电力系统二次设备双电源综合管理装置的制作方法

本实用新型属于电力二次设备供电领域，具体涉及一种电力系统二次设备双电源综合管理装置。

背景技术：

变电站智能自动化系统“无人值班+集中监控”的管理模式已全面使用，对变电设备的正常稳定运行提出了更高要求。而电力二次设备的供电方式并不可靠，目前，二次设备基本均由单电源供电，仅在变电站内直流供电系统配置了冗余的充电模块和蓄电池配合保障供电可靠性，在交流供电系统设置切换回路或安装备自投装置降低失电的概率，未见针对单个间隔供电管理的装置。

第一，变电站内UPS电源给事故照明、后台监控机、通讯2M路由器等重要负荷供电，站内虽然配置了两套UPS装置，但不能并列运行，经常发生因单套UPS电源故障导致装置失电的事件，严重危害电网的安全稳定，急需改进供电方式，采用双电源提高供电可靠性；同时，电力二次设备的工作电源并不统一，保护、测控装置、远动装置常采用220V直流电源，后台监控机、五防机采用220V交流电源，网络交换机则可以交、直流电源通用。目前市面上的双电源切换装置只能适用两路交流电源，或适用于两路24V以下直流电源，不能适应电力二次设备复杂工作电源情况下双电源供电需求。

第二，二次设备工作电源电压有相关规定，明确要求工作电源过压时，为避免损坏设备，应切断电源。目前，交流或直流装置的供电电源均未设计电压检测功能。

第三，目前市面上的双电源切换装置未设计装置故障闭锁功能，若负荷装置内部故障跳开供电电源时，双电源切换装置动作转供至另一路电源，此时另一路电源在故障情况下合闸送电，将对系统造成二次冲击。

第四，二次设备在运行过程中经常发生软件运行异常，需要人工重启来排除缺陷，若能实现远方遥控断电重启功能，将显著缩短缺陷消除时间，节约大量人力成本。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，克服以上所述缺陷，提供一种交、直流可灵活变换，具备故障闭锁、电压监测、远方遥控等功能，适用于电力二次设备的双电源综合管理装置。

基于所要解决的技术问题，本实用新型提供一种电力二次设备双电源综合管理装置，包括电源一和电源二两路电源、K1～K7七个继电器、KJ1和KJ2两个电压监测模块、SAM1和SAM2两个切换开关、KY1、KY2、KY3三个电源控制模块、一个遥控模块KT和电源工作指示灯；

所述电源一依次通过所述继电器K1常开接点、继电器K2常开接点，经两副接点隔离切换；所述电源二依次通过所述继电器K3常开接点、继电器K4常开接点，经两副接点隔离切换，切换后的电源二与切换后的电源一连接汇总形成一路电源，再通过所述继电器K7常闭接点与负载连接；所述继电器K1线圈经过继电器K5常闭接点接于电源一两端；所述继电器K2线圈依次经过所述继电器K3常闭接点、继电器K4常闭接点、继电器K1常开接点接于电源一两端；所述继电器K3线圈依次经过继电器K1常闭接点、继电器K2常闭接点接于电源二两端；所述继电器K4线圈依次经过所述继电器K1常闭接点、继电器K3常开接点接于电源二两端；所述继电器K5线圈经所述继电器K3常开接点、主回路功能压板SQ接于电源二两端；电源一工作指示灯RD经继电器K1常开接点、继电器K2常开接点接于电源一两端，电源二工作指示灯LD经继电器K3常开接点、继电器K4常开接点接于电源二两端；

所述电源控制模块KY1接于电源一两端负责给电压监测模块KJ1提供工作电源，电源控制模块KY2接于电源二两端负责给电压监测模块KJ2提供工作电源，保证电源控制模块输出与电源带电情况一致；电源一和电源二两路电源进入装置控制箱后首先通过具有连锁功能的切换开关（SAM1、SAM2），切换开关（SAM1、SAM2）的常闭接点与电压监测模块（KJ1、KJ2）的进线端口串联，切换开关（SAM1、SAM2）的常开接点并联于电压监测模块（KJ1、KJ2）的出线端口，可通过拨动切换开关（SAM1、SAM2）选择投入或退出电压监测模块功能；所述电压监测模块（KJ1、KJ2）可分别整定电压的监测定值，当电源电压高于或低于整定值时，电压监测模块（KJ1、KJ2）自动断开电源回路；

