本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種檢修電源輸出裝置。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著變電站內(nèi)各專業(yè)的技改、修理等項(xiàng)目的新增，入站施工項(xiàng)目增多，檢修電源在各種站內(nèi)地點(diǎn)頻繁使用。獲取檢修電源的方式一般以從站內(nèi)檢修箱引接電纜為主，存在以下弊端：

一方面，站內(nèi)所設(shè)置的檢修電源箱位置有限而固定，未能覆蓋站內(nèi)所有地點(diǎn)，使用箱內(nèi)電源往往需要使用長(zhǎng)距離的電纜引接，給現(xiàn)場(chǎng)施工帶來(lái)不便。尤其當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)位于變電站樓頂、圍墻等偏僻位置時(shí)，引接電源將十分困難。

另一方面，借鑒歷史發(fā)生的變電站外來(lái)施工單位使用檢修電源安全事故經(jīng)驗(yàn)，究其原因?yàn)橐訖z修電源的長(zhǎng)距離電纜與變壓器進(jìn)線距離過(guò)近，產(chǎn)生感應(yīng)電壓而導(dǎo)致電纜放電。這說(shuō)明引接檢修電源的長(zhǎng)距離電纜易與其他帶電設(shè)備產(chǎn)生感應(yīng)電壓，產(chǎn)生安全風(fēng)險(xiǎn)；另外，電纜的拖曳、纏繞、絕緣破損也可能會(huì)帶來(lái)施工現(xiàn)場(chǎng)的人身、設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)等。

最后，部分老式檢修電源箱內(nèi)開關(guān)存在絕緣損壞、漏電保護(hù)功能失效的風(fēng)險(xiǎn)，一旦施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生短路故障，將導(dǎo)致箱內(nèi)開關(guān)甚至站用電進(jìn)線開關(guān)越級(jí)跳閘的情況，使得站用電母線面臨失壓的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、引接靈活、運(yùn)行可靠的檢修電源輸出裝置。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種檢修電源輸出裝置，包括：

供電電路，用于提供12V直流電壓作為初始電壓；

推挽式升壓電路，用于將供電電路輸出的12V直流電壓變換為110V直流電壓并輸出；

升壓斬波電路，用于將推挽式升壓電路輸出的110V直流電壓變換為345V直流電壓；

逆變電路，用于將由升壓斬波電路升壓后的345V直流電壓變換為380V交流電壓并輸出。

其中，所述供電電路包括并聯(lián)的兩組磷酸鐵鋰蓄電池，每組由4節(jié)額定電壓為3V的磷酸鐵鋰蓄電池串聯(lián)而成。

其中，所述供電電路前后串聯(lián)100A熔斷器，用于在輸出電流超出100A時(shí)熔斷以保護(hù)蓄電池。

其中，所述12V直流電壓被引接至KM1接觸器輸出。

其中，所述推挽式升壓電路包括：

推挽式升壓變換電路，其進(jìn)一步包括開關(guān)元器件MOS管、高頻變壓器及第一PWM調(diào)制電路，MOS管Q1、Q2的柵極均與所述第一PWM調(diào)制電路相連，漏極分別與高頻變壓器的初級(jí)繞組相連，所述推挽式升壓變換電路用于通過(guò)所述開關(guān)元器件MOS管Q1、Q2在不同時(shí)段交替從MOS管Q1導(dǎo)通、MOS管Q2截止，到MOS管Q1、Q2均截止，到MOS管 Q1截止、MOS管Q2導(dǎo)通，再到MOS管Q1、Q2均截止，將所述供電電路輸出的12V直流電壓變換為高頻方波交流電壓；

單相橋式全控整流電路，用于將所述高頻方波交流電壓整流為110V直流方形波電壓。

其中，所述推挽式升壓電路還包括：

電感與電容組成的LC吸收網(wǎng)絡(luò)，用以抑制MOS管集電極電壓尖峰，并通過(guò)所述電容輸出所述110V直流方形波電壓。

其中，所述110V直流電壓被引接至KM2接觸器開關(guān)輸出。

其中，所述升壓斬波電路包括電感、MOS管、二極管和電容器，所述MOS管的漏極連接在所述電感與所述二極管的正極之間，所述電容器連接在所述MOS管的源極與所述二極管的負(fù)極之間。

