站用电源交流系统及装置的制作方法

本实用新型涉及变电设备领域，尤其涉及一种站用电源交流系统及装置。

背景技术：

站用电源交流系统，是保证变电站安全可靠的输送电能的一个必不可少的环节。随着变电设备制造技术的不断进步与无人值守变电站的推广，对于站用电源交流系统的安全可靠性、经济性、自动化程度提出了更高的要求。

现有的站用电源交流系统存在的缺陷是：现有的站用电源交流系统的智能控制模块的设计中没有考虑到开关过流保护与站用变保护的配合，存在开关无定时限过流保护等问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种站用电源交流系统及装置，以改善上述问题。

第一方面，本实用新型较佳实施例提供一种站用电源交流系统，所述站用电源交流系统由第一供电电源或第二供电电源供电，所述第一供电电源以及所述第二供电电源均为三相电源，所述站用电源交流系统包括电路控制单元、自动切换开关以及保护单元。所述电路控制单元分别与所述保护单元以及自动切换开关耦合。所述电路控制单元用于控制所述自动切换开关进行切换，以选择第一供电电源或第二供电电源对站用电源交流系统供电。所述自动切换开关与所述电路控制单元耦合，用于根据所述电路控制单元的控制，选择通过第一供电电源或第二供电电源对站用电源交流系统供电。所述保护单元包括多个熔断器、第一断路器以及第二断路器，多个所述熔断器分别与所述电路控制单元耦合，用于保护所述站用电源交流系统，所述第一断路器的一端与所述第一供电电源耦合，所述第二断路器的一端与所述第二供电电源耦合，所述第一断路器以及第二断路器的另一端分别与所述自动切换开关耦合。

在本实用新型较佳实施例中，上述控制单元包括HAT600控制芯片，所述HAT600控制芯片分别与所述自动切换开关、保护单元以及输出单元耦合。

在本实用新型的较佳实施例中，上述自动切换开关为ATS自动切换开关。

在本实用新型的较佳实施例中，站用电源交流系统还包括采样单元，所述采样单元包括电流采样单元以及电压采样单元，所述电流采样单元与所述电路控制单元耦合，所述电压采样单元与所述电路控制单元耦合。

在本实用新型的较佳实施例中，上述电流采样单元包括第一互感器、第二互感器以及第三互感器，所述第一互感器、第二互感器以及第三互感器分别与所述电路控制单元耦合，所述第一互感器、第二互感器以及第三互感器分别用于对三相电源线的电流进行采样。

在本实用新型的较佳实施例中，上述站用电源交流系统还包括报警单元，所述报警单元与所述电路控制单元耦合。

在本实用新型的较佳实施例中，上述站用电源交流系统还包括计量单元，所述计量单元包括电流计量单元以及电压计量单元，所述电流计量单元与所述电压计量单元分别与所述电路控制单元耦合。

在本实用新型的较佳实施例中，上述电流计量单元包括多个互感器、第一接线盒、第二接线盒以及多个第一电度表，多个所述互感器分别对应于所述站用电源交流系统的三相电源，多个所述互感器的一端分别与所述电路控制单元耦合，多个所述互感器的另一端分别与所述多个第一电度表耦合，所述第一接线盒以及所述第二接线盒分别与所述多个第一电度表的两端耦合。

在本实用新型的较佳实施例中，上述电压计量单元包括第三接线盒以及多个第二电度表，多个所述第二电度表的一端分别与所述站用电源交流系统的三相电源对应耦合，另一端与所述接线盒耦合。

第二方面，本实用新型较佳实施例提供一种站用电源交流装置，所述站用电源交流装置包括箱体、电路控制单元、第一断路器、第二断路器、自动切换开关、多个馈出开关、第一进线电源指示灯、第二进线电源指示灯、第一开关指示灯、第二开关指示灯、第一进线合闸指示灯、第二进线合闸指示灯以及多个馈出开关指示灯。所述箱体包括沿所述箱体的纵向依次层叠的第一安装柜、第二安装柜、第三安装柜以及第四安装柜。所述电路控制单元、第一进线电源指示灯、以及第二进线电源指示灯安装于所述第一安装柜。所述第一断路器、第二断路器沿所述箱体的横向依次设置于所述第二安装柜内，所述第一进线合闸指示灯与所述第一断路器耦合，且设置于所述第二安装柜内与所述第一断路器对应的位置处；所述第二进线合闸指示灯与所述第二断路器耦合，且设置于所述第二安装柜内与所述第二断路器对应的位置处。所述自动切换开关、第一开关指示灯以及第二开关指示灯设置于所述第三安装柜内，所述第一开关指示灯以及所述第二开关指示灯分别与所述自动切换开关耦合。所述多个馈出开关与所述多个馈出开关指示灯设置于所述第四安装柜内，且所述多个馈出开关指示灯与所述多个馈出开关一一对应设置。

