一种变压器冷却控制柜主备电源自动切换回路的制作方法

本实用新型涉及一种变压器冷却控制柜主备电源自动切换回路，属于电力变压器冷却控制技术领域。

背景技术：

传统的变压器控制柜主备电源自动切换由ATS(Automatic transfer switching equipment)自动转换开关来实现，但其存在稳定性差、成本高、适用条件苛刻等缺点，而变压器通常运行在较为恶劣的户外环境，对于ATS的使用提出了很严苛的要求，目前只能采用加强户外控制柜的防护等级，增加保温层等措施，确保ATS的正常运行，这使得变压器控制柜的制造成本进一步提高。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：如何解决变压器控制柜主备电源自动切换稳定性差、成本高的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种变压器冷却控制柜主备电源自动切换回路，其特征在于，包括两路电源，每一路电源的火线上均设有一个进电保护断路器、一个相序保护继电器和一个交流接触器，相序保护继电器设于进电保护断路器和交流接触器之间，两路电源上的两个交流接触器合流后作为输出电源与控制柜用电回路连接，每一路电源上的进电保护断路器和相序保护继电器之间的火线上引出一路火线后分为两路，一路串联连接相序保护继电器的常开触点和一个中间继电器的线圈，另一路串联连接各自所在电源电路中的中间继电器的常开触点、转换开关、一个交流接触器的常闭触点和另一个交流接触器的线圈，两路电源上的两路合流后均与两路电源的零线连接。

优选地，所述的每一路电源上的中间继电器的常开触点与交流接触器的常闭触点之间分为两路，一路直接连接转换开关，另一路连接由转换开关和另一电源上中间继电器常闭触点形成的串联电路。

优选地，所述的一路电源上的转换开关设有第一触点和第二触点以及第七触点和第八触点，另一路电源上的转换开关设有第三触点和第四触点以及第五触点和第六触点；一路电源工作时，转换开关的第一触点和第二触点、第五触点和第六触点分别导通，第三触点和第四触点、第七触点和第八触点分别保持断开；另一路电源工作时，转换开关的第三触点和第四触点、第七触点和第八触点分别导通，第一触点和第二触点、第五触点和第六触点分别保持断开。

优选地，所述的每一路电源上均设有3根火线，其中一根火线分别连接相序保护继电器的常开触点和中间继电器的常开触点。

与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型能够实现ATS原有的功能，同时可靠性更高、成本更低，更少受到环境条件影响，能够提高变压器冷却控制柜的运行稳定性。本实用新型使用的断路器、接触器、相序继电器、转换开关等为目前市场上成熟度最高的普通电器件，具有适应性强、代用性强、采购周期短、成本低等优点。

经过一系列的回路测试以及产品试用，本实用新型具备优良的适用性，能够完全体现主、备电源之间的手动互换，主电源故障后备用电源的自动切换。同时由于本实用新型使用的均为常规接触器、中间继电器等电器件，其技术更稳定，动作时间更快捷，均为ms级动作时间，同时电气和机械寿命也大大高于ATS设备，这两方面本实用新型将主备电源的切换时间由ATS的1s提升到100ms以内，电气寿命由ATS的1万次提升到本实用新型3-5万次(额定电流不同会有区别)。

另一方面考虑到ATS在测量电源输入缺陷上的劣势(只能检测A相缺相)，考虑在回路中加入相序保护继电器，能够对三相电源进行缺相、错相、过电压、欠电压等监测，确保控制柜输入电源的稳定性，保护控制柜内用电设备。

通过本实用新型的回路实现一种用于变压器冷却控制柜主备电源自动切换的功能，提高变压器冷却控制柜稳定性、适应性和经济性，同时因其使用电器件成熟度较高，能够降低变压器冷却控制器检修难度和成本。

本实用新型用于变压器冷却控制柜的主备电源手动及自动切换，避免因控制柜失电而引起不必要的运行故障，降低设备故障率，根据本实用新型的回路，可适用于其它电气设备中涉及主备电源自动切换领域。

