專利名稱：一種直流系統充電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及充電裝置，具體說是一種直流系統充電裝置。用于電力系統發電 廠、變電站直流系統更換改造的直流系統充電裝置，也可充當電力系統發電廠、變電站直流 系統應急充電裝置。
背景技術：
變電站直流系統是變電站非常重要的一種二次設備。它的主要任務就是給繼電保 護、開關的分、合閘及控制提供直流操作電源，它的正常運行與否，關系到繼電保護及開關 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運行 年限較長，設備老化嚴重，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 舊直流系統進行改造。變電站直流系統不停電更換改造工作中，由于市場上缺乏理想的專 用設備，造成充當臨時直流電源系統的設備不適應現場使用要求。直流系統原屏位帶電更換過程中，臨時充電系統擔任運行任務，故要求其設備具 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原屏位帶電更換而設計的專 業設備，造成臨時充電系統難以滿足現場的使用要求。主要存在問題如下1、采用整套直流系統作臨時充電系統，因本身就是一套完整的直流系統，其可靠 性、靈敏度等均可滿足現場使用要求，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，因其設備小，組裝靈活，一般能 滿足現場的場地使用要求，但由于其結構簡單，相關的監測、報警等功能薄弱，不太適應在 直流系統帶電更換的復雜施工環境下，擔任臨時充電系統的重要任務。
實用新型內容針對現有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種直流系統充電裝 置，主要面向電力系統發電廠、變電站直流系統不停電更換改造而開發設計，可充當直流系 統改造中的臨時直流電源系統，也可充當電力系統發電廠、變電站直流系統應急設備。為達到以上目的，本實用新型采取的技術方案是一種直流系統充電裝置，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 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，[0014]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測報警裝置4的交流電壓采集端，監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。在上述技術方案的基礎上，交流電壓監測報警裝置4為在交流輸入電壓波動范圍 超-10% 15%時發出報警發信；且在交流輸入電壓不對稱度超5%時發出報警發信的交 流電壓監測報警裝置。在上述技術方案的基礎上，充電機組5包括兩臺并聯高頻充電機，并列運行。在上述技術方案的基礎上，欠壓報警裝置11為在直流電壓波動范圍超-10% 10%時發出報警發信的欠壓報警裝置；絕緣報警裝置12為在對地電阻小于2 歐姆時發出報警發信的絕緣報警裝置，或 為在對地電阻小于7K歐姆時發出報警發信的絕緣報警裝置。在上述技術方案的基礎上，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信 觸點。在上述技術方案的基礎上，所述報警模塊還包括故障信號輸出端子排15，交流電壓監測報警裝置4在檢測到異常時經故障信號輸出端子排15將報警發信 送至遠方檢測設備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經故障信號輸出端子排15將報警發信送至遠 方檢測設備18，直流回路絕緣異常時絕緣報警裝置12經故障信號輸出端子排15將報警發信送至 遠方檢測設備18。本實用新型所述的直流系統充電裝置，小型化、多模塊化，可靈活配置，滿足現場 使用環境及施工場地要求；產品綜合考慮直流系統特點，可根據不同施工現場要求，靈活調 節充電機容量，并配置合理的報警系統，在滿足現場使用條件的同時，提高了直流系統改造 的安全可靠性。
本實用新型有如下附圖圖1直流系統充電裝置的結構示意圖，[0035]圖2直流系統充電裝置的原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。如圖1所示，本實用新型所述的直流系統充電裝置，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 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測報警裝置4的交流電壓采集端，交流電壓監測報警裝置4監測 交流電壓的工作情況，異常時經故障信號輸出端子排15將報警發信送至遠方檢測設備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 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，直流電壓異常時經故障信號輸出端子排15將報警發信送至遠方檢測 設備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故障信號輸出 端子排15將報警發信送至遠方檢測設備18，遠方監測設備18供遠方人員監控，異常狀態時發信提示。本實用新型中，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，構成供電主回路，將三相工頻交流電源轉換成直流電源供蓄電池組 充電，同時對直流負載供電，當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構成報警信號回路，異常狀態時發信告警并通知遠方。在上述技術方案的基礎上，交流電壓監測報警裝置4為在交流輸入電壓波動范圍超-10% 15%時發出報警發信；且在交流輸入電壓不對稱度超5%時發出報警發信的交 流電壓監測報警裝置。在上述技術方案的基礎上，充電機組5包括兩臺并聯高頻充電機，并列運行，充電 機組5滿足以下技術參數直流輸出額定電壓220V或IlOV ；直流輸出額定電流40A ；功率因數彡0. 92 ；效率彡94% ；穩流精度<0.5%負載電流；紋波系數彡0.05%;穩壓精度<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 ；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。在上述技術方案的基礎上，欠壓報警裝置11為在直流電壓波動范圍超-10% 10%時發出報警發信的欠壓報警裝置；220V系列的絕緣報警裝置12為在對地電阻小于2 歐姆時發出報警發信的絕緣
