一种快速开关控制装置的制造方法
【专利摘要】一种快速开关控制装置，包括机箱、集成开关电源、分闸晶闸管模块、合闸晶闸管模块、触发板、控制板，集成开关电源、分闸晶闸管模块、合闸晶闸管模块、触发板、控制板安装在快速开关柜内的一个机箱内；箱体内部依次设置集成开关电源、分闸晶闸管模块、合闸晶闸管模块、触发板；所述集成开关电源与控制板之间采用信号电缆JP4连接，控制板与触发板之间采用凤凰端子JP5、凤凰端子JP6和导线相连，控制板与外部控制装置通过光纤相连；触发板与外部控制装置相连；有益效果是：板卡少，故障点少，逻辑结构简单，出现故障容易排查，缩短了设备停电维修时间，大大提升了供电可靠性。
【专利说明】
一种快速开关控制装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种控制装置属于高压输配电系统装置技术领域，具体涉及一种快速开关的控制装置。
【背景技术】
[0002]SSTS(智能固态切换开关)是一种应用于配电网中并通过实时监视敏感负荷的电能质量，在敏感负荷的电压闪变、瞬低、中断等情况发生时，能够快速将敏感负荷的电源供应由一路电源向另一路电源的转换智能型开关装置。SSTS(智能固态切换开关)采用高耐压电力晶闸管和快速开关并联运行的方式。在电源接入时，同步触发电力晶闸管与快速开关合闸回路，利用电力晶闸管导通时间短的特点快速地将电源接入，在开关完全闭合后，然后再关断电力晶闸管，实现负荷电流无冲击地从电力晶闸管转移到开关上;在电源切除时，也是同时触发电力晶闸管与开关的分闸回路，快速开关在断开时，电流从开关转移到电力晶闸管快速熄弧，实现电流在过零点关断。快速开关分合时，电力晶闸管快速熄灭电弧，大大延长了快速开关寿命。
[0003]目前，电力系统常用的无间断、高质量电源接入方式包括UPS(无间断供电电源)、DVR(动态电压恢复器)以及SSTS(智能固态切换开关)。在低压小容量配电系统中这三种接入方式都有着较为普遍的应用，并都有各自的优缺点。但在大容量或1kV以上的配电系统中，与SSTS相比较其他两种设备有着下面几个明显的缺点:一是造价高、损耗大、维护复杂，UPS的电池系统如果要满足大容量输出要求，需要大容量的电池或者电池数量多来支撑，然而电池系统又需要定时维护保养，定期更换;二是结构复杂、可靠性相对较低，应用于1kV系统中UPS和DVR，由器件的耐压等级限制，往往需要多器件的串并联使用，然而多串并联的器件应用往往伴随着其他均流、均压等冗余电路设计和驱动电路的大功率与同一性等严苛要求。从而大大增加了设备本身的故障发生几率。
[0004]快速开关作为SSTS设备中一个非常关键的组成部分，在很大程度上决定着整套设备的技术参数水平和运行性能。然而，作为快速开关的核心部分一一控制器，则是决定快速开关性能水平的关键部分。所以，从某种意义上说，一个性能优良的快速开关控制，是SSTS整体性能能够充分发挥的基础。
[0005]有一项快速开关控制器实用新型专利201310682409.1，采用背板，光入光出板，控制板，触发板、晶闸管板和电源板组成;该实用新型专利功能强大，但是板卡多，如果有故障则故障点相对较多，较为难以排查。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的就是克服现有技术的不足，提供一种结构更加简单、紧凑、集成度高的快速开关的控制装置。
