CN219576701U - 配电装置和供电*** - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种配电装置和供电***,包括第一进线框架开关、第二进线框架开关、应急进线框架开关、母联框架开关和供电联络框架开关。第一进线框架开关连接第一电源,第二进线框架开关连接第二电源,应急进线框架开关连接应急电源,第一进线框架开关通过母联框架开关连接第二进线框架开关,母联框架开关通过供电联络框架开关连接应急进线框架开关。第一进线框架开关和第二进线框架开关均断开时,应急进线框架开关闭合。其中一个断开时,母联框架开关和供电联络框架开关均闭合,应急进线框架开关断开。两个进线框架开关均闭合时,应急进线框架开关和母联框架开关均断开,供电联络框架开关闭合。通过本申请可以实现灵活配置切换供电电源。
Description
技术领域
本申请涉及电力配置技术领域,特别是涉及一种配电装置和供电***。
背景技术
随着科技发展的进步,海上发电等无人值守的电力设备越来越多,相应的需要能够高度自主化的开关柜等配电产品实现对电源的切换,以应对不同的供电情况。
现在通常采用PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)对电源进行配电控制,多个电源对多个负载单独供电。电源与负载之间连接控制开关,通过控制开关控制电源线路的通断,进而切换各个负载的供电电源。但是对各个电源与负载的路线进行单独的开关设置时,需要设置多个开关路线,电路设置复杂,供电方式单一。
实用新型内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够灵活切换供电电源的配电装置和供电***。
第一方面,本申请提供了一种配电装置,包括第一进线框架开关、第二进线框架开关、应急进线框架开关、母联框架开关和供电联络框架开关,所述第一进线框架开关连接第一电源,所述第二进线框架开关连接第二电源,所述应急进线框架开关连接应急电源,所述第一进线框架开关通过所述母联框架开关连接所述第二进线框架开关,所述母联框架开关通过所述供电联络框架开关连接所述应急进线框架开关;
所述第一进线框架开关和所述第二进线框架开关均断开时,所述应急进线框架开关闭合;
所述第一进线框架开关和所述第二进线框架开关中的一个断开时,所述母联框架开关和所述供电联络框架开关均闭合,所述应急进线框架开关断开;
所述第一进线框架开关和所述第二进线框架开关均闭合时,所述应急进线框架开关和所述母联框架开关均断开,所述供电联络框架开关闭合。
在其中一个实施例中,所述供电联络框架开关包括第一联络框架开关和第二联络框架开关,所述第一联络框架开关的一端连接所述第一进线框架开关和所述母联框架开关的公共端,另一端连接所述应急进线框架开关,所述第二联络框架开关连接的一端连接所述第二进线框架开关和所述母联框架开关的公共端,另一端连接所述应急进线框架开关;
所述第一进线框架开关和所述第二进线框架开关中的一个断开或均闭合时,所述第一联络框架开关和所述第二联络框架开关任一个闭合,另一个断开。
在其中一个实施例中,所述第一联络框架开关和所述第二联络框架开关的结构相同。
在其中一个实施例中,所述第一联络框架开关包括依次连接的供电开关和启停开关。
在其中一个实施例中,还包括控制器,所述控制器连接所述第一进线框架开关、所述第二进线框架开关、所述应急进线框架开关、所述母联框架开关和所述供电联络框架开关。
在其中一个实施例中,还包括连接所述控制器的第一电压检测电路和第二电压检测电路,所述第一电压检测电路连接所述第一进线框架开关和所述第一电源的公共端,用于检测第一电压并发送至所述控制器;所述第二电压检测电路连接所述第二进线框架开关和所述第二电源的公共端,用于检测第二电压并发送至所述控制器。
在其中一个实施例中,若所述第一电压指示所述第一电源正常供电,所述控制器发送合闸指令至所述第一进线框架开关;
若所述第二电压指示所述第二电源正常供电,所述控制器发送合闸指令至所述第二进线框架开关;
若所述第一电压和所述第二电压指示所述第一电源和所述第二电源均断电,所述控制器发送合闸指令至所述应急进线框架开关,所述控制器发送分闸指令至所述第一进线框架开关和所述第二进线框架开关。
在其中一个实施例中,若所述第一电压指示所述第一电源断电后恢复供电,和/或所述第二电压指示所述第二电源断电后恢复供电,所述控制器延时后发送分闸指令至所述应急进线框架开关。
在其中一个实施例中,所述第一进线框架开关、所述第二进线框架开关、所述应急进线框架开关、所述母联框架开关和所述供电联络框架开关均为断路器。
第二方面,本申请还提供了一种供电***,包括第一电源、第二电源、应急电源和如上述的配电装置。
上述配电装置和供电***,包括第一进线框架开关、第二进线框架开关、应急进线框架开关、母联框架开关和供电联络框架开关。第一进线框架开关连接第一电源,第二进线框架开关连接第二电源,应急进线框架开关连接应急电源,第一进线框架开关通过母联框架开关连接第二进线框架开关,母联框架开关通过供电联络框架开关连接应急进线框架开关。第一进线框架开关和第二进线框架开关均断开时,应急进线框架开关闭合;第一进线框架开关和第二进线框架开关中的一个断开时,母联框架开关和供电联络框架开关均闭合,应急进线框架开关断开;第一进线框架开关和第二进线框架开关均闭合时,应急进线框架开关和母联框架开关均断开,供电联络框架开关闭合。通过在不同开关开闭状态下导通不同的电源进行供电,实现灵活配置切换供电电源。
