智能变压器双路供电系统及主从电源切换方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能变压器双路供电系统及主从电源切换方法，由主电源供电系统、主从电源供电切换系统、稳压输出系统和备用电源构成双路供电系统；主电源供电系统用于智能变压器的日常供电，稳压输出系统将主从电源供电切换系统输出的电压稳压为5V输出；主从电源供电切换系统的切换过程是针对主电源采样信号进行比较判断进而执行保持为主电源供电系统输出或断开主电源供电电路，同时利用撑住电容放电保持供电直至接通备用电源，并转而由备用电源投入供电。本发明专利技术实现了智能变压器主从电源的无扰动切换。源的无扰动切换。源的无扰动切换。

【技术实现步骤摘要】
智能变压器双路供电系统及主从电源切换方法


[0001]本专利技术涉及智能配电网领域，更具体地说是一种智能变压器双路供电系统及主从电源切换方法。

技术介绍

[0002]由于监控水平不能满足要求，供电系统中10KV配电台区和低压配电室的各种用电信息，包括电压、电流、功率因数、变压器油温、变压器油位、变压器低压桩头温度、变压器整体运行状态等不能及时被掌握，造成变压器、配电室设备故障、供电质量偏低、变压器烧毁等问题。常规手段是针对故障进行人力排查，但由于故障发生存在不确定性，导致人工排查效果不佳。包括在人工巡视时设备并无故障，但在没有人工巡视阶段出现问题，造成停电、设备损坏等不可挽回的经济损失；另一方面，在人员对设备进行检修时，需要断开配电室电源，或是因出现意外情况电源被断开时，导致无法满足对变压器的不间断供电的要求，并因此影响用户的使用。
[0003]目前已有双电源转换电路，其虽然实现了双电源的切换，但仍然存在有短暂切换时间，不能实现无缝连接达到中间不断电的效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种智能变压器双路供电系统及主从电源切换方法，以减少人力巡查的劳动强度，提高供电稳定性和可靠性，实现无扰动切换，保证用电的安全性和可靠性。
[0005]本专利技术为解决技术问题采用如下技术方案：
[0006]本专利技术智能变压器双路供电系统的特点是：由主电源供电系统、主从电源供电切换系统、稳压输出系统和备用电源构成；
[0007]所述主电源供电系统的输出依次经所述主从电源供电切换系统和稳压输出系统接入智能变压器，用于智能变压器的日常供电；
[0008]所述稳压输出系统用于将所述主从电源供电切换系统的输出电压稳压为5V输出；
[0009]所述主从电源供电切换系统在实时检测到所述主电源供电系统被切断时，切换为备用电源供电；在实时检测到主电源供电恢复时，禁用备用电源，切换为主电源供电；并利用电源电压下降后的涓流和撑住电容放电实现主从电源的无扰动切换。
[0010]本专利技术智能变压器双路供电系统的特点也在于：所述主电源供电系统包括三相供电电路、滤波模块以及宽电压隔离DCDC模块；
[0011]由所述三相供电电路将三相交流电转换为直流电压，所述三相交流电至少有一相连通以保持供电；
[0012]所述滤波模块用于防止三相干扰信号；
[0013]所述宽电压隔离DCDC模块用于输出稳定的12V电压。
[0014]本专利技术智能变压器双路供电系统的特点也在于：所述主从电源供电切换系统包括
主电源采样电路、带回滞功能的精密比较器、主从电源切换装置以及撑住电容；
[0015]所述主电源采样电路用于采集主电源的电压；
[0016]所述带回滞功能的精密比较器用于实时判断主电源是否被切断；
[0017]所述撑住电容用于在断开主电源后保证不断电无扰动地切换到备用电源。
[0018]利用本专利技术智能变压器双路供电系统的主从电源切换方法的特点是按如下过程进行：
[0019]步骤一：由主电源采样电路实时对主电源供电系统的输出进行采样，获得主电源采样信号；
[0020]步骤二：将所述主电源实时采样信号输入到带回滞功能的精密比较器中通过比较获得判断结果；若判断结果为主电源导通，则备用电源电路保持为开路，并保持由主电源供电系统输出；若判断结果为主电源断开，则进行步骤三；
[0021]步骤三：断开主电源供电电路，同时利用电源电压下降后的涓流和撑住电容放电保持供电，直至接通备用电源；
[0022]步骤四：由备用电源投入供电。此时精密比较器也在实时监控主电源导通情况，一旦主电源导通，切断备用电源恢复主电源供电。切换过程与步骤三一致。
[0023]与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在：