[0007]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案为:一种快速开关控制装置，包括机箱、集成开关电源、分闸晶闸管模块、合闸晶闸管模块、触发板、控制板，其特征于:集成开关电源、分闸晶闸管模块、合闸晶闸管模块、触发板，控制板安装在快速开关柜内的一个机箱内；所述机箱内上部设置有一块控制板，机箱与控制板之间设有控制板支架;所述箱体内部依次设置集成开关电源、分闸晶闸管模块、合闸晶闸管模块、触发板;所述集成开关电源与控制板之间采用信号电缆JP4连接，控制板与触发板之间采用凤凰端子JP5、凤凰端子JP6和导线相连，控制板与外部控制装置通过光纤相连;触发板与分闸晶闸管模块、合闸晶闸管模块之间采用信号电缆线连接;触发板与外部控制装置相连;所述机箱采用铁制机箱，外部涂有绝缘漆。
[0008]根据以上所述的一种快速开关控制装置，其特征于:所述集成开关电源外接的电源为220V交流或直流;所述集成开关电源的输出电压为直流24V+、24V GND、12V+、12V GND,5V+;其中12V直流和5V直流共地电平;所述集成开关电源端口分别为220V电源输入端、集成开关电源+220V电源输入端、-220V电源输入端、+24V电压正负输出端、-24V电压正负输出端、12V正输出端、12V/5V共地输出端和5V正输出端，其中:+24V电压正负输出端、-24V电压正负输出端、12V正输出端、12V/5V共地输出端和5V正输出端与凤凰端子JP4连接，凤凰端子JP4中的5脚和6脚短接。
[0009]根据以上所述的一种快速开关控制装置，其特征于:控制板与外部控制装置采用光纤连接，其中:控制板上的光纤头分别为:合闸命令接收光纤头、分闸命令接收光纤头、巡检回报信号发射光纤头、分闸位置信号发射光纤头和合闸位置信号发射光纤头;控制板通过凤凰端子JP2与分闸电容充电电源相连，分闸电容充电电源的正极、负极与分闸电容并联，控制板通过凤凰端子JP3与合闸电容充电电源相连，合闸电容充电电源的正极、负极与合闸电容并联，分闸电容、合闸电容的正极与控制板连接。
[0010]本实用新型与现有技术相比的有益效果是:本实用新型板卡少，故障点少，逻辑结构简单，出现故障容易排查，缩短了设备停电维修时间，大大提升了供电可靠性。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型实施例快速开关控制装置的主视图；
[0012]图2为图1俯视图；
[0013]图3为本实用新型实施例控制板的主视图；
[0014]图4为本实用新型实施例触发板的主视图；
[0015]图5为本实用新型实施例快速开关控制装置的原理图；
[0016]图符说明:1.集成开关电源;2.分闸晶闸管模块;3.合闸晶闸管模块;4-触发板;5.控制板;6.外部控制装置；7.分闸电容充电电源；8.合闸电容充电电源；9.分闸线圈；10.合闸线圈；11.控制板支架;Cl.分闸电容；C2.合闸电容；D.二极管;0P1.合闸命令接收光纤头;0P2.分闸命令接收光纤头;0P3.巡检回报信号发射光纤头;U79.分闸位置信号发射光纤头;U80.合闸位置信号发射光纤头。
【具体实施方式】
[0017]下面结合实施例对实用新型作进一步的详细说明。
[0018]图1至图5是本实用新型实施例的示意图，本实用新型一种快速开关控制装置，包括机箱、集成开关电源1、分闸晶闸管模块2、合闸晶闸管模块3、触发板4、控制板5，其特征于:集成开关电源1、分闸晶闸管模块2、合闸晶闸管模块3、触发板4、控制板5安装在快速开关柜内的一个机箱内；所述机箱内上部设置有一块控制板5，机箱与控制板之间设有控制板支架11;所述箱体内部依次设置集成开关电源1、分闸晶闸管模块2、合闸晶闸管模块3、触发板4;所述集成开关电源I与控制板5之间采用信号电缆JP4连接;控制板I与触发板4之间采用凤凰端子JP5、凤凰端子JP6和导线相连，控制板与外部控制装置6通过光纤相连;触发板4与分闸晶闸管模块2、合闸晶闸管模块3之间采用信号电缆线连接;触发板4与外部控制装置6相连，接受外部电信号进行分合闸，并将分合闸位置信号发送给外部控制装置6;所述机箱采用铁制机箱，外部涂有绝缘漆。
