便攜式直流電源的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種臨時(shí)備用及試驗(yàn)用的便攜式直流電源。防雷裝置、交流配電單元、充電模塊、降壓單元、控制回路及集中監(jiān)控及絕緣監(jiān)測單元，適用于電力系統(tǒng)中小型發(fā)電廠、水電站、各類變電站，和其他使用直流設(shè)備的用戶，如石化、礦山、鐵路等，可提供實(shí)驗(yàn)直流電源，也可臨時(shí)替代原有直流電源，適用于二次回路中的儀器、儀表、繼電保護(hù)和故障照明等場合備用直流電源。為了滿足現(xiàn)場運(yùn)行的需要，本裝置不僅能夠?qū)崿F(xiàn)直流電源的使用，還可以監(jiān)視母線過/欠壓等，并可通過485遠(yuǎn)程通訊接口與當(dāng)?shù)氐谋O(jiān)控系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方及就地對便攜式備用直流電源系統(tǒng)的監(jiān)控功能。
【專利說明】便攜式直流電源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種直流電源，尤其涉及一種臨時(shí)備用及試驗(yàn)用的便攜式直流電源，適用于電力系統(tǒng)中小型發(fā)電廠、水電站、各類變電站，和其他使用直流設(shè)備的用戶，如石化、礦山、鐵路等，可提供實(shí)驗(yàn)直流電源，也可臨時(shí)替代原有直流電源，適用于二次回路中的儀器、儀表、繼電保護(hù)和故障照明等場合備用直流電源，屬于繼電保護(hù)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]直流電源廣泛用于如變、配電站、發(fā)電廠，一般是通過交流220V給直流充電機(jī)充電，直流充電機(jī)供直流母線，保證短時(shí)間內(nèi)直流母線上的負(fù)荷需求。自動化裝置的控制交流不停電電源等用電裝置的直流供電電源。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)66千伏及以下變電站內(nèi)的直流電源發(fā)生故障時(shí)，不能及時(shí)提供直流電源，將導(dǎo)致設(shè)備無法穩(wěn)定運(yùn)行，造成經(jīng)濟(jì)損失；另外，現(xiàn)有技術(shù)在設(shè)備試驗(yàn)時(shí)連接電源操作繁瑣，效率低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種臨時(shí)備用及試驗(yàn)用的便攜式直流電源，解決了現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)變電站內(nèi)的直流電源故障時(shí)設(shè)備無法穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)，在設(shè)備試驗(yàn)時(shí)能夠提供臨時(shí)電源。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]防雷裝置、交流配電單元、充電模塊、降壓單元和控制回路依次連接；防雷裝置、交流配電單元、充電模塊、降壓單元和控制回路均與集中監(jiān)控及絕緣監(jiān)測單元相連；集中監(jiān)控及絕緣監(jiān)測單元連接遠(yuǎn)程接口。
[0007]所述的交流配電單元實(shí)現(xiàn)交流輸入電壓的采樣，輸出交流電壓的采樣信號。
[0008]所述的充電模塊為，EMI濾波電路、全橋整流電路、LC濾波電路1、全橋移相電路、高頻變壓器、高頻整流電路、LC濾波電路II依次連接，脈寬調(diào)制電路連接EMI濾波電路和LC濾波電路II的輸出端，脈寬調(diào)制電路的輸出端連接全橋移相電路。
[0009]所述的充電模塊的面板上設(shè)有電源指示燈、保護(hù)指示燈、故障指示燈和電壓\電流顯示表頭。
[0010]所述的降壓單元采用降壓硅堆，降壓硅堆是由硅整流二極管串接而成，降壓硅堆均分為4節(jié)串聯(lián)而成，在每節(jié)硅堆兩端并聯(lián)調(diào)壓執(zhí)行繼電器的常閉觸電。
[0011]所述的集中監(jiān)控及絕緣監(jiān)測單元中，絕緣監(jiān)測模塊用于監(jiān)測直流系統(tǒng)電壓及其絕緣情況，在異常情況下發(fā)出聲光告警，并將對應(yīng)告警信息發(fā)至集中監(jiān)控器。
[0012]所述的絕緣監(jiān)測模塊采用絕緣監(jiān)測儀，絕緣監(jiān)測儀為普通型絕緣監(jiān)測儀或帶支路巡檢型絕緣監(jiān)測儀，絕緣監(jiān)測儀安裝在饋線柜上，帶支路巡檢型絕緣監(jiān)測儀配有傳感器，帶支路巡檢型絕緣監(jiān)測儀和傳感器分別裝在每回饋線開關(guān)的下部，各饋線開關(guān)的引出線穿過傳感器的中心孔。
[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)效果如下；