附图说明
图1为一个实施例中配电装置的应用环境图;
图2为一个实施例中配电装置的结构示意图;
图3为另一个实施例中配电装置的结构示意图;
图4为一个实施例中配电装置的组成示意图;
图5为一个实施例中第一联络框架开关的结构示意图;
图6为另一个实施例中配电装置的组成示意图;
图7为又一个实施例中配电装置的组成示意图;
图8为再一个实施例中配电装置的组成示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一电阻称为第二电阻,且类似地,可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻,但其不是同一电阻。
可以理解,以下实施例中的“连接”,如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
本申请实施例提供的配电装置102,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,配电装置102连接第一电源104、第二电源106和应急电源108,配电装置102内设置有第一负载端口、第二负载端口以及第三负载端口,每一个负载端口上可以连接多个负载设备或者负载终端。其中第三负载端口连接应急设备和/或基础设备等需要保障供电的重要设备。第一负载端口和第二负载端口可用于连接工作负载或其他各种负载,例如各种电气产品或设备。第一电源104、第二电源106和应急电源108用于给配电装置102内各个负载端口连接的负载供电,当第一电源104和第二电源106正常供电或单一失电(供电异常,电压为0,即断电),甚至两者均失电的情况下,配电装置102对各个电源进行配电调节,为负载配置可正常供电的电源,保证负载的正常运行。示例性的,第一电源104和第二电源106均为市电,即由电网输出的工频交流电,可选的,电压幅值为220V或380V。应急电源108为发电机供电,进一步的,发电机可以为柴油发电机。
在一个实施例中,如图2和图3所示,提供了一种配电装置102,包括第一进线框架开关202、第二进线框架开关204、应急进线框架开关206、母联框架开关208和供电联络框架开关210,第一进线框架开关202连接第一电源104,第二进线框架开关204连接第二电源106,应急进线框架206开关连接应急电源108,第一进线框架开关202通过母联框架开关208连接第二进线框架开关204,母联框架开关208通过供电联络框架开关210连接应急进线框架开关206。
第一进线框架开关202和第二进线框架开关204均断开时,应急进线框架开关206闭合。第一进线框架开关202和第二进线框架开关204中的一个断开时,母联框架开关208和供电联络框架开关210均闭合,应急进线框架开关206断开。第一进线框架开关202和第二进线框架开关204均闭合时,应急进线框架开关206和母联框架开关208均断开,供电联络框架开关210闭合。
其中,第一进线框架开关202与母联框架开关208的公共端设置有第一负载端口,第二进线框架开关204与母联框架开关208的公共端设置有第二负载端口,第一负载端口和第二负载端口用于连接各种负载,例如各种电气产品或设备。应急进线框架开关206和供电联络框架开关210的公共端设置有第三负载端口,用于连接应急设备和基础设备等对持续供电需求较大的设备,例如数据缓存设备以及基础通信设备等。
具体的,第一进线框架开关202连接第一电源104,可以控制第一电源104与第一负载端口之间供电线路的通断。第二进线框架开关204连接第二电源106,可以控制第二电源106与第二负载端口之间供电线路的通断。应急进线框架开关206连接应急电源108,可以控制应急电源108与第三负载端口之间供电线路的通断。供电联络框架开关210连接母联框架开关208和应急进线框架开关206,用于在第一电源104和第二电源106中的一个可以正常供电时闭合,利用可以正常供电的第一电源104或第二电源106对第三负载端口上连接的负载进行供电。
进一步的,如图2所示,供电联络框架开关210可以连接于母联框架开关208与第一进线框架开关202的公共端。可选的,如图3所示,供电联络框架开关210也可以连接于母联框架开关208与第二进线框架开关204的公共端。
在图2至图3中,第一进线框架开关202和第二进线框架开关204均断开时,第一电源104和第二电源106均无法对配电装置102连接的负载进行供电,此时闭合应急进线框架开关206,由应急电源108对第三负载端口连接的负载进行供电。可选的,第三负载端口上的负载为应急设备和/基础设备,需要持续供电,当第一电源104和第二电源106失电时由应急电源108对其进行供电,保障其正常运行。第一负载端口和第二负载端口上的负载相对第三负载端口上的负载来说持续供电的需求不大,当第一电源104和第二电源106失电时,应急电源108可以在对第三负载端口的负载供电时,同时对第一负载端口和第二负载端口的负载供电。应急电源108也可以只对第三负载端口的负载供电而不对第一负载端口和第二负载端口的负载供电。进一步的,此时若供电联络框架开关210和母联框架开关208均闭合,则应急电源108对第一负载端口和第二负载端口的负载进行供电。若供电联络框架开关210断开,则应急电源108仅对第三负载端口的负载进行供电。示例性的,当应急电源108为柴油发电机,第一负载端口和第二负载端口的负载为工业设备、重型机械以及各类大功率设备时,因为柴油发电机带动负载能力有限,这种情况下断开供电联络框架开关210,柴油发电机仅对第三负载端口的负载供电。
