相序监控双路电自动转换柜制造技术

一种相序监控双路电自动转换柜的体系结构，针对ＵＰＳ前的低压供电线路上可能引发大事故的各种小概率事件，提供了一套低压配电中双路电安全自动转换的较全面解决方案。这套方案能够可靠防止错相、缺相、过压和欠压的电力输入到后级用电系统；能够抑制电源浪涌干扰；能够在常用、备用电输入和ＵＰＳ断电发生时，发出本地和远程警示信号，并显示记录停电时间，可人工消除警示信号，但系统正常供电后又能自动恢复到预警状态；能够在常用、备用电输入没有错相、缺相、过压和欠压情况下自动地转换电力，且有机械和电子互锁，确保后级为单一电力来源；能够提供主要子系统发生故障时的紧急处置预案，消除了体系结构自身的单点故障隐患。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低压配电领域。
技术介绍
银行证券、邮电通信、航天航空、国防军工和临床医疗的大型计算中心或网络通信中心都要求可靠而精密的电力供应，其供电系统一般采用多台有冗余备份的在线式UPS+双路市电+多台有冗余备份的快速启动柴油发电机的高可靠配置模式，在UPS之前的低压配电中，双路市电之间、市电与发电机之间的转换一般采用带机械和电子互锁功能的自动互投设备ATS。在这些高可靠而精密的低压供配电系统中，一些影响电力质量的，较大发生概率的随机问题，已经可以通过适当安装高品质的成品设备得以解决。譬如，针对雷电感应、大功率用电设备启停和电力线路切换所产生的电源瞬态浪涌，市场已有具备反映时间＜1nS、最大浪涌通流能力达600kA和正弦波跟踪特性的瞬态浪涌保护器(如美国EFI公司生产的TITAN SE系列)可供选用；针对雷电电流脉冲沿建筑物钢筋随机无序下导而产生的高频辐射，对大型计算中心或网络通信中心的低压供配电系统以及用电设备的干扰，市场已有具备能在雷电先导束接近时产生先发上闪流的控雷端子、离开自身20CM使辐射能降至近乎零的容性下导体和容易打入大地深层接地电极的室外控雷系统(如瑞士EF公司的EF控雷系统)可供那些大型计算中心或网络通信中心所在的特殊建筑设施选用。在上述大型计算中心或网络通信中心的低压供配电系统中，虽然安装了瞬态浪涌保护系统、室外控雷系统等保障供电质量的子系统，有效地提高了低压供配电的可靠性与精密度，但是，依然普遍存在着较小概率的事故隐患。譬如，运行中的UPS不能防护双路市电间以及市电与发电机间由ATS或人工转换时、或市电停电后再来电时发生的相序错或缺相事故。这样的事故一旦发生，势必烧毁UPS以及后级用电设备，后级设备损失的情况，依UPS保险管(FUSE)熔断丝熔断反应时间的不一致性而有所不同。问题的严重性在于损坏的硬件设备是可估价的，而这些大型计算中心或网络通信中心在事中丢失的数据与业务中断所造成的损失是不可估量的。1994年，某银行省分行计算中心曾经历这样一场事故。当时相序错误的市电烧毁了2台80KVA UPS和正在运行的1台巨型磁盘阵列，该银行集中在这个中心的一个省会城市的业务，中断6小时之久。这类事故发生的直接原因是电力部门或用电单位变电站的施工人员没有严格按照规程操作，人为疏忽致使相序错误的市电或发电机电送至下级用电机构。也就是说，如果没有人为疏忽，这类事故永远不会发生。因此，这是一个小概率事件。但是这样的小概率事故造成的损失是惊人的，值得引起注意。最近几年，通讯与网络的应用技术得到迅猛发展，计算中心的规模愈发巨大。如，中国工商银行实现了全国一个数据处理中心；中国银行正在实施全球一个数据处理中心的规划。不言而喻，这些中心对于供电系统可靠性的要求更高了。另一方面，国际知名电气设备制造商生产的采用成熟技术、具有很高可靠性、满足单一功能的各种电气部件不断面市。但针对上述小概率事件仍无良好的解决方案。
技术实现思路
本组合专利技术的目的就是提供一套UPS前的低压安全配电体系结构，以消除供电系统中可能引发大事故的小概率事件隐患。该体系结构具有相序监控双路电自动转换功能、全交流自恢复停电报警功能并集成瞬态浪涌保护功能，能有效地防止低压配电系统发生供电质量问题时危及用电设备和数据，为用电系统提供高可靠性、高安全性和高纯度的电力。本组合专利技术具有以下优点(1)本组合专利技术以多个单项成熟技术为基础，构成一个完整的相序监控双路电自动转换柜体系结构。根据该体系结构，采用国际知名电气设备制造商生产的某些电气功能部件，可以直接生产出成品设备，推向市场，满足当前大型计算中心或网络通信中心低压供配电系统安全可靠之必须。(2)本组合专利技术针对UPS前的低压供电线路上可能引发大事故的各种小概率事件，提供了一套低压配电中双路电安全自动转换的较全面解决方案。