本實(shí)用新型涉及動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的旁路開關(guān)。

背景技術(shù)：

動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器：是通過(guò)儲(chǔ)能裝置提供電網(wǎng)有功功率補(bǔ)償?shù)难b置，又稱為DVR。

旁路開關(guān)：DVR中用于設(shè)備故障情況下旁路DVR內(nèi)部換流單元的開關(guān)裝置。

圖1為典型的動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器裝置拓?fù)?，圖中K1為輸入開關(guān)，K3為輸出開關(guān)，K2為檢修旁路開關(guān)，通常此3路開關(guān)為手動(dòng)的斷路器開關(guān)，K4為高速旁路開關(guān)。由于DVR裝置需要維持負(fù)載的供電持續(xù)性，所以要求K4具有高可靠性、及高響應(yīng)速度，即當(dāng)發(fā)生逆變器等故障情況時(shí)，可快速的閉合K4，使用旁路回路為負(fù)載供電，通常要求旁路開關(guān)的處理速度達(dá)到小于5mS的開關(guān)速度。

為了實(shí)現(xiàn)可電控的旁路，通常的K4由接觸器、帶電操作機(jī)構(gòu)的斷路器、高速永磁開關(guān)、可控電力電子器件等方式實(shí)現(xiàn)。

而常規(guī)的可控旁路回路部件的缺點(diǎn)如下：

1.接觸器：動(dòng)作速度較慢，通常為80mS；

2.帶電操作機(jī)構(gòu)的斷路器：價(jià)格高，動(dòng)作速度最慢，通常為幾百mS；

3.高速永磁開關(guān)：價(jià)格昂貴，且市面上生產(chǎn)的廠家較少，體積較大；

4.可控電力電子器件：由于電力電子器件特性而帶來(lái)的功耗較大；需要進(jìn)行散熱設(shè)計(jì)處理；相對(duì)可靠性、壽命偏低；過(guò)載能力較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的旁路開關(guān)，在保持旁路開關(guān)K4的高速動(dòng)作的同時(shí)，能保證旁路開關(guān)動(dòng)作的高速、高可靠性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的旁路開關(guān)，其特征在于，包括冗余配置的高速機(jī)械開關(guān)和高速電子開關(guān)，所述高速機(jī)械開關(guān)包括并聯(lián)的接觸器KM和晶閘管SCR2。

進(jìn)一步地，所述的高速電子開關(guān)包括與高速機(jī)械開關(guān)直接并聯(lián)的雙向晶閘管SCR1或反并聯(lián)的IGBT模塊。

進(jìn)一步地，所述的晶閘管SCR2的負(fù)載電流為SCR1的1/4-1/3。

進(jìn)一步地，旁路開關(guān)的控制信號(hào)同時(shí)控制接觸器KM、晶閘管SCR2和晶閘管SCR1。

本實(shí)用新型的效果：

1、具備目前可控旁路開關(guān)的各種方案中的優(yōu)點(diǎn)，即高速動(dòng)作、低損耗、高可靠性，同時(shí)由于使用的部件均為常規(guī)市面器件及裝置，具備實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)；

2、可實(shí)現(xiàn)旁路開關(guān)的開通動(dòng)作時(shí)間小于1mS，特別適應(yīng)于動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器這種要求旁路動(dòng)作速度非?？斓膽?yīng)用場(chǎng)合；

3、可達(dá)到故障高速旁路的功能，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障時(shí)，負(fù)載擾動(dòng)小于2mS；

4、通常情況由機(jī)械開關(guān)回路載流，電子回路無(wú)損耗；當(dāng)機(jī)械回路故障時(shí)，電子回路無(wú)縫切換；

5、具有機(jī)械、電子高速雙冗余配置，在高可靠性需求領(lǐng)域，提高產(chǎn)品的旁路可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1為動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器裝置拓?fù)鋱D；

圖2為本實(shí)用新型一種動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的旁路開關(guān)的示意圖；

