专利名称：一种新型简易的镉镍电池直流屏的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型、简易的鎘镍电池直流屏。它适用于直流电源为220伏的3－35千伏两段供电的变、配电所。
当前，在3－35千伏两段供电的变、配电所中，常用的有硅整流电容储能直流电源和复式整流电源两种，目前较新型的也有一种鎘镍电池直流屏，但这几种直流屏均存在着以下不足前者有着可靠性差的严重缺点，后者有下列不足之处，一是当蓄电池组出现故障或检修时，将失去可靠的合闸或控制电源。二是当电网发生事故的初始阶段，直流母线电压下降，依靠低电压继电器动作或中间继电器失压动作来完成电源切换到蓄电池组供电的这段时间内，往往降低了继电保护动作的可靠性。三是屏上装有多个转换开关，从而检查、操作繁锁，且易误投充电开关而造成蓄电池过充损坏事故。四是繁杂的绝缘监视及电压监察装置，从而使屏上结构复杂，维护工作量大以及制造成本增高。五是浮充电机铁芯发热严重，不利于安全运行，且能耗较大。
本实用新型的目的在于提供一种在电网事故状况下，达到最可靠的直流电源，且结构简单适用、维护方便的新型、简易鎘镍电池直流屏。
本实用新型是通过如下方式完成的，它是由硅整流电源，蓄电池组电源及绝缘监视三大部份组成，并且在蓄电池组电源内还设置了充电和浮充电装置，直流输出中除了提供控制、信号及合闸电源外，还增设有事故照明电源，其具体实现方式是这样的，在硅整流电源部份是由两套结构相同的硅整流元件组成，其交流电源分别取自380伏低压配电间Ⅰ段及Ⅱ段，当A1·B1·C1和A2·B2·C2得电后，交流接触器ICJ与2CJ线圈带电，从而使其主触头闭合，整流变压器B1·B2即投入运行，三相整流桥1D－6D与8D－13D工作，熔断器4RD及5RD各输出约220V的直流电压，如分别合上1HK、2HK，直流母线则得到工作电源，因此电压表1V指示出工作电压值，此时将各配出的控制、信号、合闸和事故照明等开关投入后，直流电源即全部投入运行。但这里要说明的是送至母线上的直流电压是由两段电源中电压略高的一组输出的，由于二极管7D与14D既起开关作用，又起保护作用，从而当Ⅰ段的整流电压略高于Ⅱ段时，则14D阴极电位高于阳极电位而不导通，因此送至母线上的直流电压为Ⅰ段硅整流电压；当Ⅱ段的整流电压略高于Ⅰ段时，则14D导通，7D阴极电位高于阳极电位而截止，因此送至母线上的电压变为Ⅱ段硅整流电压，这就说明了7D与14D的无触点，开关作用，其相互切换的动作是十分迅速的。同时由于装设了7D和14D后，就能防止本段整流桥故障时而影响另段的正常工作，其理由是，如不设置7D，则当Ⅰ段整流桥2D与6D被击穿时，B1的二次侧电流在某一时刻将按C相－6D－4RD(－)－1HK(－)－2HK(－)－5RD(－)－13D－10D－14D－5RD(＋)－2HK(＋)－1HK(＋)－4RD(＋)－2D－B相经过，从而造成短路，使事故扩大到Ⅱ段整流桥，但装有7D后，则因7D的反向而无此电流通路。14D的装设，其功能亦然，这就说明了7D和14D又起着保护的作用。这样就达到了两段硅整流电源，随着电压的波动而能迅速地进行自动切换，从而提供了最可靠的直流电源。在两组硅整流电源装置中的信号灯1XD与2XD是用以指示1CJ与2CJ是否投入及C相电源是否正常的，RC1作为整流桥的阻容保护而设置的。