[发明专利]一种备自投高压配电柜

说明书

本发明公开一种备自投高压配电柜，包括双向负荷开关、备自投控制单元、出线端和至少两组母线端，至少两组所述母线端分别与所述双向负荷开关的输入端连接，所述双向负荷开关的输出端与所述出线端连接，所述双向负荷开关的控制端与所述备自投控制单元的输出端连接，每组所述母线端均连接有电容式电压传感器，并通过所述电容式电压传感器与所述备自投控制单元连接，所述电容式电压传感器均用于给所述备自投控制单元提供微安级电流信号。本发明采用电容式电压传感器替换传统的变压器式电压传感器和电子式电压传感器，有利于减小设备体积、降低功耗和减小生产成本。

技术领域

本发明涉及配电开关设备技术领域，具体涉及一种备自投高压配电柜。

背景技术

在动力机车交流高压供电常见的A、B类供区，多电源供电都安装有备自投控制装置，用以实现在主备电源之间的自动切换。而备自投装置均需要通过电压传感器来获取电压信号，并通过该电压信号获得对应的执行动作指令，从而完成失电高压母线到带电高压母线的自主快速切换，确保后级负载的正常用电。

传统的电压互感器采用的是一种铁芯加电磁线圈的降压型变压器结构，这种传统的电压互感器(PT)由于其电磁结构和绝缘处理等因素导致其体积大，且无法实现小型化处理。请参照图1，传统的高压配电柜包括开关设备柜和信号采样处理柜(PT柜)，进线端L1、L2作为A、B类负荷线路供区的双路电源进线母线端，是负载线路获得有效高压电源(电压等级≥6kV)的主要供给点。在这类供电设计中，常规技术方案基本采用电磁式电压互感器作为进线母线端的电压信号采集的传感器，但是由于电磁式电压互感器体积大、本身发热等原因，通常都被设计成独立的“PT柜”。

同时这种常规电压互感器还存在本身的功耗并容易受到外部不确定因素(诸如谐振、铁芯或线圈的发热等)导致备自投控制装置收到的电压信号(高压母线带电与否)存在很大的不确定性，直接导致主线路备自投系统存在一定的判断失误风险，进而造成负载用电的不稳定性与安全隐患。

虽然现有的电子式电压互感器(ET)也可以应用在本类控制装置中，但是由于这类设备的制造工艺与成本、当前电压等级下工程维护等因素制约了其应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种备自投高压配电柜，用于解决传统的电压互感器体积大且稳定性不高的问题。

本发明的内容如下：

一种备自投高压配电柜，包括双向负荷开关、备自投控制单元、出线端和至少两组母线端，至少两组所述母线端分别与所述双向负荷开关的输入端连接，所述双向负荷开关的输出端与所述出线端连接，所述双向负荷开关的控制端与所述备自投控制单元的输出端连接，每组所述母线端均连接有电容式电压传感器，并通过所述电容式电压传感器与所述备自投控制单元连接，所述电容式电压传感器均用于给所述备自投控制单元提供微安级电流信号。

优选的，所述备自投控制单元包括依次连接的采样检测单元、主控单元和执行单元，所述采样检测单元与所述电容式电压传感器连接，所述执行单元与所述双向负荷开关的控制端连接。

优选的，所述采样检测单元包括依次连接的采样电路、杂波处理电路、箝位电路和比较输出电路，所述杂波处理电路还依次连接有采样累计电路和基准电压电路，所述采样电路的输入端与所述电容式电压传感器连接，所述箝位电路与所述比较输出电路的第一输入端连接，所述基准电压电路与所述比较输出电路的第二输入端连接，所述比较输出电路的输出端与所述执行单元连接。

优选的，所所述电容式电压传感器等效为连接在一起的电容Co和电容Cg，电容Co的一端与所述母线端连接，电容Co的另一端与电容Cg的一端连接，该连接节点连接有信号输出端Uo，电容Cg的另一端接地。