第一进线框架开关202和第二进线框架开关204中的一个断开时,第一电源104和第二电源106中的一个可以进行供电。此时应急进线框架开关206断开,由第一进线框架开关202和第二进线框架开关204中闭合的开关所连接的电源对负载进行供电。同时,母联框架开关208和供电联络框架开关210均闭合,正在供电的电源可以同时对第一负载端口、第二负载端口和第三负载端口上的负载供电。
第一进线框架开关202和第二进线框架开关204均闭合时,第一电源104和第二电源106均可供电。此时应急进线框架开关206和母联框架开关208均断开,第一电源104对第一负载端口连接的负载供电,第二电源106对第二负载端口连接的负载供电。供电联络框架开关210闭合,由第一电源104和第二电源106中的一个对第三负载端口上的负载进行供电。示例性的,当配电装置102如图2所示时,由第一电源104对第三负载端口上的负载进行供电。当配电装置102如图3所示时,由第二电源106对第三负载端口上的负载进行供电。在第一电源104和/或第二电源106供电情况下,第三负载端口所连接的应急负载也需要进行供电,通过设置供电联络框架开关210连接第三负载端口,当第一电源104和/或第二电源106正常供电时,可以闭合供电联络框架开关210,由第一电源104或第二电源106对第三负载端口的负载进行供电。
上述配电装置102中,包括第一进线框架开关202、第二进线框架开关204、应急进线框架开关206、母联框架开关208和供电联络框架开关210。第一进线框架开关连接第一电源104,第二进线框架开关204连接第二电源106,应急进线框架开关206连接应急电源108,第一进线框架开关202通过母联框架开关208连接第二进线框架开关204,母联框架开关208通过供电联络框架开关210连接应急进线框架开关206。第一进线框架开关202和第二进线框架开关204均断开时,应急进线框架开关206闭合;第一进线框架开关202和第二进线框架开关204中的一个断开时,母联框架开关208和供电联络框架开关210均闭合,应急进线框架开关206断开;第一进线框架开关202和第二进线框架开关204均闭合时,应急进线框架开关206和母联框架开关208均断开,供电联络框架开关210闭合。通过在不同开关开闭状态下导通不同的电源进行供电,实现灵活配置切换供电电源。
在一个实施例中,如图4所示,供电联络框架开关210包括第一联络框架开关402和第二联络框架开关404,第一联络框架开关402的一端连接第一进线框架开关202和母联框架开关208的公共端,另一端连接应急进线框架开关206,第二联络框架开关404的一端连接第二进线框架开关204和母联框架开关208的公共端,另一端连接应急进线框架开关206。第一进线框架开关202和第二进线框架开关204中的一个断开或均闭合时,第一联络框架开关402和第二联络框架开关404任一个闭合,另一个断开。
具体的,供电联络框架开关210包括第一联络框架开关402和第二联络框架开关404,实现通过不同电源给第三负载端口上的负载供电。第一联络框架开关402用于控制第一电源104与第三负载端口之间供电线路的通断。第二联络框架开关404用于控制第二电源106与第三负载端口之间供电线路的通断。
第一进线框架开关202和第二进线框架开关204均断开时,第一电源104和第二电源106均无法对配电装置102内连接的负载进行供电,此时闭合应急进线框架开关206,由应急电源108对第三负载端口连接的负载进行供电。可选的,此时若第一联络框架开关402和第二联络框架开关404均断开,则应急电源108仅对第三负载端口的负载进行供电。若第一联络框架开关402和第二联络框架开关404中的任意一个闭合,母联框架开关208也闭合;或若第一联络框架开关402和第二联络框架开关404均闭合,母联框架开关208断开。则应急电源108还对第一负载端口和第二负载端口的负载进行供电。
第一进线框架开关202和第二进线框架开关204中的一个断开时,第一电源104和第二电源106中的一个可以进行供电。此时应急进线框架开关206断开,由第一进线框架开关202和第二进线框架开关204中闭合的开关所连接的电源对负载进行供电。同时,母联框架开关208闭合,第一联络框架开关402和第二联络框架开关404中的一个闭合或者两者都闭合,正在供电的电源可以同时对第一负载端口、第二负载端口和第三负载端口上的负载供电。
