專利名稱：一種高頻開關(guān)型變電站直流電源成套裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高頻開關(guān)型變電站直流電源成套裝置。
變電站廣泛采用由蓄電池組成的直流控制電源，蓄電池需要定期進(jìn)行充電，這就需要將交流動(dòng)力電源轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娫吹恼髌鳎髌鞒秊樾铍姵亟M充電外，還提供常用控制負(fù)荷的用電。
在已公開的有關(guān)變電站直流電源的專利中，如中國(guó)專利CN2196341Y、CN2147676Y和CN2157618Y等公告的變電站直流電源成套裝置，一般采用晶閘管相控整流器，整流器由工頻變壓器、晶閘管整流橋、濾波電感和電容組成，工頻變壓器實(shí)現(xiàn)整流器與電網(wǎng)的隔離，通過控制晶閘管的導(dǎo)通角改變輸出電壓，滿足蓄電池不同工況時(shí)的要求。盡管與磁飽和穩(wěn)壓方式的變電站直流電源相比，其電氣性能指標(biāo)有了很大改善，可以滿足開口式鉛酸蓄電池的充電要求，但仍具有以下明顯的不足之處(1)由于相控整流器仍是在工頻情況下進(jìn)行電壓變換，因而體積大、笨重。
(2)受相控整流電路原理的限制，直流電源具有穩(wěn)壓穩(wěn)流精度低、紋波電壓系數(shù)高、噪音大的缺點(diǎn)，當(dāng)用于閥控密封鉛酸蓄電池組時(shí)，容易造成蓄電池壽命降低。
(3)兩組整流器采用一主一備方式，容量配置缺乏靈活性，增加直流電源系統(tǒng)的屏體數(shù)量，從而增加電源成本和占用面積。
(4)蓄電池作為變電站直流電源的重要組成部分，在電源中缺少必要的保護(hù)措施。
本實(shí)用新型的目的在于克服已有產(chǎn)品中的上述缺陷，提供一種新型的變電站直流電源成套裝置，從而大幅度提高產(chǎn)品的穩(wěn)壓穩(wěn)流精度和紋波系數(shù)。
本實(shí)用新型的第二個(gè)目的是降低產(chǎn)品的成本和占地面積，改變維護(hù)方式，保證電源運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)方便。
本實(shí)用新型的第三個(gè)目的是提供一種具有電池保護(hù)功能的變電站直流電源，使直流電源的安裝調(diào)試更方便，蓄電池運(yùn)行更安全可靠。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型由充饋電屏(1)和電池屏(2)兩部分組成，其特征充電部分采用多個(gè)高頻開關(guān)電源整流模塊(13)并聯(lián)，模塊數(shù)量按N+1冗余配置原則設(shè)置，并聯(lián)模塊之間通過平均電流型無主從自動(dòng)均流總線(20)實(shí)現(xiàn)功率的平均分配。
為達(dá)到第二個(gè)目的，本實(shí)用新型的特征是充饋電屏(1)將自動(dòng)調(diào)壓裝置(16)、高頻開關(guān)整流模塊(13)、微機(jī)監(jiān)控單元(15)以及直流饋電(11，12)組裝在一個(gè)屏內(nèi)，配電面板上設(shè)有模擬母線。
為達(dá)到第三個(gè)目的，本實(shí)用新型在電池屏(2)中設(shè)有電池保護(hù)裝置，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電池極性接反、電池欠壓、電池過壓的保護(hù)，發(fā)出本地或遠(yuǎn)方告警信號(hào)，并切斷電池與其他電路的連接。
為了完成本實(shí)用新型的其它目的，本實(shí)用新型的高頻開關(guān)電源整流模塊(13)采用單相輸入方式。
本實(shí)用新型的高頻開關(guān)電源模塊(13)具有有源功率因數(shù)校正功能。
本實(shí)用新型在充饋電屏(1)中采用了自動(dòng)調(diào)壓裝置(16)和微機(jī)監(jiān)控單元(15)。
