高可靠免维护电站用交直流不停电电源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术高可靠免维护电站用交直流不停电电源装置涉及变电站直流、交流操作电能存储装置，本装置采用交直流混合供电，双路三相电源互为备用，由１ＵＲ整流，电容器１Ｃ滤波，由ＩＧＢＴ１斩波调制，经由电感１ＬＦ、电容２Ｃ续流平波为电池组ＧＢ充电。ＩＧＢＴ２也是采用ＰＷＭ斩波调制方式，经由电感２ＬＦ、电容３Ｃ续流平波为＋ＫＭ、－ＫＭ母线不间断供电。特点是一套设备提供交流、直流两种输出，设备体积小、维护量小、故障率低；功耗小，噪音低，过载容量大，可靠性高。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及变电站直流、交流操作电能存储装置，以及既需要直流又需要交流不停电电源的应用。目前变电站的直流操作电源和交流操作电源各自独立，一般采用一套直流不间断电源，一套交流不间断电源，一次性投资很高，资源重复，设备维护工作量大，这两种电源在交流停电时都需要用蓄电池来提供后备能量。老式系统分别由两套电源分别供电，只要一套电源出现故障时就会使整个电站处于瘫痪状态。随着技术的发展，对变电站供电系统的要求也越来越高。现代化无人值守变电站对控制电源要求很高，计算机控制系统、仪表系统、防火安全系统、事故照明等需要稳定永不停电的交流电源供电，高压开关柜切合闸和继电保护系统需要稳定的永不停电的直流供电。本技术的目的是提供一种高可靠免维护电站用交直流不停电电源装置，使变电站在停电时，仍能达到合闸、切闸、继电保护、信号电源控制等直流负荷的不间断，以及计算机控制系统、仪表系统、防火安全系统、事故照明等交流负荷的不间断。本技术的技术方案是这样实现的一种高可靠免维护电站用交直流不停电电源装置，该装置包括直流供电、交流供电、微机监控三个部分，其特征在于直流供电部分包括双路三相电源1L、21L分别与电源开关1QF、2QF相连接，电源开关1QF与交流接触器1KM连接，电源开关2QF与交流接触器连接，交流接触器1KM连接整流隔离变压器1TR和整流器1UR、滤波电容器1C，再与大功率绝缘栅极晶体管IGBT1相连接，大功率绝缘栅极晶体管IGBT1与电感1LF、电容2C连接。大功率绝缘栅极晶体管IGBT2有两个直流输入端一是与电容器1C相连接，二是由电池组GB通过二极管1VD连接。大功率绝缘栅极晶体管IGBT2另一端连接电感2LF和电容3C，两端线与+KM、-KM母线连接。交流供电部分包括整流器1UR与滤波电容器4C连接，再与由IGBT3、IGBT4组成的逆变桥连接，再依次与隔离变压器2TR和静态开关S1连接，两端线连接A、N交流母线。输入电源21L依次与电源开关2QF、交流接触器3KM、整流器2UR连接，再与滤波电容器5C连接，滤波电容器5C再与IGBT5、IGBT6组成的逆变桥连接，逆变桥再依次与隔离变压器3TR、静态开关S2连接，两端线与A、N交流母线连接。本技术的特点是1)一套设备提供交流、直流两种输出，设备体积小、维护量小、故障率低。2)由于两种输出电源共用一套电池，性能价格比最高。3)充电、母线输出、交流逆变输出控制均采用PWM脉宽调制方式，使用IGBT管，开关频率高，调节精度高，动态响应快，功耗小，噪音低，过载容量大，可靠性高。4)电源的运行由INETEL“80C196”及“80C51”单片机控制运行，可对电源的各种参数进行检测并据此智能控制电源运行。提高电源的智能化程度，达到无人值守或少人值守。5)两路输入电源通过微机监控自动切换，提高输入电源的可靠性，避免因输入电源故障造成的故障。6)电池选用铅酸免维护型，无需初始活化及运行维护，提高电源的可靠性与使用维护的简易性。7)交流、直流输出都与输入电隔离，避免了输入电源的高频和尖峰干扰。附图说明图1是本技术的主回路原理图。实施例见图1，双路三相电源1L、21L通过输入电源开关1QF、2QF经交流接触器IKM、2KM的投切实现互为备用。