CN218783620U - 三进线一母联自动转换开关电气联锁控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种三进线一母联自动转换开关电气联锁控制电路，包括一段母线、二段母线、分别通过Qs1开关和Qs2开关与一段母线、二段母线相连的两路市电变压器、通过Qs3开关与一段母线或二段母线相连通的备用电源以及与Qs1开关、Qs2开关、Qs3开关相连的母联柜，母联柜包括控制器、适配器和Qtie开关，Qs1开关、Qs2开关、Qs3开关、Qtie开关之间通过适配器形成电气联锁，Qtie适配器连接有第三方电源，Qtie适配器与Qs1适配器、Qs2适配器、Qs3适配器之间形成双回路环网电操电源供电电路。本实用新型实现了强弱电分离，提供了电气连锁的可靠性，又提高了电操电源的可靠性，在控制器可能存在的故障的情况下，适配器仍能在就地状态下保持系统可靠转换。

Description

三进线一母联自动转换开关电气联锁控制电路

技术领域

本实用新型涉及电器设备技术领域，尤其涉及一种三进线一母联自动转换开关电气联锁控制电路。

背景技术

目前在机场灯光站和供电局以及一些超大型建筑行业，通常采用两路市电单母线分段配合应急电源或备用电源接入的三进线一母联低压配电系统，因此配电系统在两路市电均故障的工况下，需要电源管理系统可以自动启动油机，自动投入油机或其他应急电源或备用电源，市电恢复后可以自动停止油机，并返回到市电供电模式。此系统具备控制两路市电+一路应急电源或备用电源的单母线分段产品，即可以监测三路电源，同时控制四个开关的电源转换系统，系统在自动状态下，由两路市电变压器供电，实现两进线一母联主接线结构，预留一路柴油发电车接口，要求任何一路电源出线故障时三路电源可以自动完成转换。如今市面上的常规方案，如两进线一母联系统和PLC控制系统，前者供电可靠性低，一旦双路市电都出现故障，将出现大面积停电，后者制造成本高，需要通过配电柜搭接方式实现电气互锁，检修困难。因此，设计一款成本低、可靠性高、维护方便的三进线一母联自动转换开关电气联锁控制电路成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种三进线一母联自动转换开关电气联锁控制电路。

本实用新型是通过以下技术方案予以实现：

一种三进线一母联自动转换开关电气联锁控制电路，包括一段母线、二段母线、分别通过Qs1开关和Qs2开关与一段母线、二段母线相连的两路市电变压器、通过Qs3开关与一段母线或二段母线相连通的备用电源以及与Qs1开关、Qs2开关、Qs3开关相连的母联柜，所述母联柜包括控制器、适配器和Qtie开关，所述Qs1开关、Qs2开关、Qs3开关、Qtie开关之间通过适配器形成电气联锁。

根据上述技术方案，优选地，所述适配器包括分别与控制器相连的Qs1适配器、Qs2适配器、Qs3适配器和Qtie适配器，所述Qs1适配器、Qs2适配器、Qs3适配器和Qtie适配器之间形成双回路环网电气联锁电路。

根据上述技术方案，优选地，所述Qtie适配器通过P1、P2端口连接有第三方电源，所述Qtie适配器通过E端口与Qs1适配器、Qs2适配器、Qs3适配器之间形成双回路环网电操电源供电电路。

根据上述技术方案，优选地，所述Qs1适配器通过B端口与Qs1开关相连接，所述Qs2适配器通过B端口与Qs2开关相连接，所述Qs3适配器通过B端口与Qs3开关相连接，所述Qtie适配器通过B端口与Qtie开关相连接。

