专利名称：备用电源自投控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种程序控制装置，特别是具有自动检测、判断工作电源和设备故障、自动切除故障电源，及时投入备用电源以及电机低电压保护等功能的自投控制装置。
工业企业为了提高供电可靠性和保证对重要负荷不间断供电，通常要设置备用电源。当工作电源中断时，启动备用电源及时投入，实现不间断供电。现有的备用电源自投控制装置主要是由电磁型电压、电流、时间、中间信号继电器构成。其不足是A、自投装置的逻辑关系复杂，开关接点较多，相应故障点多。由于它不具有对自身故障的检测功能，故可靠性较低；B、不具有自锁功能，工作线路出现短路故障时，往往会因电磁耦合而影响备用段电压降低，造成备用电源投入失败；C、功能少，操作试验极为麻烦，通常需部分或全部停电进行试验；D、部分继电器需长期通电，不仅耗能，还容易引起器件损坏。总之上述诸多因素都将影响自投装置的自投成功率，其自投成功率不超过50％。因此它不能满足不间断供电的要求。
本实用新型的目的在于提供一种可靠性高且功能齐全的备用电源自投控制装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用了可编程序控制器作为本装置的核心控制部件，它不仅能对电源信号进行检测并实现切换，还能对设备开关状态进行检测及显示，保证设备始终处于正常工作状态。同时还能对电机低电压，母线故障实施保护。具体技术解决方案是由检测电路、可编程序控制器、显示电路，声光报警电路和闭锁执行电路组成的备用电源自投控制装置，其可编程序控制器的输入端与检测电路相连接，输出端分别与显示电路、声光报警电路，闭锁执行电路相连接，所述的检测电路是由电源信号检测电路和设备开关状态信号检测电路二部分组成，设备状态检测不但可以检测自身设备的联锁接点状态，而且还能检测用电设备开关接点的状态，上述状态的检测结果将通过显示电路显示出来，同时还对应显示出该设备的代码。由于采用了全方位的自动检测，并通过对应的声光报警电路发出报警信号和显示电路示出的设备状态及代码，使工作人员能够直观地了解到设备所处的状态或故障点的具体部位，及时进行处理，使其始终保持在正常的工作状态，这将大大提高装置的可靠性，保证自投成功。
在电源信号检测电路中，一或二段电源的电压信号是通过连接在电压互感器A、B、C三相线之间的三个电压继电器送入可编程序控制器，三个电压继电器分别连接在AB、AC、BC相线之间，形成三角形连接。由三个按三角形连接的电压继电器来反映一段或二段工作电源是否失电的好处是有利于区分是单相失电还是全部失电，保证检测信号的可靠性，不会因一相熔丝熔断而造成电压继电器全部动作。同时这种结构也便于编制断线报警程序。
所述的电源信号检测电路还包括由电流互感器和电流继电器组成的电流检测电路，它通过电流继电器将一、二段和母联线路上的电流信号送入可编程序控制器，当控制器接到短路故障信号时，它只输出切除故障线路开关信号至闭锁执行电路，而不输出自投信号至闭锁执行电路，即程序自锁，以防开关设备二次短路扩大事故范围。
所述的闭锁执行电路是由一组与控制器输出端相连的中间继电器组成。中间继电器的各接点分别对应连接在控制器输出端与一或二段电源断路器、母联断路器和用电设备即电动机断路器之间。控制器控制闭锁执行电路实现切除故障电源的同时，还将断开由此段故障电源供电的电动机回路，实现电动机保护。由控制器直接控制电动机保护电路，不但提高了保护的可靠性，而且还能简化系统保护装置，降低成本。
在可编程序控制器输入端上连接有一、二段电源断电模拟切换试验按钮1SA、2SA。该试验按钮接通时，控制器则将与一、二段电源断路器、母联断路器和用电设备断路器一一对应并接且由中间继电器实现转换的模拟显示灯接通，摸拟一段或二段电源断电后自投控制装置的动作情况。