有一路故障，另一路自动投入，保证供电可靠。经整流隔离变压器1TR隔离后，由整流器1UR整流成非稳定、非可调直流电压。经由滤波器1C滤波，由大功率绝缘栅极晶体管IGBT1采用PWM斩波调制方式，经由电感1LF、电容2C续流平波为电池组GB充电。大功率绝缘栅极晶体管IGBT2有两个直流输入端一是由电容器1C，二是由电池组GB通过二极管1VD。当交流有电时1C整流电压高于电池组GB电压由交流供电，当交流停电时电池组GB通过二极管1VD继续向大功率绝缘栅极晶体管IGBT2供电。大功率绝缘栅极晶体管IGBT2也是采用PWM斩波调制方式，经由电感2LF、电容3C续流平波为+KM、-KM母线不间断供电。整流模1UR在为大功率绝缘栅极晶体管IGBT1提供直流的同时也经由滤波器4C滤波后，为由大功率绝缘栅极晶体管IGBT3、IGBT4组成的逆变桥供电。大功率绝缘栅极晶体管IGBT3、IGBT4逆变桥采用SPWM调制方式，输出经隔离变压器2TR和静态开关S1向交流母线A、N供电。当大功率绝缘栅极晶体管IGBT3、IGBT4逆变桥出现故障时，静态开关S1打开，静态开关S2自动闭合使大功率绝缘栅极晶体管IGBT5、IGBT6组成的逆变桥通过S2向交流母线A、N继续供电，实现自动切换。充电调节器、母线调节器、逆变调节器和检测传感器连接单片机。单片机可对电源输入的电压、电流、相位，电池充电电压、电流，输出直流的电压、电流，交流电压、电流、相位进行检测，经由显示器显示。单片机同时进行故障判断、报警、保护工作。各个调节器也可脱离单片机的控制独立运行，确保不因单片机故障使电源停电。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高可靠免维护电站用交直流不停电电源装置，该装置包括直流供电、交流供电、微机监控三个部分，其特征在于：直流供电部分包括：双路三相电源１Ｌ、２１Ｌ分别与电源开关１ＱＦ、２ＱＦ相连接，电源开关１ＱＦ与交流接触器１ＫＭ连接，电源开关２ＱＦ与交流接触器连接，交流接触器１ＫＭ连接整流隔离变压器１ＴＲ和整流器１ＵＲ、滤波电容器１Ｃ，再与大功率绝缘栅极晶体管ＩＧＢＴ１相连接，大功率绝缘栅极晶体管ＩＧＢＴ１与电感１ＬＦ、电容２Ｃ连接；大功率绝缘栅极晶体管ＩＧＢＴ２有两个直流输入端：一是与电容器１Ｃ相连接，二是由电池组ＧＢ通过二极管１ＶＤ连接；大功率绝缘栅极晶体管ＩＧＢＴ２另一端连接电感２ＬＦ和电容３Ｃ，两端线与＋ＫＭ、－ＫＭ母线连接；交流供电部分包括：整流器１ＵＲ与滤波电容器４Ｃ连接，再与由ＩＧＢＴ３、ＩＧＢＴ４组成的逆变桥连接，再依次与隔离变压器２ＴＲ和静态开关Ｓ１连接，两端线连接Ａ、Ｎ交流母线。输入电源２１Ｌ依次与电源开关２ＱＦ、交流接触器３ＫＭ、整流器２ＵＲ连接，再与滤波电容器５Ｃ连接，滤波电容器５Ｃ再与ＩＧＢＴ５、ＩＧＢＴ６组成的逆变桥连接，逆变桥再依次与隔离变压器３ＴＲ、静态开关Ｓ２连接，两端线与Ａ、Ｎ交流母线连接。...

【技术特征摘要】
CN 2000-6-14 00239132.51.一种高可靠免维护电站用交直流不停电电源装置，该装置包括直流供电、交流供电、微机监控三个部分，其特征在于直流供电部分包括双路三相电源1L、21L分别与电源开关1QF、2QF相连接，电源开关1QF与交流接触器1KM连接，电源开关2QF与交流接触器连接，交流接触器1KM连接整流隔离变压器1TR和整流器1UR、滤波电容器1C，再与大功率绝缘栅极晶体管IGBT1相连接，大功率绝缘栅极晶体管IGBT1与电感1LF、电容2C连接；大功率绝缘栅极晶体管IGBT2有两个直流输...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶智勇，李清权，查秀旺，张晓辉，古东辉，高嵩，聂铁辉，
申请(专利权)人：叶智勇，
类型：实用新型
国别省市：21[中国|辽宁]