專利名稱：一種直流系統(tǒng)充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充電裝置，具體說是一種直流系統(tǒng)充電裝置。用于電力系統(tǒng)發(fā)電廠、變 電站直流系統(tǒng)更換改造的直流系統(tǒng)充電裝置，也可充當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)電廠、變電站直流系統(tǒng) 應(yīng)急充電裝置。
背景技術(shù)：
變電站直流系統(tǒng)是變電站非常重要的一種二次設(shè)備。它的主要任務(wù)就是給繼電保 護、開關(guān)的分、合閘及控制提供直流操作電源，它的正常運行與否，關(guān)系到繼電保護及開關(guān) 能否正確切除故障，會影響全站乃至上級變電站的正常運行。但隨著變電站直流系統(tǒng)運行 年限較長，設(shè)備老化嚴重，缺陷較多，會嚴重影響變電站直流供電的可靠性，因此必須對老 舊直流系統(tǒng)進行改造。變電站直流系統(tǒng)不停電更換改造工作中，由于市場上缺乏理想的專 用設(shè)備，造成充當(dāng)臨時直流電源系統(tǒng)的設(shè)備不適應(yīng)現(xiàn)場使用要求。直流系統(tǒng)原屏位帶電更換過程中，臨時充電系統(tǒng)擔(dān)任運行任務(wù)，故要求其設(shè)備具 有很高的可靠性與靈敏度。目前市場上沒有專門針對直流系統(tǒng)原屏位帶電更換而設(shè)計的專 業(yè)設(shè)備，造成臨時充電系統(tǒng)難以滿足現(xiàn)場的使用要求。主要存在問題如下1、采用整套直流系統(tǒng)作臨時充電系統(tǒng)，因本身就是一套完整的直流系統(tǒng)，其可靠 性、靈敏度等均可滿足現(xiàn)場使用要求，但因施工場地等因素限制，很難合理組屏使用，由于 組屏的放置位置不理想，造成改造過程中饋線電纜無法接入等。2、采用臨時充電機、饋線板等，組裝臨時充電系統(tǒng)，因其設(shè)備小，組裝靈活，一般能 滿足現(xiàn)場的場地使用要求，但由于其結(jié)構(gòu)簡單，相關(guān)的監(jiān)測、報警等功能薄弱，不太適應(yīng)在 直流系統(tǒng)帶電更換的復(fù)雜施工環(huán)境下，擔(dān)任臨時充電系統(tǒng)的重要任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種直流系統(tǒng)充電裝置，主 要面向電力系統(tǒng)發(fā)電廠、變電站直流系統(tǒng)不停電更換改造而開發(fā)設(shè)計，可充當(dāng)直流系統(tǒng)改 造中的臨時直流電源系統(tǒng)，也可充當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)電廠、變電站直流系統(tǒng)應(yīng)急設(shè)備。為達到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種直流系統(tǒng)充電裝置，包括一體化的充電模塊、報警模塊和控制模塊，其特征在 于所述充電模塊包括充電機組5 ；所述報警模塊包括交流輸入空開1、防雷器2、交流電壓測量熔絲3、交流電壓監(jiān) 測報警裝置4、直流輸入空開6、分流器7、電流表8、直流電壓測量熔絲9、電壓表10、過欠壓 報警裝置11、絕緣報警裝置12 ；所述控制模塊包括饋線空開13和蓄電池充電空開14 ；交流輸入空開1的輸入端接三相工頻交流電源控制其輸入、輸出，交流輸入空開1的輸出端接防雷器2，
交流輸入空開1的輸出端同時接充電機組5輸入端將交流電轉(zhuǎn)換成直流電源，充 電機組5輸出端接直流輸入空開6控制直流輸入、輸出，交流輸入空開1的輸出端還同時接交流電壓測量熔絲3輸入端，交流電壓測量熔 絲3輸出端接交流電壓監(jiān)測報警裝置4的交流電壓采集端，監(jiān)測交流電壓的工作情況，