[0014]本實(shí)用新型提供便攜式備用直流電源。包括充電模塊、電壓調(diào)節(jié)、限流、信息指示、絕緣監(jiān)測單元、監(jiān)控單元、交流配電單元、保護(hù)及報(bào)警功能、故障及報(bào)警功能，適用于66kV及以下變電站直流電源故障時(shí)，及時(shí)提供直流電源保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、直流屏更換時(shí)提供臨時(shí)電源。本裝置還設(shè)置了降壓模塊，降壓硅堆是由多只大功率硅整流二極管串接而成，利用PN結(jié)基本恒定的正向壓降作為調(diào)整電壓，通過改變串入線路的硅管數(shù)量獲得適當(dāng)?shù)膲航?，達(dá)到電壓調(diào)節(jié)的目的。維護(hù)旁路開關(guān)時(shí)在硅堆降壓單元維護(hù)更換時(shí)，為控制直流母線提供一個旁路直通回路，保證控制直流母線連續(xù)不間斷供電。本實(shí)用新型最終擴(kuò)展了繼電保護(hù)備用電源的功能。
[0015]保證當(dāng)變電站內(nèi)的直流電源故障時(shí)，能及時(shí)提供直流電源，保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)，在更換直流屏的時(shí)候能夠提供臨時(shí)電源。
[0016]本實(shí)用新型便攜式直流電源體積小、重量輕、攜帶方便，性能指標(biāo)好、調(diào)節(jié)方便等，適用變電站、電廠繼電保護(hù)設(shè)備的校驗(yàn)，提供繼保整組校驗(yàn)電源，可測試?yán)^電器動作點(diǎn)電壓和脫離電壓以及不同工作電壓下設(shè)備的運(yùn)行情況。用于新建變電站、電廠繼電保護(hù)設(shè)備的調(diào)試電源，繼電保護(hù)設(shè)備的調(diào)試不受電站直流系統(tǒng)工程進(jìn)度影響，從而保證電網(wǎng)穩(wěn)定性和安全性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，該描述的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例。
[0018]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例公開的結(jié)構(gòu)原理示意框圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例公開的充電模塊原理示意框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部。
[0021]如圖1所示，防雷裝置、交流配電單元、充電模塊、降壓單元和控制回路依次連接；防雷裝置、交流配電單元、充電模塊、降壓單元和控制回路均與集中監(jiān)控及絕緣監(jiān)測單元相連；集中監(jiān)控及絕緣監(jiān)測單元連接遠(yuǎn)程接口。交流輸入經(jīng)防雷裝置、交流配電單元提供給充電模塊；充電模塊輸出穩(wěn)定的直流，降壓單元提供控制輸出，為負(fù)載提供正常的臨時(shí)工作電流；集中監(jiān)控及絕緣監(jiān)測單元實(shí)現(xiàn)對防雷裝置、交流配電單元、充電模塊、降壓單元及控制回路的運(yùn)行參數(shù)的采集、控制和管理，在線監(jiān)測各支路的對地絕緣狀況；并通過遠(yuǎn)程接口接受后臺監(jiān)控。
[0022]充電模塊的面板上設(shè)有電源指示燈、保護(hù)指示燈、故障指示燈和電壓\電流顯示表頭。電源指示燈指示充電模塊內(nèi)部工作電源是否正常；保護(hù)指示燈指示充電模塊處于保護(hù)狀態(tài)，包括交流輸入過/欠壓，輸入缺相，輸出欠壓等；故障指示燈指充電模塊因故停止輸出，且故障因素消除后，充電模塊仍不能回復(fù)工作，如輸出過壓等；電壓\電流顯示表頭指示充電模塊輸出的電壓和電流，有切換開關(guān)來切換顯示。
[0023]降壓單元采用降壓硅堆，降壓硅堆是由多只大功率硅整流二極管串接而成，利用PN結(jié)基本恒定的正向壓降作為調(diào)整電壓，通過改變串入線路的硅管數(shù)量獲得適當(dāng)?shù)膲航担_(dá)到電壓調(diào)節(jié)的目的。相比于其它電壓調(diào)節(jié)方式，采用硅堆調(diào)壓具有抗電流沖擊性號、安全、可靠的優(yōu)點(diǎn)；降壓硅堆均分為4節(jié)(AS1-AS4)串聯(lián)而成，在每節(jié)硅堆兩端并聯(lián)調(diào)壓執(zhí)行繼電器(K1-K4)的常閉觸電，若驅(qū)動執(zhí)行繼電器動作，令其觸電斷開，使得該節(jié)硅堆被傳入線路，降壓單元的壓降增大；反之，若執(zhí)行繼電器返回，其觸電閉合，使得串入線路中的硅堆數(shù)量減少，降壓單元的壓降減少。
[0024]維護(hù)旁路開關(guān)時(shí)在硅堆降壓單元維護(hù)更換時(shí)，為控制直流母線提供一個旁路直通回路，保證控制直流母線連續(xù)不間斷供電。