[0019]所述集成开关电源I外接的电源为220V交流或直流;所述集成开关电源的输出电压为直流24V+、24V 6冊(6仰代表共地端)、12￥+、12￥ GND、5V+;其中12V直流和5V直流共地电平;所述集成开关电源I端口分别为220V交(直)流电源输入端、集成开关电源+220V电源输入端、-220V电源输入端、+24V电压正负输出端、-24V电压正负输出端、12V正输出端、12 V/5V共地输出端和5V正输出端，其中:+24V电压正负输出端、-24V电压正负输出端、12V正输出端、12V/5V共地输出端和5V正输出端与凤凰端子JP4连接，凤凰端子JP4中的5脚和6脚短接。
[0020]图5为本实用新型实施例快速开关控制装置的原理图，控制板5与外部控制装置6采用光纤连接，传输分合闸命令、巡检回报信号以及回报分合闸位置信号，其中:控制板5上的光纤头分别为:合闸命令接收光纤头0P1、分闸命令接收光纤头0P2、巡检回报信号发射光纤头0P3、分闸位置信号发射光纤头U79和合闸位置信号发射光纤头U80;合闸命令接收光纤头OPl和分闸命令接收光纤头0P2在收到合分闸命令时，将合分闸命令的光信号转换成电信号传输给所述控制板5;在空闲状态时所述所述合闸命令接收光纤头和分闸命令接收光纤头则接受快速开关状态巡检信号;所述巡检回报发射光纤头0P3将所述开关巡检信号的处理结果信号发送给所述外部控制装置;所述分闸位置信号发射光纤头U79、合闸位置信号发射光纤头U80将快速开关的合、分状态发送给控制板5;所述控制板5使用凤凰端子JP2中的7针接收分闸命令，合闸命令，并将分闸位置和合闸位置的电信号向外部控制装置6回报;控制板5接收到分合闸命令后输出给触发板4，并将输出分合闸允许信号发送给外部控制装置;控制板5通过凤凰端子JP2与分闸电容充电电源7相连，分闸电容充电电源7的正极、负极与分闸电容Cl并联，控制板5通过凤凰端子JP3与合闸电容充电电源8相连，合闸电容充电电源8的正极、负极与合闸电容C2并联，分闸电容Cl、合闸电容C2的正极与控制板5连接。
[0021]所述控制板5检测快速开关的分合闸电容充电电压是否在合理范围内，并随时给所述电容充电或者切断充电回路以防止电容充电电压过高；在收到分合闸信号后进行防抖，确定是分合闸命令后发出触发信号，触发晶闸管连通分合闸回路并使开关动作；同时关闭储能电容充电回路，使电容放电时不再充电；当电流放完之后，晶闸管自动截止，关闭分合闸回路;等开关分合闸到位之后，重新开始对电容充电，并恢复检测功能。
[0022]所述控制板5使用12针凤凰端子JP2接收分闸电容电压信号、合闸电容电压信号、开关处于实验位置的合闸命令、开关处于工作位置的合闸命令、分闸命令，接收开关传来的自动分闸允许信号。
[0023]所述控制板使用12针凤凰端子JP3接收自动合闸允许信号、输出分闸电容充电控制信号、分闸电容正极信号、合闸电容充电控制信号、合闸电容正极信号。所述控制板根据合闸电容电压输出合闸电容充电节点信号，给外部控制器上报合闸电容储能信息。所述控制板根据分闸电容电压输出分闸电容充电节点信号，给外部控制器上报合闸电容储能信息。
[0024]所述控制板使用4针凤凰端子JPl接收开关传感器的电源信号和传感器的回报信号。同时可以将分闸位置和合闸位置的电信号向外部控制器回报。
[0025]所述控制板通过两针凤凰端子JP5给触发板下发合闸触发命令，触发合闸晶闸管模块3;通过两针凤凰端子JP6给触发板下发分闸命令，触发分闸晶闸管模块2。
