CN220401457U - 变电站便携式直流电源装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于电力供电技术领域，具体涉及一种变电站便携式直流电源装置，包括VIENNA整流器，VIENNA整流器的输入端与三相交流电连接，输出端与电压小母线+HM和‑M连接，VIENNA整流器的输出端还通过充放电电路与蓄电池连接，电压检测单元和电池电流检测单元分别用于检测蓄电池电压和充放电电流；VIENNA整流器的输出端还通过Buck变换器与电压小母线+KM和‑M连接，第一绝缘检测单元连接在电压小母线+HM与‑M之间，第二绝缘检测单元连接在电压小母线+KM与‑M之间；蓄电池管理单元的输入端与电压检测单元、电池电流检测单元、第一绝缘检测单元、第二绝缘检测单元连接，输出端与蓄电池充放电路和Buck变换器连接。本实用新型结构简单，安全性高。

Description

变电站便携式直流电源装置

技术领域

本发明属于电力供电技术领域，具体涉及一种变电站便携式直流电源装置。

背景技术

社会发展的信息化、现代化对供电***的可靠性要求不断提高，为保证供电可靠性，各电压等级变电站常需启动备用直流***或备用电池组作为应急电源。传统应急后备蓄电池组的运输、安装、拆卸过程操作繁琐，时间长，应急速度慢，严重影响到事故处理效率。且在安装、拆卸过程中，极易发生蓄电池短路等危险。对电力设备维护人员来说，直流***的蓄电池维护一直存在重大的安全隐患。

我国110kV及以下电压等级的变电站的直流***一般由一组蓄电池，一台充电机构成。220kV以上电压等级的变电站，一般为"两电三充"模式，即直流***由两组蓄电池，三台充电机组成。三相交流电压接入到整流电源后输出为直流，由分馈线***分配给站内各装置供电。变电站直流***通常集成在固定的直流馈电屏中，当变电站直流***正常运行维护、技术改造以及事故处理时，需要一定的检修时间，站内二次设备的正常供电受到影响，因此需要一种安全可靠性高的便携式移动电源，代替故障直流***为变电站内二次设备可靠供电，从而降低运行维护的风险，提高电网运行的可靠性。

实用新型内容

本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种结构简单，安全性高的变电站便携式直流电源装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种变电站便携式直流电源装置，包括VIENNA整流器、蓄电池、蓄电池充放电路、Buck变换器、管理单元、电池电压检测单元、电池电流检测单元、第一绝缘检测单元、第二绝缘检测单元；

所述VIENNA整流器的输入端与所述三相交流电连接，输出端与电压小母线+HM和-M连接，所述VIENNA整流器的输出端还通过所述充放电电路与所述蓄电池连接，所述电压检测单元和电池电流检测单元分别用于检测蓄电池电压和充放电电流；所述VIENNA整流器的输出端还通过Buck变换器与电压小母线+KM和-M连接，所述第一绝缘检测单元连接在所述电压小母线+HM与-M之间，所述第二绝缘检测单元连接在所述电压小母线+KM与-M之间；

所述蓄电池管理单元的输入端与所述电压检测单元、电池电流检测单元、第一绝缘检测单元、第二绝缘检测单元连接，输出端与所述蓄电池充放电路和Buck变换器连接。

所述的一种变电站便携式直流电源装置，还包括设置所述电压小母线+HM和-M之间的多个并联的第一输出端口，以及设置在所述电压小母线+KM和-M之间的多个并联的第二输出端口；

所述第一输出端口和第二输出端口均设置有LED指示灯。

所述的一种变电站便携式直流电源装置，还包括第一微型断路器和第二微型断路器，所述第一微型断路器设置在VIENNA整流器的输出端与电压小母线+HM和-M之间，所述第二微型断路器设置在VIENNA整流器的输出端与所述蓄电池充放电路之间。