第一进线框架开关202和第二进线框架开关204均闭合时,第一电源104和第二电源106均可供电。此时应急进线框架开关206和母联框架开关208均断开,第一电源104对第一负载端口连接的负载供电,第二电源106对第二负载端口连接的负载供电。第一联络框架开关402和第二联络框架开关404中的一个闭合,实现由闭合的联络框架开关对应连接的电源对第三负载端口上的负载的供电。
在本实施例中,通过设置第一联络框架开关402和第二联络框架开关404,实现对多种供电环境下对各个负载端进行配电,保障电力运输。由第一联络框架开关402和第二联络框架开关404分别控制第一电源104和第二电源106对第三负载端口上负载的供电情况,增加配电装置102的控制稳定度。
在一个实施例中,第一联络框架开关402和第二联络框架开关404的结构相同。
第一联络框架开关402和第二联络框架开关404均用于母联框架开关208与应急进线框架开关206的连接,在第一电源104和/或第二电源106供电时,对第三负载端口上负载实现供电配置。因此,第一联络框架开关402和第二联络框架开关404的结构可以相同,具有相同的硬件构造。
在本实施例中,第一联络框架开关402和第二联络框架开关404采用相同的结构,可以减少维修时对器件的种类需求,提高维修和更换的效率,进而提高配电装置102的实用性。
在一个实施例中,如图5所示,第一联络框架开关402包括依次连接的供电开关502和启停开关504。
其中,启停开关504用于表征配电装置102的启停状态,可以是由工作人员手动切换启停开关504的开闭状态,也可以是由控制设备或者云端指令等控制切换启停开关504的开闭状态。供电开关502用于在不同的供电情况下,控制第一进线框架开关202和应急进线框架开关206之间电路连接的通断。
具体的,第一联络框架开关402包括供电开关502和启停开关504,供电开关502和启停开关504依次连接。当配电装置102启用时,由工作人员、控制设备或者云端指令控制启停开关504闭合,当配电装置102停止使用时,由工作人员、控制设备或者云端指令控制启停开关504断开。供电开关502控制第一进线框架开关202和应急进线框架开关206之间电路连接的通断。
可选的,供电开关502和启停开关504的设置位置并不唯一,可以是供电开关502连接启停开关504和母联框架开关208,启停开关504连接应急进线框架开关206。也可以是启停开关504连接供电开关502和母联框架开关208,供电开关502连接应急进线框架开关206。
进一步的,若第二联络框架开关404的结构与第一联络框架开关402相同,则第二联络框架开关404包括依次连接的第二供电开关和第二启停开关,该第二供电开关与第一联络框架开关402内的供电开关502结构相同,该第二启停开关与第一联络框架开关402内的启停开关504相同。第二供电开关和第二启停开关的设置位置可以是第二供电开关连接第二启停开关和母联框架开关208,第二启停开关连接应急进线框架开关206。也可以是第二启停开关连接第二供电开关和母联框架开关208,第二供电开关连接应急进线框架开关206。
在本实施例中,通过第一联络框架开关402内的启停开关504控制整个配电装置102的使用状态,供电开关502控制第一进线框架开关202和应急进线框架开关206之间电路连接的通断,增加配电装置102的安全性和实用性。
在一个实施例中,如图6所示,配电装置102还包括控制器602,控制器602连接第一进线框架开关202、第二进线框架开关204、应急进线框架开关206、母联框架开关208和供电联络框架开关210。
具体的,控制器602可以输出控制指令控制各个开关的开闭,控制指令包括分闸指令和合闸指令,控制器602可以控制其连接的第一进线框架开关202、第二进线框架开关204、应急进线框架开关206、母联框架开关208和供电联络框架开关210的开闭状态。一般地,分闸指令用于控制开关断开,断开该开关两端的电路。合闸指令用于控制开关闭合,导通该开关两端的电路。
示例性的,控制器602可以是PLC控制器,也可以为单片机等控制芯片。在大型工业控制中通常选用PLC控制器进行控制。PLC控制器用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制器外部的接线,具有设计及建造的周期短,便于维护的优点。
在一个实施例中,如图7所示,配电装置102还包括连接控制器602的第一电压检测电路702和第二电压检测电路704。第一电压检测电路702连接第一进线框架开关202和第一电源104的公共端,用于检测第一电压并发送至控制器602。第二电压检测电路704连接第二进线框架开关204和第二电源106的公共端,用于检测第二电压并发送至控制器602。
具体的,第一电压检测电路702连接第一进线框架开关202和第一电源104的公共端,用于检测第一电源104的电压,即第一电压。将第一电压发送至控制器602,便于控制器602根据接收的第一电压,输出对应的控制指令控制各个开关。第二电压检测电路704连接第二进线框架开关204和第二电源106的公共端,用于检测第二电源106的电压,即第二电压。将第二电压发送至控制器602,便于控制器602根据接收的第二电压,输出对应的控制指令控制各个开关。
示例性的,第一电压检测电路702和第二电压检测电路704可以为电压传感器,也可以为电压继电器,还可以为相序继电器。
