[实用新型]一种新型简易的镉镍电池直流屏

说明书

本实用新型涉及一种新型、简易的鎘镍电池直流屏。它适用于直流电源为220伏的3－35千伏两段供电的变、配电所。

当前，在3－35千伏两段供电的变、配电所中，常用的有硅整流电容储能直流电源和复式整流电源两种，目前较新型的也有一种鎘镍电池直流屏，但这几种直流屏均存在着以下不足：前者有着可靠性差的严重缺点，后者有下列不足之处，一是当蓄电池组出现故障或检修时，将失去可靠的合闸或控制电源。二是当电网发生事故的初始阶段，直流母线电压下降，依靠低电压继电器动作或中间继电器失压动作来完成电源切换到蓄电池组供电的这段时间内，往往降低了继电保护动作的可靠性。三是屏上装有多个转换开关，从而检查、操作繁锁，且易误投充电开关而造成蓄电池过充损坏事故。四是繁杂的绝缘监视及电压监察装置，从而使屏上结构复杂，维护工作量大以及制造成本增高。五是浮充电机铁芯发热严重，不利于安全运行，且能耗较大。

本实用新型的目的在于提供一种在电网事故状况下，达到最可靠的直流电源，且结构简单适用、维护方便的新型、简易鎘镍电池直流屏。

本实用新型是通过如下方式完成的，它是由硅整流电源，蓄电池组电源及绝缘监视三大部份组成，并且在蓄电池组电源内还设置了充电和浮充电装置，直流输出中除了提供控制、信号及合闸电源外，还增设有事故照明电源，其具体实现方式是这样的，在硅整流电源部份是由两套结构相同的硅整流元件组成，其交流电源分别取自380伏低压配电间Ⅰ段及Ⅱ段，当A1·B1·C1和A2·B2·C2得电后，交流接触器ICJ与2CJ线圈带电，从而使其主触头闭合，整流变压器B1·B2即投入运行，三相整流桥1D－6D与8D－13D工作，熔断器4RD及5RD各输出约220V的直流电压，如分别合上1HK、2HK，直流母线则得到工作电源，因此电压表1V指示出工作电压值，此时将各配出的控制、信号、合闸和事故照明等开关投入后，直流电源即全部投入运行。但这里要说明的是送至母线上的直流电压是由两段电源中电压略高的一组输出的，由于二极管7D与14D既起开关作用，又起保护作用，从而当Ⅰ段的整流电压略高于Ⅱ段时，则14D阴极电位高于阳极电位而不导通，因此送至母线上的直流电压为Ⅰ段硅整流电压；当Ⅱ段的整流电压略高于Ⅰ段时，则14D导通，7D阴极电位高于阳极电位而截止，因此送至母线上的电压变为Ⅱ段硅整流电压，这就说明了7D与14D的无触点，开关作用，其相互切换的动作是十分迅速的。同时由于装设了7D和14D后，就能防止本段整流桥故障时而影响另段的正常工作，其理由是，如不设置7D，则当Ⅰ段整流桥2D与6D被击穿时，B1的二次侧电流在某一时刻将按C相－6D－4RD（－）－1HK（－）－2HK（－）－5RD（－）－13D－10D－14D－5RD（＋）－2HK（＋）－1HK（＋）－4RD（＋）－2D－B相经过，从而造成短路，使事故扩大到Ⅱ段整流桥，但装有7D后，则因7D的反向而无此电流通路。14D的装设，其功能亦然，这就说明了7D和14D又起着保护的作用。这样就达到了两段硅整流电源，随着电压的波动而能迅速地进行自动切换，从而提供了最可靠的直流电源。在两组硅整流电源装置中的信号灯1XD与2XD是用以指示1CJ与2CJ是否投入及C相电源是否正常的，RC1作为整流桥的阻容保护而设置的。按钮1TA与2TA是用于检查Ⅰ段和Ⅱ段硅整流电源是否工作正常，它是这样检查的，如按下ITA，ICJ线圈失电，主触点断开，信号灯1XD熄灭，整流桥1D－6D停止工作，此时电压表1V的指示值即是Ⅱ段硅整流电源的电压。同样，按下2TA时，2XD熄灭，整流桥8D－13D停止工作，IV的指示值乃是Ⅰ段硅整流电源的电压。由于调整整流变压器二次侧抽头，即可满足一般继电保护及开关操作机构动作的直流电压范围，故以此就可代替电压调整部份。在蓄电池组电源中，蓄电池组的正极输出是经可控硅KG与二极管21D串联后，由3HK送至直流母线上，且与本屏输出开关的信号指示灯及外部负荷组成回路。可控硅KG的控制极电压经二极管20D接入蓄电池约200伏处。正常运行时，合上开关3HK后，因母线上的硅整流电压高于200伏，KG控制极电位低于阴极电位，故KG不会导通，仅当两段硅整流交流电源同时崩溃时，当直流母线电压低于200伏的瞬间，KG控制极得到正向电压，从而可控硅立即导通，蓄电池组便投入运行。当系统电压恢复正常后，硅整流电源即行投入，其整流电源的峰值电压高于蓄电池组电压时，二极管21D阻断，可控硅KG便截止，从而蓄电池组就退出运行而处于隔离浮充状态。这里二极管20D及21D均起逆止作用。因此在直流母线上的硅整流电源不会通过其阴极与控制极向部份电池充电，当可控硅KG导通后，虽然点23电位高于点25电位，但由于二极管20D的阻断作用，也不会形成其充电回路。