一种变电站蓄电池组开路保护自动投入装置的制作方法

1.本实用新型涉及电气设备检修技术领域，具体涉及一种变电站蓄电池组开路保护自动投入装置。


背景技术：

2.变电站二次系统的“心脏”是直流系统，它包含所有保护装置、安全自动装置的装置电源、控制回路电源、通信电源、ups电源等必要的电源设备，而如图1所示，蓄电池组是其重要组成部分。自蓄电池在变电站内推广使用以来，蓄电池组直流无输出的故障案例频发，一旦发生故障，全站的直流电源系统将面临失电危机，将严重威胁电网的安全稳定运行；
3.在目前蓄电池组的巡视和维护中发现，变电站蓄电池组一旦发生故障，需人工投入备用蓄电池组进行故障隔离，如图2所示，隔离之后备用蓄电池组正常运行，故障蓄电池组脱离出来进行检修，但是此方法故障隔离用时较长，不利于电网设备的安全稳定运行，同时也增大了检修人员的工作量和工作压力，进一步导致工作开展的困难，因此如何实现变电站蓄电池组的自动投入，是解决上述困难的关键之处。


技术实现要素：

4.针对现有技术中所存在的不足，根据本发明的实施例，提供了一种变电站蓄电池组开路保护自动投入装置，解决了现有技术中存在的蓄电池组维修时间较长、检修工作量大等问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：
6.在一个实施例中，提出了一种变电站蓄电池组开路保护自动投入装置，包括连接于输电线的蓄电池模块和蓄电池组切换模块，蓄电池模块包括多个串联的蓄电池组，蓄电池组由一个蓄电池组成或由多个蓄电池串联而成，蓄电池组切换模块包括电压监视继电器和切换回路，切换回路包括电压监视继电器的辅助接点，电压监视继电器和至少一个蓄电池组相并联，每个蓄电池组通过切换回路与输电线相连接。
7.在一个实施例中，蓄电池模块包括两个蓄电池组。
8.在一个实施例中，电压监视继电器设有两组且每组包括第一欠电压监视继电器和第一过电压监视继电器，两组电压监视继电器分别对应两个蓄电池组，切换回路设有两组且分别对应两个蓄电池组，每组切换回路包括与对应蓄电池组并联的第一过电压监视继电器的第一常开辅助接点和与另一蓄电池组并联的第一欠电压监视继电器的第二常开辅助接点，第一常开辅助接点和第二常开辅助接点串联连接。
9.在一个实施例中，还包括分别与两个蓄电池组对应的两组开路报警模块，每组开路报警模块包括第二欠电压监视继电器和报警单元，第二欠电压监视继电器与对应蓄电池组并联连接；报警单元包括第二欠电压监视继电器的第三辅助接点、连接在第三辅助接点两端的遥信端子、分别与遥信端子连接的遥信电源和报警装置；
10.遥信端子用于将第三辅助接点的状态转化为电平信号，并发送给报警装置，报警
装置用于发生报警。
11.在一个实施例中，第三辅助接点为常开辅助接点。
12.在一个实施例中，还包括分别与两个蓄电池组对应的两组开路报警模块，每组开路报警模块包括第二欠电压监视继电器和报警单元，第二欠电压监视继电器与对应蓄电池组并联连接；报警单元包括串联的第二欠电压监视继电器的第三常开辅助接点、报警电源、报警装置。
13.在一个实施例中，第一欠电压监视继电器和第二欠电压监视继电器为同一欠电压监视继电器。
14.在一个实施例中，报警装置包括声报警器和/或光报警器。
15.在一个实施例中，还包括两组蓄电池组升压模块，每组蓄电池组升压模块连接在对应蓄电池组的切换回路和输电线之间。
16.在一个实施例中，还包括高频开关电源装置，高频开关电源装置的输出端分别连接于两组蓄电池组，用于分别对两组蓄电池组进行充电。
17.相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
18.1、本实用新型中，蓄电池组切换模块能够及时切换蓄电池组，电压监视继电器对至少一个蓄电池组的电压进行监测，在蓄电池组发生故障时自动脱离故障的蓄电池组，由剩余正常工作的蓄电池组对负载进行供电，保证了对负载的持续供电，确保变电站整体的正常运行。
