一种抑制变压器励磁涌流的双电源切换装置及其切换方法制造方法及图纸

一种双电源切换装置，双电源切换装置通过负载侧变压器(9)对负载进行供电，其特征在于，包括双电源切换装置包括包括常用电源(1)、备用电源(2)、常用电源A相晶闸管(3)、常用电源B相晶闸管(4)、常用电源C相晶闸管(5)、备用电源A相晶闸管(6)、备用电源B相晶闸管(7)、备用电源C相晶闸管(8)、负载侧变压器(9)以及负载(10)；还包括控制模块，控制模块用于计算常用电源开关断开时刻的负载侧变压器(9)各铁心柱磁通与负载侧变压器(9)各铁心柱预期磁通的差值，当差值小于预定值时，闭合该铁心柱相对应的备用电源(2)的两相开关。还提供了一种双电源切换装置的切换方法。该切换装置和方法可以消除负载侧变压器励磁涌流，结构简单、成本低廉，控制灵敏高效。

A Double Power Supply Switching Device for Inrush Current Suppression of Transformer and Its Switching Method

A dual power supply switching device is characterized in that the dual power supply switching device supplies power to the load through a load side transformer (9). The device comprises a common power supply (1), a standby power supply (2), a common power supply A-phase thyristor (3), a common power supply B-phase thyristor (4), a common power supply C-phase thyristor (5), a standby power supply A-phase thyristor (6), and a standby power supply B-phase thyristor (7). C-phase thyristor (8), load-side transformer (9) and load (10) of standby power supply; also includes control module, which is used to calculate the difference between the flux of load-side transformer (9) and the expected flux of load-side transformer (9). When the difference is less than the predetermined value, the two-phase switch corresponding to the standby power supply (2) is closed. A switching method of dual power supply switching device is also provided. The switching device and method can eliminate the inrush current of the load side transformer. The structure is simple, the cost is low, and the control is sensitive and efficient.

【技术实现步骤摘要】
一种抑制变压器励磁涌流的双电源切换装置及其切换方法
本专利技术涉及电力变换领域，具体涉及一种抑制负载侧变压器励磁涌流的双电源切换装置及其切换方法。
技术介绍
