本實(shí)用新型涉及保電儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種低壓機(jī)組黑啟動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
針對農(nóng)村小型水電站，裝機(jī)容量在800kW及以下水電站低壓機(jī)組在啟動(dòng)時(shí)，需要給勵(lì)磁輔助啟勵(lì)回路、斷路器、自動(dòng)化測控裝置等設(shè)備提供電源，并啟動(dòng)低壓機(jī)組發(fā)電并網(wǎng)，當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)出足夠的電能并網(wǎng)后，廠內(nèi)設(shè)備的電源再切換至發(fā)電機(jī)供電。有些小電站站內(nèi)沒有外供電源，當(dāng)機(jī)組沒有發(fā)電時(shí)站內(nèi)無任何電源。在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)需要配置一套專門的系統(tǒng)為電站設(shè)備供電并啟動(dòng)其中一臺(tái)低壓機(jī)組發(fā)電并網(wǎng)，帶動(dòng)其它低壓機(jī)組發(fā)電并網(wǎng)，這個(gè)過程叫做黑啟動(dòng)，這套專門設(shè)備的系統(tǒng)叫做黑啟動(dòng)系統(tǒng)。
傳統(tǒng)的黑啟動(dòng)技術(shù)是利用柴油發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)黑啟動(dòng)，柴油發(fā)電機(jī)組具有成本高，噪聲大，體積大，低溫啟動(dòng)困難等缺點(diǎn)，不適合作為低壓機(jī)組黑啟動(dòng)電源。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
基于此，有必要針對上述問題，提供一種適合作為低壓機(jī)組黑啟動(dòng)電源的低壓機(jī)組黑啟動(dòng)裝置。
一種低壓機(jī)組黑啟動(dòng)裝置，包括第一雙投閘刀開關(guān)、第二雙投閘刀開關(guān)、不間斷電源和供電電池，所述第一雙投閘刀開關(guān)包括第一對觸點(diǎn)、第二對觸點(diǎn)、第三對觸點(diǎn)和第四對觸點(diǎn)，所述第二雙投閘刀開關(guān)包括第五對觸點(diǎn)和第六對觸點(diǎn)，所述第一對觸點(diǎn)、所述第二對觸點(diǎn)、所述第三對觸點(diǎn)和所述第四對觸點(diǎn)均包括動(dòng)觸頭、第一靜觸頭和第二靜觸頭，所述第五對觸點(diǎn)和所述第六對觸點(diǎn)均包括動(dòng)觸頭和第一靜觸頭，
所述第一對觸點(diǎn)的第一靜觸頭和所述第二對觸點(diǎn)的第一靜觸頭分別用于連接火線和零線，所述第一對觸點(diǎn)的第二靜觸頭和所述第二對觸點(diǎn)的第二靜觸頭連接所述不間斷電源，所述第一對觸點(diǎn)的動(dòng)觸頭和所述第二對觸點(diǎn)的動(dòng)觸頭用于連接屏內(nèi)設(shè)備和它勵(lì)接觸器；
所述第三對觸點(diǎn)的第一靜觸頭和所述第四對觸點(diǎn)的第一靜觸頭分別用于連接所述火線和所述零線，所述第三對觸點(diǎn)的第二靜觸頭和所述第四對觸點(diǎn)的第二靜觸頭分別連接所述第五對觸點(diǎn)的第一靜觸頭和所述第六對觸點(diǎn)的第一靜觸頭，所述第三對觸點(diǎn)的動(dòng)觸頭和所述第四對觸點(diǎn)的動(dòng)觸頭用于連接它勵(lì)回路；所述第五對觸點(diǎn)的動(dòng)觸頭和所述第六對觸點(diǎn)的動(dòng)觸頭分別連接所述供電電池兩端。