在本实施例中,通过设置对应的电压检测电路对第一电源104和第二电源106的状态进行检测,可以准确判断第一电源104和第二电源106是否满足对配电装置102进行供电的条件,便于调整配电装置102内对第一电源104和第二电源106的配电状态。提高了配电装置102的使用稳定性。
在一个实施例中,如图7所示,若第一电压指示第一电源104正常供电,控制器602发送合闸指令至第一进线框架开关202。若第二电压指示第二电源106正常供电,控制器602发送合闸指令至第二进线框架开关204。若第一电压和第二电压指示第一电源104和第二电源106均断电,控制器602发送合闸指令至应急进线框架开关206,控制器602发送分闸指令至第一进线框架开关202和第二进线框架开关204。
当第一电压检测电路702检测的第一电压在预设正常供电范围内,则指示第一电源104为正常供电状态;当第一电压检测电路702检测的第一电压在预设正常供电范围之外,则指示第一电源104为断电状态。当第二电压检测电路704检测的第二电压在预设正常供电范围内,则指示第二电源106为正常供电状态;当第二电压检测电路704检测的第二电压在预设正常供电范围之外,则指示第二电源106为断电状态。
当第一电源104正常供电时,控制器602发送合闸指令至第一进线框架开关202,第一进线框架开关202闭合,导通第一电源104与第一负载端口,第一电源104对第一负载端口连接的负载供电。进一步的,控制器602还发送合闸指令至供电联络框架开关210,导通第一电源104与第三负载端口,第一电源104还对第三负载端口连接的负载供电。
可选的,当第一电源104正常供电时,若第二电源106失电,则控制器602发送合闸指令至母联框架开关208,由第一电源104对第一负载端口、第二负载端口和第三负载端口上的负载进行供电。在第一电源104正常供电的基础上,若第二电源106正常供电,则控制器602发送分闸指令至母联框架开关208,断开第二进线框架开关204与供电联络框架开关210的电路连接。此时第一电源104对第一负载端口和第三负载端口上的负载供电,第二电源106对第二负载端口上的负载供电。
当第二电源106正常供电时,控制器602发送合闸指令至第二进线框架开关204,第二进线框架开关204闭合,导通第二电源106与第二负载端口,第二电源106对第二负载端口连接的负载供电。进一步的,控制器602还发送合闸指令至供电联络框架开关210,导通第二电源106与第三负载端口,第二电源106还对第三负载端口连接的负载供电。
可选的,当第二电源106正常供电时,若第一电源104失电,则控制器602发送合闸指令至母联框架开关208,由第二电源106对第一负载端口、第二负载端口和第三负载端口上的负载进行供电。当第二电源106正常供电时,若第一电源104正常供电,则控制器602发送分闸指令至母联框架开关208,断开第二进线框架开关204与供电联络框架开关210的电路连接。第一电源104对第一负载端口和第三负载端口上的负载供电,第二电源106对第二负载端口上的负载供电。
可以看出,在上述情况中,当第一电源104和第二电源106均正常供电时,控制器602发送分闸指令至母联框架开关208,均断开第二进线框架开关204与供电联络框架开关210的电路连接。其实,当配电装置102中供电联络框架开关210的连接关系如图2中所示时,默认由第一电源104对第三负载端口上的负载进行供电;当配电装置102中供电联络框架开关210的连接关系如图3中所示时,默认由第二电源106对第三负载端口上的负载进行供电。当配电装置102中供电联络框架开关210包括第一联络框架开关402和第二联络框架开关404,并且连接关系如图4中所示时,默认闭合第一联络框架开关402,断开第二联络框架开关404,由第一电源104对第三负载端口上的负载进行供电。但当第一联络框架开关402出现故障无法闭合时,控制器602将发送合闸指令至第二联络框架开关404,由第二电源106对第三负载端口上的负载进行供电。若此时第二电压指示第二电源106断电,则控制器602还将发送合闸指令至母联框架开关208。
当控制器602分别同时接收到第一电源104和第二电源106的断电指示时,对应发送合闸指令至应急进线框架开关206,应急进线框架开关206闭合,导通应急电源108与第三负载端口,应急电源108对第三负载端口连接的负载供电。
可选的,此时可以闭合供电联络框架开关210,由应急电源108对第一负载端口和/或第二负载端口的负载供电;也可以断开供电联络框架开关210,应急电源108仅对第三负载端口上的负载供电。进一步的,为了保障第三负载端口上与普通负载相比更为重要的应急设备和/或基础设备的运行,此时的供电联络框架开关210默认状态为断开。
示例性的,第一电压检测电路702和第二电压检测电路704可以均为电压继电器,也可以均为相序继电器。
在本实施例中,通过连接第一电源104和第二电源106的第一电压检测电路702和第二电压检测电路704对电源的状态进行检测,由控制器602根据各个电源的状态控制各个开关的开闭,调整电源配置,保障应急设备或基础设备的运行。提高了配电装置102的配置准确性、使用便利性和安全性。