在可编程序控制器输入端还接有自检启动和执行按钮3SA、4SA。自检启动按钮接通时，控制器将启动闭锁程序，将系统锁定，以便于进行调试。自检执行按钮接通时，控制器启动自检程序，控制器将接收的设备状态信号送至显示电路，由显示器依次显示控制器输入点代码和对应与该输入点上的设备状态符号，通常用“H”表示设备接点闭合，用“-”表示接点开路，然后再显示出与之对应的设备代码。以便于查找故障设备。
本实用新型与现有技术相比具有如下特点利用可编程序控制器作为自投控制装置的主控器件，能减少控制设备、简化接线，提高装置的可靠性。同时它还能对各控制设备的状态进行监测，并将设备所处状态和设备代码通过显示器显示出来，当设备出现异常时，显示电路和声光报警电路直接指示出故障设备，便于工作人员及时处理，保证自投控制装置始终处于正常工作状态，从而进一步提高了装置的可靠性。采用上述两项措施后，其自投成功率可达100％，保证了供电的可靠性。它还具有防误操作、电动机低电压保护、电机失步再整步，母线故障闭锁自投，不停电模拟试验的功能，操作试验极为方便。
图1为本实用新型的原理框图。
图2为实用新型的电路原理图。
以下结合附图作进一步详述如图1所示，本实用新型主要是由可编程序控制器、电源信号和设备状态检测电路、显示电路、声光报警电路和闭锁执行电路构成。备用电源自动投入通常有两种形式，一种是一条工作线路和一条备用线路，当工作线路因故障或其他原因失电，自投控制装置将切除工作线，投入备用线，此形式为明备用。另一种是两条独立的工作线路分别同时供电，两者之间用分段断路器断开，当任一工作线失电后，自投控制装置将其切除，再将分段断路器合闸投入另一条工作线，此形式为暗备用。图2为暗备用的电路原理图。明备用比暗备用结构简单，只需取消母联和稍加修改部分控制程序便能实现控制，不再举例说明。
见图2A，可编程序控制器的输入端分别与电源信号检测电路中的电压继电器1YJ-6YJ的接点、设备状态检测电路中的中间继电器1ZJ-4ZJ接点、一、二段电源断路器A1、A2接点、母联断路器B1接点、母联到位行程开关B2、一段受电回路上过电流继电器D1接点、二段受电回路上过电流继电器D2接点、一、二段电压互感器位置行程开关E1、E2、母联过电流继电器B3接点以及一、二段试验按钮1SA、2SA、自检启动执行按钮3SA、4SA、转换开关接点ZK相连接。可编程序控制器的输出端与显示电路(1)见图2C、声光报警电路(2)中的警报铃DL、蜂呜器FM、直流电源监视灯1SD、断线监视灯2SD、锁定监视灯3SB、见图2C、D，数字事故钟(3)、断电时间和断电时刻数字显示器相连接，它还与闭锁执行电路(4)相连接。见图2D。闭锁执行电路采用4个中间继电器ZJ，其中间继电器的线圈并接后与控制器输出端子0612相连接，控制器的输出端子0600～0611分别对应与4个中间继电器的各动接点相连接，与动接点相对应的两个静接点则分别与显示灯4SD～15SD和断路器切闸线圈相连接，其中A1、A2为一、二段电源断路器，B1为母联断路器合闸线圈，C1～C3为一段电源回路上的三个电动机的断路器、C5～C7为二段电源回路上的三个电动机的断路器，C4为母联断路器。D1、D2为一、二段受电回路上过电流继电器。
电源电压信号检测电路见图2B，其电压继电器1YJ～6YJ3个一组，接成三角形，然后分别连接在一段电源和二段电源的电压互感器A、B、C三相线之间，它们的接点分别与控制器输入端相连接。当一段或二段三相电同时失去时，其失电信号经电压继电器送入控制器，经0.5～1.5秒，控制器输出信号将一段或二段断路器A1或A2切除，再将母联断路器投入，如果此时从控制器输入端0104或0105处或0108接受到过电流保护继电器动作信号时，则控制器只切除失电段断路器而不去投入母联断路器，如失压后经9秒钟仍没恢复供电，控制器输出信号将本段全部电动机断路器断开，实施电动机低电压保护。当失去一相电源时，控制器接通声光报警回路，报警铃发出声响信号，断线指示灯2SD闪烁。