其中，所述逆變電路包括：

三相電壓型逆變電路，其進(jìn)一步包括IGBT管、二極管及第二PWM調(diào)制電路，用于將所述升壓斬波電路輸出的345V直流電壓升壓逆變至380V交流電壓，并引接至隔離變壓器，二極管Q5正向連接在IGBT管BG1的發(fā)射極和集電極之間，二極管Q6正向連接在IGBT管 BG2的發(fā)射極和集電極之間，二極管Q7正向連接在IGBT管BG3的發(fā)射極和集電極之間，二極管Q8正向連接在IGBT管BG4的發(fā)射極和集電極之間，二極管Q9正向連接在IGBT 管BG5的發(fā)射極和集電極之間，二極管Q10正向連接在IGBT管BG6的發(fā)射極和集電極之間，IGBT管BG1-BG6的門極均連接至所述第二PWM調(diào)制電路，隔離變壓器T2的三相分別連接在IGBT管BG1發(fā)射極與IGBT管BG2的集電極之間、IGBT管BG3發(fā)射極與IGBT 管BG4的集電極之間、IGBT管BG5發(fā)射極與IGBT管BG6的集電極之間。

其中，所述逆變電路還包括：

隔離變壓器，用于將所述380V交流電壓通過(guò)輸出開關(guān)3ZK引接至KM3開關(guān)輸出。

本實(shí)用新型實(shí)施例的有益效果在于：

本實(shí)用新型可提供DC12V、DC110V、AC380V共3種電壓等級(jí)作為輸出，可滿足90％以上變電站施工負(fù)荷需要，且使用安全靈活；

本實(shí)用新型避免了長(zhǎng)距離引接電纜的環(huán)節(jié)，縮短施工作業(yè)的開工時(shí)間：目前由于變電站內(nèi)臨時(shí)電源接入規(guī)定所要求，臨時(shí)電源的接入必須履行開關(guān)特性測(cè)試、管理人員簽字等手續(xù)，確保安全作業(yè)的同時(shí)也延長(zhǎng)了施工作業(yè)的開工時(shí)間，而本裝置的使用，將免去引接電纜的環(huán)節(jié)，從而縮短開工時(shí)間，提高了作業(yè)效率；此外還避免了因檢修電源引接導(dǎo)致站用電越級(jí)跳閘的風(fēng)險(xiǎn)；

本實(shí)用新型為移動(dòng)式裝置，故而可以隨施工地點(diǎn)放置，無(wú)論施工地點(diǎn)位于高處的主控樓樓頂或變電站圍墻、大門等偏僻處，均可使用裝置供電，靈活便捷；

本實(shí)用新型的裝置回路簡(jiǎn)易，裝置輕便易于攜帶，且器件故障率低、運(yùn)行可靠性較高，可作為變電站內(nèi)固定式檢修箱供電的有力補(bǔ)充，克服了傳統(tǒng)方式的弱點(diǎn)，提高了施工現(xiàn)場(chǎng)的安全水平，保障了站用電源的可靠運(yùn)行；

本實(shí)用新型還可推廣至普通民用電力行業(yè)需使用以上電壓等級(jí)移動(dòng)電源的場(chǎng)合，具有廣泛的應(yīng)用及推廣價(jià)值。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)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(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一種檢修電源輸出裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中供電電路的具體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中推挽式升壓電路的具體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中升壓斬波電路的具體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例中逆變電路的具體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例一種檢修電源輸出裝置的具體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下各實(shí)施例的說(shuō)明是參考附圖，用以示例本實(shí)用新型可以用以實(shí)施的特定實(shí)施例。