在一个实施例中,若第一电压指示第一电源104断电后恢复供电,和/或第二电压指示第二电源106断电后恢复供电,控制器602延时后发送分闸指令至应急进线框架开关206。
具体的,无论是第一电源104断电后恢复供电还是第二电源106断电后恢复供电,或是两个电源断电后同时恢复供电,控制器602都会在一个设定的延时时间后再发送分闸指令至应急进线框架开关206。
当第一电源104断电后恢复供电,控制器602发送合闸指令至第一进线框架开关202和母联框架开关208,由第一电源104对第一负载端口和第二负载端口上的负载供电。在达到设定的延时时间后,控制器602再发送分闸指令至应急进线框架开关206,同时发送合闸指令至供电联络框架开关210,由第一电源104对第一负载端口、第二负载端口和第三负载端口上的负载供电。
当第二电源106断电后恢复供电,控制器602发送合闸指令至第二进线框架开关204和母联框架开关208,由第二电源106对第一负载端口和第二负载端口上的负载供电。在达到设定的延时时间后,控制器602再发送分闸指令至应急进线框架开关206,同时发送合闸指令至供电联络框架开关210,由第二电源106对第一负载端口、第二负载端口和第三负载端口上的负载供电。
当第一电源104和第二电源106均断电后同时恢复供电,控制器602发送合闸指令至第一进线框架开关202和第二进线框架开关204,发送分闸指令至母联框架开关208。由第一电源104对第一负载端口上的负载供电,由第二电源106对第二负载端口上的负载供电。在到达设定的延时时间后,控制器602再发送分闸指令至应急进线框架开关206,同时发送合闸指令至供电联络框架开关210,恢复正常供电配置。
当第一电源104与第二电源106其中一个电源恢复供电后,在设定的延时时间内另一个电源也恢复供电时,控制器602发送合闸指令至与恢复供电的电源连接的进线框架开关和母线框架开关,在另一个电源恢复供电时,控制器602发送合闸指令至该另一个恢复供电的电源连接的进线框架开关,并发送分闸指令至母线框架开关。示例性的,当第一电源104恢复供电,控制器602发送合闸指令至第一进线框架开关202和母联框架开关208,由第一电源104对第一负载端口和第二负载端口上的负载供电。在设定时间内,第二电源106恢复供电,控制器602发送合闸指令至第二进线框架开关204,发送分闸指令至母联框架开关208,第一电源104和第二电源106分别对第一负载端口和第二负载端口上的负载供电。
可选的,设定的延时时间可以由工作人员任意设定,需要尽量保障延时时间后恢复供电的电源能稳定供电,并且也不过于浪费应急电源108的能源。例如5分钟。
在本实施例中,应对断电后恢复供电的情况,通过设定一个延时时间后再切换至第一电源104和第二电源106供电,保障了第三负载端口上的应急/基础设备供电的稳定性,避免因电源刚恢复供电时可能存在的电压不稳或再次断电等不稳定情况对第三负载端口上的重要负载造成影响,能够保证应急/基础设备的运行稳定连续。
配电装置102中第一电源104和第二电源106输入的电流电压较大,并且由于电源配置的需求,各个开关的通断控制应当灵敏便捷,所以各个开关的选择也关乎配电装置102的使用性能。在一个实施例中,第一进线框架开关202、第二进线框架开关204、应急进线框架开关206、母联框架开关208和供电联络框架开关210均为断路器。断路器是能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流,并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。在本申请中使用断路器,在实现对电源配置的切换和各个电路的通断控制时,还能分断事故负荷,能够与电路中其他电路保护装置或者负载内安全保护装置相配合,在电路出现电能异常时共同调节保护电路和电气,起到保护电气设备或线路的作用。
为了更好地理解上述方案,结合图1所示的应用场景,以下结合一个具体的实施例进行详细的解释说明。
在一个实施例中,配电装置102及其应用环境如图8所示。第一电源104为市电“1#”。第一电压检测电路702为第一电压继电器。第二电源106为市电“2#”。第二电压检测电路704为第二电压继电器。应急电源108为左下方字符标记“G”,本实施例中应急电源108为柴油发电机。供电装置包括第一进线框架开关202、第二进线框架开关204、应急进线框架开关206、母联框架开关208和供电联络框架开关210。第一进线框架开关202为标号QF4(1D-1)的断路器,第二进线框架开关204为标号QF2(7D-1)的断路器,应急进线框架开关206为标号QF6(8D-1)的断路器,母联框架开关208为标号QF3(4D)的断路器。供电联络框架开关210包括第一联络框架开关402和第二联络框架开关404,第一联络框架开关402包括供电开关502和启停开关504,供电开关502为标号QF1(1D-2)的断路器,启停开关504为标号QF8(8D-2)的断路器。第二联络框架开关404与第一联络框架开关402结构相同,包括第二供电开关和第二启停开关,第二供电开关为标号QF5(7D-2)的断路器,第二启停开关为标号QF7(12D-1)的断路器。在标有“I”的电路处设置有第一负载端口,其上连接普通负载。在标有“II”的电路处设置有第二负载端口,其上连接普通负载。在标有“Ⅲ”的电路处设置有第三负载端口,其上连接应急设备等重要负载。其中,第一电源104接入处、第一电压继电器、断路器QF4(1D-1)、第二电源106接入处、第二电压继电器、断路器QF2(7D-1)、断路器QF3(4D)、断路器QF1(1D-2)和断路器QF5(7D-2)硬件设置在主配电板上,应急电源108接入处、断路器QF6(8D-1)、断路器QF8(8D-2)和断路器QF7(12D-1)设置在应急配电板上。配电装置102还包括一个连接图上所有断路器和两个电压检测电路的控制器602,为PLC控制器,在图中未示出。
