一种双母线旁路整流切换结构的制作方法

本申请涉及风电制氢，具体而言，涉及一种双母线旁路整流切换结构。

背景技术：

1、在绿电制绿氢的产业浪潮下，利用风电场富余电力电解水制氢已成为实现能源高效转化与存储的重要路径。该技术的核心环节，是通过大功率整流系统将风力发电产生的波动性交流电转换为稳定直流电，以供给电解槽。在这一过程中，整流系统的供电结构与运行可靠性直接决定了制氢生产的连续性与效率。

2、其中，风电制氢领域为提升容量与可靠性，常采用多台整流单元并联为多个电解槽供电的方案。然而，现有系统普遍采用简单的单母线集中供电结构，即所有整流单元的输出端直接并联至一条公共直流母线上。如此，检修时必须全系统停机，并且母线本身作为单一故障点，一旦失效将导致整个制氢系统瘫痪，而且维护人员需要带电操作大电流连接件，安全风险极高。对此，有部分现有技术尝试借助电网中存在的双母线结构来从理论上解决这些问题。但是，这些尝试采用的常规双母线结构的方案，不仅缺乏有效的协同控制与保护机制，并且常常会在切换母线时发生电流冲击，严重威胁整流设备与电解槽的安全运行。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本申请提供一种双母线旁路整流切换结构，其既能杜绝切换母线时发生电流冲击，又能确保切换操作的安全性。

2、本申请是这样实现的：

3、本申请提供一种双母线旁路整流切换结构，其应用于风电制氢系统，包括：并行设置的主母线和旁路母线；联络开关，连接于主母线与旁路母线之间，用于连接或隔离主母线与旁路母线；预充限流单元，包括并联的限流电阻和旁路继电器，限流电阻的两端分别与主母线和旁路母线相连；至少一个整流单元，任一整流单元的直流输出端均通过第一断路器连接至主母线、以及通过第二断路器连接至旁路母线；机械连锁装置，与第一断路器和第二断路器的操作机构机械耦合，以控制第一断路器和第二断路器择一接通或同时关断。

4、在本申请的一些实现方式中，还包括联络监测单元；其中，联络监测单元跨接在主母线与旁路母线之间，用于监测主母线与旁路母线之间的电压差、电流方向及温升状态。

5、在本申请的一些实现方式中，还包括接地保护单元；其中，接地保护单元包括与主母线相连的第一接地刀闸、以及与旁路母线相连的第二接地刀闸，第一接地刀闸和第二接地刀闸均还与公共接地排相连。

6、在本申请的一些实现方式中，主母线和旁路母线相互绝缘且平行地固定安装于母线槽内，其中，主母线与旁路母线的横截面均为倒凸字形，并由导电金属材料一体挤压成型；母线槽的内壁上设有与倒凸字形轮廓相匹配的凹字形绝缘导轨，主母线和旁路母线通过凹字形绝缘导轨卡接固定于母线槽内。

7、在本申请的一些实现方式中，主母线与旁路母线以其横截面的长边相互正对的方式平行排列，两者之间形成有散热风道。

8、在本申请的一些实现方式中，母线槽的底部对应主母线和旁路母线的位置开设有多个通风孔。

9、在本申请的一些实现方式中，限流电阻为绕制成平面螺旋形的带状电阻合金，并封装于一个陶瓷外壳内。

10、在本申请的一些实现方式中，限流电阻的两端还并联有一个由压敏电阻构成的过电压保护支路。

11、在本申请的一些实现方式中，旁路继电器的控制回路中，串联有一个由联络开关的辅助触点控制的常开触点。

12、在本申请的一些实现方式中，任一整流单元的直流输出端与第一断路器和/或第二断路器之间采用抽屉式插拔接头进行连接。

13、相对于现有技术，本申请至少具有如下优点或有益效果：

14、本申请提供了一种双母线旁路整流切换结构，通过设置主母线与旁路母线双供电通道，并引入预充限流单元实现母线间的柔性连接，有效地抑制了切换浪涌；同时通过采用机械连锁装置确保了双断路器操作的绝对互斥，从根本上杜绝误操作。这使得既能杜绝切换母线时发生电流冲击，又能确保切换操作的安全性。

1.一种双母线旁路整流切换结构，其特征在于，应用于风电制氢系统，包括：

2.根据权利要求1所述的一种双母线旁路整流切换结构，其特征在于，还包括联络监测单元；其中，所述联络监测单元跨接在所述主母线与所述旁路母线之间，用于监测所述主母线与所述旁路母线之间的电压差、电流方向及温升状态。

3.根据权利要求1所述的一种双母线旁路整流切换结构，其特征在于，还包括接地保护单元；其中，所述接地保护单元包括与所述主母线相连的第一接地刀闸、以及与所述旁路母线相连的第二接地刀闸，所述第一接地刀闸和所述第二接地刀闸均还与公共接地排相连。

4.根据权利要求1所述的一种双母线旁路整流切换结构，其特征在于，所述主母线和所述旁路母线相互绝缘且平行地固定安装于母线槽内，其中，所述主母线与所述旁路母线的横截面均为倒凸字形，并由导电金属材料一体挤压成型；所述母线槽的内壁上设有与所述倒凸字形轮廓相匹配的凹字形绝缘导轨，所述主母线和所述旁路母线通过所述凹字形绝缘导轨卡接固定于母线槽内。

5.根据权利要求4所述的一种双母线旁路整流切换结构，其特征在于，所述主母线与所述旁路母线以其横截面的长边相互正对的方式平行排列，两者之间形成有散热风道。

6.根据权利要求4所述的一种双母线旁路整流切换结构，其特征在于，所述母线槽的底部对应所述主母线和旁路母线的位置开设有多个通风孔。

7.根据权利要求1所述的一种双母线旁路整流切换结构，其特征在于，所述限流电阻为绕制成平面螺旋形的带状电阻合金，并封装于一个陶瓷外壳内。

8.根据权利要求1所述的一种双母线旁路整流切换结构，其特征在于，所述限流电阻的两端还并联有一个由压敏电阻构成的过电压保护支路。

9.根据权利要求1所述的一种双母线旁路整流切换结构，其特征在于，所述旁路继电器的控制回路中，串联有一个由所述联络开关的辅助触点控制的常开触点。

10.根据权利要求1所述的一种双母线旁路整流切换结构，其特征在于，任一所述整流单元的直流输出端与所述第一断路器和/或所述第二断路器之间采用抽屉式插拔接头进行连接。