[0024]1、本专利技术在主电源被切断时，采用了备用电源给变压器供电，可保证长期不断电。备用电源的电压范围较广，可为9V
‑
20V；这一形式对电池的要求不高，相比较于使用备用电路的设计，更为经济和便捷。
[0025]2、本专利技术在进行主从电源切换时可实现无扰动切换，当检测到主电源供电系统被切断时，切换为备用电源供电；撑住电容在主电源供电时储存能量，在主电源切断的瞬间首先由电源电压下降后的涓流先进行持续供电，随后电压下降到一定程度时，由撑住电容释放电量进行供电，用于在备用电源接入之前的供电，以此保证无扰动切换。
[0026]3、本专利技术在电路设计上实现了切换速度非常快的特点，更加保证了切换的无扰动性。
[0027]4、本专利技术在主电源供电的设计中设计了三相供电。三相供电电路输入为三相交流电，转为直流电压输出，这样只要保证至少有一相在供电，电路就能正常输出供电。更加保证了供电的不间断性和可靠性。
[0028]5、本专利技术在主电源供电系统中的稳压部分用了宽电压隔离的DCDC模块，较于普通的DCDC模块，特点是500V的高电压输入都可工作，可以适用于三相供电的电源电压范围特别大的特殊情况。
附图说明
[0029]图1为本专利技术智能变压器双路供电系统的结构示意图；
[0030]图2a为本专利技术中主电源供电系统中的三相供电电路原理图；
[0031]图2b为本专利技术中主电源供电系统中的滤波模块原理图；
[0032]图2c为本专利技术中主电源供电系统中的宽电压隔离DCDC模块原理图；
[0033]图3为本专利技术中主从电源切换系统原理图；
[0034]图4为本专利技术中稳压输出电路原理图。
具体实施方式
[0035]参见图1，本实施例中智能变压器双路供电系统由主电源供电系统、主从电源供电切换系统、稳压输出系统和备用电源构成。
[0036]主电源供电系统的输出依次经主从电源供电切换系统和稳压输出系统接入智能变压器，用于智能变压器的日常供电。
[0037]如图4所示稳压输出系统用于将主从电源供电切换系统的输出电压稳压为5V输出，主电源供电电路采用三相供电，电源输入范围较宽，设置稳压输出系统能够保证智能变压器供电电压稳定。
[0038]主从电源供电切换系统在实时检测到主电源未被切断时，保持备用电路为开路；而在由主从电源供电切换系统实时检测到主电源供电系统被切断时，切换为备用电源供电；在备用电源供电时，实时检测到主电源导通时，切换为主电源供电；切换过程利用电源电压下降后的涓流和撑住电容储存的电量放电供电，保证主从电源的无扰动切换。
[0039]本实施例中主电源供电系统包括三相供电电路、滤波模块以及宽电压隔离DCDC模块。
[0040]如图2a所示，由三相供电电路将三相交流电转换为直流电压，三相交流电至少有一相连通以保持供电。图2a中的压敏电阻RV1、RV2和RV3用于雷电保护，保险丝FU1、FU2和FU3用于短路保护，二极管D1、D2和D3为整流二极管；本实施例中三相供电电路输入为三相交流电，转为直流电压输出，因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能变压器双路供电系统，其特征是：由主电源供电系统、主从电源供电切换系统、稳压输出系统和备用电源构成；所述主电源供电系统的输出依次经所述主从电源供电切换系统和稳压输出系统接入智能变压器，用于智能变压器的日常供电；所述稳压输出系统用于将所述主从电源供电切换系统的输出电压稳压为5V输出；所述主从电源供电切换系统在实时检测到所述主电源供电系统被切断时，切换为备用电源供电；在实时检测到主电源供电恢复时，禁用备用电源，切换为主电源供电；并利用电源电压下降后的涓流和撑住电容放电实现主从电源的无扰动切换。2.根据权利要求1所述的智能变压器双路供电系统，其特征是：所述主电源供电系统包括三相供电电路、滤波模块以及宽电压隔离DCDC模块；由所述三相供电电路将三相交流电转换为直流电压，所述三相交流电至少有一相连通以保持供电；所述滤波模块用于防止三相干扰信号；所述宽电压隔离DCDC模块用于输出稳定的12V电压。3.根据权利要求1所述的智能变压器双路供电系统，其特征是：所述主...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡社教，王延凤，魏常勇，牛朝，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：