附图说明
19.图1为变电站直流系统结构图；
20.图2为原蓄电池组工作流程；
21.图3为蓄电池组开路保护自动投入装置结构图；
22.图4为蓄电池组开路保护自动投入装置工作流程图；
23.图5为蓄电池模块的结构图；
24.图6为开路报警模块的示意图；
25.图7为蓄电池组切换模块的示意图；
26.图8为蓄电池组切换模块切换蓄电池后的示意图；
27.图9为110v高频开关电源装置接入后的示意图；
28.图10为蓄电池组开路保护自动投入装置的整体示意图。
具体实施方式
29.下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。
30.如图3-10所示，第一个方面，在一个实施例中，本实用新型公布了一种变电站蓄电池组开路保护自动投入装置，如图3所示，包括连接于输电线的蓄电池模块和蓄电池组切换模块，蓄电池模块包括多个串联的蓄电池组，蓄电池组由一个蓄电池组成或由多个蓄电池串联而成，蓄电池组切换模块包括电压监视继电器和切换回路，切换回路包括电压监视继电器的辅助接点，电压监视继电器和至少一个蓄电池组相并联，每个蓄电池组通过切换回路与输电线相连接。
31.在上述实施例中，由电压监视继电器来监控蓄电池组两端的电压，当蓄电池组开路时，蓄电池组切换模块切除故障的蓄电池组，由未故障的相邻蓄电池组通过蓄电池组切换模块中的切换回路为输电线供电，防止变电站蓄电池组直流无输出的故障出现，提高了电网运行的安全稳定性。
32.在一个优选的实施例中，如图5所示，蓄电池模块共包括108只蓄电池，分为a、b两组，每组由54只蓄电池相互串联，其中a组包括1-54号蓄电池，b组包括55-108号蓄电池，两组电压均为110v。
33.在一个实施例中，如图7所示，蓄电池组a和蓄电池组b的两端分别并联有电压监视继电器，电压监视继电器被分为欠电压监视继电器和过电压监视继电器，其中，欠电压监视继电器在蓄电池组开路时控制切换回路中的常开辅助接点发生动作，过电压监视继电器设置的动作电圧为107v，即当蓄电池组正常工作时所述过电压监视继电器控制切换回路中的常开辅助接点发生动作；
34.过电压监视继电器1jdv的常开辅助接点1jdv2和欠电压监视继电器4jdv的常开辅助接点4jdv2串联连接，接入到所述蓄电池组a整体的阴极和输电线之间，构成切换回路1；
35.过电压监视继电器2jdv的常开辅助接点2jdv2和欠电压监视继电器3jdv的常开辅助接点3jdv2串联连接，接入到所述蓄电池组b整体的阴极和输电线之间，构成切换回路2；
36.具体的：当蓄电池组a、b均正常工作时，过电压监视继电器1jdv和2jdv工作，欠电压监视继电器3jdv和4jdv均不工作，常开辅助接点1jdv2闭合，4jdv2断开，2jdv2闭合，3jdv2断开，切换回路1和切换回路2均断路，由蓄电池组a和蓄电池组b整体为负载供电；
37.当蓄电池组a正常工作，蓄电池组b开路时，过电压监视继电器1jdv工作，2jdv不工作，欠电压监视继电器3jdv不工作，4jdv工作，常开辅助接点1jdv2闭合，4jdv2闭合，2jdv2断开，3jdv2断开，切换回路1通路，切换回路2断路，由蓄电池组a通过蓄电池组升压模块为负载供电；
38.当蓄电池组b正常工作，蓄电池组a开路时，过电压监视继电器1jdv不工作，2jdv工作，欠电压监视继电器3jdv工作，4jdv不工作，常开辅助接点1jdv2断开，4jdv2断开，2jdv2闭合，3jdv2闭合，切换回路1断路，切换回路2通路，由蓄电池组b通过蓄电池组升压模块为负载供电。
39.在上述的实施例中，电压监视继电器和其控制的常开辅助接点共同构成了蓄电池组切换模块，实现了对蓄电池组的电压监控和蓄电池组发生故障及时切除一半故障的蓄电池组，投入另一半正常蓄电池组的功能。