上述低壓機(jī)組黑啟動(dòng)裝置，當(dāng)?shù)谝浑p投閘刀開關(guān)中第一對觸點(diǎn)、第二對觸點(diǎn)、第三對觸點(diǎn)和第四對觸點(diǎn)的動(dòng)觸頭與第一靜觸頭閉合時(shí)，接入外部市電給屏內(nèi)設(shè)備、它勵(lì)接觸器和它勵(lì)回路供電；當(dāng)?shù)谝浑p投閘刀開關(guān)中第一對觸點(diǎn)、第二對觸點(diǎn)、第三對觸點(diǎn)和第四對觸點(diǎn)的動(dòng)觸頭與第二靜觸頭閉合，且第二雙投閘刀開關(guān)中第五對觸點(diǎn)和第六對觸點(diǎn)的動(dòng)觸頭與第一靜觸頭閉合時(shí)，接入不間斷電源輸出的交流電給屏內(nèi)設(shè)備和它勵(lì)接觸器供電，接入供電電池輸出的直流電給它勵(lì)回路供電。在外部交流系統(tǒng)失電時(shí)利用不間斷電源和供電電池作為黑啟動(dòng)電源，簡單方便，節(jié)省成本，適合作為低壓機(jī)組黑啟動(dòng)電源。
附圖說明
圖1為一實(shí)施例中低壓機(jī)組黑啟動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
在一個(gè)實(shí)施例中，一種低壓機(jī)組黑啟動(dòng)裝置，適用于AC400V，裝機(jī)容量在800kW及以下的水電站。如圖1所示，該裝置包括第一雙投閘刀開關(guān)1HS、第二雙投閘刀開關(guān)2HS、不間斷電源UPS和供電電池BAT，第一雙投閘刀開關(guān)1HS包括第一對觸點(diǎn)K1、第二對觸點(diǎn)K2、第三對觸點(diǎn)K3和第四對觸點(diǎn)K4，第二雙投閘刀開關(guān)2HS包括第五對觸點(diǎn)K5和第六對觸點(diǎn)K6。第一對觸點(diǎn)K1、第二對觸點(diǎn)K2、第三對觸點(diǎn)K3和第四對觸點(diǎn)K4均包括動(dòng)觸頭、第一靜觸頭和第二靜觸頭，第五對觸點(diǎn)K5和第六對觸點(diǎn)K6均包括動(dòng)觸頭和第一靜觸頭。第一雙投閘刀開關(guān)1HS為4極雙投閘刀開關(guān)，第二雙投閘刀開關(guān)2HS為2極雙投閘刀開關(guān)。
第一對觸點(diǎn)K1的第一靜觸頭21和第二對觸點(diǎn)K2的第一靜觸頭22分別用于連接火線L和零線N，第一對觸點(diǎn)K1的第二靜觸頭31和第二對觸點(diǎn)K2的第二靜觸頭32連接不間斷電源UPS，第一對觸點(diǎn)K1的動(dòng)觸頭11和第二對觸點(diǎn)K2的動(dòng)觸頭12用于連接屏內(nèi)設(shè)備和它勵(lì)接觸器。
第三對觸點(diǎn)K3的第一靜觸頭23和第四對觸點(diǎn)K4的第一靜觸頭24分別用于連接火線L和零線N，第三對觸點(diǎn)K3的第二靜觸頭33和第四對觸點(diǎn)K4的第二靜觸頭34分別連接第五對觸點(diǎn)K5的第一靜觸頭21和第六對觸點(diǎn)K6的第一靜觸頭22，第三對觸點(diǎn)K3的動(dòng)觸頭13和第四對觸點(diǎn)K4的動(dòng)觸頭14用于連接它勵(lì)回路。第五對觸點(diǎn)K4的動(dòng)觸頭11和第六對觸點(diǎn)K6的動(dòng)觸頭12分別連接供電電池BAT兩端。