在供电过程中,首先断路器QF8(8D-2)和断路器QF7(12D-1)闭合,表征配电装置102已启用。当市电“1#”和市电“2#”正常运行时,PLC控制器控制断路器QF4(1D-1)、断路器QF2(7D-1)、断路器QF1(1D-2)闭合,断路器QF3(4D)、断路器QF5(7D-2)和断路器QF6(8D-1)断开。此时由市电“1#”对“I”和“Ⅲ”处负载进行供电,由市电“2#”对“II”处负载进行供电。当PLC控制器检测到断路器QF1(1D-2)闭合异常时,断路器QF5(7D-2)闭合,断路器QF1(1D-2)断开。此时由市电“1#”对“I”处负载进行供电,市电“2#”对“II”和“Ⅲ”处负载进行供电。
当市电“1#”断电,市电“2#”正常运行时,PLC控制器控制断路器QF2(7D-1)、断路器QF3(4D)、断路器QF5(7D-2)闭合,断路器QF4(1D-1)、断路器QF1(1D-2)和断路器QF6(8D-1)断开。此时由市电“2#”对“I”、“II”和“Ⅲ”处负载进行供电。当市电“1#”正常运行,市电“2#”断电时,PLC控制器控制断路器QF4(1D-1)、断路器QF1(1D-2)和断路器QF3(4D)闭合,断路器QF2(7D-1)、断路器QF5(7D-2)和断路器QF6(8D-1)断开。此时由市电“1#”对“I”、“II”和“Ⅲ”处负载进行供电。当市电“1#”和市电“2#”均断电时,断路器QF6(8D-1)闭合,PLC控制器控制断路器QF4(1D-1)、断路器QF2(7D-1)、断路器QF3(4D)、断路器QF1(1D-2)和断路器QF5(7D-2)断开。此时由柴油发电机对“Ⅲ”处负载进行供电。
当市电“1#”和市电“2#”均断电后,市电“1#”恢复供电时,PLC控制器控制断路器QF4(1D-1)和断路器QF3(4D)闭合,断路器QF2(7D-1)、断路器QF5(7D-2)和断路器QF1(1D-2)断开。此时由市电“1#”对“I”和“II”处负载进行供电,柴油发电机对“Ⅲ”处负载进行供电。在5分钟后,PLC控制器控制断路器QF1(1D-2)闭合,断路器QF6(8D-1)断开。若断路器QF1(1D-2)闭合异常,则断路器QF5(7D-2)闭合。此时由市电“1#”对“I”、“II”和“Ⅲ”处负载进行供电。若在5分钟内,市电“2#”恢复供电,此时PLC控制器控制断路器QF2(7D-1)闭合,断路器QF3(4D)断开。此时由市电“1#”对“I”处负载进行供电,市电“2#”对“II”处负载进行供电,柴油发电机对“Ⅲ”处负载进行供电。到达5分钟时间后,PLC控制器控制断路器QF1(1D-2)闭合,断路器QF6(8D-1)断开。若断路器QF1(1D-2)闭合异常,则断路器QF5(7D-2)闭合。此时由市电“1#”对“I”和“Ⅲ”处负载进行供电,由市电“2#”对“II”处负载进行供电。
当市电“1#”和市电“2#”均断电后,市电“2#”恢复供电时,PLC控制器控制断路器QF2(7D-1)和断路器QF3(4D)闭合,断路器QF4(1D-1)、断路器QF5(7D-2)和断路器QF1(1D-2)断开。此时由市电“2#”对“I”和“II”处负载进行供电,柴油发电机对“Ⅲ”处负载进行供电。在5分钟后,PLC控制器控制断路器QF1(1D-2)闭合,断路器QF6(8D-1)断开。若断路器QF1(1D-2)闭合异常,则断路器QF5(7D-2)闭合。此时由市电“2#”对“I”、“II”和“Ⅲ”处负载进行供电。若在5分钟内,市电“1#”恢复供电,此时PLC控制器控制断路器QF4(1D-1)闭合,断路器QF3(4D)断开。此时由市电“1#”对“I”处负载进行供电,市电“2#”对“II”处负载进行供电,柴油发电机对“Ⅲ”处负载进行供电。到达5分钟时间后,PLC控制器控制断路器QF1(1D-2)闭合,断路器QF6(8D-1)断开。若断路器QF1(1D-2)闭合异常,则断路器QF5(7D-2)闭合。此时由市电“1#”对“I”和“Ⅲ”处负载进行供电,由市电“2#”对“II”处负载进行供电。
本实施例中,通过PLC控制器实现电源之间自动切换功能,在电源出现故障之时可实现两路市电和一路柴油发电机之间的自动切换,以保证供电的可靠性。配电装置在运行过程中无需工作人员进行断路器手动投切,在常用电源出现故障之时可完全实现电源之间自动化投切,避免了工作人员误操作的可能性,以及保证了运行人员的人身安全,极大提高了用电的可靠性。保证了用户端的用电质量以及用户的财产安全,有效解决了因电源故障而长时间停电的现状。
