一种IT接地系统公共整流器变频装置的应急供电装置的制作方法

本实用新型属于电气控制技术领域，特别涉及一种it接地系统公共整流器变频装置的应急供电装置。适用于冶金行业传动系统或其它行业类似变频传动需要紧急供电的系统。

背景技术：

随着冶金企业电气科学技术的发展，电气变频传动系统应用越来越广泛。常规的单体变频设备或较小的直流公共整流器变频系统，采用与其它配电设备一起由电力变压器供电的方式，当电源系统故障时，可采用柴油发电机、ups电源、eps电源等提供应急电源。而对于采用整流变压器供电的较大公共整流器+直流母线+变频器的传动系统(以下简称公共整流器变频装置)，因it接地系统可降低系统的故障率而得到广泛应用，但该系统一般不设置应急电源。

采用柴油发电机、ups电源、eps电源作为应急供电装置都存在维护较为复杂的问题。柴油发电机运行时存在噪声和震动，对安装使用环境有非常严格的要求，使用过程中需要定期维护检查，维护时需要进行启动实验，不仅燃烧柴油耗费能源，而且会释放烟气污染环境。采用ups电源、eps电源虽然克服了柴油发电机的噪声、振动、污染环境等缺点，但在使用中存在一定的局限性，检修时需要做充放电试验，虽然在自动化控制系统、通讯系统及消防系统应用比较广泛，但在给it接地系统的电气传动装置供电目前还没有应用的先例。

如果采用柴油发电机、ups电源装置、eps电源装置给it接地系统公共整流器变频装置供电，将需要设置隔离变压器，将tn接地系统变成it接地系统后再给公共整流器变频装置提供电源，存在整体供电结构复杂，占地大、损耗大、维护复杂等缺点。

因此，找出一种适合于冶金行业it接地系统公共整流器变频装置的应急供电系统，是本领域技术人员需要解决的一个技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种it接地系统公共整流器变频装置的应急供电装置，解决了冶金行业或其它行业it接地系统公共整流器变频装置对应急供电的需求。

一种it接地系统公共整流器变频装置的应急供电装置，包括充电装置9、超级电池能量储存单元10、dc/dc升压电压稳压器11、控制接触器12和it接地系统应急供电装置控制单元13。充电装置9通过动力电缆与380v电源连接，充电装置9与超级电池能量储存单元10采用动力电缆连接，超级电池能量储存单元10与dc/dc升压电压稳压器11采用动力电缆连接，dc/dc升压电压稳压器11与控制接触器12采用动力电缆连接，it接地系统应急供电装置控制单元13与充电装置9、超级电池能量储存单元10和dc/dc升压电压稳压器11分别采用profibus-dp网线连接、与控制接触器12之间采用控制电缆连接。

主要功能是满足冶金行业it接地系统公共整流器变频装置4在由供电系统供电的整流变压器1供电故障或停电，以及整流变压器1、公共整流装置进线开关2和公共整流器控制单元4任何一个装置出现故障时，无法给公共整流装置直流母线5提供工作电压，可以通过it接地系统公共整流器变频装置的应急供电装置8给公共整流装置直流母线5提供工作电源，再通过交流电机逆变器6，保证交流变频电机7工作不间断，避免造成重大设备损坏和经济损失。

上述装置的使用方法，具体步骤及参数如下：

1、由外部380v电源通过充电装置9给超级电池能量储存单元10充电，超级电池能量储存单元10存贮的能量将满足交流变频电机7处理事故时所需的电能。

采用超级电池能量储存单元10作为能量储存装置，但不限于超级电池能量储存单元10作为储能元件。超级电池能量储存单元10具有不工作时衰减少，不需要充放电试验等优点。

2、超级电池能量储存单元10通过dc/dc升压电压稳压器11先连接到控制接触器12后，再连接到公共整流装置直流母线5，dc/dc升压电压稳压器11的输出端电压可稳定在交流电机逆变器6所需的工作电压上，保证其直流输出电压稳定在设定值，该设定值为480vdc～650vdc或700vdc～990vdc中的任意值，以最大限度的发挥储能单元的作用。由于采用了dc/dc升压电压稳压器11，即使随着交流变频电机7的工作，能量降低，输出电压降低，也可以保证dc/dc升压电压稳压器11直流输出侧电压稳定在设定值，保证交流变频电机7可靠工作。