為更好地說明本實(shí)用新型，下面通過附圖加以詳細(xì)說明。
附

圖1是本實(shí)用新型的平面示意圖。
附圖2是本實(shí)用的電氣原理示意圖。
附圖3是本實(shí)用新型的電池保護(hù)裝置的電氣示意圖。
其中圖號(hào)1充饋電屏； 2電池屏； 3電壓繼電器4報(bào)警器； 5閉音開關(guān)； 6報(bào)警器7蓄電池測(cè)試儀； 8蓄電池組； 9交流輸入斷路器10避雷器；11合閘饋電單元；12控制饋電單元13高頻開關(guān)整流模塊； 14控制單元；15微機(jī)監(jiān)控單元16自動(dòng)調(diào)壓裝置； 17正合閘母線； 18負(fù)合閘母線19控制母線； 20均流總線；21整流橋22直流斷路器；23接觸器； 24分勵(lì)脫扣器
以下結(jié)合附圖提供的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型予以詳細(xì)說明，兩個(gè)采用型鋼結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)屏，左面是充饋電屏(1)，右邊是電池屏(2)，充饋電屏(1)上裝有自動(dòng)調(diào)壓裝置(16)、微機(jī)監(jiān)控單元(15)、控制單元(14)、高頻開關(guān)整流模塊(13)、控制饋電單元(12)、合閘饋電單元(11)、避雷器(10)以及交流輸入斷路器(9)，在控制饋電單元(12)和合閘饋電單元(11)的面板上印有模擬母線。電池屏(2)上的直流繼電器(3)、報(bào)警器(4)、指示燈(6)、閉音開關(guān)(5)和裝在屏內(nèi)的直流斷路器(22)、接觸器(23)、整流橋(21)、分勵(lì)脫扣器(24)組成蓄電池保護(hù)裝置，蓄電池測(cè)試儀(7)安裝在蓄電池組(8)的上面，蓄電池組(8)由17-19節(jié)100Ah(12V/節(jié))閥控密封鉛酸蓄電池組成。
本實(shí)用新型的工作原理如下三相380V交流電經(jīng)交流輸入斷路器(9)送入三相交流母排，然后再以單相形式分配到1-N+1個(gè)高頻開關(guān)整流模塊(13)的輸入端，整流模塊(13)的輸出正、負(fù)端分別并聯(lián)后連接到正合閘母線(17)和負(fù)合閘母線(18)上，給鉛酸蓄電池組(8)充電，同時(shí)通過降壓裝置(16)給控制母線(19)的負(fù)荷供電，N+1個(gè)高頻開關(guān)整流模塊(13)共用一根均流總線(20)，模塊內(nèi)部的均流電路通過將均流總線(20)的電平和代表各模塊輸出電流的電平進(jìn)行比較，動(dòng)態(tài)調(diào)整高頻開關(guān)整流模塊(13)的輸出電壓，使輸出電流保持一致，保證負(fù)載功率在各個(gè)模塊之間平均分配，當(dāng)某一個(gè)模塊出現(xiàn)故障時(shí)，模塊內(nèi)部的均流電路使該模塊退出均流，其余模塊平均分擔(dān)負(fù)載功率，不影響整個(gè)裝置的運(yùn)行。
蓄電池保護(hù)的工作原理如下參照附圖3，鉛酸蓄電池組(8)通過直流斷路器(22)連接到正合閘母線(17)和負(fù)合閘母線(18)上，蓄電池組(8)的電壓經(jīng)過整流橋(21)整流后給電壓繼電器(3)的電源供電，這樣，無論是電池組(8)的極性是正接或反接，均能保證電壓繼電器(3)的供電。通過調(diào)節(jié)電壓繼電器(3)面板上的電位器，可以設(shè)定電池組(8)的過壓和欠壓值。電池組(8)的電壓同時(shí)送入電壓繼電器(3)的電壓取樣端，當(dāng)電池組(8)的電壓低于電壓繼電器(3)設(shè)定的欠壓值或高于設(shè)定的過壓值時(shí)，電壓繼電器(3)的過壓觸點(diǎn)或欠壓觸點(diǎn)閉合，通過分勵(lì)脫扣器(24)斷開直流斷路器(22)，同時(shí)，報(bào)警器(4)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，指示燈(6)亮，指示電壓異常。當(dāng)電池組(8)的極性接反時(shí)，送到電壓繼電器(3)取樣端的電壓信號(hào)是負(fù)值，電壓繼電器(8)判斷為欠壓。
