專利名稱：電磁式免維護(hù)蓄電池直流屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種適用于10KV配電室(開(kāi)關(guān)站)、35-110KV變電站、中小型發(fā)電廠，用作繼電保護(hù)、控制、信號(hào)、自動(dòng)裝置、事故照明。
它由三面(或兩面)電控屏構(gòu)成。左面為跳閘屏，主要供給變電站、發(fā)電廠的控制、信號(hào)、操作、自動(dòng)裝置、事故照明的電源。屏面電壓表8V、9V是監(jiān)視經(jīng)穩(wěn)壓后的交流電壓。電壓表電流表1V、1A是監(jiān)視跳閘電源的電壓、電流。電壓表2V是監(jiān)視跳閘母線電壓。電壓表4V、5V是用作直流絕緣監(jiān)視。屏的中部信號(hào)燈是監(jiān)視電源和輸出正常否。下部的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)是用作電源和輸出的切換。中間一面屏是合閘屏。它用作供給變電站、發(fā)電廠斷路器所需的合閘電源。屏的上部三只儀表是監(jiān)視電源電壓和輸出的電壓，電流。屏中部的信號(hào)燈監(jiān)視輸出是否正常。下部2只轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)是電源開(kāi)關(guān)和調(diào)壓開(kāi)關(guān)。右面屏是電池屏，主要裝置是蓄電池。上部2只表是監(jiān)視蓄電池電壓、電流。信號(hào)燈用來(lái)監(jiān)測(cè)每一個(gè)電池的完好程度。下部2只轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)是電池監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)。
國(guó)內(nèi)現(xiàn)流行以免維護(hù)蓄電池為貯能元件的電子式直流電控屏。它主要由兩套充電機(jī)構(gòu)成。完成交流電的整流、穩(wěn)流、調(diào)壓、調(diào)流功能。其結(jié)構(gòu)是以可控硅為核心的幾十個(gè)元件組成的電子線路，或用其它如扼流穩(wěn)壓方式等，電力工程是連續(xù)工作制，而24小時(shí)不能停運(yùn)的工程。因而對(duì)直流電控屏要求非?？煽?。即使出現(xiàn)故障，也要求能迅速修復(fù)。遺憾的是電子線路相對(duì)于電磁元件更為嬌氣，幾十個(gè)電子元件故障率顯然大大高于幾十個(gè)電磁元件。
本實(shí)用新型的直流屏在性能上除滿足電力工程對(duì)直流電源的要求外，最大優(yōu)點(diǎn)是本身無(wú)需控制電源，沒(méi)有電子線路(只有二極管)。特別是選用了參數(shù)穩(wěn)壓方式使整個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障率極低。在運(yùn)行上十分可靠，平時(shí)無(wú)需操作。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，電磁式免維護(hù)蓄電池直流屏，其特征在于在雙口形鐵心中柱套一次線圈Wa；B2是不飽和鐵心，套一次線圈Wb和二次補(bǔ)償圈Wd；B3鐵心套次級(jí)線圈Wc。一次側(cè)電源經(jīng)開(kāi)關(guān)K由Wb的1進(jìn)，末端2與Wa3連，由4端與輸入開(kāi)關(guān)K連接。二次側(cè)由Wo的5端入，6端與Wd的7端連接，然后從Wd的8端串一個(gè)電流表A輸出。二次線圈為一自耦變壓器，高壓端9、10分別串L1L2、C1C2，C1C2號(hào)與Wc的6端連接。
圖2是本屏的原理系統(tǒng)圖，從圖中可看出，它的工作原理與常規(guī)產(chǎn)品有許多相似之處。不同之處在于它的充電機(jī)不是電子式或其它電磁補(bǔ)償式穩(wěn)壓原理或扼流式飽和電抗器原理，而是采用圖3所示CWY交流參數(shù)穩(wěn)壓器。這種特殊變壓器不是新發(fā)明，它是利用參數(shù)穩(wěn)壓原理完成穩(wěn)壓、調(diào)壓、調(diào)流等功能，取代常規(guī)的電子式或其它電磁方式穩(wěn)壓方案。