所述的一种变电站便携式直流电源装置，还包括第三微型断路器和第三绝缘监测单元，所述第三微型断路器设置在所述VIENNA整流器与所述三相交流电之间，所述第三绝缘监测单元设置在所述三相交流电与第三所述微型断路器。

所述VIENNA整流器有两个，两个VIENNA整流器并联连接。

所述的一种变电站便携式直流电源装置，还包括显示单元和通信单元，所述显示单元和通信单元与所述管理单元连接；所述管理单元采用ARMCortexM4内核的32位单片机。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种变电站便携式直流电源装置，工作时接入交流380V三相四线市电后通过蓄电池充放电路可输出稳定多电压直流电源，适用不同工况的负载供电需要，而且，通过对电源多参数实时监测，提供的电源的安全性。本实用新型适用于变电站多种现场运维场景，例如现场测试、改造充电机、改造馈线屏、更换/活化蓄电池组等。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种变电站便携式直流电源装置的结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的一种变电站便携式直流电源装置的电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1～2所示，本实用新型实施例提供了一种变电站便携式直流电源装置，包括VIENNA整流器V1、蓄电池、蓄电池充放电路、Buck变换器、管理单元、电池电压检测单元、电池电流检测单元LEM1、第一绝缘检测单元、第二绝缘检测单元。所述VIENNA整流器V1的输入端与所述三相交流电连接，输出端与电压小母线+HM和-M连接，所述VIENNA整流器V1的输出端还通过所述充放电电路与所述蓄电池连接，所述电压检测单元和电池电流检测单元分别用于检测蓄电池电压和充放电电流；所述VIENNA整流器V1的输出端还通过Buck变换器与电压小母线+KM和-M连接，所述第一绝缘检测单元连接在所述电压小母线+HM与-M之间，所述第二绝缘检测单元连接在所述电压小母线+KM与-M之间。所述蓄电池管理单元的输入端与所述VIENNA整流器V1、电压检测单元、电池电流检测单元、第一绝缘检测单元、第二绝缘检测单元的信号输出端连接，输出端与所述蓄电池充放电路和Buck变换器连接。

进一步地，如图2所示，本实施例所述的一种变电站便携式直流电源装置，还包括设置所述电压小母线+HM和-M之间的多个并联的第一输出端口C32，以及设置在所述电压小母线+KM和-M之间的多个并联的第二输出端口C16；所述第一输出端口和第二输出端口均设置有LED指示灯和空开。其中第一输出端口用于对第一负载进行供电，第二输出端口用于对第二负载进行供电。

进一步地，如图2所示，本实施例的一种变电站便携式直流电源装置，还包括第一微型断路器2Q和第二微型断路器6Q，所述第一微型断路器2Q设置在VIENNA整流器的输出端与电压小母线+HM和-M之间，所述第二微型断路器6Q设置在VIENNA整流器的输出端与所述蓄电池充放电路之间。此外，所述第一绝缘检测单元和第二绝缘检测单元与对应的电压小母线之间还设置有熔断器，起到保护作用。

进一步地，如图2所示，本实施例的一种变电站便携式直流电源装置，还包括第三微型断路器1Q和第三绝缘监测单元，所述第三微型断路器1Q设置在所述第三微型断路器与所述三相交流电之间。

进一步地，如图2所示，本实施例的一种变电站便携式直流电源装置，还包括VIENNA整流器V2，两个VIENNA整流器并联连接。通过并联设置两个整流器，可以使得便携式电源更加可靠。进一步地，本实施例中，Buck变换器的输出端与所述电压小母线+KM之间还设置有电流传感器LEM2，可以检测电压小母线+KM上的电流值。

进一步地，本实施例中，所述管理单元采用ARMCortexM4内核的32位单片机；所述的一种变电站便携式直流电源装置，还包括显示单元和通信单元，所述显示单元和通信单元与所述管理单元连接。管理单元通过通信模块(RS485)与上层监控***进行通信。显示单元可以实时显示装置的监测数据和告警信息。