这套方案考虑到能够可靠防止将错相、缺相、过压和欠压的电力输入到后级用电系统；能够抑制电源浪涌干扰；能够在发生错相、缺相、过压和欠压情况或常用、备用电输入和UPS断电情况时，有区分地发出本地和远程警示信号，并可显示记录停电时间，可人工部分或全部消除闪光、声响、本地或远程警示信号，但系统正常供电后又能自动恢复到预警状态；能够在常用电输入和备用电输入上没有错相、缺相、过压和欠压情况下自动地转换电力，且有机械和电子互锁，确保后级用电系统输入为单一电力来源；能够提供主要子系统发生故障时的紧急处置预案，消除了体系结构自身的单点故障隐患。下面结合说明书附图就本专利技术的一体化关联关系与功能进行描述。本专利技术的相序监控双路电自动转换柜体系结构，主要功能子系统包括电压和相序检测控制子系统(3)、自动电源转换子系统(4)、互锁开关断路器分合闸控制子系统(5)、瞬态电源浪涌保护子系统(6)、全交流自复位断电报警子系统(7)、分压电源指示子系统(1)和电压电流显示子系统(2)。电压和相序检测控制子系统(3)电压和相序检测控制子系统(3)的电源输入/监测取样端与系统常用电的输入端连接，监测常用电的输入状态。常用电的输入状态正常与否，决定了电压和相序检测控制子系统(3)的输出端电压信号的有无以及相序错指示灯是否点亮。电压和相序检测控制子系统(3)的输出端与自动电源转换子系统(4)的电源输入/监测取样端连接，直接控制自动电源转换子系统(4)。当电压和相序检测控制子系统(3)监测到常用电输入存在缺相、错相、断电、过压或欠压电源质量问题时，电压和相序检测控制子系统(3)的输出端无电压信号，相序错指示灯点亮，这时无论自动电源转换子系统(4)处于备用电工作状态还是两路全失电状态，都不可能将有问题的常用电转换到相序监控双路电自动转换柜的输出端。另一套电压和相序检测控制子系统(3)与系统备用电输入端的连接及实现功能跟上述镜像相同。互锁开关断路器分合闸控制子系统(5)互锁开关断路器分合闸控制子系统(5)的输入端与常用电输入的一路相线连接，其输出端直接控制自动电源转换子系统(4)的互锁开关断路器的电压脱扣线圈。只有当常用电输入有电时，才允许自动电源转换子系统(4)的互锁开关断路器合闸，而当常用电输入断电时，自动电源转换子系统(4)的互锁开关断路器必须分闸。另一套互锁开关断路器分合闸控制子系统(5)与备用电输入的连接方法及实现功能跟上述镜像相同。自动电源转换子系统(4)自动电源转换子系统(4)主要功能是进行常用、备用电输入之间的自动转换，且有机械和电子互锁装置，使系统同一时间只能有一路输入电回路的互锁开关断路器合闸，确保相序监控双路电自动转换柜的输出端为单一电力来源。在互锁开关断路器分合闸控制子系统(5)和电压和相序检测控制子系统(3)的配合控制下，完成在常用、备用两路电输入之间的自动转换动作。只有当两个互锁开关断路器分合闸控制子系统(5)和两个和电压和相序检测控制子系统(3)检测到常用、备用电输入电力正常，即不缺相、不错相、不过压及不欠压时才允许自动电源转换子系统(4)完成常用、备用电输入之间自动转换动作。在此前提下，常用、备用电输入之间自动转换的规则是①当常用、备用电输入都有电时，常用电输入回路的互锁开关断路器合闸，备用电输入回路的互锁开关断路器分闸；②当常用电输入断电，备用电输入有电时，常用电输入回路的互锁开关断路器本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术涉及一种相序监控双路电自动转换柜体系结构，主要功能子系统包括：两个相序和电压检测控制子系统（３）、自动电源转换子系统（４）、两个互锁开关断路器分合闸控制子系统（５）、瞬态电源浪涌保护子系统（６）、全交流自复位断电报警子系统（７）、远程报警器（９）、两个分压电源指示子系统（１）、电压与电流显示子系统（２）和两个备用开关断路器（１３）。

【技术特征摘要】
1.本发明涉及一种相序监控双路电自动转换柜体系结构，主要功能子系统包括两个相序和电压检测控制子系统(3)、自动电源转换子系统(4)、两个互锁开关断路器分合闸控制子系统(5)、瞬态电源浪涌保护子系统(6)、全交流自复位断电报警子系统(7)、远程报警器(9)、两个分压电源指示子系统(1)、电压与电流显示子系统(2)和两个备用开关断路器(13)。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜法全，
申请(专利权)人：北京博恩达特商用技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]