按钮1TA与2TA是用于检查Ⅰ段和Ⅱ段硅整流电源是否工作正常，它是这样检查的，如按下ITA，ICJ线圈失电，主触点断开，信号灯1XD熄灭，整流桥1D－6D停止工作，此时电压表1V的指示值即是Ⅱ段硅整流电源的电压。同样，按下2TA时，2XD熄灭，整流桥8D－13D停止工作，IV的指示值乃是Ⅰ段硅整流电源的电压。由于调整整流变压器二次侧抽头，即可满足一般继电保护及开关操作机构动作的直流电压范围，故以此就可代替电压调整部份。在蓄电池组电源中，蓄电池组的正极输出是经可控硅KG与二极管21D串联后，由3HK送至直流母线上，且与本屏输出开关的信号指示灯及外部负荷组成回路。可控硅KG的控制极电压经二极管20D接入蓄电池约200伏处。正常运行时，合上开关3HK后，因母线上的硅整流电压高于200伏，KG控制极电位低于阴极电位，故KG不会导通，仅当两段硅整流交流电源同时崩溃时，当直流母线电压低于200伏的瞬间，KG控制极得到正向电压，从而可控硅立即导通，蓄电池组便投入运行。当系统电压恢复正常后，硅整流电源即行投入，其整流电源的峰值电压高于蓄电池组电压时，二极管21D阻断，可控硅KG便截止，从而蓄电池组就退出运行而处于隔离浮充状态。这里二极管20D及21D均起逆止作用。因此在直流母线上的硅整流电源不会通过其阴极与控制极向部份电池充电，当可控硅KG导通后，虽然点23电位高于点25电位，但由于二极管20D的阻断作用，也不会形成其充电回路。此外二极管21D的阻断还能保证电压表3V正确地进行监测。电阻3R则为可控硅KG提供合适的触发电压和电流而设置的。当可控硅KG未导通时，电压表3V正极经KG阴极－KG控制极－3R－20D－蓄电池组点25，其负极直接与电池组负电源相接，因此电压表3V的指示值约为200V。当可控硅KG导通后，3V的正极则直接经可控硅接于电池组正电源，因此其指示值就是蓄电池组电压，并且与电压表2V的指示值相同。在正常运行时，电压表2V的指示值乃系浮充状态下的蓄电池组电压。为了检查可控硅能否在电网事故时准确地投入工作，只需同时按下按钮ITA与2TA，使交流接触器ICJ与2CJ断电，从而使两组硅整流电源装置停止运行，母线即行失压。当母线失压的同时，可控硅KG的控制极得到正向电压而导通KG，此时电压表3V、2V和1V，均指示出蓄电池组电压，并且直流屏上的各输出回路信号灯亦应正常发光。这里的熔断器7RD，系作为直流母线由蓄电池组供电时的短路保护之用。在蓄电池组浮充电中，电源开关CK，可任意投向点6、7或点8、9，从而获得由Ⅰ段或Ⅱ段所供给的220伏单相交流电源，此电源首先经电子稳压器Wy稳压，然后经调压器TB及隔离变压器GB与零线接地隔离后，送入整流桥GZ。GZ则由二极管15D－18D组成，经整流输出的直流电压，通过电阻2R、1R的电流调整环节后，稳定地供给蓄电池组浮充电源，用以补偿其自放电损失，这里的稳压器Wy为一通用的电子稳压电源，它互换性强，维护方便，且发热小，能耗低。调节TB及可调电阻1R，即可调整蓄电池组的浮充电流值。毫安表2A串接在浮充电源的回路中，用以指示所需浮充电流值。为减小隔离变压器GB的容量，故将GB设置在调压器TB的二次侧。这里的熔断器3RD及6RD系作为浮充电源和蓄电池组的短路保护之用。蓄电池组的充电部份，乃是为了每年进行1－2次充，放电来对其维护需要而设置的，如需充电时，只需断开开关3HK及CK，将充电设备插头S插入插座S，将可调电阻R全部接入，再将绝缘夹J(＋)接蓄电池组正极，J(－)接蓄电池组负极，然后调整R，可使充电回路中的电流表指示到所需充电电流值，由于充电电源是利用硅整流装置的直流输出，充电电压的提高受到限制，故一次只能充半组电池，如用两台充电设备，即可同时充完。