本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型实施例提供的站用电源交流系统及装置，能够实现过流保护、定时限保护等，更加智能、维护起来更加方便，运行稳定可靠。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型较佳实施例提供的站用电源交流装置的结构示意图；

图2为本实用新型较佳实施例提供的站用电源交流系统的一种电路结构示意图；

图3为本实用新型较佳实施例提供的站用电源交流系统的又一种电路结构示意图；

图4为本实用新型较佳实施例提供的站用电源交流系统的电路控制单元与自动切换开关的电路结构示意图；

图5为本实用新型较佳实施例提供的站用电源交流系统的电压采样单元的电路结构示意图；

图6为本实用新型较佳实施例提供的站用电源交流系统的电流计量回路的电路结构示意图；

图7为本实用新型较佳实施例提供的站用电源交流系统的电压计量回路的电路结构示意图；

图8为本实用新型较佳实施例提供的站用电源交流系统的进线合闸指示灯的电路结构示意图；

图9为本实用新型较佳实施例提供的站用电源交流系统的输出的电路结构示意图。

图标：100-站用电源交流系统；110-保护单元；120-自动切换开关；130-电路控制单元；140-采样单元；141-电流采样单元；142-电压采样单元；150-计量单元；151-电流计量单元；152-电压计量单元； 160-馈出开关；170-报警单元；200-站用电源交流装置；210-箱体； 211-第一安装柜；212-第二安装柜；213-第三安装柜；214-第四安装柜。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

站用交流系统又称变电站交流系统，是保证变电站安全可靠的输送电能的一个必不可少的环节。随着电网规模的不断扩大，变电设备制造技术的不但进步与无人值守的变电站的推广，对于站用交流电源系统的安全性、经济性、自动化程度等提出了更高的要求ATS类接线方式在站用交流电源系统中被广泛应用，保证了系统的可靠性。

站用交流电源系统为变电站的运行提供稳定可靠的低压交流电源，是保证电网安全运行的基础。站用交流电源系统由站用变压器电源、站用变压器、低压配电屏、保护测控屏、交流供电网络等组成的系统。站用交流系统一般采用两个站用变压器分别带动两相线路运行，通过ATS开关实现电源切换，当一台站用变压器跳闸引起其中一相线路母线失压，ATS自动切换开关切换至另一相占用变压器，由另一台站用变压器为两相线路供电，以保障全站站用电源交流系统的正常供电。

站用电源交流系统ATS(Automatic Transfer Switch)自动切换开关是一种位置切换开关，用于站用电源切换，在自动切换模式下，控制变压侧有压的站用变压器为系统供电。不仅实现电气闭锁，而且实现机械闭锁，保证了电源的安全可靠切换，达到供电的连续性。

但目前变电站站用交流电源系统的ATS智能控制模块的设计中没有考虑到开关过流保护与站用变保护的配合、存在开关无定时限过流保护等问题。

有鉴于此，发明人经过长期的研究与不断地探索，提出本实用新型实施例提供的站用电源交流系统及装置。

第一实施例

请参见图1，为本实用新型较佳实施例提供的站用电源交流装置 200，所述站用电源交流装置200包括箱体210、电路控制单元130、第一断路器、第二断路器、自动切换开关120、多个馈出开关160、第一进线电源指示灯11HW、第二进线电源指示灯12HW、第一开关指示灯13HR、第二开关指示灯HR、第一进线合闸指示灯11HR、第二进线合闸指示灯12HR以及多个馈出开关指示灯。

所述箱体210包括沿所述箱体210的纵向依次层叠的第一安装柜 211、第二安装柜212、第三安装柜213以及第四安装柜214。

所述电路控制单元130、第一进线电源指示灯11HW、以及第二进线电源指示灯11HW安装于所述第一安装柜211。

所述第一断路器、第二断路器沿所述箱体210的横向依次设置于所述第二安装柜212内，所述第一进线合闸指示灯13HR与所述第一断路器耦合，且设置于所述第二安装柜212内与所述第一断路器对应的位置处；所述第二进线合闸指示灯14HR与所述第二断路器耦合，且设置于所述第二安装柜212内与所述第二断路器对应的位置处。