圖3為本實(shí)用新型一種動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的旁路開關(guān)的應(yīng)用圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：1-高速機(jī)械開關(guān)、2-高速電子開關(guān)、3-接觸器KM、4-晶閘管SCR2、5-晶閘管SCR1。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型一種動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的旁路開關(guān)作進(jìn)一步描述：該實(shí)例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的各種等價(jià)形式的修改均屬于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。

如圖2所示，一種動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的旁路開關(guān)，包括冗余配置的高速機(jī)械開關(guān)1和高速電子開關(guān)2，所述高速機(jī)械開關(guān)包括并聯(lián)的接觸器KM 3和晶閘管SCR2。

所述的高速電子開關(guān)2包括與高速機(jī)械開關(guān)1直接并聯(lián)的雙向晶閘管SCR1或反并聯(lián)的IGBT模塊。

所述的晶閘管SCR2的負(fù)載電流為SCR1的1/4-1/3。

旁路開關(guān)的控制信號(hào)可以同時(shí)控制接觸器KM3及晶閘管SCR2和晶閘管SCR1。

通過(guò)直接將接觸器KM 3與晶閘管SCR2并聯(lián)，做為高速機(jī)械開關(guān)的實(shí)現(xiàn)方式，接觸器KM雖然動(dòng)作速度較慢，但是過(guò)載能力強(qiáng)、可靠性高。

高速機(jī)械開關(guān)1中由于晶閘管SCR2的開通速度快，可以達(dá)到mS級(jí)的速度開通，而在接觸器KM 3動(dòng)作后，由接觸器通路短路晶閘管通路，故晶閘管實(shí)際的工作時(shí)間為接觸器KM 3的動(dòng)作時(shí)間，通常只有100mS左右，由于工作時(shí)間非常短，可以無(wú)需為晶閘管SCR2單獨(dú)配備散熱裝置。

通過(guò)與高速機(jī)械開關(guān)1直接并聯(lián)的大功率晶閘管SCR1作為高速電子開關(guān)2，高速機(jī)械開關(guān)1與高速電子開關(guān)2互為冗余，都可以實(shí)現(xiàn)mS級(jí)別的速度開通。開關(guān)的控制信號(hào)，同時(shí)控制接觸器KM 3及晶閘管。

開關(guān)中晶閘管SCR1的選型按負(fù)載電流需求進(jìn)行選型；晶閘管SCR2的選型可按晶閘管SCR1的1/4-1/3電流進(jìn)行選型。

本實(shí)用新型利用晶閘管實(shí)現(xiàn)機(jī)械開關(guān)的高速動(dòng)作，同時(shí)利用接觸器來(lái)避免晶閘管器件的長(zhǎng)期運(yùn)行功耗大、發(fā)熱、可靠性降低等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了一種可高速動(dòng)作的機(jī)械開關(guān)裝置，同時(shí)配備高速的電子開關(guān)回路，使整套開關(guān)系統(tǒng)具有雙路冗余特性，提高整體的可靠性。

如圖3所示，為本實(shí)用新型所述的旁路開關(guān)在動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器產(chǎn)品中的具體應(yīng)用：

KM1為專利中提到的機(jī)械旁路開關(guān)，通過(guò)接觸器實(shí)現(xiàn)；

SR21為提高機(jī)械旁路開關(guān)動(dòng)作速度的并聯(lián)晶閘管；

SR11為冗余的電子旁路開關(guān)，通過(guò)晶閘管實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)DVR裝置出現(xiàn)故障及其他需要旁路回路動(dòng)作的情況下，通過(guò)KM1、SR21、SR11的組合動(dòng)作實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高速旁路功能。

本實(shí)用新型同時(shí)具備了電子開關(guān)的高速特性及接觸器的高可靠性，并且屬于雙冗余設(shè)計(jì)，機(jī)械、電子開關(guān)回路均可獨(dú)立的高速工作。