專利名稱：一種智能型變電站相控直流電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型具體涉及一種智能型變電站相控直流電源裝置。
目前，我國變電站或發(fā)電廠普遍使用相控直流電源裝置，采用手動方式控制相控整流器對蓄電池進(jìn)行均充、浮充、恒壓或恒流充電，日常維護(hù)工作量很大。為了減少直流電源裝置的維護(hù)工作量，中國專利CN2196341Y在設(shè)計中采用微電腦裝置隨時監(jiān)視蓄電池組的充放電情況以及每單節(jié)電池的電壓，當(dāng)電池組的任何一只電池有欠壓故障時，微電腦通過音響報警并顯示故障情況，免去了用戶的日常維修工作，省去不少費用和勞動。隨著電力系統(tǒng)自動化的程度提高，變電站綜合自動化設(shè)備的應(yīng)用，以及無人值守變電站的發(fā)展，上述變電站相控直流電源仍存在以下缺陷(1)當(dāng)閥控式密封鉛酸蓄電池在浮充電運行時，無法根據(jù)蓄電池周圍的環(huán)境溫度調(diào)整充電裝置的電壓，在低溫時將降低電池的容量，在高溫時將影響電池壽命。
(2)只監(jiān)視單節(jié)蓄電池的電壓情況，無法及時發(fā)現(xiàn)單節(jié)蓄電池的失效情況。
(3)直流饋出機構(gòu)采用交流斷路器加熔斷器保護(hù)，可靠性低，操作復(fù)雜。
(4)直流電源中某些元件或裝置的狀態(tài)(饋出開關(guān)狀態(tài)、整流器狀態(tài)等)通過空接點的方式一一傳送到變電站控制室的操作表記屏上，實現(xiàn)集中監(jiān)視，接線復(fù)雜，可靠性低。
(5)不具備智能化功能，難以與變電站綜合自動化系統(tǒng)或其它智能化設(shè)備接口，無法滿足變電站無人值守的需要。
為改進(jìn)現(xiàn)有變電站相控直流電源存在的缺陷，經(jīng)過長時間的研究，本實用新型研制出一種智能化變電站相控直流電源裝置。
本實用新型的目的在于提高直流系統(tǒng)的可靠性，滿足無人值守變電站的需要。
本實用新型的第二個目的是實現(xiàn)蓄電池浮充電時的溫度補償，始終保持電池滿容量。
本實用新型的第三個目的是尋找一種現(xiàn)有直流饋出操作機構(gòu)的替代品，簡化操作。
本實用新型的第四個目的是能夠及時發(fā)現(xiàn)單節(jié)電池的失效或損壞。
為達(dá)到上述目的，本實用新型是這樣實現(xiàn)的饋電屏(1)、主充電屏(3)、備用充電屏(4)、電池屏(5)自左至右依次排列，組成智能型變電站相控直流電源裝置，主充電屏(3)、備用充電屏(4)將交流電源整流為220V直流電源，給電池屏(5)中的電池充電，并通過母線排為饋電屏(1)供電，其特征是主充電屏(3)和備用充電屏(4)組成主備用充電裝置，自動實現(xiàn)主備切換。
為了達(dá)到智能化目的，本實用新型在饋電屏(1)上裝設(shè)微機監(jiān)控器(11)。
為達(dá)到第二個目的，本實用新型由微機監(jiān)控器(11)根據(jù)電池組(8)周圍的環(huán)境溫度調(diào)整主充電屏(3)和備用充電屏(4)的輸出電壓，實現(xiàn)蓄電池浮充電時的溫度補償。
為達(dá)到第三個目的，本實用新型的控制饋出單元(10)和合閘饋出單元(9)采用帶脫扣保護(hù)的高壓直流斷路器。
為達(dá)到第四個目的，本實用新型在電池屏(5)上裝設(shè)蓄電池測試器(7)，檢測單節(jié)電池的電壓和溫度，采用模糊控制算法，計算單節(jié)電池的容量，及時發(fā)現(xiàn)單節(jié)電池的故障。
為更好的說明本實用新型，下面通過附圖加以詳細(xì)說明。
附

圖1是本實用新型的外型圖。
附圖2是本實用新型的原理性示意圖。
其中圖號1饋電屏；2充電單元； 3主充電屏4備用充電屏；5電池屏； 6自動調(diào)壓裝置7蓄電池測試器； 8蓄電池組； 9合閘饋出單元10控制饋出單元； 11微機監(jiān)控器； 12電流互感器13正合閘母線； 14負(fù)合閘母線； 15控制母線16交流斷路器； 17備用交流電源；18主交流電源
以下結(jié)合附圖提供的實施例對本實用新型予以詳細(xì)說明。下面是控制饋電單元(10)和合閘饋電單元(9)，控制饋電單元(10)和合閘饋電單元(9)的斷路器采用帶脫扣保護(hù)的直流斷路器，主充電屏(3)和備用充電屏(4)的中間是充電單元(2)。電池屏(5)上裝有蓄電池測試器(7)和電池組(8)，電池組(8)的容量為19節(jié)100Ah電池(12V／節(jié))。以上屏體的門板均可開啟自如，給直流電源裝置的檢修帶來極大方便。
本實用新型的工作原理如下參照附圖2，主充電屏(3)和備用充電屏(4)組成主備用充電機，主380V交流電源和備用380V交流電源經(jīng)斷路器(19)和(16)進(jìn)入主充電屏(3)和備用充電屏(4)，充電屏的雙電壓輸出經(jīng)二極管隔離后并接在合閘母線(13)和控制母線(15)上，對蓄電池組(8)充電，并提供控制母線(15)的負(fù)荷用電。在主380V交流電源(18)正常時，微機監(jiān)控器(11)控制主充電屏(3)開機、備用充電屏(4)關(guān)機，當(dāng)微機監(jiān)控器(11)檢測到主380V交流電源(18)失電時，控制備用充電屏(4)開機，當(dāng)主380V交流電(18)恢復(fù)正常時，微機監(jiān)控器(11)重新使主充電屏(3)工作。只要主380V交流電源(18)或備用380V交流電源(17)中有一路正常工作，自動調(diào)壓裝置(6)就一直處于冷備份狀態(tài)，只有當(dāng)交流電源全部失電時，自動調(diào)壓裝置(6)才啟動工作，從而提高可靠性。
