CN203632224U - 变电站铅酸蓄电池全自动保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种变电站铅酸蓄电池全自动保护装置。其技术方案是:包括过充电保护电路、限流保护电路和过放电保护电路,过充电保护电路由运算放大器A1、电阻R1、稳压管DW1、电位器RW1、达林顿管V2组成;限流保护电路的充电电流分两路:一路经由电阻R3、二极管V3为蓄电池E充电,另一路经二极管V4、熔断器RD输出到负载RL,二极管V5为蓄电池E向负载RL提供放电通路;过放电保护电路由蓄电池E、电阻R4、稳压管DW2、电位器RW2、运算放大器A2及功率场效应管V6组成。有益效果是:实现了全方位保护蓄电池,使蓄电池能够工作在最佳状态,解决了现有技术中通过值班人员定期巡视检查的问题,保障了蓄电池能够及时为高压断路器提供供电电源。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种蓄电池保护装置,特别涉及一种变电站铅酸蓄电池全自动保护装置。
背景技术
铅酸蓄电池在变电站中起到断路器的合闸、保护装置的直流供电的作用,一旦铅酸蓄电池发生故障,蓄电池在运行中常出现的故障是鼓肚和漏液。当供电线路发生相间短路、接地故障时,高压断路器线圈因蓄电池故障失去电源,从而不能动作,无法快速的切断故障线路,将会造成事故扩大,给国民经济造成重大损失。因此,现有的检测方法是:在大中型变电站中还专门设置了蓄电池室,值班人员定期巡视检查,由此看出蓄电池组在变电站中占有很重要的地位,但是效果仍然不理想。
发明内容
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷,提供一种变电站铅酸蓄电池全自动保护装置,全方位保护蓄电池,使其工作在最佳状态。
其技术方案是:包括过充电保护电路、限流保护电路和过放电保护电路,
所述的过充电保护电路由运算放大器A1组成过充电保护,电阻R1与稳压管DW1组成取样电路,从稳压管DW1上取参考电压,电位器RW1用于设置临界动作值,运算放大器A1的输出端通过电阻R2连接用于驱动继电器KM的达林顿管V2,继电器KM的常闭接点KM1串在充电电源与蓄电池之间,电机的直流输出电压接本电路的输入端Vi上;
限流保护电路由电阻R3、二极管V3、二极管V4、二极管V5组成,充电电流分两路:一路经由电阻R3、二极管V3为蓄电池E充电,另一路经二极管V4、熔断器RD输出到负载RL,二极管V5为蓄电池E向负载RL提供放电通路;
过放电保护电路由蓄电池E、电阻R4、稳压管DW2、电位器RW2、运算放大器A2及功率场效应管V6组成,电位器RW2用于调整动作值,运算放大器A2的同相端接电位器RW2的中间头,反相端接由电阻R4与稳压管DW2组成取样电路上,从稳压管DW2上取参考电压,负载RL接在场效应管V6的漏极D回路中。
上述的蓄电池E连接蓄电池发光管状态监视电路,用红发光二极管LED1和绿发光二极管LED2作为蓄电池工作状态的二级监视,14V高击穿值的稳压管DW3串在红色发光管LED1回路中,用于监视电池充足电;在绿色发光管LED2回路中串接12V低击穿值的稳压管DW4,用于监视蓄电池正常工作状态。
本实用新型的有益效果是:通过设计过充电保护电路、限流保护电路、过放电保护电路和LED发光二极管状态监视电路,实现了全方位保护蓄电池,使蓄电池能够工作在最佳状态,解决了现有技术中通过值班人员定期巡视检查的问题,保障了蓄电池能够及时为高压断路器提供供电电源。
附图说明
附图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
结合附图1,对本实用新型作进一步的描述:
本实用新型包括过充电保护电路、限流保护电路和过放电保护电路,