所述电源控制模块KY3接于汇总后负载电源的前端，负责给遥控模块KT提供工作电源；所述遥控模块KT的线圈经变电站的任意测控装置的遥控接点YK、对应的遥控压板LP接于电源控制模块KY3出线侧，通过调度监控系统可启动遥控模块KT；手动重启按钮KA与遥控回路并联，亦可通过手动重启按钮KA启动遥控模块KT，遥控模块KT带电，经过整定延时后常开接点闭合；所述继电器K7的线圈经遥控模块KT的常开接点接于负载电源的前端，通过继电器K7动作切断负荷电源实现负载装置重启。

进一步，本实用新型所述电源一和电源二两路电源可为两路交流电源或两路直流电源，也可为一路交流电源与一路直流电源；所述继电器K1、继电器K2的交/直流性质与电源一交/直流性质一致，所述继电器K3、继电器K4、继电器K5的交/直流性质与电源二交/直流性质一致，或K1～K7七个继电器均选用交/直流通用继电器；所述电源控制模块KY1、KY2、KY3均为交/直流通用电压转换模块，可将220V交流电压或220V直流电压转为5～12V直流电压，用于给遥控模块KT、电压监测模块KJ1、KJ2提供工作电源，不需另外引入电源。

进一步，本实用新型所述继电器K6线圈与负载设备的“装置故障”接点KG串联，构成负载故障闭锁回路，继电器K6接点与遥控接点YK并联后接入继电器K7的线圈回路，在负载设备内部故障时继电器K7动作，切断负荷电源，即使电源切换动作也不会把电源送至负荷，避免电源系统受到故障的二次冲击伤害。

作为优选，本实用新型所述继电器K1～K7均通过匹配的通用型快速拔插底座连接于回路中，实现继电器快速更换；所述电源一工作指示灯RD、电源二工作指示灯LD均选用带电压显示的工作指示灯，在带电时能正常燃亮且显示电压值。

本实用新型通过继电器来实现双电源切换，采用交、直流通用继电器可满足不同工作电源需求；引入负载装置故障接点KG启动继电器K7实现了故障闭锁功能；选择可分别整定电压监测定值的电压监测模块接于装置进线侧，当电源电压超过定值时断开相应的电源回路，迫使装置切换至另外一路电源供电，实现电压监测功能的同时保证了电源的电压质量；引入变电站测控装置的遥控回路（YK 和LP）实现了远方遥控重启，同时设计了装置就地重启按钮，实现了不断进线空开即可一键重启；采用可整定延时定值的遥控模块，定值根据负载装置的重启时间来相应的整定。

由于使用了以上所述技术方案，本实用新型具有以下优点：

1、实现了交、直流通用，从电源到负荷的两级接通模式保证不会造成两路电源并列，接线原理支持简单更换继电器，即可保证不同电源情况下双电源切换功能实现，通用型快速拔插底座的设计提供了快速灵活的使用方式，适应变电二次设备不同的电源环境；

2、实现了电压监测与自动切换，将电压监测模块引入控制回路，可实现电源电压不合格时自动切换到另一路合格电源供电，避免不合格电压长期运行造成设备损坏；

3、实现了负荷设备故障时切断电源回路，有效避免二次短路冲击，将负荷设备“装置故障”信号引入控制回路，避免负荷短路等故障情况下，投入另外一路电源造成的二次冲击，缩小了事故范围；

4、实现了远方遥控重启功能，在需要重启设备的情况下，如远动机死机造成通信异常时，可通过远方遥控重启，省去人员往返的耗时，极大缩短缺陷消除时间。

附图说明

图1为本实用新型的电气接线原理图；

图2为本实用新型的电压监测功能接线原理图；

图3为本实用新型的遥控重启功能接线原理图；

图4为本实用新型的结构布置示意图；

图5为本实用新型的效果流程图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型所述电力二次设备双电源综合管理装置，包括电源一和电源二两路电源、K1～K7七个继电器、KJ1和KJ2两个电压监测模块、SAM1和SAM2两个切换开关、KY1、KY2、KY3三个电源控制模块、一个遥控模块KT和电源工作指示灯；