[0025]所述的集中監(jiān)控及絕緣監(jiān)測單元中，絕緣監(jiān)測模塊用于監(jiān)測直流系統(tǒng)電壓及其絕緣情況，在直流電壓過、欠壓或直流系統(tǒng)絕緣強(qiáng)度降低等異常情況下發(fā)出聲光告警，并將對應(yīng)告警信息發(fā)至集中監(jiān)控器。
[0026]根據(jù)用戶的不同需要，絕緣監(jiān)測儀可配置普通型或帶支路巡檢型，一般安裝在饋線柜上，帶支路巡查的監(jiān)測儀配有傳感器，分別裝在每回饋線開關(guān)的后下部，各饋線開關(guān)的引出線穿過傳感器的中心孔。
[0027]內(nèi)置絕緣監(jiān)測儀監(jiān)測直流母線電壓、正負(fù)母線對地電壓、正負(fù)母線對地電阻；當(dāng)電壓過高、過低或絕緣電阻過低時(shí)發(fā)出相應(yīng)的告警信號，告警定值可通過鍵盤設(shè)置。
[0028]充電模塊通過串行總線接受集中監(jiān)控器的監(jiān)控，實(shí)時(shí)向集中監(jiān)控器傳送工作狀態(tài)和工作數(shù)據(jù)，并接受集中監(jiān)控器的控制。
[0029]交流配電單元主要實(shí)現(xiàn)交流輸入電壓的采樣，輸出交流電壓的采樣信號。
[0030]圖2所示，充電模塊:EMI濾波電路、全橋整流電路、LC濾波電路1、全橋移相電路、高頻變壓器、高頻整流電路、LC濾波電路II依次連接，脈寬調(diào)制電路連接EMI濾波電路和LC濾波電路II的輸出端，脈寬調(diào)制電路的輸出端連接全橋移相電路；三相交流電輸入后，先經(jīng)EMI濾波電路，再經(jīng)全橋整流電路、LC濾波電路I整流濾波變成高壓直流電，經(jīng)全橋移相電路逆變、整流為140kHz左右的脈沖電壓波，經(jīng)LC濾波電路II濾波后輸出220V的直流電。
[0031]對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合于本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致范圍。
【權(quán)利要求】
1.便攜式直流電源，其特征在于防雷裝置、交流配電單元、充電模塊、降壓單元和控制回路依次連接；防雷裝置、交流配電單元、充電模塊、降壓單元和控制回路均與集中監(jiān)控及絕緣監(jiān)測單元相連；集中監(jiān)控及絕緣監(jiān)測單元連接遠(yuǎn)程接口 ；所述的充電模塊為，EMI濾波電路、全橋整流電路、LC濾波電路1、全橋移相電路、高頻變壓器、高頻整流電路、LC濾波電路II依次連接，脈寬調(diào)制電路連接EMI濾波電路和LC濾波電路II的輸出端，脈寬調(diào)制電路的輸出端連接全橋移相電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式直流電源，其特征在于所述的交流配電單元實(shí)現(xiàn)交流輸入電壓的米樣，輸出交流電壓的米樣信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式直流電源，其特征在于所述的充電模塊的面板上設(shè)有電源指示燈、保護(hù)指示燈、故障指示燈和電壓\電流顯示表頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式直流電源，其特征在于所述的降壓單元采用降壓硅堆，降壓硅堆是由硅整流二極管串接而成，降壓硅堆均分為4節(jié)串聯(lián)而成，在每節(jié)硅堆兩端并聯(lián)調(diào)壓執(zhí)行繼電器的常閉觸電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式直流電源，其特征在于所述的集中監(jiān)控及絕緣監(jiān)測單元中，絕緣監(jiān)測模塊用于監(jiān)測直流系統(tǒng)電壓及其絕緣情況，在異常情況下發(fā)出聲光告警，并將對應(yīng)告警信息發(fā)至集中監(jiān)控器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式直流電源，其特征在于所述的絕緣監(jiān)測模塊采用絕緣監(jiān)測儀，絕緣監(jiān)測儀為普通型絕緣監(jiān)測儀或帶支路巡檢型絕緣監(jiān)測儀，絕緣監(jiān)測儀安裝在饋線柜上，帶支路巡檢型絕緣監(jiān)測儀配有傳感器，帶支路巡檢型絕緣監(jiān)測儀和傳感器分別裝在每回饋線開關(guān)的下部，各饋線開關(guān)的引出線穿過傳感器的中心孔。
【文檔編號】H02M7/04GK204258648SQ201420325530
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】李英鋒, 牛春嬌, 潘徉安, 羅賢斌, 李想, 曹頔, 薛曉豐, 王通, 金彪, 郝世清 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司鐵嶺供電公司