此外二极管21D的阻断还能保证电压表3V正确地进行监测。电阻3R则为可控硅KG提供合适的触发电压和电流而设置的。当可控硅KG未导通时，电压表3V正极经KG阴极－KG控制极－3R－20D－蓄电池组点25，其负极直接与电池组负电源相接，因此电压表3V的指示值约为200V。当可控硅KG导通后，3V的正极则直接经可控硅接于电池组正电源，因此其指示值就是蓄电池组电压，并且与电压表2V的指示值相同。在正常运行时，电压表2V的指示值乃系浮充状态下的蓄电池组电压。为了检查可控硅能否在电网事故时准确地投入工作，只需同时按下按钮ITA与2TA，使交流接触器ICJ与2CJ断电，从而使两组硅整流电源装置停止运行，母线即行失压。当母线失压的同时，可控硅KG的控制极得到正向电压而导通KG，此时电压表3V、2V和1V，均指示出蓄电池组电压，并且直流屏上的各输出回路信号灯亦应正常发光。这里的熔断器7RD，系作为直流母线由蓄电池组供电时的短路保护之用。在蓄电池组浮充电中，电源开关CK，可任意投向点6、7或点8、9，从而获得由Ⅰ段或Ⅱ段所供给的220伏单相交流电源，此电源首先经电子稳压器Wy稳压，然后经调压器TB及隔离变压器GB与零线接地隔离后，送入整流桥GZ。GZ则由二极管15D－18D组成，经整流输出的直流电压，通过电阻2R、1R的电流调整环节后，稳定地供给蓄电池组浮充电源，用以补偿其自放电损失，这里的稳压器Wy为一通用的电子稳压电源，它互换性强，维护方便，且发热小，能耗低。调节TB及可调电阻1R，即可调整蓄电池组的浮充电流值。毫安表2A串接在浮充电源的回路中，用以指示所需浮充电流值。为减小隔离变压器GB的容量，故将GB设置在调压器TB的二次侧。这里的熔断器3RD及6RD系作为浮充电源和蓄电池组的短路保护之用。蓄电池组的充电部份，乃是为了每年进行1－2次充，放电来对其维护需要而设置的，如需充电时，只需断开开关3HK及CK，将充电设备插头S插入插座S，将可调电阻R全部接入，再将绝缘夹J（＋）接蓄电池组正极，J（－）接蓄电池组负极，然后调整R，可使充电回路中的电流表指示到所需充电电流值，由于充电电源是利用硅整流装置的直流输出，充电电压的提高受到限制，故一次只能充半组电池，如用两台充电设备，即可同时充完。当插头S插入插座S时，直流屏上的指示灯4GP因一端接电源负极，另一端通过插头接到电源正极，因此灯亮，以指示蓄电池正在充电。这里的电压表V指示蓄电池充电电压，熔断器RD用作充电过程中对蓄电池组的短路保护。此充电设备结构简单、轻巧，通常可收存备用。在直流系统的绝缘监视上，则采用极其简单的线路，就可达到对其绝缘监视和判断哪极接地之目的。其实现方式是，如直流正极接地，信号继电器XJ线圈则通过点36接到正电源，线圈另一端通过点32一按钮1QA常闭接点32、33－5R－8RD（－）一负电源，从而XJ线圈通电，接点闭合，接通指示灯3GP，3GP亮灯就说明直流系统有接地现象。指示灯1GP、2GP为判断哪极接地而设，其中1GP亮灯即为负极接地，ZGP亮灯即为正极接地。因此按下1QA，1GP通过点36接到正电源，通过点34－1QA常开接点34、31－4R－8RD（＋）一正电源，IGP不会亮灯；按下IQA时，其常闭接点32、33断开，IGP不会通过34－IQA常开接点34、31－2QA常闭接点31、32－1QA常闭接点32、33－5R－8RD（－）一负电源，故1GP也不会亮灯，这说明无负极接地。而按下2QA时，指示灯2GP通过点36接到正电源，通过点35－2QA常开接点35、33－5R－8RD（－）一负电源，此时2GP亮灯即指示出直流系统正极接地。当接地故障点排除后，信号继电器XJ线圈36与电源断开而不通电，其接点可以手动复归，从而3GP断电即熄灯。同样当直流负极接地时，亦可用上述方法检查出来，在正常运行中，需经常检查绝缘监视回路是否能正常工作时，只须同时按下1QA和2QA，此时组成如下通路：正电源－8RD（＋）－4R－1QA常开接点31、34－1GP－2GP－2QA常开接点35、33－5R－8RD（－）一负电源，由于4R、1GP、2GP和5R串联接入电路，故1GP、2GP发出较暗的灯光，就说明绝缘监视回路能正常地工作。在事故照明上，是为了发生事故时用于变电所内的照明而设。为了保证事故情况下蓄电池组的可靠工作，故其照明的容量不宜过大，合上开关ZK，事故照明回路即处于备用状态。正常时，因1CJ和2CJ线圈带电吸合，其辅助常闭接点1CJ42、43与2CJ43、44均断开而无电压输出，当因网事故变电所全停电时，1CJ、2CJ线圈断电，其辅助常闭接点1CJ42、43与2CJ4344均闭合，由蓄电池组供电的直流母线即输出事故照明电源。若白天不需照明时，断开ZK即可。