直流輸入空開6輸出端接分流器7輸入端，將采集的電流信號輸送到電流表8，分流器7輸出端接饋線空開13供直流負載16使用，同時接蓄電池充電空開14供 蓄電池17充電，同時接直流電壓測量熔絲9輸入端，直流電壓測量熔絲9輸出端接電壓表10監(jiān)測直流電壓，同時接過欠壓報警裝置11 的直流電壓采集端，同時接絕緣報警裝置12的直流電壓采集端。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，交流電壓監(jiān)測報警裝置4為在交流輸入電壓波動范圍 超-10% 15%時發(fā)出報警發(fā)信；且在交流輸入電壓不對稱度超5%時發(fā)出報警發(fā)信的交 流電壓監(jiān)測報警裝置。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，充電機組5包括兩臺并聯(lián)高頻充電機，并列運行。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，欠壓報警裝置11為在直流電壓波動范圍超-10% 10%時發(fā)出報警發(fā)信的欠壓報警裝置；絕緣報警裝置12為在對地電阻小于25K歐姆時發(fā)出報警發(fā)信的絕緣報警裝置，或 為在對地電阻小于7K歐姆時發(fā)出報警發(fā)信的絕緣報警裝置。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，饋線空開13共10路饋線空開，分別選用6路20A直流 專用B級空開，以及選用4路40A直流專用B級空開，每路空開均自帶故障跳閘發(fā)信觸點；蓄電池充電空開14選用2路63A直流專用B級空開，每路空開自帶故障跳閘發(fā)信 觸點。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述報警模塊還包括故障信號輸出端子排15，交流電壓監(jiān)測報警裝置4在檢測到異常時經(jīng)故障信號輸出端子排15將報警發(fā)信 送至遠方檢測設(shè)備18，直流輸入空開6的故障跳閘信號輸出端接故障信號輸出端子排15，饋線空開13的故障跳閘信號輸出端接故障信號輸出端子排15，蓄電池充電空開14的故障跳閘信號輸出端接故障信號輸出端子排15，直流電壓異常時過欠壓報警裝置11經(jīng)故障信號輸出端子排15將報警發(fā)信送至遠 方檢測設(shè)備18，直流回路絕緣異常時絕緣報警裝置12經(jīng)故障信號輸出端子排15將報警發(fā)信送至 遠方檢測設(shè)備18。本發(fā)明所述的直流系統(tǒng)充電裝置，小型化、多模塊化，可靈活配置，滿足現(xiàn)場使用 環(huán)境及施工場地要求；產(chǎn)品綜合考慮直流系統(tǒng)特點，可根據(jù)不同施工現(xiàn)場要求，靈活調(diào)節(jié)充 電機容量，并配置合理的報警系統(tǒng)，在滿足現(xiàn)場使用條件的同時，提高了直流系統(tǒng)改造的安 全可靠性。


本發(fā)明有如下附圖圖1直流系統(tǒng)充電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2直流系統(tǒng)充電裝置的原理圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。如圖1所示，本發(fā)明所述的直流系統(tǒng)充電裝置，包括一體化的充電模塊、報警模塊 和控制模塊，所述充電模塊包括充電機組5 ；所述報警模塊包括交流輸入空開1、防雷器2、交流電壓測量熔絲3、交流電壓監(jiān) 測報警裝置4、直流輸入空開6、分流器7、電流表8、直流電壓測量熔絲9、電壓表10、過欠壓 報警裝置11、絕緣報警裝置12、故障信號輸出端子排15 ；所述控制模塊包括饋線空開13和蓄電池充電空開14 ；交流輸入空開1的輸入端接三相工頻交流電源控制其輸入、輸出，交流輸入空開1的輸出端接防雷器2以在雷擊過電壓時保護裝備不受雷擊過電壓 沖擊而損壞，交流輸入空開1的輸出端同時接充電機組5輸入端將交流電轉(zhuǎn)換成直流電源，充 電機組5輸出端接直流輸入空開6控制直流輸入、輸出，交流輸入空開1的輸出端還同時接交流電壓測量熔絲3輸入端，交流電壓測量熔 