[实用新型]直流分段母线智能切换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，特别是一种直流分段母线智能切换装置。

背景技术

直流电源广泛应用于变电站、发电厂，给通信设备、信号设备、保护设备、自动装置、事故照明、应急电源及断路器操作提供直流电源。直流电源系统的可靠性、安全性直接影响到电力系统供电的可靠性和安全性。目前，变电站或发电厂直流电源系统电气主接线在使用单母线分段或环网接线方式时，其母联分段断路器采用的是空气开关器件、隔离开关器件或接触器，需要人工操作，不能实现直流电源的无缝切换，给变电站、发电厂运行带来极大的隐患。

近几年国内专利数据库公开了一些相关的专利技术：

例如【专利号】CN201210368440.3，【名称】变电站直流操作双电源智能无缝切换装置；

该发明公开了一种变电站直流操作双电源智能无缝切换装置，在第一、二路辅助无缝切换装置配合下，通过PLC控制双极直流母联断路器K3，进行Ⅰ、Ⅱ段直流母线切换；本发明采用二极管截止的直流隔离技术及高频开关器件的输入、输出端的隔离技术、稳压技术，确保故障电源不会影响正常电源，实现当任一套直流电源输入电压发生故障时，可自动隔离故障的直流输入电压并将故障电源所带负载无缝（0秒）自动切换到正常电源装置，当故障消除可立即恢复正常工作状态，当蓄电池需均充时直接均充，解决了蓄电池自动定时均充的难题，切换过程时间更短，电压波动更小。达到了变电站直流操作双电源高质量的智能无缝切换，实现变电站直流电源设备的无人值守。但该装置使用的是3只直流接触器进行直流回路切换，接触器响应时间慢，运行速度慢；并且该发明没有判断失压母线的原因是否属于永久性故障，使其不能很好地实现因为永久性故障而退出切换。

发明内容

本实用新型目的在于克服现有技术的不足，提供一种直流分段母线智能切换装置，采用本实用新型替代母联空气开关器件或接触器，解决目前直流电源系统自动化程度低、可靠性差的问题，并且能增加系统运行速度，提高工作效率以及判断失压母线的原因是否属于永久性故障以便退出切换，以确保直流电源设备安全稳定运行。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种直流分段母线智能切换装置，主要由相互连接的主电路和控制电路组成；所述主电路主要包括直流I段母线、直流II段母线、直流电源I、直流电源II、直流电压变送器FY1、直流电压变送器FY2、直流电流变送器FL1、直流电流变送器FL2、MOSFET管K1、MOSFET管K2、电力二极管D1、电力二极管D2、电容C1、电容C2；

所述控制电路主要包括控制器，还包括分别与控制器相连接的驱动电路单元、信号采集单元、通信接口单元；

所述直流电压变送器FY1、直流电压变送器FY2分别设于直流I段母线的正负极、直流II段母线的正负极之间，并分别与信号采集单元连接；

所述直流电流变送器FL1、直流电流变送器FL2分别设于直流电源I、直流电源II的正极上，并与信号采集单元连接；

所述MOSFET管K1的栅极连接控制电路中的驱动电路单元，漏极（D）连接直流I段母线的正极，源极（S）连接直流II段母线的正极；所述MOSFET管K2的栅极（G）连接控制电路中的驱动电路单元，漏极（D）连接直流I段母线的负极，源极（S）连接直流II段母线的负极；

所述电力二极管D1、电力二极管D2分别与MOSFET管K1、MOSFET管K2反向并联；

所述电容C1、电容C2分别设于直流I段母线的正负极、直流II段母线的正负极之间；所述电容C1、电容C2分别与直流电压变送器FY1、直流电压变送器FY2并联。

在本实用新型中，所述直流电压变送器FY1、直流电压变送器FY2用于检测两段母线电压是否正常；所述直流电流变送器FL1和直流电流变送器FL2分别是两个MEACON直流电流变送器，用于检测两段母线的电流大小以及判断直流母线是否处于故障；所述MOSFET管K1和MOSFET管K2用于提高电路的热稳定性和安全性；所述电力二极管D1、电力二极管D2分别与MOSFET管K1、MOSFET管K2反向并联，用于关断MOSFET管时进行续流；所述电容C1、电容C2用于平滑母线电压。