当插头S插入插座S时，直流屏上的指示灯4GP因一端接电源负极，另一端通过插头接到电源正极，因此灯亮，以指示蓄电池正在充电。这里的电压表V指示蓄电池充电电压，熔断器RD用作充电过程中对蓄电池组的短路保护。此充电设备结构简单、轻巧，通常可收存备用。在直流系统的绝缘监视上，则采用极其简单的线路，就可达到对其绝缘监视和判断哪极接地之目的。其实现方式是，如直流正极接地，信号继电器XJ线圈则通过点36接到正电源，线圈另一端通过点32一按钮1QA常闭接点32、33－5R－8RD(－)一负电源，从而XJ线圈通电，接点闭合，接通指示灯3GP，3GP亮灯就说明直流系统有接地现象。指示灯1GP、2GP为判断哪极接地而设，其中1GP亮灯即为负极接地，ZGP亮灯即为正极接地。因此按下1QA，1GP通过点36接到正电源，通过点34－1QA常开接点34、31－4R－8RD(＋)一正电源，IGP不会亮灯；按下IQA时，其常闭接点32、33断开，IGP不会通过34－IQA常开接点34、31－2QA常闭接点31、32－1QA常闭接点32、33－5R－8RD(－)一负电源，故1GP也不会亮灯，这说明无负极接地。而按下2QA时，指示灯2GP通过点36接到正电源，通过点35－2QA常开接点35、33－5R－8RD(－)一负电源，此时2GP亮灯即指示出直流系统正极接地。当接地故障点排除后，信号继电器XJ线圈36与电源断开而不通电，其接点可以手动复归，从而3GP断电即熄灯。同样当直流负极接地时，亦可用上述方法检查出来，在正常运行中，需经常检查绝缘监视回路是否能正常工作时，只须同时按下1QA和2QA，此时组成如下通路正电源－8RD(＋)－4R－1QA常开接点31、34－1GP－2GP－2QA常开接点35、33－5R－8RD(－)一负电源，由于4R、1GP、2GP和5R串联接入电路，故1GP、2GP发出较暗的灯光，就说明绝缘监视回路能正常地工作。在事故照明上，是为了发生事故时用于变电所内的照明而设。为了保证事故情况下蓄电池组的可靠工作，故其照明的容量不宜过大，合上开关ZK，事故照明回路即处于备用状态。正常时，因1CJ和2CJ线圈带电吸合，其辅助常闭接点1CJ42、43与2CJ43、44均断开而无电压输出，当因网事故变电所全停电时，1CJ、2CJ线圈断电，其辅助常闭接点1CJ42、43与2CJ4344均闭合，由蓄电池组供电的直流母线即输出事故照明电源。若白天不需照明时，断开ZK即可。
本实用新型的优点是在任何事故情况下，均用无触点开关，来自动瞬时切换电源，从而可靠性极高。此外结构简单、成本低廉、维护方便以及检测手段完善、简便，同时充电设备独立化，可避免因误投充电开关而损坏蓄电池之弊。
以下结合附图
对本实用新型作进一步说明。
图一系本实用新型的原理接线图。
其中(A)－－两组硅整流装置(B)－－蓄电池组电源(C)－－蓄电池组浮充电装置