微機監(jiān)控器(11)可根據(jù)環(huán)境溫度對蓄電池組(8)的浮充電壓進(jìn)行溫度補償，使蓄電池組(8)在各種環(huán)境溫度下都能保持滿容狀態(tài)，具體的方法是根據(jù)蓄電池組(8)的浮充電壓隨環(huán)境溫度變化的模擬曲線，確定合適的溫度補償系數(shù)，控制主充電屏(3)或備用充電屏(4)的浮充電壓隨環(huán)境溫度變化，環(huán)境溫度升高，浮充電壓降低，環(huán)境溫度降低，浮充電壓升高，保證低溫時蓄電池組(8)處于滿容狀態(tài)，高溫時防止蓄電池組(8)出現(xiàn)過充現(xiàn)象，從而延長蓄電池組(8)的使用壽命。
蓄電池測試器(7)檢測電池組(8)中每只電池的端電壓和表面溫度，根據(jù)微機監(jiān)控器(11)、電流互感器(12)傳送的蓄電池組(8)的充放電電流，通過模糊控制算法，計算出單只電池的容量，經(jīng)數(shù)據(jù)接口將電壓、溫度、容量信息送入微機監(jiān)控器(11)。當(dāng)某只電池的溫度突然升高或電壓突然降低時，蓄電池測試單元(7)根據(jù)檢測溫度和電壓判斷該電池失效，并將該信息以本地報警和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳方式發(fā)出告警信息。
本實用新型具有的突出優(yōu)點是
(1)本實用新型可實現(xiàn)蓄電池的程序化充電和浮充運行時的溫度補償，通過微機監(jiān)測蓄電池組以及單節(jié)電池的溫度和端電壓，可以對單節(jié)電池的早期失效做出判斷，有利于延長蓄電池的使用壽命。
(2)可以通過微機監(jiān)控單元實現(xiàn)主備用充電屏的自動切換，提高成套裝置的可靠性。
(3)直流饋出機構(gòu)采用帶脫扣保護(hù)的直流斷路器，操作簡便，安全可靠。
(4)可通過數(shù)據(jù)口向其它智能化設(shè)備傳送直流電源的信息，并能接受其它智能化設(shè)備的遠(yuǎn)方控制，從而滿足無人職守變電站的要求，可廣泛在變電站中使用。
權(quán)利要求1.一種智能型變電站相控直流電源裝置，自左至右由饋電屏(1)、主充電屏(3)、備用充電屏(4)、電池屏(5)組成，主充電屏(3)、備用充電屏(4)將交流電源整流為220V直流電源，給電池屏(5)中的電池充電，并通過母線排為饋電屏(1)供電，其特征在于主充電屏(3)和備用充電屏(4)組成主備用充電屏，自動實現(xiàn)主備切換。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型變電站相控直流電源裝置，其特征是饋電屏(1)上裝設(shè)微機監(jiān)控器(11)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型變電站相控直流電源裝置，其特征是微機監(jiān)控器(11)可根據(jù)溫度調(diào)整主充電屏(3)和備用充電屏(4)的輸出電壓，對蓄電池組(8)的浮充電壓進(jìn)行溫度補償。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型變電站相控直流電源裝置，其特征是控制饋出單元(10)和合閘饋出單元(11)采用帶脫扣保護(hù)的高壓直流斷路器。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型變電站相控直流電源，其特征是電池屏(5)上裝設(shè)蓄電池測試器(7)。
專利摘要本實用新型涉及一種智能型變電站相控直流電源裝置,由饋電屏、主充電屏、備用充電屏、電池屏組成,主充電屏和備用充電屏采用雙電壓輸出方式,設(shè)有遠(yuǎn)端控制接口,饋電屏上裝設(shè)微機監(jiān)控單元,饋電屏上的控制饋出單元和合閘饋出單元采用帶脫扣保護(hù)的直流斷路器,電池屏上裝設(shè)蓄電池測試單元采集每單節(jié)蓄電池的電壓、溫度等信息,微機監(jiān)控單元可根據(jù)環(huán)境溫度控制主充電屏和備用充電屏的輸出電壓,實現(xiàn)蓄電池的溫度補償,本實用新型具有完備的蓄電池管理、備用電源自動投切、自動調(diào)壓裝置冷備用等特點,可通過多種通信規(guī)約與智能化設(shè)備通信,完全滿足變電站無人值守和綜合自動化的要求。
文檔編號H02J7/00GK2430806SQ0020085
公開日2001年5月16日 申請日期2000年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月20日
發(fā)明者張國君, 高書林, 岳公友 申請人:煙臺東方電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司, 煙臺東方玉麟電子有限公司