絲3輸出端接交流電壓監(jiān)測報警裝置4的交流電壓采集端，交流電壓監(jiān)測報警裝置4監(jiān)測 交流電壓的工作情況，異常時經(jīng)故障信號輸出端子排15將報警發(fā)信送至遠方檢測設(shè)備18，直流輸入空開6輸出端接分流器7輸入端，將采集的電流信號輸送到電流表8，監(jiān) 測直流回路的總輸出電流，直流輸入空開6的故障跳閘信號輸出端接故障信號輸出端子排 15，分流器7輸出端接饋線空開13供直流負載16使用，同時接蓄電池充電空開14供 蓄電池17充電，同時接直流電壓測量熔絲9輸入端，饋線空開13的故障跳閘信號輸出端接故障信號輸出端子排15，蓄電池充電空開14的故障跳閘信號輸出端接故障信號輸出端子排15，直流電壓測量熔絲9輸出端接電壓表10監(jiān)測直流電壓，同時接過欠壓報警裝置11 的直流電壓采集端，直流電壓異常時經(jīng)故障信號輸出端子排15將報警發(fā)信送至遠方檢測 設(shè)備18，同時接絕緣報警裝置12的直流電壓采集端，直流回路絕緣異常時經(jīng)故障信號輸出 端子排15將報警發(fā)信送至遠方檢測設(shè)備18，遠方監(jiān)測設(shè)備18供遠方人員監(jiān)控，異常狀態(tài)時發(fā)信提示。本發(fā)明中，交流輸入空開1、充電機組5、直流輸入空開6、分流器7、饋線空開13、 蓄電池充電空開14，構(gòu)成供電主回路，將三相工頻交流電源轉(zhuǎn)換成直流電源供蓄電池組充 電，同時對直流負載供電，當(dāng)三相工頻交流電源因故停電時，將由蓄電池輸出直流電源對直 流負載供電。交流電壓監(jiān)測報警裝置4、過欠壓報警裝置11、絕緣報警裝置12、直流輸入空開6 的故障跳閘信號、饋線空開13的故障跳閘信號、蓄電池充電空開14的故障跳閘信號、故障 信號輸出端子排15構(gòu)成報警信號回路，異常狀態(tài)時發(fā)信告警并通知遠方。 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，交流電壓監(jiān)測報警裝置4為在交流輸入電壓波動范圍超-10% 15%時發(fā)出報警發(fā)信；且在交流輸入電壓不對稱度超5%時發(fā)出報警發(fā)信的交 流電壓監(jiān)測報警裝置。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，充電機組5包括兩臺并聯(lián)高頻充電機，并列運行，充電 機組5滿足以下技術(shù)參數(shù)直流輸出額定電壓220V或IlOV ；直流輸出額定電流40A ；功率因數(shù)彡0. 92 ； 效率彡94% ；穩(wěn)流精度<0.5%負載電流；紋波系數(shù)彡0.05%;穩(wěn)壓精度<0.5%;220V系列的浮充輸出直流電壓198 260V ；220V系列的均充輸出直流電壓220 286V ；IlOV系列的浮充輸出直流電壓99 130V ；IlOV系列的均充輸出直流電壓110 143V。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，欠壓報警裝置11為在直流電壓波動范圍超-10% 10%時發(fā)出報警發(fā)信的欠壓報警裝置；220V系列的絕緣報警裝置12為在對地電阻小于25K歐姆時發(fā)出報警發(fā)信的絕緣
報警裝置，IlOV系列的絕緣報警裝置12為在對地電阻小于7K歐姆時發(fā)出報警發(fā)信的絕緣報
目農(nóng)且。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，饋線空開13共10路饋線空開，分別選用6路20A直流 專用B級空開，以及選用4路40A直流專用B級空開，每路空開均自帶故障跳閘發(fā)信觸點；蓄電池充電空開14選用2路63A直流專用B級空開，每路空開自帶故障跳閘發(fā)信 觸點。