CN210273591U - 变电站用混合型直流电源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变电站用混合型直流电源装置。它的蓄电池组为由逆流组件(41)和蓄电组件(42)串接组成的共用电池组(4)，其输入端与充电部件(6)的输出端电连接、输出端与通信电源(2)电连接，充电部件(6)的输入端与交流电源(ABC)电连接、输出端与共用电池组(4)的输入端电连接，由整流组件和直流升压组件构成的变流部件(7)的输出端与电力操作电源(1)电连接，其中的整流组件的输入端与交流电源(ABC)电连接，直流升压组件的输入端与共用电池组(4)的输出端电连接。它的结构简单，运维便捷，极易于广泛地商业化应用于我国的各类发电厂、变电站中作为控制电源推广使用。

Description

变电站用混合型直流电源装置

技术领域

本实用新型涉及一种直流电源装置，尤其是一种变电站用混合型直流电源装置。

背景技术

在我国的各类发电厂、变电站中，为控制、信号、保护、自动装置以及某些操作执行机构供电的电源，通常称为控制电源，其分为两类：一是直流电源，二是交流电源。由于直流电源独立于交流动力电源***，不受交流电源***事故的影响，具有安全可靠、运行维护方便等特点，得到了广泛的应用。

目前，变电站的直流电源分为220/110V的电力操作电源和48V的通信电源。构成这两种电源的设备均是由***监控部件、充电部件、串联蓄电池组和馈电回路四个部分构成，其中的串联蓄电池组是由单体电压为2V或12V的蓄电池经串接而成。由于电力操作电源和通信电源中的蓄电池组都是独立配备的，故需对两套直流电源设备进行维护，致使运维管理的成本很高。尤其是电力操作电源中的蓄电池串联的数量很多，更容易出现单体蓄电池电压不均衡的现象，进而导致蓄电池有的长期过充电，有的长期过放电，严重的影响了整个蓄电池组的使用寿命。一旦其中的某一只蓄电池出现故障，整个蓄电池组就发挥不了应有的作用，有时甚至需要将整组蓄电池更换掉，造成了不必要的浪费。为了保障直流供电的可靠性，国家电网公司要求定期对蓄电池做核对性的放电测试，把电压落后的蓄电池换掉，这时就需要把蓄电池组脱离开直流母线来进行。对于110kV及以下变电站，大多只配置一组蓄电池，蓄电池组脱离直流母线会给电力***的运行安全带来巨大的隐患。

为解决单套直流电源中因单体蓄电池异常后整组蓄电池无法带载的问题，人们作了一些有益的尝试和努力，如题为“一种220kV变电站并联型直流电源的应用与研究”，《九江学院学报(自然科学版)》2018年第3期第29-31、42页)的文章。该文中提及的并联型直流电源由若干个并联电池模块的高压输出端并联连接组成，其中，每个电池模块均独立地配置12V蓄电池；使用时，电池模块同时接入AC220V交流电源和12V蓄电池，当交流失电时，电池模块将蓄电池的12V电压提升至DC220/110V。这种并联型直流电源虽可解决因单节蓄电池损坏造成整组蓄电池功能异常的问题，却也存在着不足之处，首先，因蓄电池的数量仍与传统的方案一样，并未减少，而带有智能监控和充电功能的电池模块的数量却需与蓄电池的数量相匹配，由于单只电池模块的价格远高于单节蓄电池的价格，使得整个直流电源的制造成本上升很多，不具有经济性；其次，兼有充电和升压功能的电池模块是一种需将12V提升到220/110V的大功率器件，如此数量众多的电池模块也会给组屏安装带来新的难题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单，运维便捷的变电站用混合型直流电源装置。