[0026]所述触发板通过两针凤凰端子JPlI接收控制板下发的合闸触发命令，并通过7针凤凰端子JP13的1、2、3脚触发合闸晶闸管;所述触发板通过两针凤凰端子JP12接收控制板下发的分闸触发命令，并通过7针凤凰端子JP13的5、6、7脚触发分闸晶闸管。
[0027]所述晶闸管模块通过导线与充放电电容相连，并通过导线串联在分合闸回路当中。分合闸晶闸管分别在接收到分合闸命令时导通，将电容与分闸线圈9或合闸线圈10导通。在电容与分闸线圈9、合闸线圈10回路中并联有二极管D。通过二极管将线圈中的剩余电流续流，防止断开充电回路在分合闸线圈中产生较高过电压。
[0028]所述外部控制装置6包括阀基电子单元;所述阀基电子单元包括阀基电子单元电源板、监控DSP板，触发逻辑板、光发射板，光回报板。
[0029]最后应该说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种快速开关控制装置，包括机箱、集成开关电源、分闸晶闸管模块、合闸晶闸管模块、触发板、控制板，其特征于:集成开关电源、分闸晶闸管模块、合闸晶闸管模块、触发板，控制板安装在快速开关柜内的一个机箱内；所述机箱内上部设置有一块控制板，机箱与控制板之间设有控制板支架;所述箱体内部依次设置集成开关电源、分闸晶闸管模块、合闸晶闸管模块、触发板;所述集成开关电源与控制板之间采用信号电缆JP4连接，控制板与触发板之间采用凤凰端子JP5、凤凰端子JP6和导线相连，控制板与外部控制装置通过光纤相连；触发板与分闸晶闸管模块、合闸晶闸管模块之间采用信号电缆线连接;触发板与外部控制装置相连;所述机箱采用铁制机箱，外部涂有绝缘漆。2.根据权利要求1所述的一种快速开关控制装置，其特征于:所述集成开关电源外接的电源为220V交流或直流；所述集成开关电源的输出电压为直流24V+、24V GND、12V+、12VGND、5V+;其中12V直流和5V直流共地电平;所述集成开关电源端口分别为220V电源输入端、集成开关电源+220V电源输入端、-220V电源输入端、+24V电压正负输出端、-24V电压正负输出端、12V正输出端、12V/5V共地输出端和5V正输出端，其中:+24V电压正负输出端、-24V电压正负输出端、12V正输出端、12V/5V共地输出端和5V正输出端与凤凰端子JP4连接，凤凰端子JP4中的5脚和6脚短接。3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种快速开关控制装置，其特征于:控制板与外部控制装置采用光纤连接，其中:控制板上的光纤头分别为:合闸命令接收光纤头、分闸命令接收光纤头、巡检回报信号发射光纤头、分闸位置信号发射光纤头和合闸位置信号发射光纤头;控制板通过凤凰端子JP2与分闸电容充电电源相连，分闸电容充电电源的正极、负极与分闸电容并联，控制板通过凤凰端子JP3与合闸电容充电电源相连，合闸电容充电电源的正极、负极与合闸电容并联，分闸电容、合闸电容的正极与控制板连接。
【文档编号】G05B19/04GK205563158SQ201620344475
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月23日
【发明人】李晋峰, 张小龙, 孙浩, 张伟, 李鹏, 燕翚, 赵小英, 付永生, 赵瑞斌, 王轩, 郑青青, 何砚德, 王蓓蓓
【申请人】国家电网公司, 国网山西省电力公司运城供电公司, 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司, 中电普瑞科技有限公司