根据上述技术方案，优选地，所述双回路环网电气联锁电路包括并联设置的Qs1合闸回路、Qs2合闸回路、Qtie合闸回路和Qs3合闸回路。

根据上述技术方案，优选地，所述Qs1合闸回路包括依次串联的1KA触点、Qs3开关的OF触点、并联设置的Qs2开关的OF触点和Qtie开关的OF触点、Qs1开关的PF触点，所述Qs2合闸回路包括依次串联的2KA触点、Qs3开关的OF触点、并联设置的Qs1开关的OF触点和Qtie开关的OF触点、Qs2开关的PF触点，所述Qtie合闸回路包括依次串联的3KA触点、并联设置的Qs1开关的OF触点和Qs2开关的OF触点、Qtie开关的PF触点，所述Qs3合闸回路包括依次串联的4KA触点、Qs1开关的OF触点、Qs2开关的OF触点、Qs3开关的PF触点。

根据上述技术方案，优选地，所述控制器通过1A端口和1C端口与Qs1适配器的A端口和C端口相连接，控制器通过2A端口和2C端口与Qs2适配器的A端口和C端口相连接，控制器通过3C端口与Qtie适配器的C端口相连接，控制器通过4C端口Qs3适配器的C端口相连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过适配器将电气联锁信号和电操电源进行双环网冗余配置，即实现了强弱电分离，提供了电气连锁的可靠性，又提高了电操电源的可靠性，在控制器可能存在的故障的情况下，适配器仍能在就地状态下保持系统可靠转换，使产品的实用性获得了较高的提升，为后期的运维提供了可靠的电气联锁保障。

附图说明

图1是三进线一母联主接线结构示意图。

图2是三进线一母联开关控制功能示意图。

图3是三进线一母联电气联锁控制电路示意图。

图4-7是Qs1适配器、Qs2适配器、Qs3适配器、Qtie适配器的接线示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本实用新型作进一步的详细说明。基于实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型包括一段母线、二段母线、分别通过Qs1开关和Qs2开关与一段母线、二段母线相连的两路市电变压器、通过Qs3开关与一段母线或二段母线相连通的备用电源以及与Qs1开关、Qs2开关、Qs3开关相连的母联柜，本例中两路市电变压器是一段母线和二段母线的常用电源，备用电源优选但不限于柴油发电机等应急电源，所述母联柜包括控制器、适配器和Qtie开关，所述Qs1开关、Qs2开关、Qs3开关、Qtie开关之间通过适配器形成电气联锁，所述适配器包括分别与控制器相连的Qs1适配器、Qs2适配器、Qs3适配器和Qtie适配器，所述Qs1适配器、Qs2适配器、Qs3适配器和Qtie适配器之间形成双回路环网电气联锁电路。其中，母联Qtie开关两端分别连接着一段母线和二段母线，为一段母线和二段母线的联络开关，当任何一路变压器故障时产品可以自动转换，每一个变压器可以同时带两端母线供电，当两路市电同时断电时，在自动状态下，一段母线和二段母线可以根据系统设置同时由柴油发电机电源(备用电源)供电，Qs3开关与Qs1开关、Qs2开关不应同时供电，存在电气互锁。此外，控制器通过适配器采集四个开关的分合闸状态以及电源状态信息进行开关的自动转换，适配器作为独立的执行器，通过采集四个开关的分合闸状态实现就地的双环网冗余电气联锁架构，实现强弱电分离，提高了电气联锁的稳定性，此外适配器外联第三方电源，通过采集第三方不间断电源建立双环网冗余的配电架构，保证的电操电源的供电可靠性，在离开控制器的情况下仍旧可以在适配器处于就地状态下保证自身电气联锁转换有效性。

根据上述实施例，优选地，所述Qtie适配器通过P1、P2端口连接有第三方电源，所述Qtie适配器通过E端口与Qs1适配器、Qs2适配器、Qs3适配器之间形成双回路环网电操电源供电电路。Qtie适配器接线端子P1、P2作为三进线一母联电源管理系统的操作控制电源的输入端口必须全部接入第三方不间断电源，此电源即作为四开关电操电源又作为控制系统的控制电源为控制器供电，当控制器出线故障时，电气联锁依旧可以独立工作，可以执行开关的就地电气转换，提高了运行可靠性。

