運(yùn)維人員提供便利，減少影響設(shè)備運(yùn)行及可能造成事故的因素。

附圖說明

圖1為本實用新型直流分電屏系統(tǒng)示意圖

圖2為本實用新型直流分電屏雙電源切換系統(tǒng)示意圖

圖3為本實用新型微機(jī)選線式直流絕緣監(jiān)測裝置的控制器(PLC)邏輯示意圖a

圖4為本實用新型微機(jī)選線式直流絕緣監(jiān)測裝置的控制器(PLC)邏輯示意圖b

圖5為本實用新型微機(jī)選線式直流絕緣監(jiān)測裝置的控制器(PLC)輸入、輸出示意圖。

其中1-進(jìn)線電源及各個支路直流采集模塊；2-干接點輸入；3-微機(jī)選線式直流絕緣監(jiān)測裝置；4-干接點輸出；5-直流采集；6-第一電源直流母線；7-第二電源直流母線；8-DC220V直流電源進(jìn)線；9-第一電源控制回路；10-第二電源控制回路；11-電源總接觸器；12-直流分電屏母線；13-直流分電屏母線過壓；14-直流分電屏母線欠壓；15-第一電源直流母線絕緣狀態(tài)低；16-第二電源母線絕緣狀態(tài)正常；17-第二電源直流母線的電壓信號；18-各支路絕緣狀態(tài)信號；19-第二電源直流母線絕緣狀態(tài)低；20-第一電源絕緣狀態(tài)正常；21-第一電源直流母線的電壓信號；22-電源切換至第二電源；23-電源切換至第一電源。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。

實施例1：一種直流分電屏雙電源切換系統(tǒng)，如圖1所示：包括：

第一電源直流母線和第一電源控制回路：第一電源直流母線通過第一接觸器與直流分電屏母線相連，第一電源控制回路通過開關(guān)Q1與第一電源直流母線相連；

第二電源直流母線和第二電源控制回路：第二電源直流母線通過第二接觸器與直流分電屏母線相連，第二電源控制回路通過開關(guān)Q2與第二電源直流母線相連；

微機(jī)選線式直流絕緣監(jiān)測裝置，具有PLC控制器，用于監(jiān)測直流分電屏母線是否過壓或欠壓、各支路的絕緣狀態(tài)、第一電源直流母線和第二電源直流母線的絕緣狀態(tài)以及第一電源直流母線和第二電源直流母線是否過壓或欠壓，并將監(jiān)測結(jié)果輸入至邏輯門模塊，形成雙電源切換信號；

第一電源控制回路與第二電源控制回路中分別設(shè)有開關(guān)K1和開關(guān)K2，開關(guān)K1和開關(guān)K2受控于雙電源切換信號，用于將從第一電源直流母線供電轉(zhuǎn)換為從第二電源直流母線供電，或從第二電源直流母線供電轉(zhuǎn)換為從第一電源直流母線供電。

自動情況下的電源切換：兩路電源均已送電，手自動旋轉(zhuǎn)開關(guān)2KK在自動位置，節(jié)點“1、2”、“5、6”接通，微機(jī)選線式直流絕緣監(jiān)測裝置的控制器(PLC)輸出節(jié)點K1、K2均閉合，Q1、Q2控制開關(guān)在分位，接觸器線圈不帶電，常閉節(jié)點“1C31、1C32”與“2C31、2C32”均在閉合位，假如此時先合上Q1開關(guān)，再合Q2開關(guān)，則接觸器1C瞬間動作，常開節(jié)點“1C11、1C12”、“1C21、1C22”瞬間閉合，電源1運(yùn)行燈亮，分電屏由直流母線1段供電，接觸器1C常閉節(jié)點1C31、1C32瞬間打開，斷開接觸器2C回路。假如此時電源1突然失電，則接觸器1C瞬間返回，接觸器1C常開節(jié)點“1C11、1C12”、“1C21、1C22”瞬間斷開，常閉節(jié)點“1C31、1C32”瞬間閉合，接通接觸器2C回路，接觸器2C瞬間動作，其常開節(jié)點“2C11、2C12”、“2C21、2C22”瞬間閉合，電源2運(yùn)行燈亮，分電屏由直流母線2段供電，接觸器2C常閉節(jié)點2C31、2C32瞬間打開，斷開接觸器1C回路。

手動情況下的電源切換：兩路電源均已送電，手自動旋轉(zhuǎn)開關(guān)2KK在手動位置，節(jié)點“3、4”、“7、8”接通，微機(jī)選線式直流絕緣監(jiān)測裝置的控制器(PLC)輸出節(jié)點K1、K2均閉合，Q1、Q2控制開關(guān)在分位，接觸器線圈不帶電，常閉節(jié)點“1C31、1C32”與“2C31、2C32”均在閉合位，假如此時先合上Q1開關(guān)，再合Q2開關(guān)，此時轉(zhuǎn)換開關(guān)1KK選擇1電源，則接觸器1C瞬間動作，常開節(jié)點“1C11、1C12”、“1C21、1C22”瞬間閉合，電源1運(yùn)行燈亮，分電屏由直流母線1段供電，接觸器1C常閉節(jié)點1C31、1C32瞬間打開，斷開接觸器2C回路。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)1KK選擇2電源，則接觸器1C瞬間返回，常開節(jié)點“1C11、1C12”、“1C21、1C22”瞬間斷開，常閉節(jié)點1C31、1C32閉合，接觸器2C瞬間動作，其常開節(jié)點“2C11、2C12”、“2C21、2C22”瞬間斷開電源2運(yùn)行燈亮，分電屏由直流母線2段供電，接觸器2C常閉節(jié)點2C31、2C32瞬間打開，斷開接觸器1C回路。

