专利名称：一种直流系统充电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及充电装置，具体说是一种直流系统充电装置。用于电力系统发电 厂、变电站直流系统更换改造的直流系统充电装置，也可充当电力系统发电厂、变电站直流 系统应急充电装置。
背景技术：
变电站直流系统是变电站非常重要的一种二次设备。它的主要任务就是给继电保 护、开关的分、合闸及控制提供直流操作电源，它的正常运行与否，关系到继电保护及开关 能否正确切除故障，会影响全站乃至上级变电站的正常运行。但随着变电站直流系统运行 年限较长，设备老化严重，缺陷较多，会严重影响变电站直流供电的可靠性，因此必须对老 旧直流系统进行改造。变电站直流系统不停电更换改造工作中，由于市场上缺乏理想的专 用设备，造成充当临时直流电源系统的设备不适应现场使用要求。直流系统原屏位带电更换过程中，临时充电系统担任运行任务，故要求其设备具 有很高的可靠性与灵敏度。目前市场上没有专门针对直流系统原屏位带电更换而设计的专 业设备，造成临时充电系统难以满足现场的使用要求。主要存在问题如下1、采用整套直流系统作临时充电系统，因本身就是一套完整的直流系统，其可靠 性、灵敏度等均可满足现场使用要求，但因施工场地等因素限制，很难合理组屏使用，由于 组屏的放置位置不理想，造成改造过程中馈线电缆无法接入等。2、采用临时充电机、馈线板等，组装临时充电系统，因其设备小，组装灵活，一般能 满足现场的场地使用要求，但由于其结构简单，相关的监测、报警等功能薄弱，不太适应在 直流系统带电更换的复杂施工环境下，担任临时充电系统的重要任务。
实用新型内容针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种直流系统充电装 置，主要面向电力系统发电厂、变电站直流系统不停电更换改造而开发设计，可充当直流系 统改造中的临时直流电源系统，也可充当电力系统发电厂、变电站直流系统应急设备。为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是一种直流系统充电装置，包括一体化的充电模块、报警模块和控制模块，其特征在 于所述充电模块包括充电机组5 ；所述报警模块包括交流输入空开1、防雷器2、交流电压测量熔丝3、交流电压监 测报警装置4、直流输入空开6、分流器7、电流表8、直流电压测量熔丝9、电压表10、过欠压 报警装置11、绝缘报警装置12 ；所述控制模块包括馈线空开13和蓄电池充电空开14 ；交流输入空开1的输入端接三相工频交流电源控制其输入、输出，交流输入空开1的输出端接防雷器2，[0014]交流输入空开1的输出端同时接充电机组5输入端将交流电转换成直流电源，充 电机组5输出端接直流输入空开6控制直流输入、输出，交流输入空开1的输出端还同时接交流电压测量熔丝3输入端，交流电压测量熔 丝3输出端接交流电压监测报警装置4的交流电压采集端，监测交流电压的工作情况，直流输入空开6输出端接分流器7输入端，将采集的电流信号输送到电流表8，分流器7输出端接馈线空开13供直流负载16使用，同时接蓄电池充电空开14供 蓄电池17充电，同时接直流电压测量熔丝9输入端，直流电压测量熔丝9输出端接电压表10监测直流电压，同时接过欠压报警装置11 的直流电压采集端，同时接绝缘报警装置12的直流电压采集端。在上述技术方案的基础上，交流电压监测报警装置4为在交流输入电压波动范围 超-10% 15%时发出报警发信；且在交流输入电压不对称度超5%时发出报警发信的交 流电压监测报警装置。在上述技术方案的基础上，充电机组5包括两台并联高频充电机，并列运行。在上述技术方案的基础上，欠压报警装置11为在直流电压波动范围超-10% 10%时发出报警发信的欠压报警装置；绝缘报警装置12为在对地电阻小于2 欧姆时发出报警发信的绝缘报警装置，或 为在对地电阻小于7K欧姆时发出报警发信的绝缘报警装置。