[实用新型]环网柜UPS电源综合监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及配网自动化技术领域，具体涉及一种环网柜UPS电源综合监测装置。

背景技术

为提高环网柜电源系统的可靠性，环网柜中的开关、保护设备的操作电源一般都配备后备蓄电池组，尤其是针对需要交流操作电源为电动操作机构供电的环网柜，在交流失电后，需要UPS电源将直流电源逆变为交流电源以维持电动操作机构的供电。

在实际的运行过程中，可能存在UPS电源出现故障的情况，造成操作电源失电，例如蓄电池性能下降，无法放电，交流输入接触不良、UPS故障或UPS输出断路器脱扣等问题，目前针对UPS故障这一问题尚且没有有效的解决方案。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种环网柜UPS电源综合监测装置，实现对环网柜内部UPS电源的综合监测，确保环网柜内部电源工作的可靠性。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案为：

所述环网柜UPS电源综合监测装置，安装于带UPS电源的开关柜中，包括断电监测单元、UPS测试执行单元、电压采集单元、电流采集单元、内阻测试单元和控制单元；

所述断电监测单元设有三个，其中，断电监测单元Ⅰ输入端接入到环网柜电压互感器输出断路器的负荷侧的火线和零线之间，断电监测单元Ⅱ输入端接入到UPS测试执行单元与零线之间，断电监测单元Ⅲ输入端接入到UPS电源的输出火线和零线之间，三个断电监测单元输出端均连接至控制单元；

所述UPS测试执行单元串联连接到UPS电源的输入火线中；

所述电压采集单元的输入端连接到UPS电源第一节蓄电池单体的正极、负极和第二节蓄电池单体的负极，输出端连接至控制单元；

所述电流采集单元的输入端连接UPS电源的蓄电池充电线正极和蓄电池组的总正极，输出端连接至控制单元；

所述内阻测试单元连接蓄电池组的总正极和总负极，测试UPS电源内蓄电池组每节电池的单体内阻。

所述电压采集单元、电流采集单元和内阻测试单元都连接到蓄电池上，其输出信号线连接到控制单元上，电压采集单元和电流采集单元分别将蓄电池的单体电压、电流数据采集发送给控制单元，内阻测试单元测试蓄电池组内蓄电池单体内阻并发送至控制单元，辅助判断蓄电池的健康状况，UPS测试执行单元可切断UPS电源的交流输入，已测试其本身是否正常。

其中，优选方案为：

所述断电监测单元包括整流电路、信号调理电路、滤波电路和光耦，光耦输出端连接至控制单元，整流电路对输入断电监测单元的交流信号进行整流，然后通过信号调理电路对信号进行调理，经滤波电路滤波后将信号输入光耦转换为开关量信号，最后将该信号输送至控制单元，由控制单元读取信号数值。

所述UPS测试执行单元至少包含一个控制开关和一个断路器互为冗余备份；所述控制开关采用继电器，所述继电器的负载端公共点接到环网柜电压互感器输出的火线上，继电器常闭触点接到UPS电源的输入火线上，继电器控制线圈与控制单元连接。

所述电压采集单元由电压调理电路、光耦继电器和AD转换器组成，电压调理电路输入端分别连接第一节蓄电池的正极、负极和第二节电池的负极，电压调理电路输出端经光耦继电器连接至AD转换器，AD转换器输出端连接至控制单元，电压调理电路用于测量第一节和第二节蓄电池单体电压，测得的第一节和第二节蓄电池单体电压经光耦继电器传递至对应的AD转换器，AD转换器将接收到的模拟信号转换为数字信号后发送至控制单元。

所述电流采集单元包括电流传感器、电压调理电路、光耦继电器和AD转换器，所述电流传感器输入端连接UPS电源的蓄电池充电线正极和蓄电池组的总正极，电流传感器输出端通过光耦继电器连接至AD转换器，AD转换器连接至控制单元，电流传感器将电流信号转换为电压信号，通过电压调理电路连接到光耦继电器的负载输入端，送入AD转换器，AD转换器将输入的模拟信号转换为数字信号后送给控制单元。

上述AD转换器可以是独立的，也可以集成在控制单元中，控制单元可选用现有单片机芯片，例如，51系列，STM系列。

所述内阻测试单元为包括IGBT、IGBT控制电路、功率继电器和功率电阻，蓄电池总正极、总负极分别通过蓄电池内阻测试线接在功率继电器负载端的输入端、IGBT的发射极上，功率继电器负载端的输出端连接到功率电阻的一端，功率电阻另一端连接MOS管集电极。

本实用新型工作过程包括以下步骤：

1)通过电流采集单元测量UPS电源的蓄电池组充/放电电流I1，如果充/放电电流I1的绝对值小于预设的电流上限值进入下一步骤；