(D)－－蓄电池组充电装置(E)－－直流系统绝缘监视装置(F)－－事故照明参照图一，(A)中由380伏I段交流电源A1、B1、C1引至本屏三相熔断器IRD，再与交流接触器1CJ三对主触头串联后，接到三相整流变压器B1一次侧，B1二次侧引出A、B、C三相与二极管1D－6D组成桥式整流电路，整流桥正电源输出点5与二极管7D阳极相接，7D阴极经熔断器4RD(＋)接到开关1HK(＋)，而整流桥负电源输出经4RD(－)接到1HK(－)。7D亦可串联在整流桥负电源输出回路中，此时7D阳极应接于4RD(－)。1CJ线圈一端接A相1RD输出端，其另一端与按钮1TA常闭接点2、3串联后接至B相1RD输出端。信号指示灯1XD一端接电线N1，其另一端接于1CJ主触点点4上。由RC1组成的阻容保护引出线分别接于B1二次侧输出A、B、C三相上。同样，Ⅱ段硅整流装置的连接方式与Ⅰ段相同。两组硅整流装置输出开关1HK与2HK的输出点并联于点26、27，点26经电流表1A分流器接至直流正母线28，点27直接与直流负母线相接。电压表1V正接线柱接于点26，负接线柱接于点27。(B)中蓄电池组由多个鎘镍电池串联而成，可控硅KG阳极接蓄电池组正极点22，阴极接二极管21D阳极点23，21D阴极点24经熔断器7RD(＋)接到开关3HK(＋)，3HK(＋)输出端接开关1HK输出点26。蓄电池组负极点20经7RD(－)接到3HK(－)，3HK(－)输出端接于直流负母线点27。二极管20D阳极接蓄电池组内点25，其阴极经电阻3R串接至可控硅KCB控制极，电压表3V正接线柱接KG阴极点23，其负接线柱接蓄电池组负极点20。(C)中转换开关CK输入点6接Ⅰ段交流电源零线N1，输入点7接Ⅰ段C相交流电源C1，输入点8接Ⅱ段交流电源零线N2，输入点9接Ⅱ段C相交流电源C2，CK输出点10经熔断器3RD中一个接至电子稳压器Wy输入点13，CK输出点11经3RD中另一个接至Wy输入点12，Wy输出点14、15接调压器TB输入端，TB输出端点15、16接至隔离变压器GB原边，而GB付边接到单相整流桥GZ输入端点17、18。由二极管15D－18D组成的单相整流桥正电源输出点19接二极管19D阳极，19D阴极经电阻2R、可变电阻1R串联后，与毫安表2A正接线柱相接，2A负极接线柱点21与熔断器6RD串联后，接至蓄电池组正极点22。单相整流桥负电源输出，直接与蓄电池组负极点20相接。电压表2V负接线柱亦接于点20，而正接纬柱接于毫安表2A的点21。(D)中插座S孔37接于Ⅱ段硅整流装置的开关2HK正电源输入端，孔38接于2HK负电源输入端。指示灯4GP一端接插座S孔38，其另一端接插座S第三孔39。插头S插入插座时，点40与孔39，点41与孔38及第三点与孔39一一对应。插头S点40与电阻K、电流表A及熔断器RD串联后，由绝缘夹J(＋)引出，插头S的点41接至绝缘夹J(－)。电压表V正接线柱接于RD输入端，其负接线柱接于点41。插头S的第三点则与点40相连接。(E)中熔断器8RD(＋)接直流母线上，8RD(＋)与电阻4R、铵钮1QA常开接点31、34及指示灯1GP串联后接地36，8RD(－)接直流负母线，8RD(－)与电阻5R、铵钮2QA常开接点33、35及指示灯2GP串联后接地36。铵钮2QA的常闭接点一端接于点31，其另一端点32与1QA的常闭接点相串联后再接于点33。信号继电器XJ线圈一端接地36，其另一端接于1QA，2QA的串联点32。XJ的掉牌指示接点与指示灯3GP串联后，一端接8RD(＋)与4R的连接点29，其另一端接8RD(－)与5R的连接点30。(F)中开关ZK输入端分别接于直流正、负母线，ZK正极输出经熔断器9RD(＋)与交流接触器1CJ常闭接点42、43及2CJ常闭接点43、44串联以供给正电源，ZK负极输出经9RD(－)供给负电源，信号指示灯XD并接于9RD输出端。