附图说明

图1为一种变压器冷却控制柜主备电源自动切换回路的示意图。

图2为转换开关各个触点的工作状态示意图。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

本实用新型为一种变压器冷却控制柜主备电源自动切换回路，其通过中间继电器KA、转换开关1KK、交流接触器KM来实现主备电源互锁切换。如图1、图2所示，本实用新型包括两个进电保护断路器(第一进电保护断路器QF1、第二进电保护断路器QF2)，两个交流接触器(第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2)，两个相序保护继电器(第一相序保护继电器KX1、第二相序保护继电器KX2)，两个中间继电器(第一中间继电器1KA、第二中间继电器2KA)，一个转换开关1KK。

I路电源的火线上设有第一进电保护断路器QF1、第一相序保护继电器KX1 和第一交流接触器KM1，第一相序保护继电器KX1设于第一进电保护断路器 QF1和第一交流接触器KM1之间；II路电源的火线上设有第二进电保护断路器 QF2、第二相序保护继电器KX2和第二交流接触器KM2，第二相序保护继电器 KX2设于第二进电保护断路器QF2和第二交流接触器KM2之间，第一交流接触器KM1和第二交流接触器KM2合流后作为输出电源与控制柜用电回路连接。

I路电源上设有3根火线，分别为L11、L12、L13，第一进电保护断路器QF1、第一相序保护继电器KX1之间一根火线L13分为两路：

一路串联连接第一相序保护继电器KX1的常开触点(11和14)和第一中间继电器1KA的线圈，另一路串联连接第一中间继电器1KA的常开触点、转换开关1KK、第二交流接触器KM2的常闭触点和第一交流接触器KM1的线圈；I 路电源上的第一中间继电器1KA的常开触点与第二交流接触器KM2的常闭触点之间分为两路，一路直接连接转换开关1KK的触点1和2，另一路连接由转换开关1KK的第七触点7和第八触点8以及第二中间继电器2KA常闭触点形成的串联电路。

II路电源上设有3根火线，分别为L21、L22、L23，第二进电保护断路器 QF2、第一相序保护继电器KX2之间一根火线L23分为两路：

一路串联连接第二相序保护继电器KX2的常开触点(11和14)和第二中间继电器2KA的线圈，另一路串联连接第二中间继电器2KA的常开触点、转换开关1KK、第一交流接触器KM1的常闭触点和第二交流接触器KM2的线圈；II 路电源上的第二中间继电器2KA的常开触点与第一交流接触器KM1的常闭触点之间分为两路，一路直接连接转换开关1KK的第三触点3和第四触点4，另一路连接由转换开关1KK的第五触点5和第六触点6以及第一中间继电器1KA常闭触点形成的串联电路。

两路电源上的两路(即第一中间继电器1KA的线圈、第二中间继电器2KA 的线圈、第一交流接触器KM1的线圈、第二交流接触器KM2的线圈)合流后均与两路电源的零线(I路电源的零线AN和II路电源的零线BN)连接。

如图2所示，I路电源工作时，转换开关1KK的第一触点1和第二触点2、第五触点5和第六触点6分别导通，第三触点3和第四触点4、第七触点7和第八触点8分别保持断开；II路电源工作时，转换开关1KK的第三触点3和第四触点4、第七触点7和第八触点8分别导通，第一触点1和第二触点2、第五触点5和第六触点6分别保持断开。

本实用新型由两路输入电源组成的，当输入两路正常电源(I路电源和II路电源)时，合闸第一进电保护断路器QF1和第二进电保护断路器QF2，则由第一相序保护继电器KX1和第二相序保护继电器KX2对两路电源进行监测，当电压不存在缺相、错相、过压、欠压等情况时，第一相序保护继电器KX1和第二相序保护继电器KX2的第十一常开触点11和第十四常开触点14合闸(001和 002回路)，对第一中间继电器1KA和第二中间继电器2KA进行供电，当第一中间继电器1KA和第二中间继电器2KA通电后，其第五常开触点5和第九常开触点9合闸(003和007回路)，此时，回路来到转换开关1KK的上行；