对敏感负载供电时，为了保证供电可靠性，常使用双电源切换装置对负载进行供电。常用电源正常时，常用电源通过常用电源侧开关对负载供电，当常用电源发生故障时，常用电源侧开关断开，备用电源侧开关闭合，备用电源通过备用电源侧开关对负载供电。而负载侧常有变压器，由于在双电源装置切换过程中，负载侧变压器会产生磁通饱和，从而产生励磁涌流，对电力系统产生冲击。而现有的双电源切换方法中无法解决此问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对双电源切换装置对负载变压器供电结构，提供一种可以抑制切换过程中负载变压器中产生的励磁涌流的双电源装置切换方法。具体而言，本专利技术提供了一种双电源切换装置，所述双电源切换装置通过负载侧变压器(9)对负载进行供电，其特征在于，所述包括双电源切换装置包括常用电源(1)、备用电源(2)、所述常用电源(1)输出侧A相连接至常用电源A相晶闸管(3)的输入侧，常用电源(1)输出侧B相连接至常用电源B相晶闸管(4)的输入侧，常用电源(1)输出侧C相连接至常用电源C相晶闸管(5)的输入侧；所述备用电源(2)输出侧A相连接至备用电源A相晶闸管(6)的输入侧，备用电源(2)输出侧B相连接至备用电源B相晶闸管(7)的输入侧，备用电源(2)输出侧C相连接至备用电源C相晶闸管(8)的输入侧；所述常用电源A相晶闸管(3)输出侧与备用电源A相晶闸管(6)输出侧并联后连接至所述负载侧变压器(9)输入侧A相，常用电源B相晶闸管(4)输出侧与备用电源B相晶闸管(7)输出侧并联后连接至负载侧变压器(9)输入侧B相，常用电源C相晶闸管(5)输出侧与备用电源C相晶闸管(8)输出侧并联后连接至负载侧变压器(9)输入侧C相；负载侧变压器(9)输出侧a相连接至负载(10)输入侧a相，负载侧变压器(9)输出侧b相连接至负载(10)输入侧b相，负载侧变压器(9)输出侧c相连接至负载(10)输入侧c相；还包括控制模块，所述控制模块用于计算常用电源开关断开时刻的负载侧变压器(9)各铁心柱磁通与负载侧变压器(9)各铁心柱预期磁通的差值，当所述差值小于预定值时，闭合该铁心柱相对应的备用电源(2)的两相开关。进一步地，所述常用电源A相晶闸管(3)、常用电源B相晶闸管(4)、常用电源C相晶闸管(5)、备用电源A相晶闸管(6)、备用电源B相晶闸管(7)、备用电源C相晶闸管(8)均为反并联的两个晶闸管组成的开关模块。进一步地，所述负载侧变压器(9)是降压变压器或升压变压器或隔离变压器，所述负载(10)为交流负载。进一步地，所述常用电源(1)和备用电源(2)输出工频或高频三相交流电。进一步地，所述的常用电源A相晶闸管(3)、常用电源B相晶闸管(4)、常用电源C相晶闸管(5)导通时，常用电源(1)对负载侧变压器(9)进行供电，备用电源A相晶闸管(6)、备用电源B相晶闸管(7)、备用电源C相晶闸管(8)须处于关断状态；备用电源A相晶闸管(6)、备用电源B相晶闸管(7)、备用电源C相晶闸管(8)导通时，备用电源(2)对负载侧变压器(9)进行供电，常用电源A相晶闸管(3)、常用电源B相晶闸管(4)、常用电源C相晶闸管(5)须处于关断状态。进一步地，所述一种双电源切换装置的切换方法包括下述步骤：步骤S1、检测常用电源(1)是否发生故障，如果常用电源(1)没有发生故障，则继续检测；如果常用电源(1)发生故障，则发出常用电源A相晶闸管(3)、常用电源B相晶闸管(4)、常用电源C相晶闸管(5)断开信号，进入步骤S2；步骤S2、检测常用电源A相晶闸管(3)、常用电源B相晶闸管(4)、常用电源C相晶闸管(5)是否完全断开，如果检测到未完全断开，则继续检测，如果检测到完全断开，则计算并记录下此刻变压器各铁心柱的磁通，做为各铁心柱的剩磁，进入步骤S3；步骤3、实时计算各铁心柱的预期磁通和剩磁的差值，进入流程4；步骤4、对比此刻AB相铁心柱的预期磁通和剩磁的差值是否小于或等于设定值ψset，如果小于等于设定值，则进入步骤7；如果大于设定值，则进入步骤5；步骤5、对比此刻BC相铁心柱的预期磁通和剩磁的差值是否小于或等于设定值ψset，如果小于等于设定值，则进入步骤10；如果大于设定值，则进入步骤6；步骤6、对比此刻CA相铁心柱的预期磁通和剩磁的差值是否小于或等于设定值ψset，如果小于等于设定值，则进入步骤13；如果大于设定值，则返回步骤4；步骤7、发出备用电源A相晶闸管(6)、备用电