电源一依次串联继电器K1、K2的常开接点，电源二依次串联继电器K3、K4的常开接点，两路电源均经两副接点隔离切换后汇总形成一路负载电源，再通过继电器K7常闭接点与负载连接；继电器K1、K2线圈由电源一供电，K1、K2继电器带电则常开接点闭合，电源一给负载供电；继电器K3、K4线圈由电源二供电，K3、K4继电器带电则电源二给负载供电；继电器K1、K2常闭接点串联在K3线圈回路中，K1常闭接点和K3常开接点串联在K4线圈回路中，电源一失电后K3、K4线圈得电，电源二到负载回路接通，即可切换至电源二给负荷供电；K3、K4常闭接点和K1常开接点串联在K2继电器线圈回路，保证K2继电器在K1继电器动作之后方才得电动作，有效避免两路电源并列运行。单路电源均采用两只普通继电器的两副接点切换形成时间差，同时通过回路相互闭锁，省去了体积大、成本高的时间继电器。电源一工作指示灯RD与继电器K1常开接点和继电器K2常开接点串联，电源二工作指示灯LD与继电器K3常开接点和继电器K4常开接点串联，当同一回路两副接点均动作时，工作指示灯燃亮并显示电源电压值，能准确反映电源的切换状态并方便观察。

继电器K5线圈经主回路功能压板SQ后，接入电源二供电，K5常闭接点串入继电器K1线圈回路，可选择两种模式：

模式一：主回路模式（电源一复电时切回电源一供电）。压板SQ切换至“停止”状态，继电器K5不动作，电源一复电后切回电源一供电；

模式二：非主回路模式（电源一复电时不切回）。压板SQ切换至“工作”状态，继电器K5动作，电源二供电时K5线圈得电，闭锁继电器K1，此时电源一复电后电路不切回，减少电路切换次数，进一步保障供电的可靠性。

所述继电器K6线圈与负载设备的“装置故障”接点KG串联，构成负载故障闭锁回路，继电器K6接点与遥控接点YK并联后接入继电器K7的线圈回路，在负载设备内部故障时继电器K7动作，切断负荷电源，即使电源切换动作也不会把电源送至负荷，避免电源系统受到故障的二次冲击伤害。

所述电源控制模块KY1接于电源一两端负责给电压监测模块KJ1提供工作电源，电源控制模块KY2接于电源二两端负责给电压监测模块KJ2提供工作电源，保证电源控制模块输出与电源带电情况一致；电源一和电源二两路电源进入装置控制箱后首先通过具有连锁功能的切换开关（SAM1、SAM2），切换开关（SAM1、SAM2）的常闭接点与电压监测模块（KJ1、KJ2）的进线端口串联，切换开关（SAM1、SAM2）的常开接点并联于电压监测模块（KJ1、KJ2）的出线端口，可通过拨动切换开关（SAM1、SAM2）选择投入或退出电压监测模块功能；所述电压监测模块（KJ1、KJ2）可分别整定电压的监测定值，当电源电压高于或低于整定值时，电压监测模块（KJ1、KJ2）自动断开电源回路。电压监测模块具有电压监测功能，在电压越上限或越下限并达到整定值时，切断电源回路；两个电压监测模块接点分别接于电源一、二的主回路中，电压越限时，即可切断相应的电源主回路，可实现一路电源电压越线时，自动切换到另一路电源供电。电压监测功能可通过SAM1、SAM2切换开关选择投退。

所述电源控制模块KY3接于汇总后负载电源的前端，负责给遥控模块KT提供工作电源；所述遥控模块KT的线圈经变电站的任意测控装置的遥控接点YK、对应的遥控压板LP接于电源控制模块KY3出线侧，通过调度监控系统可启动遥控模块KT；手动重启按钮KA与遥控回路并联，亦可通过手动重启按钮KA启动遥控模块KT，遥控模块KT带电，经过整定延时后常开接点闭合；所述继电器K7的线圈经遥控模块KT的常开接点接于负载电源的前端，通过继电器K7动作切断负荷电源实现负载装置重启。遥控模块具有延时闭合功能，与继电器K6常开接点并联后接在继电器K7线圈的前端，遥控模块带电时接点闭合，并经整定延时时间后接点自动断开，实现装置远方遥控重启功能。

进一步，本实用新型所述电源一和电源二两路电源可为两路交流电源或两路直流电源，也可为一路交流电源与一路直流电源；所述继电器K1、继电器K2的交/直流性质与电源一交/直流性质一致，所述继电器K3、继电器K4、继电器K5的交/直流性质与电源二交/直流性质一致，或K1～K7七个继电器均选用交/直流通用继电器；所述电源控制模块KY1、KY2、KY3均为交/直流通用电压转换模块，可将220V交流电压或220V直流电压转为5～12V直流电压，用于给遥控模块KT、电压监测模块KJ1、KJ2提供工作电源，不需另外引入电源。