根据上述实施例，优选地，如图2所示，Qs1适配器通过L1、L2、L3接口采集市电1号变压器电力参数，通过A口向控制器提供采样电源参数。Qs1适配器通过B口连接QF1开关的分合闸线圈、储能线圈以及OF状态触点，通过C口向控制器提供控制器线形成控制回路，接受控制器的控制。Qs1适配器通过D口实现与Qs2、Qtie、Qs3之间的双回路环网电气联锁，Qs1适配器通过E口实现与Qs2、Qtie、Qs3之间的双回路环网电操电源供电。Qs1适配器通过I口接入外部按钮实现就地合闸控制，Qs1适配器通过O口接入外部按钮实现就地分闸控制。

Qs2适配器通过L1、L2、L3接口采集市电2号变压器电力参数，通过A口向控制器提供采样电源参数。Qs2适配器通过B口连接Qs2开关的分合闸线圈、储能线圈以及OF状态触点，通过C口向控制器提供控制器线形成控制回路，接受控制器的控制。Qs2适配器通过D口实现与Qs1、Qtie、Qs3之间的双回路环网电气联锁，Qs2适配器通过E口实现与Qs1、Qtie、Qs3之间的双回路环网电操电源供电。Qs2适配器通过I口接入外部按钮实现就地合闸控制，Qs2适配器通过O口接入外部按钮实现就地分闸控制。

Qtie适配器通过P1、P2口接入第三方电源，为系统提供稳定电操电源。Qtie适配器通过B口连接Qtie开关的分合闸线圈、储能线圈以及OF状态触点，通过C口向控制器提供控制器线形成控制回路，接受控制器的控制。Qtie适配器通过E口实现与Qs1、Qs2、Qs3之间的双回路环网电气联锁，Qtie适配器通过E口输出稳定的电操电源并实现与Qs1、Qs2、Qs3之间的双回路环网电操电源供电。Qtie适配器通过I口接入外部按钮实现就地合闸控制，Qtie适配器通过O口接入外部按钮实现就地分闸控制。

Qs3适配器通过L1、L2、L3接口采集柴油发电机(备用电源)的电力参数，通过C口向控制器提供采样电源状态信息以及接受控制器的控制信号。Qs3适配器通过B口连接Qs3开关的分合闸线圈、储能线圈以及OF状态触点，Qs3适配器通过D口实现与Qs1、Qs2、Qtie之间的双回路环网电气联锁，Qs3适配器通过E口实现与Qs1、Qs2、Qtie之间的双回路环网电操电源供电。Qs3适配器通过I口接入外部按钮实现就地合闸控制，Qs3适配器通过O口接入外部按钮实现就地分闸控制。

控制器通过1A和1C口实现采集Qs1的开关状态、电源信息以及自动分合闸控制信号；控制器通过2A和2C口实现采集Qs2的开关状态、电源信息以及自动分合闸控制信号；控制器通过3C口实现采集Qtie的开关状态以及自动分合闸控制信号；控制器通过4C口实现采集Qs3的开关状态、柴油发电源电源电压状态信息以及自动分合闸控制信号；控制器通过K、S、T、S2-E、TIE-E接口实现与客户监控系统之间的信息交互以及柴油发电机启停信号输出、负荷卸载信号输出等。

根据上述实施例，优选地，如图3所示，所述双回路环网电气联锁电路包括并联设置的Qs1合闸回路、Qs2合闸回路、Qtie合闸回路和Qs3合闸回路，所述Qs1合闸回路包括依次串联的1KA触点、Qs3开关的OF触点、并联设置的Qs2开关的OF触点和Qtie开关的OF触点、Qs1开关的PF触点，所述Qs2合闸回路包括依次串联的2KA触点、Qs3开关的OF触点、并联设置的Qs1开关的OF触点和Qtie开关的OF触点、Qs2开关的PF触点，所述Qtie合闸回路包括依次串联的3KA触点、并联设置的Qs1开关的OF触点和Qs2开关的OF触点、Qtie开关的PF触点，所述Qs3合闸回路包括依次串联的4KA触点、Qs1开关的OF触点、Qs2开关的OF触点、Qs3开关的PF触点。