分電屏內(nèi)部微機(jī)選線式直流絕緣監(jiān)測裝置監(jiān)測分電屏各個支路及兩路電源進(jìn)線的絕緣，當(dāng)出現(xiàn)下列情況時兩路進(jìn)線電源實現(xiàn)切換，確保分電屏所帶設(shè)備安全運(yùn)行。具體微機(jī)選線式直流絕緣監(jiān)測裝置控制器(PLC)邏輯如圖3所示

為實現(xiàn)上述功能需將常規(guī)的微機(jī)選線式直流絕緣監(jiān)測裝置的控制器(PLC)增加上述邏輯功能。其具體切換過程如下：

分電屏電源1運(yùn)行時，直流母線1絕緣降低或接地導(dǎo)致分電屏電源1絕緣降低或者接地時，微機(jī)選線式直流絕緣監(jiān)測裝置的控制器(PLC)判斷分電屏電源1運(yùn)行，且各個支路絕緣正常無接地現(xiàn)象，微機(jī)選線式直流絕緣監(jiān)測裝置的控制器(PLC)通過通訊使微機(jī)選線式直流絕緣監(jiān)測裝置輸出節(jié)點K1打開，接觸器1C動作返回，接觸器1C兩副常開節(jié)點1C11、1C12和1C21、1C22打開，常閉節(jié)點1C31、1C32和1C41、1C42閉合，接觸器1C兩副常開節(jié)點1C11、1C12和1C21、1C22打開瞬間電源1瞬間與母線斷開，1電源運(yùn)行燈滅，常閉節(jié)點1C41、1C42閉合瞬間給微機(jī)選線式直流絕緣監(jiān)測裝置的控制器(PLC)發(fā)電源1退出信號。當(dāng)常閉節(jié)點1C31、1C32閉合瞬間接觸器2C動作，接觸器2C兩副常開節(jié)點2C11、2C12和2C21、2C22閉合，常閉節(jié)點2C31、2C32和1C41、1C42打開，再次斷開接觸器1C線圈回路，當(dāng)接觸器2C兩副常開節(jié)點2C11、2C12和2C21、2C22閉合瞬間電源2投入，2電源運(yùn)行燈亮，常閉節(jié)點2C41、2C42打開瞬間給微機(jī)選線式直流絕緣監(jiān)測裝置的控制器(PLC)發(fā)電源2投入信號。

開關(guān)2KK同時選通節(jié)點1、2和節(jié)點5、6，或者開關(guān)2KK同時選通節(jié)點3、4和節(jié)點7、8；開關(guān)1KK任意時刻選通節(jié)點1、2或者節(jié)點3、4。

邏輯門模塊具體包括或門OR1、與門AND1和與門AND11，或門OR1的輸入信號包括直流分電屏母線過壓信號、直流分電屏母線欠壓信號和第一電源直流母線的絕緣狀態(tài)信號；與門AND1的輸入信號包括第二電源直流母線的絕緣狀態(tài)信號、第二電源直流母線的電壓信號和各支路的絕緣狀態(tài)信號，或門OR1和與門AND1的輸出作為與門AND11的輸入，與門AND11的輸出用于控制開關(guān)K1的打開。

邏輯門模塊還包括或門OR2、與門AND2和與門AND22，或門OR2的輸入信號包括直流分電屏母線過壓信號、直流分電屏母線欠壓信號和第二電源直流母線的絕緣狀態(tài)信號；與門AND2的輸入信號包括第一電源直流母線的絕緣狀態(tài)信號、第一電源直流母線的電壓信號和各支路的絕緣狀態(tài)信號，或門OR2和與門AND2的輸出作為與門AND22的輸入，與門AND22的輸出用于控制開關(guān)K2的打開。

下表1和表2為本實用新型轉(zhuǎn)換開關(guān)的節(jié)點示意圖。

2KK轉(zhuǎn)換開關(guān)觸頭分合表

表1

1KK觸頭分合表

表2

微機(jī)選線式直流絕緣監(jiān)測裝置的控制器(PLC)的輸出，當(dāng)電源1(或電源2)故障時，“電源1(或電源2)故障”指示燈亮，并發(fā)電源1(或電源2)故障報警指示信號；當(dāng)母線過壓(或欠壓)時，“母線過壓/欠壓、故障”指示燈亮，并發(fā)“母線過壓(或欠壓)報警”指示信號；當(dāng)支路絕緣故障時，“支路絕緣故障”指示燈亮，并發(fā)“支路絕緣故障”指示信號。其具體說明詳見圖5

本實用新型的有益效果為：完美解決由分電屏上級電源故障造成的“母線過壓”、“母線欠壓”、“電源進(jìn)線絕緣低或接地或者突然失電”的問題，確保分電屏所帶設(shè)備的安全運(yùn)行。適用于所有電廠、變電站等的分電屏。

上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進(jìn)行了描述，但并非對本實用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。