作为优选，本实用新型所述继电器K1～K7均通过匹配的通用型快速拔插底座连接于回路中，实现继电器快速更换；所述电源一工作指示灯RD、电源二工作指示灯LD均选用带电压显示的工作指示灯，在带电时能正常燃亮且显示电压值。

实施例：本实用新型所述电源一取自第一路UPS交流母线，由UPS装置1供电，电源二取自第二路UPS交流母线，由UPS装置2供电。两路电源分别经两路额定电流为3A的交流空气开关接入双电源装置。七个继电器（K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7）采用220V交流继电器，继电器均设计有与其针脚完全匹配的底座，继电器可快速拔插连接于底座上，底座焊接于电路板，通过电路板实现器件之间的连接。

本实用新型的电气接线原理图参见附图1，电源一依次串联继电器K1、K2的常开接点，电源二依次串联继电器K3、K4的常开接点，两路电源均经两副接点隔离切换后汇总形成一路负载电源，再通过继电器K7常闭接点与负载连接。继电器K1线圈经过继电器K5常闭接点接于电源一两端；继电器K2线圈依次经过继电器K3常闭接点、继电器K4常闭接点、继电器K1常开接点接于电源一两端；继电器K3线圈依次经过所述继电器K1常闭接点、继电器K2常闭接点接于电源二两端；继电器K4线圈依次经过继电器K1常闭接点、继电器K3常开接点接于电源二两端；继电器K5经继电器K3常闭接点接于电源二两端。

电压检测模块KJ1和KJ2均采用过压继电器，当设定当电压高于264V(120%额定电压)时断开常闭接点。为实现自由选择是否投入电压检测功能，电压监测模块通过具有连锁功能的开关SAM1、SAM2连接于回路中，连锁开关原理如图2所示，连锁开关选用具有4对接点的12脚拨杆开关，常闭的开关接点与监测模块进、出线串联，常开的开关接点并联于常闭的开关接点与监测模块两端。在选择投入电压检测功能时，拨杆开关切换到“ON”档，常闭接点闭合，常开接点断开，电压监测模块串入控制回路中；选择退出电压监测功能时，常闭接点闭合，拨杆开关切换到“OFF”档常开接点断开,常闭接点断开，常开接点闭合，电压监测模块退出，电流从常开接点流过，保证电路接通。

继电器K6线圈与负载设备“装置故障”接点串联，构成负载故障闭锁接点扩展，继电器K6常开接点串联在所述继电器K7线圈回路中，负载设备故障时K6常开接点闭合，继电器K7动作断开负荷电源回路，此时即使双电源回路切换动作，不会送电至负荷处，避免二次冲击伤害。继电器K6另一副常开接点串联遥信电接入变电站公用测控装置，在装置故障时发出告警信号至变电站自动化系统，通知运行维护人员处理。

选择工作电压为12V直流的延时遥控模块KT，延时整定为10秒。将变电站公用测控装置的备用遥控回路与手动重启按钮KA并联接入遥控模块KT的工作电源回路，任一开入则遥控模块KT动作，如图3。手动重启按钮KA方便了现场开展电源切换实验。遥控模块KT常开接点与继电器K6常开接点并联后同时接入继电器K7线圈回路，接收到遥控开入或手动重启命令时，遥控模块KT常开接点闭合，继电器K7动作断开负荷电源回路，延时10秒后，遥控模块KT常开接点自动闭合，继电器K7返回，完成设备远方遥控重启。

本实用新型的装置箱1采用统一面板设计，见图4，将两路进线电源的监控投退监控开关（电源一电压监控投退切换开关3、电源二电压监控投退切换开关4）和工作指示灯（电源一工作指示灯5、电源二工作指示灯6）、手动重启按钮7、主回路功能压板8集中布置在面板2上，方便操作和观察，将进线端子9设置在面板2的左侧，方便两路电源回路、负载装置故障接点、遥控回路的接入；将出线端子10设置在面板2右侧，便于出线和遥信回路的接出。装置箱1内部分别按切换继电器层11、布线层12、控制模块层13分层设置，采用统一外壳形成双电源综合管理装置，方便人机交互。