基于同样的技术构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的配电装置的供电***。该***所提供的解决问题的实现方案与上述装置中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个供电***实施例中的具体限定可以参见上文中对于配电装置的限定,在此不再赘述。
在一个实施例中,如图1所示,提供了一种供电***,包括第一电源104、第二电源106、应急电源108和如上述的配电装置102。配电装置102连接第一电源104、第二电源106和应急电源108,配电装置102内设置有第一负载端口、第二负载端口以及第三负载端口,每一个负载端口上可以连接多个负载设备或者负载终端。其中第三负载端口连接应急设备和/或基础设备等需要保障供电的重要设备。第一负载端口和第二负载端口可用于连接工作负载或其他各种负载,例如各种电气产品或设备。第一电源104、第二电源106和应急电源108用于给配电装置102内各个负载端口连接的负载供电,当第一电源104和第二电源106正常供电或单一失电(供电异常,电压为0,即断电),甚至两者均失电的情况下,配电装置102的对各个电源进行配电调节,配置可正常供电的电源保证各个负载的正常运行。
示例性的,第一电源104和第二电源106均为市电,即由电网输出的工频交流电,可选的,电压幅值为220V或380V。应急电源108为柴油发电机。
上述供电***,包括第一电源104、第二电源106、应急电源108和配电装置102,其中配电装置102包括第一进线框架开关202、第二进线框架开关204、应急进线框架开关206、母联框架开关208和供电联络框架开关210。第一进线框架开关连接第一电源104,第二进线框架开关204连接第二电源106,应急进线框架开关206连接应急电源108,第一进线框架开关202通过母联框架开关208连接第二进线框架开关204,母联框架开关208通过供电联络框架开关210连接应急进线框架开关206。第一进线框架开关202和第二进线框架开关204均断开时,应急进线框架开关206闭合;第一进线框架开关202和第二进线框架开关204中的一个断开时,母联框架开关208和供电联络框架开关210均闭合,应急进线框架开关206断开;第一进线框架开关202和第二进线框架开关204均闭合时,应急进线框架开关206和母联框架开关208均断开,供电联络框架开关210闭合。通过在不同开关开闭状态下导通不同的电源进行供电,实现灵活配置切换供电电源。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种配电装置,其特征在于,包括第一进线框架开关、第二进线框架开关、应急进线框架开关、母联框架开关和供电联络框架开关,所述第一进线框架开关连接第一电源,所述第二进线框架开关连接第二电源,所述应急进线框架开关连接应急电源,所述第一进线框架开关通过所述母联框架开关连接所述第二进线框架开关,所述母联框架开关通过所述供电联络框架开关连接所述应急进线框架开关;
所述第一进线框架开关和所述第二进线框架开关均断开时,所述应急进线框架开关闭合;
所述第一进线框架开关和所述第二进线框架开关中的一个断开时,所述母联框架开关和所述供电联络框架开关均闭合,所述应急进线框架开关断开;
所述第一进线框架开关和所述第二进线框架开关均闭合时,所述应急进线框架开关和所述母联框架开关均断开,所述供电联络框架开关闭合。
2.根据权利要求1所述的配电装置,其特征在于,所述供电联络框架开关包括第一联络框架开关和第二联络框架开关,所述第一联络框架开关的一端连接所述第一进线框架开关和所述母联框架开关的公共端,另一端连接所述应急进线框架开关,所述第二联络框架开关连接的一端连接所述第二进线框架开关和所述母联框架开关的公共端,另一端连接所述应急进线框架开关;
所述第一进线框架开关和所述第二进线框架开关中的一个断开或均闭合时,所述第一联络框架开关和所述第二联络框架开关任一个闭合,另一个断开。
3.根据权利要求2所述的配电装置,其特征在于,所述第一联络框架开关和所述第二联络框架开关的结构相同。
4.根据权利要求2所述的配电装置,其特征在于,所述第一联络框架开关包括依次连接的供电开关和启停开关。
5.根据权利要求1所述的配电装置,其特征在于,还包括控制器,所述控制器连接所述第一进线框架开关、所述第二进线框架开关、所述应急进线框架开关、所述母联框架开关和所述供电联络框架开关。
6.根据权利要求5所述的配电装置,其特征在于,还包括连接所述控制器的第一电压检测电路和第二电压检测电路,所述第一电压检测电路连接所述第一进线框架开关和所述第一电源的公共端,用于检测第一电压并发送至所述控制器;所述第二电压检测电路连接所述第二进线框架开关和所述第二电源的公共端,用于检测第二电压并发送至所述控制器。
7.根据权利要求1所述的配电装置,其特征在于,所述第一进线框架开关、所述第二进线框架开关、所述应急进线框架开关、所述母联框架开关和所述供电联络框架开关均为断路器。
8.一种供电***,其特征在于,包括第一电源、第二电源、应急电源和如权利要求1-7任一项所述的配电装置。
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