一种直流蓄电池出口熔断器运行状态监测保护装置的制作方法

本发明属于直流蓄电池，具体涉及一种直流蓄电池出口熔断器运行状态监测保护装置。

背景技术：

1、按照现行直流系统规范级差配合要求，直流蓄电池出口一般会配置熔断器作为出口保护设备。为保证直流系统可靠性，其正常运行方式通常采用浮充电方式，即正常运行时充电装置和蓄电池都接在母线上，由充电装置直接给经常性负荷供电，同时给蓄电池充电补充蓄电池的内损，此时蓄电池相当于直流负荷，由于其内损很小，因此正常运行方式下通过蓄电池出口熔断器的电流很小，基本可以忽略。当交流系统出现故障，充电装置无法供电时，此时由直流蓄电池作为电源为直流负荷供电，其包括了经常性负荷电流和事故期间需供电的控制和动力负荷电流，此时通过直流蓄电池出口熔断器的电流较大。直流系统运行的特殊性就在于，随着交流系统可靠性的提高，直流系统绝大部分时间是运行在正常运行方式即浮充电方式，蓄电池出口熔断器长期处于小电流甚至无电流状态，由电流本身产生的熔断器发热量基本可以忽略不计。熔断器熔体的主要成分是铅、锡、锌及其合金等低熔点材料，这些材料有一个共性就是冷脆性，当温度较低时，材料会失去原有机械特性变的脆化，甚至直接变成粉末状。特别是在北方地区，冬季温度长期处于极低温环境，而熔断器本身电流小发热量低，就导致经常出现熔断器脆化失效问题，而正常运行时通过熔断器的电流又比较小不会导致熔断器熔断，而且发生脆化的初中期，材料外观改变不明显，这就导致熔断器脆化失效后很难及时发现，一旦出现故障需要蓄电池供电时，极易造成事故。

2、现有技术只是针对蓄电池熔断器熔断后的通断状态检测。并没有针对直流熔断器本身运行状态的监测、评价和保护。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提供一种直流蓄电池出口熔断器运行状态监测保护装置，用于针对直流熔断器本身的运行状态进行监测、评价和保护。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

3、一种直流蓄电池出口熔断器运行状态监测保护装置，包括：综合测量控制模块和外加直流电源模块；

4、综合测量控制模块用于实时采集直流蓄电池出口熔断器的状态数据和环境温度数据，并根据所采集的状态数据和环境温度数据判断是否需要启动外加直流电源模块，若是，则启动外加直流电源模块，以便保护熔断器的工作特性不受低温影响。

5、进一步的，综合测量控制模块包括综合测量控制装置和标准接线盒；

6、标准接线盒上设置有若干标准接口，用于与需要进行数据采集的部分进行连接，同时，将外加直流电源模块与熔断器进行连接；

7、综合测量控制装置用于通过标准接线盒获取所需的熔断器的状态数据和环境温度数据，并根据状态数据和环境温度数据控制外加直流电源模块的启停。

8、进一步的，标准接线盒包括数据采集接口；

9、数据采集接口包括a1、a2、u11、u12和u21、u22，其中，a1、a2接入电流互感器；u11、u12接入第一熔断器两端电压；u21、u22接入第二熔断器两端电压，各接口均采用固定接线的方式连接。

10、进一步的，标准接线盒还包括外加直流电源接口；

11、外加直流电源接口包括u1+、u1-、u2+、u2-、和u+、u-，其中，u1+、u1-接入第一熔断器两端，u2+、u2-接入第二熔断器两端，u+、u-为外加直流电源电源接入口。

