无扰动稳定控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种无扰动稳定控制装置（Ⅱ），在供电线路断电的情况下，该装置能根据系统的状态以最快的速度把负荷切换到备用线路上，避免在电源切换时造成运行中断或设备冲击损坏，简化切换操作并减少误操作，以保证负荷不断电连续运行。该装置包括高压设备和控制设备，所述高压设备包括双馈线配置的供电系统，主馈线向母线Ⅰ段供电，备用馈线向母线Ⅱ段供电，双馈线分别设有电压互感器、断路器和空气开关；母线Ⅰ段和母线Ⅱ段分别设有电压互感器和隔离开关，母线Ⅰ段和母线Ⅱ段之间通过母联开关连接；所述控制设备包括ＣＰＵ控制器、电源模块、管理模件；电压互感器、空气开关、断路器和隔离开关接ＣＰＵ控制器的控制端，ＣＰＵ控制器与管理模件之间实现通讯。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种无扰动稳定控制装置，适用于连续工业生产过程的400V供电 系统石化、煤炭、冶金、热电厂等或发电厂的电源系统以及环保系统等领域。
技术介绍
电网中安装有大量的继电保护、自动装置等，供电网络复杂，目前由于电网庞大， 受自然环境影响较大，设备多，故障的概率较高，易出现供电短时间中断现象，同时我 国供电系统优先保证电网的稳定，因此电压等级越低，出现供电短时间中断(晃电)的概率越高，对用电企业的影响也就越大；至电网的供电回路越少，对用电企业的影响也 就越大。由于化工钢铁企业中压一般为不接地系统，但是由于系统大，系统电容电流大，虽 然安装消弧线圈，往往发生单相接地后，迅速发展为多相短路，母线电压将迅速波动； 同时由于生产工艺的需要，往往装有大容量的整流变压器，系统中有大量的谐波，对继 电保护装置、自动控制设备造成干扰，设备故障率增加，从而造成供电系统异常波动； 400V保护往往是热耦、熔断器保护，故障切除时间长(一般200mS以上)；系统有大 量成组自启动电机存在时，往往启动电流特别大(有时可能引起保护误动作)，存在母 线电压波动大、时间长；对于部分大型企业为保证供电可靠性，中压系统为并列运行， 系统中任何设备故障都会引起电源波动，设备越多出现电压波动的概率越高。
技术实现思路
本技术针对现有技术存在的问题，提供一种无扰动稳定控制装置，在供电线路 断电的情况下，该装置能根据系统的状态以最快的速度把负荷切换到备用线路上，避免 在电源切换时造成运行中断或设备冲击损坏，简化切换操作并减少误操作，以保证负荷 不断电连续运行。本技术的目的是通过以下措施实现的-一种无扰动稳定控制装置，它包括高压设备和控制设备，其特征是 所述高压设备包括双馈线配置的供电系统，主馈线向母线I段供电，备用馈线向母3有电压互感器和隔离开关，母线i段和母线n段之间通过母联开关连接；所述控制设备包括CPU控制器、电源模块、管理模件；上述电压互感器分别接CPU控制器的信号输入端，空气开关、断路器和隔离开关接 CPU控制器的控制端，CPU控制器与管理模件之间实现通讯。管理模件包括显示模块、打印模块和通讯模块。包括显示器、打印机、GPS系统、DCS系统及其它智能设备。本技术相比现有技术具有如下优点1. 根据断路器的状态自动识别是运行于双馈线的方式或是双馈线加母联的方式2. 正常情况下实现馈线一、母联、馈线二三者之间的人工切换3. 故障情况下实现主馈线、备用馈线之间的快速、同相、残压和长延时切换4. PT断线报警5. 装置提供保护闭锁、故障闭锁、开位异常闭锁等多种闭锁功能6. 支持多种通讯方式，可直接或转接至DCS系统或电气监控管理系统，以及硬件GPS对 时功能具体实施方式本技术的无扰动稳定控制装置，CPU控制器采用32位CPU加DSP结构、14位AD 等为主单元，完成测量、逻辑和切换、显示、通信等功能，同时采用了大容量的存储芯片 以及可编程逻辑芯片，另外装置采用了整面板、整背板新型结构设计，交、直流分开，开 关量输入和输出部分均采用光电隔离技术，提高了装置的整体可靠性和安全性。如图l，图2所示，本技术的无扰动稳定控制装置包括高压设备和控制设备，高压设备包括双馈线配置的供电系统，主馈线向母线i段供电，备用馈线向母线n段供电，双馈线分别设有电压互感器、断路器和空气开关；母线I段和母线n段分别设有电压互感器和隔离开关，母线I段和母线II段之间通过母联开关连接。所述控制设备包括CPU控制器、电源模块、管理模件；上述电压互感器1PT、 2PT、 3PT、 4PT分别接CPU控制器的信号输入端，空气开关 1ZKK、 2ZKK、 3ZKK，断路器1DL、 2DL、 3DL和隔离开关1HJD、 2HJD分别接CPU控制器的控制端，CPU控制器与管理模件之间实现通讯。