所述自动切换开关120、第一开关指示灯11HR以及第二开关指示灯 12HR设置于所述第三安装柜213内，所述第一开关指示灯11HR以及所述第二开关指示灯12HR分别与所述自动切换开关120耦合。

所述多个馈出开关160与所述多个馈出开关160指示灯设置于所述第四安装柜214内，且所述多个馈出开关指示灯与所述多个馈出开关160一一对应设置。

实施例二

请参见图2，为本实用新型较佳实施例提供的站用电源交流系统 100的电路结构图。

站用电源交流系统100由第一供电电源或第二供电电源供电，所述第一供电电源以及所述第二供电电源均为三相电源。

所述站用电源交流系统100包括电路控制单元130、自动切换开关120以及保护单元110。所述保护单元110包括第一断路器、第二断路器以及熔断器，所述第一断路器的一端与第一供电电源耦合，另一端与自动切换开关120耦合，所述第二断路器的一端与第二供电电源的一端耦合，另一端与自动切换开关120耦合，所述熔断器与电路控制单元130耦合，所述自动切换开关120与电路控制单元130耦合。

具体的电路结构，请参见图3，站用电源交流系统100由#1电源或#2电源单独或者同时供电，第一断路器11QF与#1电源耦合，第二断路器12QF与#2电源耦合，第一断路器11QF以及第二断路器 12QF的另一端分别与1ATS自动切换开关耦合。

所述电路控制单元130用于控制所述自动切换开关120进行切换，以选择第一供电电源或第二供电电源对站用电源交流系统100 供电。作为一种实施方式，请参见图4，所述电路控制单元130采用 HAT600控制芯片，HAT600控制芯片的1号端子以及2号端子为无源继电器触点输出，用于#1电源的合闸输出；HAT600控制芯片的3 号端子以及4号端子同样为无源继电器触点输出，用于#2电源的合闸输出；5号端子、6号端子以及7号端子为可编程输出，默认为1ATS 电源L1输出；8号端子、9号端子以及10号端子为可编程输出，默认为1ATS电源N输出；11号端子-14号端子为#1电源交流三相电压输入，分别对应1L1、1L2、1L3以及N相；15号端子-18号端子为 #2电源交流三相电压输入，分别对应2L1、2L2、2L3以及N相；端子19以及20分别为发电机启动负极以及正极；端子21为电源#1合闸输入，检测到电源#1开关合闸状态，无源触点输入；端子22为电源#2合闸输入，检测到电源#2开关合闸状态，无源触点输入；端子 22至端子26分别为可编程输入口1-4；端子27、28为可编程输出口 3，用于无源继电器触点输出；端子29、30为可编程输出口4，用于无源继电器触点输出；端子31、32为可编程输出口5，用于无源继电器触点输出；端子33-35为RS485通讯口；端子36以及37为二次 A相电流接入，其中端子36为IA输入，端子37为IA输出；端子 38以及39为二次B相电流接入，其中端子38为IB输入，端子39 为IB输出；端子40以及41为二次C相电流接入，其中端子40为 IC输入，端子41为IC输出。

所述自动切换开关120用于根据所述电路控制单元130的控制，选择通过第一供电电源或第二供电电源对站用电源交流系统100供电。请参见图2，切换开关1ATS与HAT600控制芯片构成闭合回路， 1ATS自动切换开关的A1引脚与HAT600控制芯片的1号端子耦合， A2引脚与9号端子耦合，B1引脚与3号端子耦合，B2引脚与9号端子耦合；AT1引脚与29号端子耦合，AT2引脚与9号端子耦合； BT1引脚与37号端子耦合，BT2引脚与9号端子耦合；HAT600控制芯片的2号、6号、4号、30号以及32号端子耦合至1ATS自动切换开关的2号以及5号引脚；第一继电器11KA与第一开关指示灯 11HR并联后耦合至1ATS自动切换开关的1号引脚与BT2引脚之间；第二继电器12KA与第二开关指示灯12HR并联后耦合至1ATS自动切换开关的4号引脚与BT2引脚之间，且第二开关指示灯12HR的一端与第一继电器11KA的一端耦合。