12、进一步的，u1+、u2+之间以及u1-、u2-之间均设置有铜制活动连片，当只连接单个熔断器时，通过铜制活动连片在外加直流电源接口中进行自由选择。

13、进一步的，综合测量控制装置控制外加直流电源模块的启停的具体流程包括：

14、综合测量控制装置根据状态数据计算此时熔断器的实际电阻；

15、根据熔断器的实际电阻和环境温度数据判断是否满足启动条件，若是，则启动外加直流电源模块。

16、进一步的，启动条件具体为：

17、当熔断器的实际电阻超出正常范围，同时此时环境温度低于预先设定的初始温度；或者电阻值在正常范围但是环境温度处于极限低温。

18、进一步的，综合测量控制装置控制外加直流电源模块的启停、开启时间以及电流大小。

19、进一步的，当综合测量控制装置所计算的熔断器的实际电阻保持设定时间长度不变时，断开外加直流电源模块。

20、进一步的，断开外加直流电源模块后，还包括：

21、判断此时的熔断器电阻值是否在正常范围内，若否，则判断熔断器需要进行更换。

22、综上，本发明提供了一种直流蓄电池出口熔断器运行状态监测保护装置，包括综合测量控制模块和外加直流电源模块；综合测量控制模块用于实时采集直流蓄电池出口熔断器的状态数据和环境温度数据，并根据所采集的状态数据和环境温度数据判断是否需要启动外加直流电源模块，若是，则启动外加直流电源模块，以便保护熔断器的工作特性不受低温影响。本发明通过实测熔断器状态数据以及环境温度数据，实现了对蓄电池出口熔断器的动态在线监测；能够通过熔断器电阻变化实时监测熔断器运行状态；并通过外置直流电源实现对熔断器低温脆化的有效保护，可有效避免熔断器低温脆化或者延长熔断器使用寿命；并通过对熔断器电阻的综合判断判定熔断器是否需要更换。

技术特征：

1.一种直流蓄电池出口熔断器运行状态监测保护装置，其特征在于，包括：综合测量控制模块和外加直流电源模块；

2.根据权利要求1所述的直流蓄电池出口熔断器运行状态监测保护装置，其特征在于，所述综合测量控制模块包括综合测量控制装置和标准接线盒；

3.根据权利要求2所述的直流蓄电池出口熔断器运行状态监测保护装置，其特征在于，所述标准接线盒包括数据采集接口；

4.根据权利要求2所述的直流蓄电池出口熔断器运行状态监测保护装置，其特征在于，所述标准接线盒还包括外加直流电源接口；

5.根据权利要求4所述的直流蓄电池出口熔断器运行状态监测保护装置，其特征在于，u1+、u2+之间以及u1-、u2-之间均设置有铜制活动连片，当只连接单个熔断器时，通过所述铜制活动连片在所述外加直流电源接口中进行自由选择。

6.根据权利要求2所述的直流蓄电池出口熔断器运行状态监测保护装置，其特征在于，所述综合测量控制装置控制所述外加直流电源模块的启停的具体流程包括：

7.根据权利要求6所述的直流蓄电池出口熔断器运行状态监测保护装置，其特征在于，所述启动条件具体为：

8.根据权利要求6所述的直流蓄电池出口熔断器运行状态监测保护装置，其特征在于，所述综合测量控制装置控制所述外加直流电源模块的启停、开启时间以及电流大小。

9.根据权利要求6所述的直流蓄电池出口熔断器运行状态监测保护装置，其特征在于，当所述综合测量控制装置所计算的所述熔断器的实际电阻保持设定时间长度不变时，断开所述外加直流电源模块。

10.根据权利要求7所述的直流蓄电池出口熔断器运行状态监测保护装置，其特征在于，断开所述外加直流电源模块后，还包括：

技术总结
本发明提供了一种直流蓄电池出口熔断器运行状态监测保护装置，包括综合测量控制模块和外加直流电源模块；综合测量控制模块用于实时采集直流蓄电池出口熔断器的状态数据和环境温度数据，并根据所采集的状态数据和环境温度数据判断是否需要启动外加直流电源模块，若是，则启动外加直流电源模块，以便保护熔断器的工作特性不受低温影响。本发明通过实测熔断器状态数据以及环境温度数据，实现了对蓄电池出口熔断器的动态在线监测；能够通过熔断器电阻变化实时监测熔断器运行状态；并通过外置直流电源实现对熔断器低温脆化的有效保护，可有效避免熔断器低温脆化或者延长熔断器使用寿命；并通过对熔断器电阻的综合判断判定熔断器是否需要更换。

技术研发人员：杨新森,郭国伟,梁梓豪,卢杏娟,汪勇,周允康,梁坚祥,马志达,马韶聪,冯建铭
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1