本發(fā)明具體實施例的原理圖如圖2所示，圖2中111為充電設(shè)備，112為HTDLA-I 型直流系統(tǒng)綜合報警裝置，113為HTDLA-I型直流系統(tǒng)綜合控制箱，供電主回路工頻三相交流電源經(jīng)40A交流專用空開輸至充電設(shè)備，由兩臺高頻充電模塊并聯(lián) 組成的充電設(shè)備，將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為合格的直流電，經(jīng)63A直流專用空開輸至HTDLA-I 型直流系統(tǒng)綜合報警裝置，再輸至HTDLA-I型直流系統(tǒng)綜合控制箱母線，HTDLA-I型直流系 統(tǒng)綜合控制箱設(shè)兩回63A直流專用空開，供外接蓄電池專用，4回40A、6回20A直流專用空 開，供負載使用。輔助回路1、設(shè)交流電壓監(jiān)測報警回路、防雷回路，交流電壓異常時發(fā)信報警，過電壓保護。2、設(shè)直流電壓、電流監(jiān)測回路，監(jiān)測直流電壓、電流情況。3、設(shè)直流過、欠壓報警回路，直流電壓異常時發(fā)信報警。4、設(shè)絕緣報警回路，監(jiān)測直流絕緣情況，異常時發(fā)信報警。5、設(shè)饋線故障報警回路，饋線跳閘時，發(fā)信報警。
6、設(shè)蓄電池空開跳閘報警回路，蓄電池專用空開跳閘時，發(fā)信報警。7、設(shè)充電機直流輸出空開跳閘報警回路，充電機直流輸出空開跳閘時，發(fā)信報警。圖2所示具體實施例的主要技術(shù)參數(shù)及特點如下1、充電設(shè)備單只充電模塊設(shè)計額定 電流20A，正常情況下，一組充電設(shè)備配置兩只充電模塊， 額定電流40A，一組充電設(shè)備最大可擴展至三只充電模塊，額定電流60A。2、HTDLA-I型直流系統(tǒng)綜合報警裝置直流空開滿足直流電壓220V、110V等級要求。電壓表滿足直流電壓220V、110V等級要求。電流表滿足直流電流60A，電壓220V、110V等級要求。直流欠壓繼電器滿足直流電壓220V、110V等級參數(shù)整定要求。直流過壓繼電器滿足直流電壓220V、110V等級參數(shù)整定要求。直流絕緣報警裝置滿足直流電壓220V、110V等級要求。3、HTDLA-I型直流系統(tǒng)綜合控制箱單只控制箱，提供20A饋線回路6回，40A饋線回路4回，60A蓄電池專用回路2回。 在需要的情況下，多個控制箱可以并列擴展使用，擴展情況下所有饋線回路最大輸出工作 總電流不得大于60A。4、充電設(shè)備采用高性能的艾默生自冷充電模塊，提高了可靠性和穩(wěn)定性。回路空 開均采用進口專用空開，系統(tǒng)設(shè)計直流電壓、電流監(jiān)測；交流輸入異常、直流電壓異常、充電 機故障、絕緣異常、饋線跳閘、電池故障等告警信號，能更好的便于掌控現(xiàn)場安全穩(wěn)定。產(chǎn)品 小型化、多模塊化，可簡單靈活配置，能更好的解決施工現(xiàn)場的場地限制因數(shù)?？筛鶕?jù)不同 的系統(tǒng)參數(shù)，可靈活調(diào)節(jié)、擴展模塊數(shù)量，大大提高了設(shè)備的使用范圍。通過參數(shù)設(shè)計，在必要的情況下，可以使裝置在直流220V、110V兩個不同電壓等 級系統(tǒng)中調(diào)換使用，以達到應(yīng)急、互備及靈活應(yīng)用的效果。
權(quán)利要求
1.一種直流系統(tǒng)充電裝置，包括一體化的充電模塊、報警模塊和控制模塊，其特征在于所述充電模塊包括充電機組(5)；所述報警模塊包括交流輸入空開(1)、防雷器O)、交流電壓測量熔絲(3)、交流電壓 監(jiān)測報警裝置⑷、直流輸入空開(6)、分流器(7)、電流表⑶、直流電壓測量熔絲(9)、電壓 表(10)、過欠壓報警裝置(11)、絕緣報警裝置(12)；所述控制模塊包括饋線空開(13)和蓄電池充電空開(14)； 交流輸入空開(1)的輸入端接三相工頻交流電源控制其輸入、輸出， 交流輸入空開(1)的輸出端接防雷器0)，交流輸入空開(1)的輸出端同時接充電機組( 輸入端將交流電轉(zhuǎn)換成直流電源，充 電機組(5)輸出端接直流輸入空開(6)控制直流輸入、輸出，交流輸入空開(1)的輸出端還同時接交流電壓測量熔絲C3)輸入端，交流電壓測量熔 絲(3)輸出端接交流電壓監(jiān)測報警裝置(4)的交流電壓采集端，監(jiān)測交流電壓的工作情況， 直流輸入空開(6)輸出端接分流器(7)輸入端，將采集的電流信號輸送到電流表(8)， 分流器(7)輸出端接饋線空開(13)供直流負載(16)使用，同時接蓄電池充電空開 (14)供蓄電池(17)充電，同時接直流電壓測量熔絲(9)輸入端，直流電壓測量熔絲(9)輸出端接電壓表(10)監(jiān)測直流電壓，同時接過欠壓報警裝置 (11)的直流電壓采集端，同時接絕緣報警裝置(1 的直流電壓采集端。