在上述技术方案的基础上，馈线空开13共10路馈线空开，分别选用6路20A直流 专用B级空开，以及选用4路40A直流专用B级空开，每路空开均自带故障跳闸发信触点；蓄电池充电空开14选用2路63A直流专用B级空开，每路空开自带故障跳闸发信 触点。在上述技术方案的基础上，所述报警模块还包括故障信号输出端子排15，交流电压监测报警装置4在检测到异常时经故障信号输出端子排15将报警发信 送至远方检测设备18，直流输入空开6的故障跳闸信号输出端接故障信号输出端子排15，馈线空开13的故障跳闸信号输出端接故障信号输出端子排15，蓄电池充电空开14的故障跳闸信号输出端接故障信号输出端子排15，直流电压异常时过欠压报警装置11经故障信号输出端子排15将报警发信送至远 方检测设备18，直流回路绝缘异常时绝缘报警装置12经故障信号输出端子排15将报警发信送至 远方检测设备18。本实用新型所述的直流系统充电装置，小型化、多模块化，可灵活配置，满足现场 使用环境及施工场地要求；产品综合考虑直流系统特点，可根据不同施工现场要求，灵活调 节充电机容量，并配置合理的报警系统，在满足现场使用条件的同时，提高了直流系统改造 的安全可靠性。
本实用新型有如下附图图1直流系统充电装置的结构示意图，[0035]图2直流系统充电装置的原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。如图1所示，本实用新型所述的直流系统充电装置，包括一体化的充电模块、报警 模块和控制模块，所述充电模块包括充电机组5 ；所述报警模块包括交流输入空开1、防雷器2、交流电压测量熔丝3、交流电压监 测报警装置4、直流输入空开6、分流器7、电流表8、直流电压测量熔丝9、电压表10、过欠压 报警装置11、绝缘报警装置12、故障信号输出端子排15 ；所述控制模块包括馈线空开13和蓄电池充电空开14 ；交流输入空开1的输入端接三相工频交流电源控制其输入、输出，交流输入空开1的输出端接防雷器2以在雷击过电压时保护装备不受雷击过电压 冲击而损坏，交流输入空开1的输出端同时接充电机组5输入端将交流电转换成直流电源，充 电机组5输出端接直流输入空开6控制直流输入、输出，交流输入空开1的输出端还同时接交流电压测量熔丝3输入端，交流电压测量熔 丝3输出端接交流电压监测报警装置4的交流电压采集端，交流电压监测报警装置4监测 交流电压的工作情况，异常时经故障信号输出端子排15将报警发信送至远方检测设备18，直流输入空开6输出端接分流器7输入端，将采集的电流信号输送到电流表8，监 测直流回路的总输出电流，直流输入空开6的故障跳闸信号输出端接故障信号输出端子排 15，分流器7输出端接馈线空开13供直流负载16使用，同时接蓄电池充电空开14供 蓄电池17充电，同时接直流电压测量熔丝9输入端，馈线空开13的故障跳闸信号输出端接故障信号输出端子排15，蓄电池充电空开14的故障跳闸信号输出端接故障信号输出端子排15，直流电压测量熔丝9输出端接电压表10监测直流电压，同时接过欠压报警装置11 的直流电压采集端，直流电压异常时经故障信号输出端子排15将报警发信送至远方检测 设备18，同时接绝缘报警装置12的直流电压采集端，直流回路绝缘异常时经故障信号输出 端子排15将报警发信送至远方检测设备18，远方监测设备18供远方人员监控，异常状态时发信提示。本实用新型中，交流输入空开1、充电机组5、直流输入空开6、分流器7、馈线空开 13、蓄电池充电空开14，构成供电主回路，将三相工频交流电源转换成直流电源供蓄电池组 充电，同时对直流负载供电，当三相工频交流电源因故停电时，将由蓄电池输出直流电源对 直流负载供电。交流电压监测报警装置4、过欠压报警装置11、绝缘报警装置12、直流输入空开6 的故障跳闸信号、馈线空开13的故障跳闸信号、蓄电池充电空开14的故障跳闸信号、故障 信号输出端子排15构成报警信号回路，异常状态时发信告警并通知远方。在上述技术方案的基础上，交流电压监测报警装置4为在交流输入电压波动范围超-10% 15%时发出报警发信；且在交流输入电压不对称度超5%时发出报警发信的交 流电压监测报警装置。