穩(wěn)壓的工作原理是這樣的，B3二次鐵心切面較小，加上L1L2、C1C2和二次線圈組成二支串聯(lián)諧振回路，所以二次鐵心B3處于接近飽和狀態(tài)，當(dāng)電源電壓波動(dòng)，就不會(huì)影響二次側(cè)輸出電壓V2的大小。另外，補(bǔ)助線圈Wa也起穩(wěn)壓作用。用Wd和Wo是反相串聯(lián)，V2=V0-Vd，當(dāng)電源電壓變化，V0和Vd隨之上升或下降，所以V2能保持不變。如果負(fù)載變化，因二次飽和鐵心B3的線圈電感小，相當(dāng)于電源內(nèi)阻很小，故V2可保持恒定。L1L2、C1C2號(hào)與次級(jí)線圈組成三次、五次諧波的諧振回路，這不但可使次級(jí)鐵心處于飽和狀態(tài)，另可濾去三、五次諧波，改善了輸出波動(dòng)。當(dāng)然，也提高了變壓器的效率。輸出電壓的調(diào)整是Wo有多個(gè)抽頭引出機(jī)外，用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)壓。
圖2中的“電池檢測(cè)”單元是蓄電池的檢測(cè)手段，具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，如圖4(a)，每個(gè)電池都有檢測(cè)。它能用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)KK接通1-2、3-4，1號(hào)電池即向電阻R1和信號(hào)燈放電。從信號(hào)燈的亮度或利用電壓表即可定性的判斷電池的好壞，如充電容量，內(nèi)阻大小等。當(dāng)然，利用KK可使3-4、5-6接通檢測(cè)2號(hào)電池。此法直觀、簡(jiǎn)單易行。
在增加供電可靠性方面，本屏也具有特色，在圖2中的“備用電源通道”即為圖4(b)，正?；騻溆们闆r下，由充電機(jī)一方面向電池充電，另一方面通過(guò)調(diào)壓硅堆供給KM母線負(fù)載。硅堆由50個(gè)二極管串聯(lián)構(gòu)成，故障相對(duì)比較高，為防止硅堆損壞，特在第二或第三個(gè)電池上引電源通過(guò)二極管D向KM母線供電。平時(shí)D是不導(dǎo)通的。這樣就大大提高了電源的連續(xù)供電可靠性。


圖1所示“整流”單元是圖4(c)所示的三相半波整流作為合閘、跳閘、電池充電電源。它可帶著充電機(jī)(整流單元)合閘。既便是電池?fù)p壞退出，也可利用上述整流單元合閘。
權(quán)利要求1．電磁式免維護(hù)蓄電池直流屏，其特征在于雙口形鐵心中柱套一次線圈Wa，B2是不飽和鐵心套一次線圈Wb和二次補(bǔ)償線圈Wd；B3鐵心套次級(jí)線圈Wc，一次側(cè)電源由Wb的1端進(jìn)，末端2與Wa3連，由4端與輸入開(kāi)關(guān)K連接。二次側(cè)由Wo的5端入，6端與Wd的7端連接，然后從Wd的8端串一個(gè)電流表A輸出，二次線圈為一自耦變壓器，高壓端9、10分別串L1L2、C1C2，C1C2號(hào)與Wc的6端連接。
專利摘要電磁式免維護(hù)蓄電池屏(簡(jiǎn)稱本屏)是涉及到10KV—110KV變電站和中小型發(fā)電廠用作繼電保護(hù)、控制、信號(hào)、自動(dòng)裝置、事故照明的直流電源。本屏的特點(diǎn)是充電采用電磁元件參數(shù)穩(wěn)壓器完成穩(wěn)壓、調(diào)壓等功能。這些電磁元件是普通電工熟知的變壓器、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、熔斷器等。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、好檢修、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01M10/48GK2304187SQ9723741
公開(kāi)日1999年1月13日 申請(qǐng)日期1997年7月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月24日
發(fā)明者鐘國(guó)中, 鐘一帆, 鐘一梅 申請(qǐng)人:鐘國(guó)中, 鐘一帆, 鐘一梅