2.如權(quán)利要求1所述的直流系統(tǒng)充電裝置，其特征在于交流電壓監(jiān)測報警裝置(4) 為在交流輸入電壓波動范圍超-10% 15%時發(fā)出報警發(fā)信；且在交流輸入電壓不對稱度 超5%時發(fā)出報警發(fā)信的交流電壓監(jiān)測報警裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的直流系統(tǒng)充電裝置，其特征在于充電機組(5)包括兩臺并聯(lián) 高頻充電機，并列運行。
4.如權(quán)利要求1所述的直流系統(tǒng)充電裝置，其特征在于欠壓報警裝置(11)為在直流 電壓波動范圍超-10% 10%時發(fā)出報警發(fā)信的欠壓報警裝置；絕緣報警裝置(1 為在對地電阻小于2 歐姆時發(fā)出報警發(fā)信的絕緣報警裝置，或為 在對地電阻小于7K歐姆時發(fā)出報警發(fā)信的絕緣報警裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的直流系統(tǒng)充電裝置，其特征在于饋線空開(13)共10路饋線 空開，分別選用6路20A直流專用B級空開，以及選用4路40A直流專用B級空開，每路空 開均自帶故障跳閘發(fā)信觸點；蓄電池充電空開(14)選用2路63A直流專用B級空開，每路空開自帶故障跳閘發(fā)信觸點。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的直流系統(tǒng)充電裝置，其特征在于所述報警 模塊還包括故障信號輸出端子排(15)， 交流電壓監(jiān)測報警裝置(4)在檢測到異常時經(jīng)故障信號輸出端子排(1 將報警發(fā)信 送至遠方檢測設(shè)備(18)，直流輸入空開(6)的故障跳閘信號輸出端接故障信號輸出端子排(15)， 饋線空開(13)的故障跳閘信號輸出端接故障信號輸出端子排(15)，蓄電池充電空開 (14)的故障跳閘信號輸出端接故障信號輸出端子排(15)，直流電壓異常時過欠壓報警裝置(11)經(jīng)故障信號輸出端子排(1 將報警發(fā)信送至遠 方檢測設(shè)備(18)，直流回路絕緣異常時絕緣報警裝置(1 經(jīng)故障信號輸出端子排(巧)將報警發(fā)信送至 遠方檢測設(shè)備(18)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直流系統(tǒng)充電裝置，交流輸入空開、充電機組、直流輸入空開、分流器、饋線空開和蓄電池充電空開構(gòu)成供電主回路，將交流電源轉(zhuǎn)換成直流電供蓄電池組充電、為直流負載供電；交流電壓監(jiān)測報警裝置、過欠壓報警裝置、絕緣報警裝置、故障信號輸出端子排以及直流輸入空開、饋線空開、蓄電池充電空開的故障跳閘信號構(gòu)成報警信號回路，異常狀態(tài)時將告警通知遠方。本發(fā)明所述的充電裝置，小型化、多模塊化，可靈活配置，滿足現(xiàn)場使用環(huán)境及施工場地要求；產(chǎn)品綜合考慮直流系統(tǒng)特點，可根據(jù)不同施工現(xiàn)場要求，靈活調(diào)節(jié)充電機容量，并配置合理的報警系統(tǒng)，在滿足現(xiàn)場使用條件的同時，提高了直流系統(tǒng)改造的安全可靠性。
文檔編號H02H7/18GK102074994SQ20101058177
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者周耀庭, 季凌武, 張冰冰, 戴瑞海, 李勇, 李武, 楊磊, 林琳, 林群, 諸葛立忠, 鄭昌庭, 陳達民, 雷歡, 馬明 申請人:溫州電力局