40.在一个优选的实施例中，如图6和图7所示，还包括分别与两个蓄电池组对应的两组开路报警模块，每组开路报警模块包括蓄电池组切换模块中的欠电压监视继电器(3jdv或4jdv)和报警单元，欠电压监视继电器3jdv和4jdv分别与对应蓄电池组并联连接；报警单元包括欠电压监视继电器的常开辅助接点(3jdv1或4jdv1)、连接在常开辅助接点(3jdv1或4jdv1)两端的遥信端子、分别与遥信端子连接的遥信电源和报警装置；
41.遥信端子用于将常开辅助接点的状态转化为电平信号，并发送给报警装置，遥信电源的输出电压为220v,报警装置包括声报警器和光报警器，可以发出声、光报警；
42.具体的：当蓄电池组a正常工作时，常开辅助接点3jdv1断开，遥信端子输出低电平，报警装置不发生报警；当蓄电池组a发生开路时，常开辅助接点3jdv1闭合开，遥信电源
为遥信端子供电，遥信端子输出高电平，发送报警信号到报警装置，报警装置发生报警；
43.当蓄电池组b正常工作时，常开辅助接点4jdv1断开，遥信端子输出低电平，报警装置不发生报警；当蓄电池组b发生开路时，常开辅助接点4jdv1闭合开，遥信电源为遥信端子供电，遥信端子输出高电平，发送报警信号到报警装置，报警装置发生报警。
44.在上述实施例中，开路报警模块和蓄电池组切换模块共用一台欠电压监视继电器，提高了资源利用效率，节约了成本，报警单元中引入遥信端子，并由一个单独的电源为其供电，当蓄电池组发生开路时发送报警信号到报警装置，实现了远距离报警，并且报警装置采用了声光报警方式，能够防止工作人员忽视报警信息。
45.在一个实施例中，还包括分别与两个蓄电池组对应的两组开路报警模块，每组开路报警模块包括蓄电池组切换模块中的欠电压监视继电器(3jdv或4jdv)和报警单元，欠电压监视继电器3jdv和4jdv分别与对应蓄电池组并联连接；报警单元包括串联的欠电压监视继电器的常开辅助接点(3jdv1或4jdv1)、报警电源、报警装置；报警电源的输出电压为220v,报警装置包括声报警器和光报警器，可以发出声、光报警；
46.具体的：当蓄电池组a正常工作时，常开辅助接点3jdv1断开，报警装置不发生报警；当蓄电池组a发生开路时，常开辅助接点3jdv1闭合，报警电源为报警装置供电，报警装置发生报警；
47.当蓄电池组b正常工作时，常开辅助接点4jdv1断开，报警装置不发生报警；当蓄电池组b发生开路时，常开辅助接点4jdv1闭合，报警电源为报警装置供电，报警装置发生报警。
48.在上述实施例中，开路报警模块和蓄电池组切换模块共用一台欠电压监视继电器，提高了资源利用效率，节约了成本，控制电路和报警电路共用一个常开辅助接点，实现了近距离报警，并且能够方便找出故障蓄电池组的位置。
49.在一个实施例中，如图7-9所示，还包括两组蓄电池组升压模块，每组蓄电池组升压模块连接在对应蓄电池组的切换回路和输电线之间，将110v直流电压升压至220v后再接入直流控制母线，保证控制母线上220v的输出电压需求。
50.在上述的实施例中，由于自动投入的蓄电池组只数是原来的一半，若直接接入直流控制母线,会导致控制母线电压仅为110v，不满足220v的要求，因此，加入蓄电池组升压模块，蓄电池组升压模块将dc110v直流电源升压至dc220v并为其提供稳压电容，保证负载不掉电，同时控制电压非故障状态下不提供负荷电流。
51.在一个优选的实施例中，如图9所示，还包括高频开关电源装置，高频开关电源装置安装于直流屏，高频开关电源装置的输出端分别连接于两组蓄电池组，其中，高频开关电源装置的输出电压为110v，图10为高频开关电源装置接入后装置的整体示意图。
52.在上述的实施例中，高频开关电源装置用于给蓄电池组a或蓄电池组b充电，并避免在开路保护回路中蓄电池组在正常运行时带负荷。
53.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。