便携式直流电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种临时备用及试验用的便携式直流电源。防雷装置、交流配电单元、充电模块、降压单元、控制回路及集中监控及绝缘监测单元，适用于电力系统中小型发电厂、水电站、各类变电站，和其他使用直流设备的用户，如石化、矿山、铁路等，可提供实验直流电源，也可临时替代原有直流电源，适用于二次回路中的仪器、仪表、继电保护和故障照明等场合备用直流电源。为了满足现场运行的需要，本装置不仅能够实现直流电源的使用，还可以监视母线过/欠压等，并可通过485远程通讯接口与当地的监控系统连接，实现远方及就地对便携式备用直流电源系统的监控功能。
【专利说明】便携式直流电源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种直流电源，尤其涉及一种临时备用及试验用的便携式直流电源，适用于电力系统中小型发电厂、水电站、各类变电站，和其他使用直流设备的用户，如石化、矿山、铁路等，可提供实验直流电源，也可临时替代原有直流电源，适用于二次回路中的仪器、仪表、继电保护和故障照明等场合备用直流电源，属于继电保护领域。
【背景技术】
[0002]直流电源广泛用于如变、配电站、发电厂，一般是通过交流220V给直流充电机充电，直流充电机供直流母线，保证短时间内直流母线上的负荷需求。自动化装置的控制交流不停电电源等用电装置的直流供电电源。
[0003]现有技术中，当66千伏及以下变电站内的直流电源发生故障时，不能及时提供直流电源，将导致设备无法稳定运行，造成经济损失；另外，现有技术在设备试验时连接电源操作繁琐，效率低。
实用新型内容
[0004]本实用新型针对上述现有技术中存在的问题，提供一种临时备用及试验用的便携式直流电源，解决了现有技术中当变电站内的直流电源故障时设备无法稳定运行，同时，在设备试验时能够提供临时电源。
[0005]本实用新型的技术方案如下:
[0006]防雷装置、交流配电单元、充电模块、降压单元和控制回路依次连接；防雷装置、交流配电单元、充电模块、降压单元和控制回路均与集中监控及绝缘监测单元相连；集中监控及绝缘监测单元连接远程接口。
[0007]所述的交流配电单元实现交流输入电压的采样，输出交流电压的采样信号。
[0008]所述的充电模块为，EMI滤波电路、全桥整流电路、LC滤波电路1、全桥移相电路、高频变压器、高频整流电路、LC滤波电路II依次连接，脉宽调制电路连接EMI滤波电路和LC滤波电路II的输出端，脉宽调制电路的输出端连接全桥移相电路。
[0009]所述的充电模块的面板上设有电源指示灯、保护指示灯、故障指示灯和电压\电流显示表头。
[0010]所述的降压单元采用降压硅堆，降压硅堆是由硅整流二极管串接而成，降压硅堆均分为4节串联而成，在每节硅堆两端并联调压执行继电器的常闭触电。
[0011]所述的集中监控及绝缘监测单元中，绝缘监测模块用于监测直流系统电压及其绝缘情况，在异常情况下发出声光告警，并将对应告警信息发至集中监控器。
[0012]所述的绝缘监测模块采用绝缘监测仪，绝缘监测仪为普通型绝缘监测仪或带支路巡检型绝缘监测仪，绝缘监测仪安装在馈线柜上，带支路巡检型绝缘监测仪配有传感器，带支路巡检型绝缘监测仪和传感器分别装在每回馈线开关的下部，各馈线开关的引出线穿过传感器的中心孔。
[0013]本实用新型的优点效果如下；
[0014]本实用新型提供便携式备用直流电源。包括充电模块、电压调节、限流、信息指示、绝缘监测单元、监控单元、交流配电单元、保护及报警功能、故障及报警功能，适用于66kV及以下变电站直流电源故障时，及时提供直流电源保证设备稳定运行、直流屏更换时提供临时电源。本装置还设置了降压模块，降压硅堆是由多只大功率硅整流二极管串接而成，利用PN结基本恒定的正向压降作为调整电压，通过改变串入线路的硅管数量获得适当的压降，达到电压调节的目的。维护旁路开关时在硅堆降压单元维护更换时，为控制直流母线提供一个旁路直通回路，保证控制直流母线连续不间断供电。本实用新型最终扩展了继电保护备用电源的功能。
[0015]保证当变电站内的直流电源故障时，能及时提供直流电源，保证设备稳定运行，同时，在更换直流屏的时候能够提供临时电源。
[0016]本实用新型便携式直流电源体积小、重量轻、携带方便，性能指标好、调节方便等，适用变电站、电厂继电保护设备的校验，提供继保整组校验电源，可测试继电器动作点电压和脱离电压以及不同工作电压下设备的运行情况。用于新建变电站、电厂继电保护设备的调试电源，继电保护设备的调试不受电站直流系统工程进度影响，从而保证电网稳定性和安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，该描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例。
[0018]图1为本实用新型实施例公开的结构原理示意框图。
[0019]图2为本实用新型实施例公开的充电模块原理示意框图。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部。
