[发明专利]低压直流供配电设备及方法

说明书

本发明公开了低压直流供配电设备，包括从低压变压器输出端开始依输入输出关系依次为均流单元、三相整流单元、止逆保护单元、电压/电流检测单元、直流滤波单元、回路分配单元、直流负载单元、储能单元和中央数据处理单元。本发明还公开了低压直流供配电方法，采用低压直流供配电设备，将双回线路/双电源低压三相交流电整流成两路直流电，并将两路直流电并联，直接供给直流负载。本发明针对交流供配电系统双回线路/双电源不能长时间，长时期并联运行的不足，提供一种低压直流供配电系统的技术，做成直流双回线路/双电源并联运行，从而提高供配电系统供电的连续性、稳定性。

技术领域

本发明应用于低压供配电系统，具体涉及一种二级及以上负荷用户车间低压供配电系统的设备及方法。

背景技术

目前，绝大多数用户低压供配电系统是三相交流供电。二级及以上负荷的用户，是双回线路/双电源供电，以保证供电的可靠性。

由于交流电的特性，如果需要双回线路/双电源并联运行，就需要同周期、同相位。双回线路电源不可避免的存在着电压差，并联运行时就存在环流的问题。所以，双回线路/双电源的供电系统是独立运行的，当其中的一个回路/电源发生故障时，马上投入另一个回路/电源，担负起两个回路的全部用电负荷。即两个回路是互为备用的，通过母联开关的投切来并联、分断两个回路。正常情况下，母联开关是处于分断的状态。

双回线路/双电源供电，当其中的一个回路发生故障后，就需要闭合母联，由正常回路向断电的回路供电。当然，在特殊情况下也可以在两个回路都有电时闭合母联。母联的投切可以设置成手动投切或自动投切。人工手动投切的时间要1-10分钟，在其中的一个回路因故障无电时，根本保证不了供电的连续性。自动投切即备自投，备自投过程一般也要2秒左右，这个过程虽然已经比较短了，但是还是无法满足诸如化工生产等连续性生产装置对供电连续性要求比较高的用户，仍然会导致这些用户设备联锁停机、装置跳车，给企业造成非常大的经济损失甚至安全事故。

另一方面，在发生电网闪络时，备自投一般是不会动作的，有的用户干脆就没有设置备自投。这样，在发生电网闪络时，常常引起生产装置跳车。

电网闪络是指电网电压在短时间内较大幅度波动或瞬时跌落及失电，在1秒左右又迅速恢复的现象，俗称“晃电”。这种现象具有时间短、地点不确定、随机性强等特点。受线路或电气设备短路或大用电户突摔负荷造成的局域电网系统电压大幅度波动和电源瞬间消失，短时间内又自动恢复的现象。只是“晃”一下即过，但是如果设备和系统抵御晃电的能力较差，将给生产带来不应有的损失，会直接导致生产线主要工艺设备停运。而这些设备，只要有一台停运，就会引起联锁反应，使整个工厂停运。这一方面给企业连续稳定生产带来很大的影响，另一方面给这类企业造成的经济损失也是巨大的并可能引起安全事故。

电网闪络有以下几种原因：自然因素、设备因素、人为因素。

自然因素：雷电、大风、大雾，随着自然灾害频发和严重，近些年来，电网闪络的频度和强度也越来越大。

设备因素：并联用户，同一用户的并联设备性能、运行状况不良等，都会造成紧邻配电网络的闪络。

人为因素：对电力的不合理使用、调度，设备维护不到位，操作人员的误操作等造成的瞬时短路等问题，都会导致紧邻配电网的瞬时电压跌落。

由于各种设备运行年代参差不齐，系统受内外因素影响较多，如雷击、台风、污闪引起的线路短路，相邻回路故障、设备故障、大型电机启动、输入电源异常等都有可能引起供电系统晃电。由此会对临近变配电的用户造成影响，甚至引起跳车。

因此，对于一个用户来说，这些外来因素引起的电网闪络用户是无法避的。图1所示的是现行的典型的双回线路变配电系统，这样的变配电系统无法克服电网闪络对负载的影响。