两路市电电源进线开关与母联开关之间设置有电气联锁，即Qs1、Qs2、Qtie任何状态下只允许两路同时合闸；同时，系统增加两路市电电源进线开关与发电机电源进线开关之间的电气联锁，即Qs1和Qs2全部分闸的时候，Qs3才允许合闸；Qs1和Qs2任意一个开关合闸时，Qs3无法合闸；Qs3合闸的时候，Qs1和Qs2无法合闸；当Qs3合闸时，母联Qtie可以根据设置选择自动投入或者不投入。如图3所示，Qs1、Qs2、Qtie、Qs3电操电源均来自于母联适配器P1、P2部端口并通过外部E端口实现了双环网冗余的配置，保证了转换开关电操电源的可靠性，电气联锁控制电路的技术原理如下：

控制器通过1KA触点的分断完成对Qs1开关合闸回路的控制。当适配器内的1KA触点闭合时，串接Qs3开关的OF触点为常闭状态时，且串接的Qs2开关OF或者Qtie开关OF未同时断开时，且Qs1本身的PF触点为常闭时，Qs1的合闸线圈XF的即可实现通电完成合闸动作。Qs1电气联锁实现的原理是：当Qs3的OF触点断开，即Qs3处于合闸位置时，此电气回路保证了Qs1不应进行电气合闸；当Qs2和Qtie的OF触点同时断开时，即Qs2和Qtie同时处于合闸位置时，此电气回路保证了Qs1不应进行电气合闸；以上任意两种状况出线，Qs1电气联锁都应禁止Qs1完成合闸。

控制器通过2KA触点的分断完成对Qs2开关合闸回路的控制。当适配器内的2KA触点闭合时，且串接Qs3开关的OF触点为常闭状态时，且串接的Qs1开关OF或者Qtie开关OF未同时断开时，且Qs2本身的PF触点为常闭时，Qs2的合闸线圈XF的即可实现通电完成合闸动作。Qs2电气联锁实现的原理是：当Qs3的OF触点断开，即Qs3处于合闸位置时，此电气回路保证了Qs2不应进行电气合闸；当Qs1和Qtie的OF触点同时断开时，即Qs1和Qtie同时处于合闸位置时，此电气回路保证了Qs2不应进行电气合闸；以上任意两种状况出线，Qs2电气联锁都应禁止Qs2完成合闸。

控制器通过3KA触点的分断完成对Qtie开关合闸回路的控制。当适配器内的3KA触点闭合时，且串接的Qs1开关OF或者Qs2开关OF未同时断开时，且Qtie本身的PF触点为常闭时，Qtie的合闸线圈XF的即可实现通电完成合闸动作。Qtie电气联锁实现的原理是：当Qs1和Qs2的OF触点同时断开时，即Qs1和Qs2同时处于合闸位置时，此电气回路保证了Qtie不应进行电气合闸。

控制器通过4KA触点的分断完成对Qtie开关合闸回路的控制。当适配器内的4KA触点闭合时，且串接的Qs1开关OF未断开时，且串接Qs2开关OF未断开时，且Qs3本身的PF触点为常闭时，Qs3的合闸线圈XF的即可实现通电完成合闸动作。Qs3电气联锁实现的原理是：当Qs1或者Qs2的OF触点任意一个断开时，即Qs1和Qs2任意一个处于合闸位置时，此电气回路保证了Qs3不应进行电气合闸。