當(dāng)?shù)谝浑p投閘刀開關(guān)1HS中第一對觸點(diǎn)K1、第二對觸點(diǎn)K2、第三對觸點(diǎn)K3和第四對觸點(diǎn)K4的動(dòng)觸頭與第一靜觸頭閉合時(shí)，接入外部市電給屏內(nèi)設(shè)備、它勵(lì)接觸器和它勵(lì)回路供電；當(dāng)?shù)谝浑p投閘刀開關(guān)1HS中第一對觸點(diǎn)K1、第二對觸點(diǎn)K2、第三對觸點(diǎn)K3和第四對觸點(diǎn)K4的動(dòng)觸頭與第二靜觸頭閉合，且第二雙投閘刀開關(guān)2HS中第五對觸點(diǎn)K5和第六對觸點(diǎn)K6的動(dòng)觸頭與第一靜觸頭閉合時(shí)，接入不間斷電源輸出的交流電給屏內(nèi)設(shè)備和它勵(lì)接觸器供電，接入供電電池輸出的直流電給它勵(lì)回路供電。
它勵(lì)接觸器接于屏內(nèi)設(shè)備交流輸入回路。它勵(lì)回路為交直流兩用，在外部交流系統(tǒng)有電時(shí)，它勵(lì)回路是交流供電，在外部交流系統(tǒng)無電源時(shí)，它勵(lì)回路是直流供電。可將第一雙投閘刀開關(guān)1HS中各對觸點(diǎn)的第一靜觸頭作為外供電源供電檔，各對觸點(diǎn)的第二靜觸頭作為UPS(Uninterruptible Power System，不間斷電源)電源供電檔，將第二雙投閘刀開關(guān)2HS中各對觸點(diǎn)的第一靜觸頭作為電池供電檔。當(dāng)系統(tǒng)交流電源有電時(shí)，手動(dòng)將第一雙投閘刀開關(guān)1HS打至外供電源供電檔。此時(shí)屏內(nèi)設(shè)備、它勵(lì)用電、它勵(lì)接觸器都通過系統(tǒng)交流電源供電，這種供電方式是正常供電。當(dāng)系統(tǒng)無交流電源時(shí)，手動(dòng)將第一雙投閘刀開關(guān)1HS打至UPS電源供電檔，用不間斷電源UPS給屏內(nèi)設(shè)備及它勵(lì)接觸器供電，同時(shí)手動(dòng)將第二雙投閘刀開關(guān)2HS打至電池供電檔，用供電電池BAT給它勵(lì)回路供電，這種供電方式是黑啟動(dòng)。
供電電池BAT與第二雙投閘刀開關(guān)2HS的連接方式并不唯一，具體地，供電電池BAT的正極連接第五對觸點(diǎn)K5的動(dòng)觸頭11，供電電池BAT的負(fù)極連接第六對觸點(diǎn)K6的動(dòng)觸頭12。供電電池BAT的具體類型和數(shù)量也并不唯一，本實(shí)施例中，供電電池BAT為鎘鎳蓄電池，使用壽命長、自放電小、使用溫度范圍廣、耐過充過放、放電電壓平穩(wěn)且機(jī)械性能好。進(jìn)一步地，鎘鎳蓄電池為12V鎘鎳蓄電池，且數(shù)量為兩節(jié)。兩個(gè)鎘鎳蓄電串聯(lián)后連接第二雙投閘刀開關(guān)2HS。
在一個(gè)實(shí)施例中，不間斷電源UPS還用于連接火線L和零線N。當(dāng)系統(tǒng)交流電源有電時(shí)，不間斷電源UPS還可接入外部交流電進(jìn)行充電，確保系統(tǒng)交流電源失電后對屏內(nèi)設(shè)備和它勵(lì)接觸器的供電，提高了黑啟動(dòng)供電可靠性。
在一個(gè)實(shí)施例中，繼續(xù)參照圖1，第五對觸點(diǎn)K5和第六對觸點(diǎn)K6還包括第二靜觸頭，第五對觸點(diǎn)K5的第二靜觸頭31和第六對觸點(diǎn)K6的第二靜觸頭32均連接不間斷電源UPS。當(dāng)系統(tǒng)交流電源有電時(shí)，可將第五對觸點(diǎn)K5和第六對觸點(diǎn)K6的動(dòng)觸頭與第二靜觸頭閉合，通過不間斷電源UPS給供電電池BAT充電，確保系統(tǒng)交流電源失電后對它勵(lì)回路的供電。