空气开关1ZKK为母联开关。 CPU控制器采集双馈线和母线I段、母线II段的电压信号，并采集各开关的状态，根据被测电压线路运转情况，控制各开关的开合动作。CPU控制器完成模拟量和开关量测量、操作信息、事件记录、事故记录的显示、打印、 通讯、GPS校时等。电源模件输出+5V， 土15V和+24V电源，供装置内部使用。电源为交/直流两用。各种 开关量信号(空接点)经继电器和光电两级隔离转换为小信号供CPU使用。将从现场PT 来的电压信号经过高精度电流输出型电压互感器隔离、滤波转换为小信号供CPU使用。各种信号以继电器空接点方式输出，可接光字牌、DCS系统或其它设备。由CPU发出的出口跳合闸指令由逻辑组合并经光电隔离和中间继电器隔离放大后由 干簧继电器空接点输出。装置通过通讯管理模块可同时提供两路通信 一路RS485现场总线，可以实现与电 气监控管理系统联网通信，或者用于接入DCS系统，默认规约为MODBUS; —路为RS232 接口，可以将数据下载到计算机进行显示或打印电流、电压录波曲线，并作分析。也可以 同时提供两路RS485现场总线，实现与电气监控管理系统双网通信，或者用于接入DCS 系统，默认规约为MODBUS。装置不仅可通过通信进行对时，而且有GPS天文时钟硬件 同步接口，与GPS进行精确对时，误差《lmS。装置起动切换(包括人工切换)，装置将纪录动作时间、本次切换的所有定值、投退 标志、起动原因、切换方式，以及各个动作时刻的分支电压、频差、相差等相关信息。所 有时间信息都将纪录保存，而且并不因掉电或复归而丢失。同时纪录事件信息和发生时间。装置起动切换后，对起动前5个周波，起动后2秒对频差、相差、母线电压、工作分 支、备用分支电流幅值进行录波。可将数据下载到计算机中进行显示或打印电流电压录波 曲线，并作分析。如图2所示，供电系统双馈线的配置方式时双馈线之一向母线供电，两断路器中 一台合闸，另一台分闸，鉴于环路电流的原因，经常不允许两条线路同时合闸，两馈线解 列运行，此时，母联开关为合位；或者双馈线加母联的配置方式时鉴于冗余的原因，电 力负荷被分配在两段母线中，母联断路器正常情况下处于分闸状态。当主馈线侧发生故障时，主馈线开关被跳开，由于不存在原动力和励磁，因此残压的 幅值和频率将随时间逐渐衰减，残压与备用馈线电压间的相位差将逐渐增大。正常情况人工进行切换。故障情况下在快速切换；当母电压衰减到65%—70%左右 时合上备用电源，进行同相判别切换，则既能保证电动机安全，又使电动机转速下降不太 多，即"同相切换"；当残压衰减到20%—40%额定电压后实现的切换，通常称为"残压切换"；当事故切换开始时，装置自动起动"长延时切换"作为事故切换的总后备。当双馈线均正常工作时，母线I段和母线II段电压均正常时，各断路器及空气开关的 配置为1DL合、1ZKK合、3ZKK分、2DL合、2ZKK合。当馈线一出现故障，馈线二电压正常时，切换后各断路器和空气开关的配置方式为2DL合、2ZKK合、3ZKK合、1ZKK分、1DL分或合。当馈线二出现故障，馈线一电压正常时，切换后各断路器和空气开关的配置方式为1DL合、1ZKK合、3ZKK合、2ZKK分、2DL分或合。1、 快速切换则既能保证设备安全，时间又短，即"快速切换。快速切换时间应小于0.2S，因而 普遍采用快速开关切换。同时试验表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无扰动稳定控制装置（Ⅱ），它包括高压设备和控制设备，其特征是：　所述高压设备包括双馈线配置的供电系统，主馈线向母线Ⅰ段供电，备用馈线向母线Ⅱ段供电，双馈线分别设有电压互感器、断路器和空气开关；母线Ⅰ段和母线Ⅱ段分别设有电压互感器和 隔离开关，母线Ⅰ段和母线Ⅱ段之间通过母联开关连接；　所述控制设备包括ＣＰＵ控制器、电源模块、管理模件；　上述电压互感器分别接ＣＰＵ控制器的信号输入端，空气开关、断路器和隔离开关接ＣＰＵ的控制端，ＣＰＵ控制器与管理模件之间实现通讯 。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚胜，张道明，
申请(专利权)人：上海合富共展机电科技有限公司，南京合富共展机电科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]