所述保护单元110包括多个熔断器、第一断路器以及第二断路器，多个所述熔断器分别与所述电路控制单元130耦合，用于保护所述站用电源交流系统100，所述第一断路器的一端与所述第一供电电源耦合，所述第二断路器的一端与所述第二供电电源耦合，所述第一断路器以及第二断路器的另一端分别与所述自动切换开关120耦合。第一熔断器11FUa的一端与电源#1的线路1L1耦合，另一端与 HAT600控制芯片的11号端子耦合；第二熔断器11FUb的一端与电源#1的线路1L2耦合，另一端与HAT600控制芯片的12号端子耦合；第三熔断器11FUc的一端与电源#1的线路1L3耦合，另一端与 HAT600控制芯片的13号端子耦合；12号端子与8号端子之间连接有第一进线电源指示灯11HW。第四熔断器12FUa的一端与电源#2 的线路2L1耦合，另一端与HAT600控制芯片的15号端子耦合；第五熔断器12FUb的一端与电源#2的线路2L2耦合，另一端与HAT600 控制芯片的16号端子耦合；第六熔断器12FUc的一端与电源#2的线路2L3耦合，另一端与HAT600控制芯片的17号端子耦合；16号端子与10号端子之间连接有第二进线电源指示灯12HW。

进一步地，所述站用电源交流系统100还包括采样单元140，所述采样单元140包括电流采样单元141以及电压采样单元142，所述电流采样单元141与所述电路控制单元130耦合，所述电压采样单元 142与所述电路控制单元130耦合。

请参见图4，所述电流采样单元141包括第一互感器31TAa、第二互感器31TAb以及第三互感器31TAc，所述第一互感器31TAa、第二互感器31TAb以及第三互感器31TAc分别用于对三相电源线的电流进行采样，所述第一互感器31TAa的一端与HAT600控制芯片的36引脚耦合，第二互感器31Tab的一端与HAT600控制芯片的38 引脚耦合，第三互感器31TAc的一端与HAT600控制芯片的40引脚耦合，所述第一互感器31TAa、第二互感器31TAb以及第三互感器 31TAc的另一端均接地，HAT600控制芯片的37、39以及40引脚同样均接地。

请参见图5，电压采样单元142包括第七熔断器14FUa、第八熔断器14FUb、以及第九熔断器14FUc。第七熔断器14FUa的一端与电源#1的线路1L1耦合，另一端与HAT600控制芯片的11号端子耦合；第八熔断器14FUb的一端与电源#1的线路1L2耦合，另一端与 HAT600控制芯片的12号端子耦合；第九熔断器14FUc的一端与电源#1的线路1L3耦合，另一端与HAT600控制芯片的13号端子耦合。

进一步地，请参见图2，所述站用电源交流系统100还包括计量单元150，所述计量单元150包括电流计量单元151以及电压计量单元152，所述电流计量单元151与所述电压计量单元152分别与所述电路控制单元130耦合。

请参见图6，所述电流计量单元151的多个第一电度表32PJ的一端分别与第一互感器31TAa、第二互感器31TAb以及第三互感器 31TAc的一端耦合，另一端均接地，构成闭合回路，第一电度表32PJ 的两端分别连接有第一接线盒32X1以及32X2。

请参见图7，所述电压计量单元152包括第三接线盒32X3以及多个第二电度表32PJ2，多个所述第二电度表32PJ2的一端分别与所述站用电源交流系统100的三相电源1L1、1L2以及1L3对应耦合，另一端与所述第三接线盒32X3耦合。

进一步地，所述站用电源交流系统100还包括报警单元170，所述报警单元170与所述电路控制单元130耦合。

进一步地，请参见图8，所述站用电源交流系统100还包括第一进线合闸指示灯13HR以及第二进线合闸指示灯14HR，第一进线合闸指示灯13HR的一端与熔芯FU1的一端耦合，另一端与电源#1的 N相线路耦合，熔芯FU1的另一端与电源#1的1L1相线路耦合；第二进线合闸指示灯14HR的一端与熔芯FU2的一端耦合，另一端与电源#2的N相线路耦合，熔芯FU2的另一端与电源#2的2L1相线路耦合。

请参见图9，为站用电源交流系统100的输出电路图，站用电源交流系统100以A相线路、B相线路、C相线路以及N相线路输出至多条线路，图中以输出至20个线路为例，每一条线路对应一个断路器，对各自线路的通断进行控制。

综上所述，本实用新型实施例提供的站用电源交流系统100及装置200，不仅运行稳定、可靠，操作简单，还具有通信功能以及报警功能。此外，还具有过流保护、短路瞬时、接地保护以及定时限保护等功能。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。