本实施例的工作原理如下：当第三绝缘监测单元检测到三相电压绝缘正常时，闭合第三微型断路器1Q，VIENNA整流器的网侧输入滤波电感采用高频铁硅铝电感，相比于传统三电平整流器的工频交流滤波电感，滤波电感体积减小，从而使VIENNA整流器具有体积小，集成度高，便于携带等特点；VIENNA整流器将三相电压转化为直流电压，对蓄电池进行充电，电池电压检测单元和电池电流检测单元检测电池的工作参数，包括蓄电池组的单体电池电压、温度、内阻及充放电电流等，发送给管理单元，实现蓄电池组运行参数的实时监测，管理单元内设置有电池状态在线监测***，负责测量蓄电池电压、充放电电流、多路蓄电池内阻测量计算，并根据测量的数据判断电池的性能。管理单元通过RS485通信与上层监控***进行通信；同时，VIENNA整流器输出的直流电压(220V或110V)对电压小母线+HM和-M上的第一负载供电，此外，与VIENNA整流器串联的Buck变换器可以进行电压转换，转换为110V或48V直流电压，对电压小母线+KM和-M上的第二负载供电。当三相电断开时，蓄电池通过蓄电池充放电路为负载提供临时电压，为检修或测试提供能源，同时，三个绝缘检测单元可以保证电源的安全，而电流传感器LEM2，可以检测电压小母线+KM上的电流值发送给管理单元，通过对电源的多方位参数监控，进一步提高了电源的安全性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种变电站便携式直流电源装置，其特征在于，包括VIENNA整流器、蓄电池、蓄电池充放电路、Buck变换器、管理单元、电池电压检测单元、电池电流检测单元、第一绝缘检测单元、第二绝缘检测单元；

所述VIENNA整流器的输入端与三相交流电连接，输出端与电压小母线+HM和-M连接，所述VIENNA整流器的输出端还通过蓄电池充放电路与所述蓄电池连接，所述电池电压检测单元和电池电流检测单元分别用于检测蓄电池电压和充放电电流；所述VIENNA整流器的输出端还通过Buck变换器与电压小母线+KM和-M连接，所述第一绝缘检测单元连接在所述电压小母线+HM与-M之间，所述第二绝缘检测单元连接在所述电压小母线+KM与-M之间；

所述管理单元的输入端与所述电池电压检测单元、电池电流检测单元、第一绝缘检测单元、第二绝缘检测单元连接，输出端与所述蓄电池充放电路和Buck变换器连接。

2.根据权利要求1所述的一种变电站便携式直流电源装置，其特征在于，还包括设置所述电压小母线+HM和-M之间的多个并联的第一输出端口，以及设置在所述电压小母线+KM和-M之间的多个并联的第二输出端口；

所述第一输出端口和第二输出端口均设置有LED 指示灯。

3.根据权利要求1所述的一种变电站便携式直流电源装置，其特征在于，还包括第一微型断路器和第二微型断路器，所述第一微型断路器设置在VIENNA整流器的输出端与电压小母线+HM和-M之间，所述第二微型断路器设置在VIENNA整流器的输出端与所述蓄电池充放电路之间。

4.根据权利要求1所述的一种变电站便携式直流电源装置，其特征在于，还包括第三微型断路器和第三绝缘监测单元，所述第三微型断路器设置在所述VIENNA整流器与所述三相交流电之间，所述第三绝缘监测单元设置在所述三相交流电与所述第三微型断路器之间。

5.根据权利要求1所述的一种变电站便携式直流电源装置，其特征在于，所述VIENNA整流器有两个，两个VIENNA整流器并联连接。

6.根据权利要求1所述的一种变电站便携式直流电源装置，其特征在于，还包括显示单元和通信单元，所述显示单元和通信单元与所述管理单元连接；所述管理单元采用ARMCortexM4内核的32位单片机。