专利名称：高可靠微机控制直流屏的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于供、变电站向直流用电系统供电的设备，尤其涉及和种高可靠微机控制直流屏。
目前，国内电力供、变电站内直流用电系统供电的常规方式由一种相控硅整流电源装置供电，其缺点是效率低(<60％)，功率因素小(<0.7>，体积大等。一旦发生故障，要停机抢修，影响了供电系统的正常运行，供电系统丰富的谐波也会污染电网。不能满足现代供电技术的要求。开关电源型的直流屏设备性能好，但仍会出现故障，如停机检修仍然对供电系统有所影响。
本实用新型的目的是，提供一种高可靠、高效率、高功率因素的微机控制直流屏，尤其提供一种容错、测错、纠错，并且有自诊断的直流供电装置；提供一种不会导致对供电系统有所影响的直流屏。
本实用新型的目的是这样实现的一种高可靠微机控制直流屏，由一个以上的充电机模块、DC/DC模块，浮充电模块、电池组组成，其特征是另设有一个以上的充电备份模块，且电路结构与充电机模块、DC/DC模块、浮充电模块的电路相同，充电备份模块与充电机模块、DC/DC模块，浮充电模块之间设有微处理器控制的继电器转换开关。
本实用新型的特点是本装置能自诊断、自修、复供电的直流屏；主要性能如容错允许一个(部件或元件)故障；纠错自动排除故障点；自诊断报警，并报告故障点，本实用新型易实现智能化全自动管理。符合220KV，110KV，35KV无人值守变电站的设计要求。
以下结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步说明
图1为本实用新型的框图；图2为本实用新型的接线图；图3为本实用新型微处理器控制电路图；如图所示，图1中高可靠微机控制直流屏包括充电机模块1至N，备份模块1至N，N一般取4-5，还包括DC/DC模块、浮充机模块，这四者均是现有高频开关电源电路，电源模块1高频开关电源。(可选采用单片计算机控制，LED数码显示电压、电流及超限报警；接口四遥232/485)。体积面板高118(4U)，面板宽245，深275。电压200V-280V(连续可调)。电流10A/15A(连续可调50％--110％；可多台组合成大电流)。功率4.5KW。且电咱结构、外形结构一致，便于互换、维修，可实现模块的互换。上述每个模块均设有微处理器(如2051型)，从而信号线连接在内部通讯总线232/485上，由于设定了相应地址及通讯协议，每个模块的故障不但可以报警，还可通过另一端的232/485通讯接口面上一级计算机报告，同时启动备份模块，代替故障继续工作，用冗余设计的冷贮备的方式实现装置容错、纠错。
框图中微处理器控制模块亦与232/485总线相接，同时可发出至运动装置的信号，由其驱动控制备份模块的继电器。框图中包括电池组(断电预防使用)及电池组测量，闪光继电器及数字绝缘监察。HM表示合闸母线开关动作提供直流电源而KM表示控制母线，表示控制开关1-N电路。
图1框图中直流屏信息同常规装置控制母线供电，给出合闸母线出线开关的位置，所用低压屏的状态，充电机/浮充机模块的状态及其它开关量，各种超限报警等。遥测、控制母线/合闸母线/充电机/浮充机模块/电池组的电压、电流、低压屏交流电压及其它模拟量。(根据用户的要求可增加中央信号的内容)。电池组电池组电池容量显示，逐个自动检测电池及超限报警。打印随机或定时打印运行日及何时发生报警信息。报警完善的报警功能，自动存储最近超限报警信息。可采用分布式结构，装配容易，维修更方便。采用高可靠工业控制计算机控制的直流屏，可采用监视器显示直流系统模拟图及汉字显示各种数据，直流屏及所用屏状态，直流母线输出开并分合状态。超限报警内容等。
充电机模块、浮充机模块、DC/DC模块均采用高效率，高功率因数的高频电源。三者电路、外型结构相同，可互换。数字式绝缘监察继电器专利号ZL952390175，传统的绝缘监察继电器采用光电器件作绝缘监察的传感器，电子闪光继电器专利号ZL952407957，能适应多种类型的信号指示灯。例发光二极管、氖灯、白炽灯......。
图2接线图中，从ABCN处接电，V、A分别为电压表和电流表。E为电池组。合闸开关和控制开关如图书馆相同定义。设有手动/自动选择开关K1，手动时由多路开关Kn对替代模块动作。而自动状态时可使微处理器模块动作控制继电器J1-1-J4-1，给出了备份电源模块对充电机模块替换的实施例。
当充电机模块故障时，该模块有两种情况，一是不向微处理器模块发数据信号；二是发来的数据信号过低或等于零。
以上均表明充电机模块故障，此时微处理器模块向上级计算机发出故障报警信号，同时启动J1-1和J3-1继电器动作，J1-1和J3-1继电器常开点动作后使用得接触器C1和C3动作，C1-1、C1-2触点使得备份电源模块接入交流输入电压的C3-1、C3-2触点。使得备份电源模块输出接入电池组两端，该充电机的工作。其它模块以此类推。
浮充机模块故障时，在微处理器模块控制下继电器J1-J4动作，驱动接触器C1-C4动作，代替损坏的模块使系统仍能正常工作换修有故障的模块。可实现不停机换修从而大大提高了直流电源屏的MTBT指标，系统在手动/自动选择开关K1的控制下可方便地选择手动控制或自动控制。DC/DC模块的替换同上所述。另一实施例是各备用模块以及在用的充电模块均挂在内部串行通讯总线上，则每个模块均设有微处理器，相当于每个模块均附设电脑控制模块。由微处理器控制模块通过内部通讯总线RS232或485收集测量数据超限报警信息等，当发现某一模块异常时，立即发出替代指令，同时向上级计算机报告。
图3本实用新型微处理器控制电路图中，如图所示，IC2、IC3为通讯用集成块。其型号分别为MAX202E和MAX485E，可适用不同的通讯协议。IC1为微处理器，其型号为97C2051，IC7为驱动块，其输出驱动继电器J1A-4A，R为复位键，T为测量端。CZ1为232/485串行口及远动传送信号接口。
权利要求1.一种高可靠微机控制直流屏，由一个以上的充电机模块、DC/DC模块，浮充电模块、电池组组成，其特征是另设有一个以上的充电备份模块，且电路结构与充电机模块、DC/DC模块、浮充电模块的电路相同，充电备份模块与充电机模块、DC/DC模块，浮充电模块之间设有微处理器控制的继电器转换开关。
2.由权利要求1所述的高可靠微机控制直流屏，其特征在于充电机模块与DC/DC模块、浮充电模块、一个以上的充电备份模块由高频开关电源组成，其电路结构相同。
3.由权利要求1所述的高可靠微机控制直流屏，其特征在于微处理器控制电路中设有232/485两种通讯用集成块。
4.由权利要求1所述的高可靠微机控制直流屏，其特征在于各备用模块以及在用的充电模块均挂在内部串行通讯总线上，即每个模块均设有微处理器。
专利摘要一种高可靠微机控制直流屏,由一个以上的充电机模块、DC/DC模块,浮充电模块、电池组组成,另设有一个以上的充电备份模块,且电路结构与充电机模块、DC/DC模块、浮充电模块的电路相同,充电备份模块与充电机模块、DC/DC模块,浮充电模块之间设有微处理器控制的继电器转换开关。实用新型提供了一种高可靠、高效率、高功率因数的微机控制直流屏。
文档编号H02J7/00GK2367005SQ9922751
公开日2000年3月1日 申请日期1999年3月19日 优先权日1999年3月19日
发明者屠亚奇 申请人:屠亚奇