源B相晶闸管(7)的合闸信号，进入步骤8；步骤8、对比此刻BC相铁心柱的预期磁通和剩磁的差值是否小于或等于设定值ψset，对比此刻CA相铁心柱的预期磁通和剩磁的差值是否小于或等于设定值ψset，如果两者同时小于等于设定值，则进入步骤9；如果其中之一仍大于设定值，则返回步骤7；步骤9、发出备用电源C相晶闸管8合闸信号，切换步骤结束；步骤10、发出备用电源B相晶闸管7、备用电源C相晶闸管8的合闸信号，进入步骤11；步骤11、对比此刻CA相铁心柱的预期磁通和剩磁的差值是否小于或等于设定值ψset，对比此刻AB相铁心柱的预期磁通和剩磁的差值是否小于或等于设定值ψset，如果两者同时小于等于设定值，则进入步骤12；如果其中之一仍大于设定值，则返回步骤10；步骤12、发出备用电源A相晶闸管6合闸信号，切换步骤结束；步骤13、发出备用电源A相晶闸管6、备用电源C相晶闸管8的合闸信号，进入步骤14；步骤14、对比此刻AB相铁心柱的预期磁通和剩磁的差值是否小于或等于设定值ψset，对比此刻BC相铁心柱的预期磁通和剩磁的差值是否小于或等于设定值ψset，如果两者同时小于等于设定值，则进入步骤15；如果其中之一仍大于设定值，则返回步骤13；步骤15、发出备用电源B相晶闸管7合闸信号，切换步骤结束。进一步地，在步骤2中，各铁心柱磁通瞬时值采用常用电源的线电压积分计算得到，公式如下：式中，uAB(t)、uBC(t)、uCA(t)是指三个线电压在t时刻的瞬时值，ψtr(t)是各个线电压所对应的铁心柱中的磁通量在t时刻的瞬时值，则各铁心柱的剩磁的公式如下：式中，ψStr,AB、ψStr,BC、ψStr,CA分别指三个铁心柱的剩磁。进一步地，在步骤3中，各铁心柱的预期磁通由备用电源(2)的各线电压积分得到，计算公式如下：预期磁通和剩磁的差值的计算公式如下：式中，ualt,AB、ualt,BC、ualt,CA分别是备用电源(2)的三个线电压在t时刻的瞬时值。进一步地，AB相铁心柱的预期磁通和剩磁的差值的计算公式如下：BC相铁心柱的预期磁通和剩磁的差值的计算公式如下：此刻CA相铁心柱的预期磁通和剩磁的差值的计算公式如下：本专利技术的优势在于：1)本专利技术能够在切换过程中，抑制或者消除负载侧变压器的励磁涌流现象。2)本专利技术所提出的控制方法简单实用，磁通的计算经过合理简化，磁通值是通过电压积分计算得到，计算方便。通过实时比对预期磁通值和剩磁值，得到差值，当差值小于设定值时，进行相应相的切换，切换方法较简单。3)本专利技术在检测到磁通符合条件的第一时间进行切换，将切换时间减小到了最短，减少了负载断电的时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双电源切换装置，所述双电源切换装置通过负载侧变压器(9)对负载进行供电，其特征在于，所述包括双电源切换装置包括常用电源(1)、备用电源(2)、所述常用电源(1)输出侧A相连接至常用电源A相晶闸管(3)的输入侧，常用电源(1)输出侧B相连接至常用电源B相晶闸管(4)的输入侧，常用电源(1)输出侧C相连接至常用电源C相晶闸管(5)的输入侧；所述备用电源(2)输出侧A相连接至备用电源A相晶闸管(6)的输入侧，备用电源(2)输出侧B相连接至备用电源B相晶闸管(7)的输入侧，备用电源(2)输出侧C相连接至备用电源C相晶闸管(8)的输入侧；所述常用电源A相晶闸管(3)输出侧与备用电源A相晶闸管(6)输出侧并联后连接至所述负载侧变压器(9)输入侧A相，常用电源B相晶闸管(4)输出侧与备用电源B相晶闸管(7)输出侧并联后连接至负载侧变压器(9)输入侧B相，常用电源C相晶闸管(5)输出侧与备用电源C相晶闸管(8)输出侧并联后连接至负载侧变压器(9)输入侧C相；负载侧变压器(9)输出侧a相连接至负载(10)输入侧a相，负载侧变压器(9)输出侧b相连接至负载(10)输入侧b相，负载侧变压器(9)输出侧c相连接至负载(10)输入侧c相；还包括控制模块，所述控制模块用于计算常用电源开关断开时刻的负载侧变压器(9)各铁心柱磁通与负载侧变压器(9)各铁心柱预期磁通的差值，当所述差值小于预定值时，闭合该铁心柱相对应的备用电源(2)的两相开关。...