報警裝置，IlOV系列的絕緣報警裝置12為在對地電阻小于7K歐姆時發出報警發信的絕緣報
目衣且。在上述技術方案的基礎上，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信 觸點。本實用新型具體實施例的原理圖如圖2所示，圖2中111為充電設備，112為 HTDLA-I型直流系統綜合報警裝置，113為HTDLA-I型直流系統綜合控制箱，供電主回路工頻三相交流電源經40A交流專用空開輸至充電設備，由兩臺高頻充電模塊并聯 組成的充電設備，將輸入的交流電轉換為合格的直流電，經63A直流專用空開輸至HTDLA-I 型直流系統綜合報警裝置，再輸至HTDLA-I型直流系統綜合控制箱母線，HTDLA-I型直流系 統綜合控制箱設兩回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、設交流電壓監測報警回路、防雷回路，交流電壓異常時發信報警，過電壓保護。2、設直流電壓、電流監測回路，監測直流電壓、電流情況。3、設直流過、欠壓報警回路，直流電壓異常時發信報警。4、設絕緣報警回路，監測直流絕緣情況，異常時發信報警。5、設饋線故障報警回路，饋線跳閘時，發信報警。[0080]6、設蓄電池空開跳閘報警回路，蓄電池專用空開跳閘時，發信報警。7、設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，發信報警。圖2所示具體實施例的主要技術參數及特點如下1、充電設備單只充電模塊設計額定電流20A，正常情況下，一組充電設備配置兩只充電模塊， 額定電流40A，一組充電設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等級參數整定要求。直流過壓繼電器滿足直流電壓220V、110V等級參數整定要求。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、充電設備采用高性能的艾默生自冷充電模塊，提高了可靠性和穩定性。回路空 開均采用進口專用空開，系統設計直流電壓、電流監測；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場安全穩定。產品 小型化、多模塊化，可簡單靈活配置，能更好的解決施工現場的場地限制因數。可根據不同 的系統參數，可靈活調節、擴展模塊數量，大大提高了設備的使用范圍。通過參數設計，在必要的情況下，可以使裝置在直流220V、110V兩個不同電壓等 級系統中調換使用，以達到應急、互備及靈活應用的效果。
權利要求1.一種直流系統充電裝置，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測報警裝置(4)的交流電壓采集端，監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.如權利要求1所述的直流系統充電裝置，其特征在于交流電壓監測報警裝置(4) 為在交流輸入電壓波動范圍超-10% 15%時發出報警發信；且在交流輸入電壓不對稱度 超5%時發出報警發信的交流電壓監測報警裝置。
3.如權利要求1所述的直流系統充電裝置，其特征在于充電機組(5)包括兩臺并聯 高頻充電機，并列運行。
4.如權利要求1所述的直流系統充電裝置，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%時發出報警發信的欠壓報警裝置；絕緣報警裝置(1 為在對地電阻小于2 歐姆時發出報警發信的絕緣報警裝置，或為 在對地電阻小于7K歐姆時發出報警發信的絕緣報警裝置。
5.如權利要求1所述的直流系統充電裝置，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信觸點ο
6.如權利要求1或2或3或4或5所述的直流系統充電裝置，其特征在于所述報警 模塊還包括故障信號輸出端子排(15)，交流電壓監測報警裝置(4)在檢測到異常時經故障信號輸出端子排(1 將報警發信 送至遠方檢測設備(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)經故障信號輸出端子排(1 將報警發信送至遠 方檢測設備(18)，直流回路絕緣異常時絕緣報警裝置(1 經故障信號輸出端子排(巧)將報警發信送至 遠方檢測設備(18)。
專利摘要本實用新型涉及一種直流系統充電裝置，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成供電主回路，將交流電源轉換成直流電供蓄電池組充電、為直流負載供電；交流電壓監測報警裝置、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成報警信號回路，異常狀態時將告警通知遠方。本實用新型所述的充電裝置，小型化、多模塊化，可靈活配置，滿足現場使用環境及施工場地要求；產品綜合考慮直流系統特點，可根據不同施工現場要求，靈活調節充電機容量，并配置合理的報警系統，在滿足現場使用條件的同時，提高了直流系統改造的安全可靠性。
文檔編號H02J9/00GK201868939SQ20102065141
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月10日 優先權日2010年12月10日
發明者周耀庭, 季凌武, 戴瑞海, 李勇, 楊磊, 林琳, 諸葛立忠, 鄭昌庭, 陳建勝, 陳植, 陳達民, 雷歡, 馬明 申請人:溫州電力局