所述的过充电保护电路由运算放大器A1组成过充电保护,电阻R1与稳压管DW1组成取样电路,从稳压管DW1上取参考电压,电位器RW1用于设置临界动作值,运算放大器A1的输出端通过电阻R2连接用于驱动继电器KM的达林顿管V2,继电器KM的常闭接点KM1串在充电电源与蓄电池之间,电机的直流输出电压接本电路的输入端Vi上;
限流保护电路由电阻R3、二极管V3、二极管V4、二极管V5组成,充电电流分两路:一路经由电阻R3、二极管V3为蓄电池E充电,另一路经二极管V4、熔断器RD输出到负载RL,二极管V5为蓄电池E向负载RL提供放电通路;
过放电保护电路由蓄电池E、电阻R4、稳压管DW2、电位器RW2、运算放大器A2及功率场效应管V6组成,电位器RW2用于调整动作值,运算放大器A2的同相端接电位器RW2的中间头,反相端接由电阻R4与稳压管DW2组成取样电路上,从稳压管DW2上取参考电压,负载RL接在场效应管V6的漏极D回路中。
上述的蓄电池E连接蓄电池发光管状态监视电路,用红发光二极管LED1和绿发光二极管LED2作为蓄电池工作状态的二级监视,14V高击穿值的稳压管DW3串在红色发光管LED1回路中,用于监视电池充足电;在绿色发光管LED2回路中串接12V低击穿值的稳压管DW4,用于监视蓄电池正常工作状态。
本实用新型的电路组成及工作过程:电路见图1。
、过充电保护(过压保护):由运放LM358的其中一个运算放大器A1组成过充电保护。把它设计成比较器,电阻R1与稳压管DW1组成取样电路,从DW1上取参考电压(稳定的电压),电位器RW1用于设置临界动作值。KM为过压保护继电器,该继电器额定电压12V,接点容量10A,V2为驱动继电器KM的达林顿管,V1为保护V2的二极管。继电器KM的常闭接点KM1串在充电电源与蓄电池之间。充电机的直流输出电压接本电路的输入端Vi上。
当充电机输出电压正常时,调整电位器RW1,使运算放大器A1的同相端3脚电平低于反相端2脚,A1的1脚输出低电平,A1所接的达林顿管V2基极因低电平驱动而截止,继电器KM回路无电流不动作,其常闭接点KM1闭合,接通蓄电池的充电回路,为蓄电池充电,同时通过V4也为负载供电。
当由于某种原因(如电磁干扰、稳压电路损坏等)使得充电机的输出电压意外升高,使充电电压 达到14V时,A1的同相端3脚电平也随之升高而高于反相端2脚的电平,使A1输出高电平,从而使达林顿管V2导通,继电器KM得电动作,其常闭接点KM1断开蓄电池充电回路,蓄电池得以保护。只要充电机的故障不排除,这种状态将一直持续下去,一旦充电机恢复正常,保护电路自动复位,恢复正常工作。而负载的供电始终不断电,改由蓄电池经由二极管V5通过熔断器RD自动供电。
虽然充电机在给蓄电池充电过程中,二极管V5也给蓄电池向负载提供放电回路,但由于充电机的充电电压分为两路:一路经R3、V3供给蓄电池充电,另一路通过二极管V4为负载RL(合闸接触器线圈、断路器合闸线圈及保护装置等)供电。因充电电压高于蓄电池端电压,亦即二极管V4负极(阴极)电压高于二极管V5正极(阳极)电压,故使得V5截止,切断了蓄电池的放电回路。二极管V5起到充放电自动转换和隔离的作用。
、限流保护:电路中R3、二极管V3、V4、V5组成过流充电保护及充电与蓄电池输出自动切换部分。 电阻R3为限流电阻,它是0.3欧小阻值大功率电阻,在蓄电池充电初始起关键作用,对限流充电的保护就是通过R3的降压作用实现的。蓄电池在充电初期,电流比较大,该电流在R3上会形成2V左右的压降,使得蓄电池初期充电电压降低,从而限制过大的充电电流,避免电池过充损坏。
充电电流分两路:一路经由R3、V3为蓄电池充电,另一路经二极管V4、熔断器RD输出到负载RL。二极管V3、V4还具有防止蓄电池向充电机反向放电的隔离作用。V5可根据充电机输出电压的有无自动完成充电机、蓄电池向负载输出供电的切换任务。也就是说当充电电压过高,过压保护电路动作后切断充电机输出,或者充电机无交流电源停电时,这时V5为蓄电池向负载提供放电通路。