3、通过控制接触器12将dc/dc升压电压稳压器11输出端与公共整流器变频装置5的直流母线连接。

4、it接地系统应急供电装置控制单元13是it接地系统公共整流器变频装置的应急供电装置8的核心控制部件，通过与超级电池能量储存单元10的充放电控制、dc/dc升压电压稳压器11、及公共整流装置4通讯，实现it接地系统应急供电装置8的总体监控与控制，包括超级电池能量储存单元10的充放电控制、dc/dc升压电压稳压器11的输出电压控制、接通公共整流装置直流母线5的控制接触器12的闭合和开断控制；还可实现与公共整流装置4、交流电机逆变器6的通讯，共同完成it接地系统公共整流器变频装置的应急供电装置8在供电电源系统故障或公共整流装置4故障时的应急供电。

5、当确认公共整流装置直流母线5无电压或公共整流装置4工作不正常时，it接地系统应急供电装置控制单元13发出需要应急电源供电信号，接通it接地系统应急供电装置8的控制接触器12，公共整流器变频装置3的直流母线5电压恢复正常，此时电机逆变器6、交流变频电机7正常工作，进行紧急事故处理。

本实用新型的优点在于：it接地系统应急供电装置控制单元可实现与it接地系统供电的变频装置的直接对接，大大简化了电控设备的组成。it接地系统应急供电装置控制单元由于采用了超能电池，利用其寿命长、故障率低的特点，使得整体系统运行的可靠性和寿命得到提升，具有免维护特性。平时处于免维护状态，不需要向其他应急设施一样经常做维护工作，只有在出现故障是才需要进行检修，大大降低了运行和维护成本，提高系统运行的可靠性。

附图说明

图1为it接地系统公共整流器变频装置的应急供电装置示意图。其中，整流变压器1、公共整流装置进线开关2、公共整流器变频装置3、公共整流装置4、公共整流装置直流母线5、交流电机逆变器6、交流变频电机7、it接地系统应急供电装置8、充电装置9、超级电池能量储存单元10、dc/dc升压电压稳压器11、控制接触器12、it接地系统应急供电装置控制单元13。

具体实施方式

实施例1

一种it接地系统公共整流器变频装置的应急供电装置，包括充电装置9、超级电池能量储存单元10、dc/dc升压电压稳压器11、控制接触器12、it接地系统应急供电装置控制单元13。外部380v电源与充电装置9采用动力电缆连接，充电装置9与超级电池能量储存单元10采用动力电缆连接，超级电池能量储存单元10与dc/dc升压电压稳压器11采用动力电缆连接，dc/dc升压电压稳压器11与控制接触器12采用动力电缆连接，it接地系统应急供电装置控制单元13与充电装置9、超级电池能量储存单元10和dc/dc升压电压稳压器11分别采用profibus-dp网线连接、与控制接触器12之间采用控制电缆连接。

正常生产时，由车间10kv(不限于10kv系统)供电系统为整流变压器1提供电源，公共整流装置进线开关2闭合，公共整流装置4开始工作，公共整流装置直流母线5、电机变频器6、共同构成交流变频电机7的公共整流器变频装置3，实现电机的启停、不同工况下的速度调节等控制。

当正常生产it接地系统公共整流器变频装置的应急供电装置8处于备用状态。380v交流电源it接地系统应急供电装置控制单元13可随时检测超级电池能量储存单元10的输出端电压。超级电池能量储存单元10的储能能量是一个范围，最高电压为650v且一般情况下长期不使用衰减非常少，可时时监控，只有在储存能量低于580v，才需要充电。所以充电装置可以是固定式的，也可以是移动式的，非常灵活。

当确认公共整流装置直流母线5无电压或公共整流装置4工作不正常时，it接地系统应急供电装置控制单元13发出需要应急电源供电信号，接通it接地系统公共整流器变频装置的应急供电装置8的控制接触器12，公共整流器变频装置3的直流母线5电压恢复正常，此时电机逆变器6、交流变频电机7可正常工作，进行紧急事故处理。

dc/dc升压电压稳压器11超级电池能量储存单元10内的电压升压到逆变器交流电机逆变器6确定的工作电压650vdc，以最大限度的发挥超级电池能量储存单元10作用。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不限制本实用新型，尽管参照前述实例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含的本实用新型的保护范围之内。