進(jìn)一步地，在一個(gè)實(shí)施例中，不間斷電源UPS包括交流輸入端UPS輸入、交流輸出端UPS輸出和直流端UPS電池，交流輸入端UPS輸入的火線端口用于連接火線L，交流輸入端UPS輸入的零線端口用于連接零線N。交流輸出端UPS輸出的火線端口連接第一對觸點(diǎn)K1的第二靜觸頭31，交流輸出端UPS輸出的零線端口連接第二對觸點(diǎn)K2的第二靜觸頭32。直流端UPS電池的正極連接第五對觸點(diǎn)K5的第二靜觸頭31，直流端UPS電池的負(fù)極連接第六對觸點(diǎn)K6的第二靜觸頭32?？蓪⒌诙p投閘刀開關(guān)2HS中各對觸點(diǎn)的第二靜觸頭作為充電檔，手動(dòng)將第二雙投閘刀開關(guān)2HS打至充電檔時(shí)，2節(jié)12V鎘鎳蓄電池與不間斷電源UPS并在一起，利用不間斷電源UPS給2節(jié)12V節(jié)鎘鎳蓄電池充電。
具體地，不間斷電源UPS為線式UPS，在工作時(shí)采用雙變換模式，當(dāng)市電正常時(shí)，輸入的交流電通過充電電路對蓄電池進(jìn)行充電，同時(shí)整流器(AC/DC電路)將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，然后通過脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，由逆變器(DC/AC電路)再將直流電逆變成正弦波交流電供給負(fù)載，起到無級穩(wěn)壓的作用。而當(dāng)市電出現(xiàn)中斷情況時(shí)，后備的蓄電池開始進(jìn)入工作狀態(tài)，此時(shí)蓄電池儲(chǔ)存的直流電能通過逆變器變換成交流電壓并供給負(fù)載，由于市電經(jīng)過了交流到直流、再到交流的轉(zhuǎn)換過程，所以市電中原有的干擾和脈沖電壓成分已經(jīng)過濾得非常干凈，因此無論是在市電供電正常還是在市電中斷，逆變器一直處于工作狀態(tài)，從根本上消除了來自電網(wǎng)的電壓波動(dòng)和干擾對負(fù)載的影響，真正實(shí)現(xiàn)了負(fù)載的無干擾、穩(wěn)壓、穩(wěn)頻以及輸出電壓零中斷的切換目標(biāo)。
調(diào)節(jié)第一雙投閘刀開關(guān)1HS和第二雙投閘刀開關(guān)2HS中對應(yīng)對觸點(diǎn)的狀態(tài)，在系統(tǒng)交流電源有電時(shí)，將第二雙投閘刀開關(guān)2HS打至充電檔，不間斷電源UPS給自身內(nèi)部電池充電，同時(shí)還給供電電池BAT進(jìn)行充電。在系統(tǒng)交流電源無電時(shí)，不間斷電源UPS將內(nèi)部電池的直流電轉(zhuǎn)換為交流電輸出，給屏內(nèi)設(shè)備和它勵(lì)接觸器供電，保證對低壓機(jī)組黑啟動(dòng)的交流供電和直流供電，提高了黑啟動(dòng)供電可靠性。
上述低壓機(jī)組黑啟動(dòng)裝置，在外部交流系統(tǒng)失電時(shí)利用不間斷電源和供電電池作為黑啟動(dòng)電源，簡單方便，節(jié)省成本，適合作為低壓機(jī)組黑啟動(dòng)電源。
以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。