当自投控制装置的某一设备状态发生变化时，如一段受电断路器A1开、关状态发生变化时，此变化信号将从控制器输入端0100输入控制器内，控制器将此变化通过显示器显出故障设备代码和状态，同时报警电路中的蜂呜器发出声响报警。
转换开关处于试验位置上时，系统锁定，锁定指示灯3SD亮，表示已锁定可以进行试验，此时中间继电器1～4ZJ的接点将指示灯电路接通，按动一段试验按钮1SA，12个指示灯4SD～15SD模拟一段断电后自投控制装置的动作情况，按动二段试验按钮2SA，12个指示灯又模拟二段断电自投控制装置的工作情况。
自投控制装置在工作、停止、试验三种工作状态下均可进行自检调试。按动自检启动按钮3SA，此时中间继电器1～4ZJ启动将系统锁定，锁定指示灯3SD亮，表示锁定可以调试。再按动自检执行按钮4SA，显示电路中的显示器将依次显示控制器输入端代码“0001～0017”、与输入端对应的设备状态“H”或“一”，然后再显示输出设备代码“101-112”。以判断各设备状态是否正常和系统调试。
本装置还设置了断电时间数字显示器和断电时刻数字显示器，用以记录断电时间和何时断电，并可通过各自的复位按钮予以恢复。
权利要求1.一种备用电源自投控制装置，其特征在于它由检测电路、可编程序控制器、显示电路、声光报警电路和闭锁执行电路组成，可编程序控制器的输入端与检测电路相连接，输出端分别与显示电路、声光报警电路、闭锁执行电路相连接；所述的检测电路是由电源信号检测电路和设备开关状态信号检测电路二部分组成。
2.根据权利要求1所述的备用电源自投控制装置，其特征在于在电源信号检测电路中，一或二段电源的电压信号是通过连接在电压互感器A、B、C三相线之间的三个电压继电器送入可编程序控制器，三个电压继电器分别连接在AB、AC、BC相线之间，形成三角形连接。
3.根据权利要求1所述的备用电源自投控制装置，其特征在于所述的电源信号检测电路还包括由电流互感器和电流继电器组成的电流检测电路，它通过电流继电器将一、二段和母联线路上的电流信号送入可编程序控制器，控制器接到此信号后，它只输出切除故障线路开关信号至闭锁执行电路，而不输出自投信号至闭锁执行电路。
4.根据权利要求1所述的备用电源自投控制装置，其特征在于所述的闭锁执行电路是由一组与控制器输出端相连的中间继电器组成，中间继电器的各接点分别对应连接在控制器输出端与一或二段电源断路器、母联断路器和用电设备断路器之间。
5.根据权利要求1所述的备用电源自投控制装置，其特征在于在可编程序控制器输入端上连接有一、二段电源断电模拟切换试验按钮1SA、2SA。
6.根据权利要求1所述的备用电源自投控制装置，其特征在于在可编程序控制器输入端上连接有自检启动和执行按钮3SA、4SA。
专利摘要本实用新型涉及一种备用电源自投控制装置，它由检测电路，可编程序控制器、显示电路、声光报警电路和闭锁执行电路组成。其特点是该装置不但具有电源信号检测功能，而且还能对设备开、关状态进行检测，并将设备所处状态和设备代码通过显示器显示出来，当设备出现异常时，显示电路和声光报警电路直接指示出故障设备，便于工作人员及时处理，保证自投控制装置始终处于正常工作状态，大大提高了装置的可靠性，其自投成功率达100％，同时它还具有电机保护功能。
文档编号H02J9/06GK2222979SQ95230619
公开日1996年3月20日 申请日期1995年3月22日 优先权日1995年3月22日
发明者高子臣, 刘宝忠 申请人:高子臣, 刘宝忠