为解决本实用新型的技术问题，所采用的技术方案为，变电站用混合型直流电源装置包括电连接交流电源、电力操作电源和通信电源的充电部件和蓄电池组，特别是：

装置还含有由整流组件和直流升压组件构成的变流部件；

所述蓄电池组为共用电池组，所述共用电池组由逆流组件和蓄电组件串接组成，其输入端与充电部件的输出端电连接、输出端与通信电源电连接；

所述充电部件的输入端与交流电源电连接、输出端与共用电池组的输入端电连接；

所述变流部件的输出端与电力操作电源电连接，其中的整流组件的输入端与交流电源电连接，直流升压组件的输入端与共用电池组的输出端电连接。

作为变电站用混合型直流电源装置的进一步改进：

优选地，蓄电组件由4节12V的电池或24节2V的电池串联连接组成。

优选地，共用电池组为两组以上并联连接设置；不仅易于扩容，也便于运维。

优选地，充电部件为两只以上并联连接设置；利于扩容和运维。

优选地，变流部件为两只以上并联连接设置；利于扩容和运维。

优选地，直流升压组件为DC/DC升压器。

优选地，交流电源上置有三相交流电压传感器。

优选地，三相交流电压传感器的输出端与监控部件的输入端电连接；便于及时地了解和显示交流电源的工作状态。

相对于现有技术的有益效果是：

采用这样的结构后，既大大地简化了装置的结构，又可便捷地对装置中的蓄电池进行维护和更换，杜绝了蓄电池组脱离直流母线给电力***的运行安全带来巨大隐患的问题，还极大的降低了装置的生产成本，更是能提供48V的通信电源，从而使本实用新型能基于一套电池组就同时提供出了电力操作电源和通信电源。这种非常简单的结构使本实用新型具有了极高的性价比，使其极易于广泛地商业化应用于我国的各类发电厂、变电站中作为控制电源推广使用。

附图说明

图1是本实用新型的一种基本电路结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选方式作进一步详细的描述。

参见图1，变电站用混合型直流电源装置的构成如下：

交流电源ABC、电力操作电源1和通信电源2之间电连接有蓄电池组、充电部件6和变流部件7。其中，

蓄电池组为由逆流组件41和蓄电组件42串接组成的共用电池组4，该共用电池组4的输入端与充电部件6的输出端电连接、输出端与通信电源2电连接；其中的蓄电组件42由4节12V的电池(也可为24节2V的电池)串联连接组成，共用电池组4为两组(也可为两组以上)并联连接设置。

充电部件6为一只(也可为两只以上并联连接设置)，充电部件6的输入端与交流电源ABC电连接、输出端与共用电池组4的输入端电连接。

由整流组件和直流升压组件构成的变流部件7的输出端与电力操作电源1电连接，其中的整流组件的输入端与交流电源ABC电连接，直流升压组件的输入端与共用电池组4的输出端电连接；其中，变流部件7为一只(也可为两只以上并联连接设置)，直流升压组件为DC/DC升压器。

交流电源ABC上置有三相交流电压传感器5，该三相交流电压传感器5的输出端与监控部件3的输入端电连接。

安装时，只需先根据本实用新型应用于电力***中的电压等级和所需容量来选定各元器件的电气参数，再将本实用新型交流电源ABC的三个输入接点A、B、C分别与电力***的A相、B相、C相电连接，以及电力操作电源1和通信电源2与实际使用中的电力操作电源和通信电源电连接即可。

在本实用新型的运行过程中，当交流电源ABC有电时，电力操作电源1由变流部件7中的整流组件提供DC220/110V的直流电，通信电源2由充电部件6经共用电池组4中的逆流组件41后供给48V的直流电；当交流电源ABC停电时，电力操作电源1和通信电源2共同使用共用电池组4，此时，共用电池组4一边直接给通信电源2提供-48V的直流电，一边经变流部件7中的直流升压组件给电力操作电源1提供DC220/110V的直流电。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型的变电站用混合型直流电源装置进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种变电站用混合型直流电源装置，包括电连接交流电源(ABC)、电力操作电源(1)和通信电源(2)的充电部件(6)和蓄电池组，其特征在于：

装置还含有由整流组件和直流升压组件构成的变流部件(7)；

所述蓄电池组为共用电池组(4)，所述共用电池组(4)由逆流组件(41)和蓄电组件(42)串接组成，其输入端与充电部件(6)的输出端电连接、输出端与通信电源(2)电连接；

所述充电部件(6)的输入端与交流电源(ABC)电连接、输出端与共用电池组(4)的输入端电连接；

所述变流部件(7)的输出端与电力操作电源(1)电连接，其中的整流组件的输入端与交流电源(ABC)电连接，直流升压组件的输入端与共用电池组(4)的输出端电连接。

2.根据权利要求1所述的变电站用混合型直流电源装置，其特征是蓄电组件(42)由4节12V的电池或24节2V的电池串联连接组成。

3.根据权利要求1所述的变电站用混合型直流电源装置，其特征是共用电池组(4)为两组以上并联连接设置。

4.根据权利要求1所述的变电站用混合型直流电源装置，其特征是充电部件(6)为两只以上并联连接设置。

5.根据权利要求1所述的变电站用混合型直流电源装置，其特征是变流部件(7)为两只以上并联连接设置。

6.根据权利要求1所述的变电站用混合型直流电源装置，其特征是直流升压组件为DC/DC升压器。

7.根据权利要求1所述的变电站用混合型直流电源装置，其特征是交流电源(ABC)上置有三相交流电压传感器(5)。

8.根据权利要求7所述的变电站用混合型直流电源装置，其特征是三相交流电压传感器(5)的输出端与监控部件(3)的输入端电连接。

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