当转换开关1KK选择中间“停止”档位时，回路无法给第一交流接触器KM1 和第二交流接触器KM2的线圈供电，线圈无法吸合，则控制柜用电回路之前的位置X31、X32及X33处无电源输出，控制柜内无供电。

当转换开关1KK选择“I电源工作”时，则手动设定I路电源为主电源，II 路电源为备用电源，转换开关1KK的第一触点1和第二触点2，第五触点5和第六触点6分别导通，此时由于第一中间继电器1KA通电，其第二常闭触点2 和第十常闭触点10断开，009和010回路不通电，则第二交流接触器KM2的线圈无法吸合，其第十一常闭触点11和第十二常闭触点12处于常闭状态，004和 005回路通电，第一交流接触器KM1的线圈吸合，第一交流接触器KM1主回路合闸，位置X31、X32及X33处有电源输出，为I路电源输出，则主电源工作；当I路电源出现故障，如过压、欠压、缺相、错相等情况时，第一相序保护继电器KX1无法启动，其第十一常开触点11和第十四常开触点14断开，第一中间继电器1KA的线圈失电，其第五常开触点5和第九常开触点9处于断开状态， 003、004和005回路失电，第一交流接触器KM1的线圈失电，此时第一中间继电器1KA的第二常闭触点2和第十常闭触点10闭合，第一交流接触器KM1的第十一常闭触点11和第十二常闭触点12处于闭合状态，007、010和009回路通电，第二交流接触器KM2的线圈得电，第二交流接触器KM2主回路合闸，位置X31、X32及X33处有电源输出，为II路电源输出，则备用电源工作，此过程实现了当主电源故障时，自动切换到备用电源工作的过程，其切换时间在 100ms以内。

反之，当转换开关1KK选择“II电源工作”时，则手动设定II路电源为主电源，I路电源为备用电源，转换开关1KK的第三触点3和第四触点4，第七触点7和第八触点8分别导通，此时由于第二中间继电器2KA通电，其第二常闭触点2和第十常闭触点10断开，005和006回路不通电，则第一交流接触器KM1 的线圈无法吸合，其第十一常闭触点11和第十二常闭触点12处于常闭状态，008 和009回路通电，第二交流接触器KM2的线圈吸合，第二交流接触器KM2主回路合闸，位置X31、X32及X33处有电源输出，为II路电源输出，则主电源工作；当II路电源出现故障，如过压、欠压、缺相、错相等情况时，第二相序保护继电器KX2无法启动，其第十一常开触点11和第十四常开触点14断开，第二中间继电器2KA的线圈失电，其第五常开触点5和第九常开触点9处于断开状态，007、008和009回路失电，第二交流接触器KM2的线圈失电，此时第二中间继电器2KA的第二常闭触点2和第十常闭触点10闭合，第二交流接触器 KM2的第十一常闭触点11和第十二常闭触点12处于闭合状态，003、006和005 回路通电，第一交流接触器KM1的线圈得电，第一交流接触器KM1主回路合闸，位置X31、X32及X33处有电源输出，为I路电源输出，则备用电源工作，此过程实现了当主电源故障时，自动切换到备用电源工作的过程，其切换时间在 100ms以内。

纵观整个变压器冷却控制柜主备电源自动切换回路，其设计原理是非常简洁的，在取消ATS的基础上，增加了2个中间继电器和1个转换开关，并增加了一小部分控制导线。因为此回路不涉及到大功率电机等设备，仅为电器件吸合线圈用电，电流非常小，对控制导线规格要求很小，通常0.5mm2即可满足回路要求。鉴于此回路设计简洁，材料要求较低，经济性能优异等特点，可以实现大面积的普及，利用在如施工动力箱、配电检修箱及其它要求配备主备电源的场合，是一种值得广泛推广及使用的新回路。