在上述技术方案的基础上，充电机组5包括两台并联高频充电机，并列运行，充电 机组5满足以下技术参数直流输出额定电压220V或IlOV ；直流输出额定电流40A ；功率因数彡0. 92 ；效率彡94% ；稳流精度<0.5%负载电流；纹波系数彡0.05%;稳压精度<0.5%;220V系列的浮充输出直流电压198 260V ；220V系列的均充输出直流电压220 ；IlOV系列的浮充输出直流电压99 130V ；IlOV系列的均充输出直流电压110 143V。在上述技术方案的基础上，欠压报警装置11为在直流电压波动范围超-10% 10%时发出报警发信的欠压报警装置；220V系列的绝缘报警装置12为在对地电阻小于2 欧姆时发出报警发信的绝缘
报警装置，IlOV系列的绝缘报警装置12为在对地电阻小于7K欧姆时发出报警发信的绝缘报
目衣且。在上述技术方案的基础上，馈线空开13共10路馈线空开，分别选用6路20A直流 专用B级空开，以及选用4路40A直流专用B级空开，每路空开均自带故障跳闸发信触点；蓄电池充电空开14选用2路63A直流专用B级空开，每路空开自带故障跳闸发信 触点。本实用新型具体实施例的原理图如图2所示，图2中111为充电设备，112为 HTDLA-I型直流系统综合报警装置，113为HTDLA-I型直流系统综合控制箱，供电主回路工频三相交流电源经40A交流专用空开输至充电设备，由两台高频充电模块并联 组成的充电设备，将输入的交流电转换为合格的直流电，经63A直流专用空开输至HTDLA-I 型直流系统综合报警装置，再输至HTDLA-I型直流系统综合控制箱母线，HTDLA-I型直流系 统综合控制箱设两回63A直流专用空开，供外接蓄电池专用，4回40A、6回20A直流专用空 开，供负载使用。辅助回路1、设交流电压监测报警回路、防雷回路，交流电压异常时发信报警，过电压保护。2、设直流电压、电流监测回路，监测直流电压、电流情况。3、设直流过、欠压报警回路，直流电压异常时发信报警。4、设绝缘报警回路，监测直流绝缘情况，异常时发信报警。5、设馈线故障报警回路，馈线跳闸时，发信报警。[0080]6、设蓄电池空开跳闸报警回路，蓄电池专用空开跳闸时，发信报警。7、设充电机直流输出空开跳闸报警回路，充电机直流输出空开跳闸时，发信报警。图2所示具体实施例的主要技术参数及特点如下1、充电设备单只充电模块设计额定电流20A，正常情况下，一组充电设备配置两只充电模块， 额定电流40A，一组充电设备最大可扩展至三只充电模块，额定电流60A。2、HTDLA-I型直流系统综合报警装置直流空开满足直流电压220V、110V等级要求。电压表满足直流电压220V、110V等级要求。电流表满足直流电流60A，电压220V、110V等级要求。直流欠压继电器满足直流电压220V、110V等级参数整定要求。直流过压继电器满足直流电压220V、110V等级参数整定要求。直流绝缘报警装置满足直流电压220V、110V等级要求。3、HTDLA-I型直流系统综合控制箱单只控制箱，提供20A馈线回路6回，40A馈线回路4回，60A蓄电池专用回路2回。 在需要的情况下，多个控制箱可以并列扩展使用，扩展情况下所有馈线回路最大输出工作 总电流不得大于60A。4、充电设备采用高性能的艾默生自冷充电模块，提高了可靠性和稳定性。回路空 开均采用进口专用空开，系统设计直流电压、电流监测；交流输入异常、直流电压异常、充电 机故障、绝缘异常、馈线跳闸、电池故障等告警信号，能更好的便于掌控现场安全稳定。产品 小型化、多模块化，可简单灵活配置，能更好的解决施工现场的场地限制因数。可根据不同 的系统参数，可灵活调节、扩展模块数量，大大提高了设备的使用范围。通过参数设计，在必要的情况下，可以使装置在直流220V、110V两个不同电压等 级系统中调换使用，以达到应急、互备及灵活应用的效果。