本實(shí)用新型具有的突出優(yōu)點(diǎn)是(1)充電部分采用高頻開關(guān)整流模塊，可大幅度提高產(chǎn)品的穩(wěn)壓穩(wěn)流精度，降低紋波電壓系數(shù)，提高功率因數(shù)和效率。
(2)充電部分采用多個(gè)高頻開關(guān)整流模塊并聯(lián)、N+1冗余備份方式，具有可靠性高、容量配置靈活、檢修方便等優(yōu)點(diǎn)。
(3)將整流屏和直流饋電屏組合在一個(gè)充饋電屏中，成本低，和占地面積小。
(4)安全可靠的蓄電池保護(hù)裝置，保證電池的安全使用，使本實(shí)用新型安裝維護(hù)方便、安全可靠，將受到操作人員的歡迎。
權(quán)利要求1.一種高頻開關(guān)型變電站直流電源成套裝置由充饋電屏(1)、電池屏(2)等組成，其特征是充饋電屏(1)的充電部分由多個(gè)高頻開關(guān)整流模塊(13)并聯(lián)組成，按N+1冗余配置原則設(shè)置模塊數(shù)量，并聯(lián)模塊之間通過平均電流型無主從自動(dòng)均流總線(20)實(shí)現(xiàn)模塊間功率的平均分配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻開關(guān)型變電站直流電源成套裝置，其特征是充饋電屏(1)將自動(dòng)調(diào)壓裝置(16)、高頻開關(guān)整流模塊(13)、微機(jī)監(jiān)控單元(15)以及直流饋電(11、12)組裝在一個(gè)屏內(nèi)，配電面板上設(shè)有模擬母線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻開關(guān)型變電站直流電源成套裝置，其特征是電池屏(2)設(shè)有蓄電池保護(hù)裝置，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電池極性接反、電池欠壓、電池過壓的保護(hù)，發(fā)出本地或遠(yuǎn)方告警信號(hào)，并切斷電池與其它電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻開關(guān)型變電站直流電源成套裝置，其特征是高頻開關(guān)電源模塊(13)采用單相輸入方式。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高頻開關(guān)型變電站直流電源成套裝置,由充饋電屏、電池屏等組成,充饋電屏的充電部分由多個(gè)高頻開關(guān)整流模塊并聯(lián)組成,按N+1冗余配置原則設(shè)置模塊數(shù)量,并聯(lián)模塊之間通過無主從自動(dòng)均流方式實(shí)現(xiàn)功率的平均分配,充饋電屏裝有自動(dòng)調(diào)壓裝置、高頻開關(guān)整流模塊、微機(jī)監(jiān)控單元、直流饋電,電池屏中設(shè)有電池保護(hù)裝置,可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電池極性接反、電池欠壓、電池過壓的保護(hù),發(fā)出本地或遠(yuǎn)方告警信號(hào),并切斷電池與其它電路的連接。本實(shí)用新型具有屏體數(shù)量少、安裝維護(hù)簡(jiǎn)便、安全的特點(diǎn),大大提高了直流供電的可靠性。
文檔編號(hào)H02M3/137GK2390352SQ00200858
公開日2000年8月2日 申請(qǐng)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(guó)君, 王學(xué)禮, 林波, 韓吉鋒, 王偉 申請(qǐng)人:煙臺(tái)東方電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司, 煙臺(tái)東方玉麟電子有限公司