[实用新型]一种变电站用继电保护装置的持续供电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及变电站继电保护装置的电源系统，尤其是一种变电站用继电保护装置的持续供电系统。

背景技术

目前我国继电保护绝大部分采用微机保护，尽管微机保护装置的可靠性和性能相比传统电磁型保护有了很大提高，但在电网实际运行中由于电子元器件的老化、高电压的冲击等多方面的原因，会使继电保护的硬件设备损坏而不能正常工作，大多数继电器保护装置的电源采用开关电源作为其工作电源，由于外部电压变化、保护装置电源板寿命短等原因，导致开关电源在功率部分、调整部分、稳压部分等几个环节经常出现波纹系数过高、功率不足、电压失稳等的一些问题；现在许多重要的继电保护装置都使用蓄电池作为备用电源。在装置电源正常的情况下，由其本身电源进行供电，当电源出现异常时，则投入蓄电池为其供电，蓄电池和继电保护装置电源输出端并行连接，平时处于浮充状态。但是这种并联的方式，蓄电池不但得不到充电，反而通过继电保护装置的电源电路放电，导致电池的电压一直降低到与保护电源电压输出端相等为止，这样随着时间的推移电池的容量大大降低，到使用蓄电池作为备用电源供电时，由于其容量降低，致使其输出电压不达标。

本实用新型为了克服上述缺陷，进行了有益的改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中的上述不足，提供了一种使用超级电容作为备用电源的变电站用继电保护装置的持续供电系统。

为了实现上述目的，本实用新型新型采用以下技术方案：

一种变电站用继电保护装置的持续供电系统，包括外部电源和继电保护装置，其特殊之处在于：还包括充放电模块、储能模块、控制单元和升压稳压模块，所述外部电源分别连接控制单元和升压稳压模块并为两者供电，所述升压稳压模块输出端连接继电保护装置并将电能输送给继电保护装置，所述的外部电源通过充放电模块连接储能模块，所述充放电模块包括充电模块和放点模块，所述的储能模块是由互相串联的可单独充电的三个超级电容组成超级电容组，所述控制单元对储能模块的三个超级电容的充放电进行控制，所述外部电源通过充电模块对储能模块进行充电，所述储能模块通过放电模块连接升压稳压模块进行放电，所述控制单元电源连接在升压稳压模块其中一个输出端，在外部电源出现意外时，控制单元控制储能单元作为备用电源，其中所述控制单元为89C51单片机；

进一步地，所述的充放电模块包括四个金氧半场效晶体管，其中金氧半场效晶体管G7、金氧半场效晶体管G9、金氧半场效晶体管G10并联，该并联电路与外部电源之间串联连接有金氧半场效晶体管G11和一个二极管，同时，所述金氧半场效晶体管G7和恒流源串联，所述金氧半场效晶体管G9和金氧半场效晶体管G10分别和一个二极管串联，构成一个可控的双向导通开关，所述的四个金氧半场效晶体管由控制单元控制其通断，在充电阶段时，控制单元控制金氧半场效晶体管G9和金氧半场效晶体管G10关断，金氧半场效晶体管G7、金氧半场效晶体管G11导通，外部电源为继电保护装置供电，同时通过恒流源为储能模块充电，当储能模块充电结束后，控制单元控制金氧半场效晶体管G7关断，金氧半场效晶体管G10、金氧半场效晶体管G10导通，储能模块的端电压与外部电压相等，当外部电源异常时，储能模块通过金氧半场效晶体管G10直接与继电保护装置连接，进行供电；

进一步地，所述的恒流源为输入电流和输出电流相等的电流镜电流；

进一步地，所述升压稳压模块包括五个金氧半场效晶体管和五个DC/DC变换器，其中金氧半场效晶体管G1与一个DC/DC变换器串联后给继电保护装置的逻辑电源提供电能，金氧半场效晶体管G2和金氧半场效晶体管G3分别与一个DC/DC变换器串联后给继电保护装置的模拟电源提供电能，金氧半场效晶体管G4与一个DC/DC变换器串联后给继电保护装置的逻辑电源提供电能，金氧半场效晶体管G5与一个DC/DC变换器串联后给单片机提供电能；

进一步地，所述储能模块包括超级电容C1、超级电容C2和超级电容C3、可控双向导通开关K1、可控双向导通开关K3、可控双向导通开关K5、旁路开关K2、旁路开关K4、旁路开关K6，所述可控双向导通开关K1、超级电容C1、可控双向导通开关K3、超级电容C2、可控双向导通开关K5和超级电容C3依次串联，其中，所述旁路开关K2和限流电阻R1串联后与可控双向导通开关K1和超级电容C1并联，所述旁路开关K4和限流电阻R2串联后与可控双向导通开关K3和超级电容C2并联，所述旁路开关K6和限流电阻R3串联后与可控双向导通开关K5和超级电容C3并联，所述单片机对双向导通开关和旁路开关进行控制。