請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種檢修電源輸出裝置，包括：

供電電路，用于提供12V直流電壓作為初始電壓；

推挽式升壓電路，用于將供電電路輸出的12V直流電壓變換為110V直流電壓并輸出；

升壓斬波電路，用于將推挽式升壓電路輸出的110V直流電壓變換為345V直流電壓；

逆變電路，用于將由升壓斬波電路升壓后的345V直流電壓變換為380V交流電壓并輸出。

即本實(shí)施例檢修電源輸出裝置包括3個(gè)電壓變換電路，提供3種輸出電壓。由供電電路提供DC12V電壓作為初始電壓(第一輸出電壓)，由于現(xiàn)今變電站站用電負(fù)荷中，絕大部分直流負(fù)荷電壓等級(jí)為DC110V、交流負(fù)荷為AC380V，故推挽式升壓電路以輸出 DC110V作為第二輸出電壓，以供給絕大部分直流負(fù)荷及本裝置所有回路中PWM調(diào)制電路電源。升壓斬波電路將110V直流電壓變換為345V直流電壓，作為逆變電路的輸入，逆變電路將345V直流電壓變換為380V交流電壓，作為第三輸出電壓，以滿足絕大部分交流負(fù)荷的需求。

請(qǐng)參照?qǐng)D2所示，具體地，為保障可靠性，供電電路包括并聯(lián)的兩組磷酸鐵鋰蓄電池，每組由4節(jié)磷酸鐵鋰蓄電池串聯(lián)而成。每節(jié)電池單體額定容量為100安時(shí)(Ah)，額定電壓為DC 3V，串聯(lián)后通過(guò)手動(dòng)輸出開關(guān)1ZK可穩(wěn)定輸出DC 12V電壓。磷酸鐵鋰蓄電池組與傳統(tǒng)鉛酸蓄電池相比，能量比為后者的4-5倍，具有體積小，重量輕的優(yōu)點(diǎn)；蓄電池組前后串聯(lián)100A熔斷器R1-R4，當(dāng)輸出電流超出100A時(shí)，熔斷器熔斷以保護(hù)蓄電池組；將DC 12V電壓引接至KM1接觸器，可獲得第一輸出電壓(DC 12V)。

推挽式升壓電路將由供電電路輸出的DC12V作為本電路的電壓輸入，完成DC12V 至DC110V的變換。本實(shí)施例中的推挽式升壓電路如圖3所示，開關(guān)元器件MOS管Q1、 Q2、高頻變壓器T1及PWM調(diào)制電路組成推挽式升壓變換電路，MOS管Q1、Q2的柵極均與第一PWM調(diào)制電路相連，漏極分別與高頻變壓器T1的初級(jí)繞組相連，推挽式升壓變換電路通過(guò)開關(guān)元器件MOS管Q1、Q2的交替關(guān)斷，將輸入電壓DC12V變換為高頻方波交流電壓。二極管D1-D4形成單相橋式全控整流電路，將高頻方波交流電壓整流為直流方形波電壓DC110V。L1與C6組成LC吸收網(wǎng)絡(luò)，用以抑制MOS管集電極電壓尖峰。通過(guò)C6 輸出高頻方形波電壓DC110V，將DC110V電壓引接至KM2接觸器開關(guān)，可獲得第二輸出電壓。

本電路的原理為：

(1)當(dāng)0≤t≤t1，Q1導(dǎo)通，Q2截止，有：

U₃＝N₂/N₁×U (2)

其中，N2為W2的匝數(shù)。

(2)當(dāng)t1≤t≤t2時(shí)，Q1，Q2截止。

(3)當(dāng)t2≤t≤t3時(shí)，Q1截止，Q2導(dǎo)通，有：

故U₃＝-N₂/N₁×U

(4)當(dāng)t3≤t≤t4時(shí)，Q1，Q2截止。

因此，輸出電壓U₃是幅值為的交流方波，經(jīng)全橋整流后得幅值為的高頻方波電壓。通過(guò)調(diào)節(jié)功率開關(guān)Q1、Q2的占空比，達(dá)到輸出電壓有效值的調(diào)節(jié)。

請(qǐng)參照?qǐng)D4所示，升壓斬波電路包括電感L2、MOS管V3、二極管D1、電容器 C7，共同組成升壓型DC/DC變換器，將DC110V升壓至約DC345V。