[0021]如图1所示，防雷装置、交流配电单元、充电模块、降压单元和控制回路依次连接；防雷装置、交流配电单元、充电模块、降压单元和控制回路均与集中监控及绝缘监测单元相连；集中监控及绝缘监测单元连接远程接口。交流输入经防雷装置、交流配电单元提供给充电模块；充电模块输出稳定的直流，降压单元提供控制输出，为负载提供正常的临时工作电流；集中监控及绝缘监测单元实现对防雷装置、交流配电单元、充电模块、降压单元及控制回路的运行参数的采集、控制和管理，在线监测各支路的对地绝缘状况；并通过远程接口接受后台监控。
[0022]充电模块的面板上设有电源指示灯、保护指示灯、故障指示灯和电压\电流显示表头。电源指示灯指示充电模块内部工作电源是否正常；保护指示灯指示充电模块处于保护状态，包括交流输入过/欠压，输入缺相，输出欠压等；故障指示灯指充电模块因故停止输出，且故障因素消除后，充电模块仍不能回复工作，如输出过压等；电压\电流显示表头指示充电模块输出的电压和电流，有切换开关来切换显示。
[0023]降压单元采用降压硅堆，降压硅堆是由多只大功率硅整流二极管串接而成，利用PN结基本恒定的正向压降作为调整电压，通过改变串入线路的硅管数量获得适当的压降，达到电压调节的目的。相比于其它电压调节方式，采用硅堆调压具有抗电流冲击性号、安全、可靠的优点；降压硅堆均分为4节(AS1-AS4)串联而成，在每节硅堆两端并联调压执行继电器(K1-K4)的常闭触电，若驱动执行继电器动作，令其触电断开，使得该节硅堆被传入线路，降压单元的压降增大；反之，若执行继电器返回，其触电闭合，使得串入线路中的硅堆数量减少，降压单元的压降减少。
[0024]维护旁路开关时在硅堆降压单元维护更换时，为控制直流母线提供一个旁路直通回路，保证控制直流母线连续不间断供电。
[0025]所述的集中监控及绝缘监测单元中，绝缘监测模块用于监测直流系统电压及其绝缘情况，在直流电压过、欠压或直流系统绝缘强度降低等异常情况下发出声光告警，并将对应告警信息发至集中监控器。
[0026]根据用户的不同需要，绝缘监测仪可配置普通型或带支路巡检型，一般安装在馈线柜上，带支路巡查的监测仪配有传感器，分别装在每回馈线开关的后下部，各馈线开关的引出线穿过传感器的中心孔。
[0027]内置绝缘监测仪监测直流母线电压、正负母线对地电压、正负母线对地电阻；当电压过高、过低或绝缘电阻过低时发出相应的告警信号，告警定值可通过键盘设置。
[0028]充电模块通过串行总线接受集中监控器的监控，实时向集中监控器传送工作状态和工作数据，并接受集中监控器的控制。
[0029]交流配电单元主要实现交流输入电压的采样，输出交流电压的采样信号。
[0030]图2所示，充电模块:EMI滤波电路、全桥整流电路、LC滤波电路1、全桥移相电路、高频变压器、高频整流电路、LC滤波电路II依次连接，脉宽调制电路连接EMI滤波电路和LC滤波电路II的输出端，脉宽调制电路的输出端连接全桥移相电路；三相交流电输入后，先经EMI滤波电路，再经全桥整流电路、LC滤波电路I整流滤波变成高压直流电，经全桥移相电路逆变、整流为140kHz左右的脉冲电压波，经LC滤波电路II滤波后输出220V的直流电。
[0031]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合于本文所公开的原理和新颖特点相一致范围。
【权利要求】
1.便携式直流电源，其特征在于防雷装置、交流配电单元、充电模块、降压单元和控制回路依次连接；防雷装置、交流配电单元、充电模块、降压单元和控制回路均与集中监控及绝缘监测单元相连；集中监控及绝缘监测单元连接远程接口 ；所述的充电模块为，EMI滤波电路、全桥整流电路、LC滤波电路1、全桥移相电路、高频变压器、高频整流电路、LC滤波电路II依次连接，脉宽调制电路连接EMI滤波电路和LC滤波电路II的输出端，脉宽调制电路的输出端连接全桥移相电路。
2.根据权利要求1所述的便携式直流电源，其特征在于所述的交流配电单元实现交流输入电压的米样，输出交流电压的米样信号。
3.根据权利要求1所述的便携式直流电源，其特征在于所述的充电模块的面板上设有电源指示灯、保护指示灯、故障指示灯和电压\电流显示表头。
4.根据权利要求1所述的便携式直流电源，其特征在于所述的降压单元采用降压硅堆，降压硅堆是由硅整流二极管串接而成，降压硅堆均分为4节串联而成，在每节硅堆两端并联调压执行继电器的常闭触电。
5.根据权利要求1所述的便携式直流电源，其特征在于所述的集中监控及绝缘监测单元中，绝缘监测模块用于监测直流系统电压及其绝缘情况，在异常情况下发出声光告警，并将对应告警信息发至集中监控器。
6.根据权利要求5所述的便携式直流电源，其特征在于所述的绝缘监测模块采用绝缘监测仪，绝缘监测仪为普通型绝缘监测仪或带支路巡检型绝缘监测仪，绝缘监测仪安装在馈线柜上，带支路巡检型绝缘监测仪配有传感器，带支路巡检型绝缘监测仪和传感器分别装在每回馈线开关的下部，各馈线开关的引出线穿过传感器的中心孔。
【文档编号】H02M7/04GK204258648SQ201420325530
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】李英锋, 牛春娇, 潘徉安, 罗贤斌, 李想, 曹頔, 薛晓丰, 王通, 金彪, 郝世清 申请人:国家电网公司, 国网辽宁省电力有限公司铁岭供电公司