、过放电保护(欠压保护):由蓄电池E、电阻R4、稳压DW2、电位器RW2、运算放大器A2及功率场效应管V6组成。在保护的临界点附近,蓄电池电压变化仅需数十毫伏,电路即动作,把负载切除,以防蓄电池过度放电而损坏。电位器RW2用于调整动作值。运算放大器A2的同相端接电位器RW2的中间头,反相端接由电阻R4与稳压管DW2组成取样电路上,从DW2上取参考电压。负载RL接在场效应管V6的漏极D回路中。
当充电机的电压意外降低,低于10V时,由于此时的蓄电池电压高于充电机电压,二极管V3、V4截止,此时由蓄电池向负载供电,A2的同相端5脚电平高于反相端6脚电平,A2的7脚输出高电平使功率场效应管V6导通,接通负载回路,负载正常工作。随着蓄电池的放电时间延长,它的端电压下降,当降到11V时,运算放大器A2的同相端电平低于稳压管DW2上的参考电平(反相端电平),A2输出低电平,场效应管V6截止,断开负载回路,切断负载电源,避免蓄电池深度放电而损坏。此时负载应由备用电源自动投入装置把备用蓄电池组自动投入,防止负载断电。同时报请检修部门及时维修充电机使其可靠安全运行。运算放大器A2的临界动作值可调节RW2整定。
、蓄电池发光管状态监视:用红、绿发光二极管LED1、LED2作为蓄电池工作状态的二级监视。把14V高击穿值的稳压管DW3串在红色发光管LED1回路中,用于监视电池充足电。把12V低击穿值的稳压管DW4串在绿色发光管LED2回路中,用于监视蓄电池正常工作状态。(1)当电池电压低于12V时,红绿发光二极管由于它们回路中所串的稳压管都不击穿,回路不通,发光管均不亮,说明此时蓄电池亏电需充电;(2)当红绿发光管都亮时,DW3、DW4均击穿,表示蓄电池已充足电;(3)只有绿灯亮,表示电池电压正常,正常工作。
Claims (2)
1.一种变电站铅酸蓄电池全自动保护装置,其特征是:包括过充电保护电路、限流保护电路和过放电保护电路,
所述的过充电保护电路由运算放大器A1组成过充电保护,电阻R1与稳压管DW1组成取样电路,从稳压管DW1上取参考电压,电位器RW1用于设置临界动作值,运算放大器A1的输出端通过电阻R2连接用于驱动继电器KM的达林顿管V2,继电器KM的常闭接点KM1串在充电电源与蓄电池之间,电机的直流输出电压接本电路的输入端Vi上;
限流保护电路由电阻R3、二极管V3、二极管V4、二极管V5组成,充电电流分两路:一路经由电阻R3、二极管V3为蓄电池E充电,另一路经二极管V4、熔断器RD输出到负载RL,二极管V5为蓄电池E向负载RL提供放电通路;
过放电保护电路由蓄电池E、电阻R4、稳压管DW2、电位器RW2、运算放大器A2及功率场效应管V6组成,电位器RW2用于调整动作值,运算放大器A2的同相端接电位器RW2的中间头,反相端接由电阻R4与稳压管DW2组成取样电路上,从稳压管DW2上取参考电压,负载RL接在场效应管V6的漏极D回路中。
2.根据权利要求1所述的变电站铅酸蓄电池全自动保护装置,其特征是:所述的蓄电池E连接蓄电池发光管状态监视电路,用红发光二极管LED1和绿发光二极管LED2作为蓄电池工作状态的二级监视,14V高击穿值的稳压管DW3串在红色发光管LED1回路中,用于监视电池充足电;在绿色发光管LED2回路中串接12V低击穿值的稳压管DW4,用于监视蓄电池正常工作状态。
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CN117420384A (zh) * | 2023-10-13 | 2024-01-19 | 滨州新大新机电科技有限公司 | 一种冗余供电失电报警方法及电路 |
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