[实用新型]高可靠免维护电站用交直流不停电电源装置

说明书

本实用新型涉及变电站直流、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。

本实用新型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。

本实用新型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。

本实用新型的特点是：

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。

图1是本实用新型的主回路原理图。

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。