权利要求1.一种直流系统充电装置，包括一体化的充电模块、报警模块和控制模块，其特征在于所述充电模块包括充电机组(5)；所述报警模块包括交流输入空开(1)、防雷器O)、交流电压测量熔丝(3)、交流电压 监测报警装置⑷、直流输入空开(6)、分流器(7)、电流表⑶、直流电压测量熔丝(9)、电压 表(10)、过欠压报警装置(11)、绝缘报警装置(12)；所述控制模块包括馈线空开(13)和蓄电池充电空开(14)； 交流输入空开(1)的输入端接三相工频交流电源控制其输入、输出， 交流输入空开(1)的输出端接防雷器0)，交流输入空开(1)的输出端同时接充电机组( 输入端将交流电转换成直流电源，充 电机组(5)输出端接直流输入空开(6)控制直流输入、输出，交流输入空开(1)的输出端还同时接交流电压测量熔丝C3)输入端，交流电压测量熔 丝(3)输出端接交流电压监测报警装置(4)的交流电压采集端，监测交流电压的工作情况， 直流输入空开(6)输出端接分流器(7)输入端，将采集的电流信号输送到电流表(8)， 分流器(7)输出端接馈线空开(13)供直流负载(16)使用，同时接蓄电池充电空开 (14)供蓄电池(17)充电，同时接直流电压测量熔丝(9)输入端，直流电压测量熔丝(9)输出端接电压表(10)监测直流电压，同时接过欠压报警装置 (11)的直流电压采集端，同时接绝缘报警装置(1 的直流电压采集端。
2.如权利要求1所述的直流系统充电装置，其特征在于交流电压监测报警装置(4) 为在交流输入电压波动范围超-10% 15%时发出报警发信；且在交流输入电压不对称度 超5%时发出报警发信的交流电压监测报警装置。
3.如权利要求1所述的直流系统充电装置，其特征在于充电机组(5)包括两台并联 高频充电机，并列运行。
4.如权利要求1所述的直流系统充电装置，其特征在于欠压报警装置(11)为在直流 电压波动范围超-10% 10%时发出报警发信的欠压报警装置；绝缘报警装置(1 为在对地电阻小于2 欧姆时发出报警发信的绝缘报警装置，或为 在对地电阻小于7K欧姆时发出报警发信的绝缘报警装置。
5.如权利要求1所述的直流系统充电装置，其特征在于馈线空开(13)共10路馈线 空开，分别选用6路20A直流专用B级空开，以及选用4路40A直流专用B级空开，每路空 开均自带故障跳闸发信触点；蓄电池充电空开(14)选用2路63A直流专用B级空开，每路空开自带故障跳闸发信触点ο
6.如权利要求1或2或3或4或5所述的直流系统充电装置，其特征在于所述报警 模块还包括故障信号输出端子排(15)，交流电压监测报警装置(4)在检测到异常时经故障信号输出端子排(1 将报警发信 送至远方检测设备(18)，直流输入空开(6)的故障跳闸信号输出端接故障信号输出端子排(15)， 馈线空开(13)的故障跳闸信号输出端接故障信号输出端子排(15)，蓄电池充电空开 (14)的故障跳闸信号输出端接故障信号输出端子排(15)，直流电压异常时过欠压报警装置(11)经故障信号输出端子排(1 将报警发信送至远 方检测设备(18)，直流回路绝缘异常时绝缘报警装置(1 经故障信号输出端子排(巧)将报警发信送至 远方检测设备(18)。
专利摘要本实用新型涉及一种直流系统充电装置，交流输入空开、充电机组、直流输入空开、分流器、馈线空开和蓄电池充电空开构成供电主回路，将交流电源转换成直流电供蓄电池组充电、为直流负载供电；交流电压监测报警装置、过欠压报警装置、绝缘报警装置、故障信号输出端子排以及直流输入空开、馈线空开、蓄电池充电空开的故障跳闸信号构成报警信号回路，异常状态时将告警通知远方。本实用新型所述的充电装置，小型化、多模块化，可灵活配置，满足现场使用环境及施工场地要求；产品综合考虑直流系统特点，可根据不同施工现场要求，灵活调节充电机容量，并配置合理的报警系统，在满足现场使用条件的同时，提高了直流系统改造的安全可靠性。
文档编号H02J9/00GK201868939SQ20102065141
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者周耀庭, 季凌武, 戴瑞海, 李勇, 杨磊, 林琳, 诸葛立忠, 郑昌庭, 陈建胜, 陈植, 陈达民, 雷欢, 马明 申请人:温州电力局