权利要求1.一种镉镍电池直流屏，它用有触点开关来实现一组整流电源与蓄电池电源间的相互切换，在蓄电池浮充及充电设备中，则用铁磁谐振稳压器且屏上以转换开关来实现其浮充电与充电之切换，直流系统绝缘监视，乃系根据电桥原理以多个元件所组成，本实用新型的特征在于a，由两组硅整流装置并列组成，以无触点开关来实现其自动切换，I段开关二极管7D阳极接三相整流桥1D-6D正电源输出点5，阴极接熔断器4RD(+)，Ⅱ段二极管14D阳极接三相整流桥8D-13D正电源输出点，其阴极接熔断器5RD(+)，或者也可将二极管7D与14D的阴极分别各接于对应的整流桥电源的输出端，其阳极接于4RD(-)及5RD(-)，交流接触器1CJ线圈一端接I段A相熔断器1RD输出端1，另一端与按钮1TA常闭接点2、3串联后，接至I段B相1RD输出端，交流接触器2CJ线圈一端接Ⅱ段A相熔断器2RD输出端，另一端与按钮2TA常闭接点串联后，接至Ⅱ段B相2RD输出端，b，蓄电池组的输出部份，可控硅KG为无触点切换开关，其阳极接蓄电池组正极点22，阴极接二极管21D阳极点23，21D阴极点24接熔断器7RD(+)，KG控制极经电阻3R接二极管20D阴极，20D阳极接蓄电池组对负极点20电压约为200伏处的点25，电压表3V正接线柱接KG阴极点23其负接线柱接蓄电池组负极点20。
2.根据权利要求1所述的鎘镍电池直流屏，其特征在于蓄电池组的浮充电中，交流稳压电源采用电子稳压器Wy，其输入端接熔断器3RD输出端12、13，Wy的输出端14、15接调压器TB输入端，TB输出端点15、16接至隔离变压器GB原边，GB的副边接到单相整流桥GZ输入端17、18。
3.根据权利要求1所述的鎘镍电池直流屏，其特征在于蓄电池充电装置中，插座S孔37接于Ⅱ段硅整流装置的开关2HK正电源输入端，孔38接于2HK负电源输入端，指示灯4GP一端接插座S孔38，其另一端接插座S第三孔39，插头S点40与孔37对应，插头S点41与孔38对应，插头S第三点与点41相连，且与孔39对应，充电电源以绝缘夹J(＋)与J(－)引出。
4.根据权利要求1所述的鎘镍电池直流屏，其特征在于直流系统绝缘监视装置中，检查按钮1QA常开接点34接指示灯1GP的一端，点31接电阻4R，1QA常闭接点32接信号继电器XJ线圈的一端，点33接电阻5R与按钮2QA常开接点的连接处，按钮2QA常开接点35接指示灯2GP的一端，点33接电阻5R，2QA常闭接点一端与1QA常闭接点32相连，其另一端接1QA常开接点31。
5.根据权利要求1所述的鎘镍电池直流屏，其特征在于事故照明投入环节中，交流接触器1CJ常闭接点42接熔断器9RD(＋)，点43与交流接触器2CJ常闭接点串联输出。
专利摘要本实用新型涉及一种新型、简易的镉镍电池直流屏，它适用于直流电源为220伏的3～35千伏两段供电的变、配电所。其特征在于由两组硅整流装置并列组成，它与蓄电池组电源三者间均以无触点开关来实现其自动瞬时切换，从而达到运行的高度可靠性。此外对维护和操作极其方便，结构简单，检测手段简便而完善，成本低廉，并且由于充电设备独立化，从而可避免因误投充电开关导致损坏蓄电池之弊。
文档编号H02J7/00GK2071844SQ9021125
公开日1991年2月20日 申请日期1990年3月14日 优先权日1990年3月14日
发明者江强, 孔子良 申请人:长岭炼油化工厂炼油厂