基于上述实施例，本实用新型工作原理如下：当任意一路市电电源出现失压、断相、欠压、过压等故障不能保证负载正常用电时，由控制系统断开故障电源进线开关，同时发送负荷卸载信号卸载部分三级负荷并自动合上母联断路器，由另一路正常市电电源为一段和二段母线同时供电；当故障市电电源恢复正常时，可以自动断开母联断路器，转换至正常两路市电电源供电；当两路市电电源同时出现失压、断相、欠压、过压等故障不能保证负载正常用电时，控制系统可以自动发送发电机启动信号，将两路市电进线断路器和母联断路器同时分开后发送油机负荷卸载信号卸载部分三级负荷，控制系统确认收到发电机负荷卸载完成的反馈信号后，在发电机电源正常的情况下自动投入发电机电源(备用电源)，客户可以根据系统设置选择是否投入母联断路器；当任意一路市电恢复正常后，控制器系统可以自动停止发电机电源，确认发电机电源进线断路器和母联断路器同时分开后，返回到正常的市电电源供电。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种三进线一母联自动转换开关电气联锁控制电路，包括一段母线、二段母线、分别通过Qs1开关和Qs2开关与一段母线、二段母线相连的两路市电变压器、通过Qs3开关与一段母线或二段母线相连通的备用电源以及与Qs1开关、Qs2开关、Qs3开关相连的母联柜，其特征在于，所述母联柜包括控制器、适配器和Qtie开关，所述Qs1开关、Qs2开关、Qs3开关、Qtie开关之间通过适配器形成电气联锁。

2.根据权利要求1所述一种三进线一母联自动转换开关电气联锁控制电路，其特征在于，所述适配器包括分别与控制器相连的Qs1适配器、Qs2适配器、Qs3适配器和Qtie适配器，所述Qs1适配器、Qs2适配器、Qs3适配器和Qtie适配器之间形成双回路环网电气联锁电路。

3.根据权利要求2所述一种三进线一母联自动转换开关电气联锁控制电路，其特征在于，所述Qtie适配器通过P1、P2端口连接有第三方电源，所述Qtie适配器通过E端口与Qs1适配器、Qs2适配器、Qs3适配器之间形成双回路环网电操电源供电电路。

4.根据权利要求2或3所述一种三进线一母联自动转换开关电气联锁控制电路，其特征在于，所述Qs1适配器通过B端口与Qs1开关相连接，所述Qs2适配器通过B端口与Qs2开关相连接，所述Qs3适配器通过B端口与Qs3开关相连接，所述Qtie适配器通过B端口与Qtie开关相连接。

5.根据权利要求3所述一种三进线一母联自动转换开关电气联锁控制电路，其特征在于，所述双回路环网电气联锁电路包括并联设置的Qs1合闸回路、Qs2合闸回路、Qtie合闸回路和Qs3合闸回路。

6.根据权利要求5所述一种三进线一母联自动转换开关电气联锁控制电路，其特征在于，所述Qs1合闸回路包括依次串联的1KA触点、Qs3开关的OF触点、并联设置的Qs2开关的OF触点和Qtie开关的OF触点、Qs1开关的PF触点，所述Qs2合闸回路包括依次串联的2KA触点、Qs3开关的OF触点、并联设置的Qs1开关的OF触点和Qtie开关的OF触点、Qs2开关的PF触点，所述Qtie合闸回路包括依次串联的3KA触点、并联设置的Qs1开关的OF触点和Qs2开关的OF触点、Qtie开关的PF触点，所述Qs3合闸回路包括依次串联的4KA触点、Qs1开关的OF触点、Qs2开关的OF触点、Qs3开关的PF触点。

7.根据权利要求2、3、5、6中任意一项的所述一种三进线一母联自动转换开关电气联锁控制电路，其特征在于，所述控制器通过1A端口和1C端口与Qs1适配器的A端口和C端口相连接，控制器通过2A端口和2C端口与Qs2适配器的A端口和C端口相连接，控制器通过3C端口与Qtie适配器的C端口相连接，控制器通过4C端口Qs3适配器的C端口相连接。

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