【技术特征摘要】
1.一种双电源切换装置，所述双电源切换装置通过负载侧变压器(9)对负载进行供电，其特征在于，所述包括双电源切换装置包括常用电源(1)、备用电源(2)、所述常用电源(1)输出侧A相连接至常用电源A相晶闸管(3)的输入侧，常用电源(1)输出侧B相连接至常用电源B相晶闸管(4)的输入侧，常用电源(1)输出侧C相连接至常用电源C相晶闸管(5)的输入侧；所述备用电源(2)输出侧A相连接至备用电源A相晶闸管(6)的输入侧，备用电源(2)输出侧B相连接至备用电源B相晶闸管(7)的输入侧，备用电源(2)输出侧C相连接至备用电源C相晶闸管(8)的输入侧；所述常用电源A相晶闸管(3)输出侧与备用电源A相晶闸管(6)输出侧并联后连接至所述负载侧变压器(9)输入侧A相，常用电源B相晶闸管(4)输出侧与备用电源B相晶闸管(7)输出侧并联后连接至负载侧变压器(9)输入侧B相，常用电源C相晶闸管(5)输出侧与备用电源C相晶闸管(8)输出侧并联后连接至负载侧变压器(9)输入侧C相；负载侧变压器(9)输出侧a相连接至负载(10)输入侧a相，负载侧变压器(9)输出侧b相连接至负载(10)输入侧b相，负载侧变压器(9)输出侧c相连接至负载(10)输入侧c相；还包括控制模块，所述控制模块用于计算常用电源开关断开时刻的负载侧变压器(9)各铁心柱磁通与负载侧变压器(9)各铁心柱预期磁通的差值，当所述差值小于预定值时，闭合该铁心柱相对应的备用电源(2)的两相开关。2.根据权利要求1所述的一种双电源切换装置，其特征在于，所述常用电源A相晶闸管(3)、常用电源B相晶闸管(4)、常用电源C相晶闸管(5)、备用电源A相晶闸管(6)、备用电源B相晶闸管(7)、备用电源C相晶闸管(8)均为反并联的两个晶闸管组成的开关模块。3.根据权利要求2所述的一种双电源切换装置，其特征在于，所述负载侧变压器(9)是降压变压器或升压变压器或隔离变压器，所述负载(10)为交流负载。4.如权利要求1所述的一种双电源切换装置，其特征在于，所述常用电源(1)和备用电源(2)输出工频或高频三相交流电。5.如权利要求1所述的一种双电源切换装置通过负载变压器对负载进行供电的结构，其特征在于，所述的常用电源A相晶闸管(3)、常用电源B相晶闸管(4)、常用电源C相晶闸管(5)导通时，常用电源(1)对负载侧变压器(9)进行供电，备用电源A相晶闸管(6)、备用电源B相晶闸管(7)、备用电源C相晶闸管(8)须处于关断状态；备用电源A相晶闸管(6)、备用电源B相晶闸管(7)、备用电源C相晶闸管(8)导通时，备用电源(2)对负载侧变压器(9)进行供电，常用电源A相晶闸管(3)、常用电源B相晶闸管(4)、常用电源C相晶闸管(5)须处于关断状态。6.一种双电源切换装置的切换方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：步骤S1、检测常用电源(1)是否发生故障，如果常用电源(1)没有发生故障，则继续检测；如果常用电源(1)发生故障，则发出常用电源A相晶闸管(3)、常用电源B相晶闸管(4)、常用电源C相晶闸管(5)断开信号，进入步骤S2；步骤S2、检测常用电源A相晶闸管(3)、常用电源B相晶闸管(4)、常用电源C相晶闸管(5)是...

【专利技术属性】
技术研发人员：何宇，汪永茂，雷秉霖，李兴东，冯雷，鄢伦，于帅，邢小平，王云帆，戴岳，赵雨田，黄犇，张辉睿，吴大立，谢炜，蓝宇，陈淼，孙朝晖，陈昶，钟晖，李文华，黄瑞明，肖涛，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42