其電路原理為：

MOS管V3導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓U_i加在電感L2上，電感L2由輸入電壓U_i勵(lì)磁，導(dǎo)通期間，磁通增加量為；開關(guān)斷開時(shí)，由于電感電流連續(xù)，二極管變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，電壓(U_o-U_i)與開關(guān)導(dǎo)通時(shí)方向相反加到電感L2上，電感L2消磁，開關(guān)斷開期間磁通減少量為。穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，電感的磁通增加量與減少量相等，則升壓型變換器的電壓變比小于1。由于變比小于 1，故輸出電壓總高于輸入電壓，即為升壓變換器。

其中，

故可以通過(guò)調(diào)節(jié)t_on+t_off與t_off的比值來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓U_o。

為了精確獲得后續(xù)逆變電路AC 380V幅值的輸出，在升壓斬波電路中，可將原始輸入電壓DC110V升壓至DC345V以作為后續(xù)逆變電路的輸入。

請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D5所示，逆變電路將升壓斬波電路輸出的DC345V電壓作為本電路的電壓輸入。IGBT管BG1-BG6、二極管Q5-Q10及PWM調(diào)制電路組成三相電壓型逆變回路，共同將DC345V升壓逆變至AC380V，引接至隔離變壓器T2。具體地，二極管Q5正向連接在IGBT管BG1的發(fā)射極和集電極之間，二極管Q6正向連接在IGBT管BG2的發(fā)射極和集電極之間，二極管Q7正向連接在IGBT管BG3的發(fā)射極和集電極之間，二極管Q8正向連接在IGBT管BG4的發(fā)射極和集電極之間，二極管Q9正向連接在IGBT管BG5的發(fā)射極和集電極之間，二極管Q10正向連接在IGBT管BG6的發(fā)射極和集電極之間，IGBT管 BG1-BG6的門極均連接至所述第二PWM調(diào)制電路，隔離變壓器T2的三相分別連接在 IGBT管BG1發(fā)射極與IGBT管BG2的集電極之間、IGBT管BG3發(fā)射極與IGBT管BG4 的集電極之間、IGBT管BG5發(fā)射極與IGBT管BG6的集電極之間。隔離變壓器T2輸出電壓AC380V通過(guò)輸出開關(guān)3ZK引接至KM3開關(guān)，可獲得第三輸出電壓。

通過(guò)上述說(shuō)明可知，實(shí)施本實(shí)用新型實(shí)施例，具有如下有益效果：

本實(shí)用新型可提供DC12V、DC110V、AC380V共3種電壓等級(jí)作為輸出，可滿足90％以上變電站施工負(fù)荷需要，且使用安全靈活；

本實(shí)用新型避免了長(zhǎng)距離引接電纜的環(huán)節(jié)，縮短施工作業(yè)的開工時(shí)間：目前由于變電站內(nèi)臨時(shí)電源接入規(guī)定所要求，臨時(shí)電源的接入必須履行開關(guān)特性測(cè)試、管理人員簽字等手續(xù)，確保安全作業(yè)的同時(shí)也延長(zhǎng)了施工作業(yè)的開工時(shí)間，而本裝置的使用，將免去引接電纜的環(huán)節(jié)，從而縮短開工時(shí)間，提高了作業(yè)效率；此外還避免了因檢修電源引接導(dǎo)致站用電越級(jí)跳閘的風(fēng)險(xiǎn)；

本實(shí)用新型為移動(dòng)式裝置，故而可以隨施工地點(diǎn)放置，無(wú)論施工地點(diǎn)位于高處的主控樓樓頂或變電站圍墻、大門等偏僻處，均可使用裝置供電，靈活便捷；

本實(shí)用新型的裝置回路簡(jiǎn)易，裝置輕便易于攜帶，且器件故障率低、運(yùn)行可靠性較高，可作為變電站內(nèi)固定式檢修箱供電的有力補(bǔ)充，克服了傳統(tǒng)方式的弱點(diǎn)，提高了施工現(xiàn)場(chǎng)的安全水平，保障了站用電源的可靠運(yùn)行；

本實(shí)用新型還可推廣至普通民用電力行業(yè)需使用以上電壓等級(jí)移動(dòng)電源的場(chǎng)合，具有廣泛的應(yīng)用及推廣價(jià)值。

以上所揭露的僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。