[实用新型]一种黑启动应急电源装置

说明书

本实用新型公开了一种黑启动应急电源装置，涉及水电工程领域。本实用新型包括多路400V交流电源，设于柜内的加热照明回路，第一开关，第二开关，第三开关，蓄电池，总成控制器，整流器，直流母线，逆变器，第一电源控制开关，第二电源控制开关和第三电源控制开关。采用电力电子变频技术，通过逆变器与蓄电池配合的方式，将直流电逆变为交流，相较于传统的A类黑启动方式，在兼顾复电迅速的优点同时，又降低了对末端用电设备适应直流供电的要求。而且考虑水电站黑启动工况的特殊性，本实用新型不设其他旁路回路和静态切换开关，不设以静态开关为代表的高精密元器件，保持单回路运行，仅涉及蓄电池的充、放电，可提高整套装置稳定性。

技术领域

本实用新型涉及水电工程领域，特别是一种黑启动应急电源装置。

背景技术

水电站在全厂交流停电时，部分采用交流供电的重要系统(如闸门泄洪系统等)、设备(如排水泵等)、功能(如机组黑启动等)会因电源停电而无法正常运行，不利于大、中型水电站的运行安全。水电站通常采用以柴油发电机为代表的 B类黑启动，通过逐级倒闸恢复交流厂用电系统中负责重要设备供电的母线电压；或直接对末端用电设备进行改造、更换，使其适配直流供电，由电站直流系统迅速为其恢复供电。

由于柴油发电机有安装条件限制，通常设置于户外，使得其往往远离水电站厂房内重要负荷的供电母线段，供电倒闸过程繁琐，复电时间较长，且安措工作量大。而以直流系统与蓄电池为代表的A类黑启动，采用直流系统为重要负荷供电，一方面水电站直流系统多为胶体蓄电池，不适用于大容量瞬时放电(如电机、水泵启动，闸门开启等)，另一方面对直流系统蓄电池容量要求较大，同时末端用电设备为适配直流供电而需进行改造、更换的投入也较高，适用性不强。

公开号为CN113141053A的发明专利公开了一种蓄电池与EPS逆变装置组合的A类黑启动装置，能够直接恢复400V机组自用电母线，应用于机组黑启动的工作场景，但该专利仅针对性设计了电源的选型计算，外部电气设计和模块配置原则，并未给出黑启动装置内部重要组件的电源设置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种黑启动应急电源装置，在满足水电站全厂失电的工况条件下，可迅速投入机组自用电母线，恢复机组黑启动所需的交流电源。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是一种黑启动应急电源装置，包括多路400V交流电源，设于柜内的加热照明回路，第一开关，第二开关，第三开关，蓄电池，总成控制器，整流器，直流母线，逆变器，第一电源控制开关，第二电源控制开关和第三电源控制开关。

所述第一开关包括多个触点；每一路所述400V交流电源的输出端串联一个所述触点形成一条串联支路，多条所述串联支路之间并联。所有所述触点的输出端并联后接入所述第二开关的输入端，所述第二开关的输出端与所述整流器的输入端串联，所述整流器的输出端经所述直流母线与所述逆变器的输入端串联，所述逆变器的输出端与所述第三开关的输入端串连；所述第三开关的输出端作为厂用电源的输出端。所述蓄电池的输入端接在所述直流母线上。所述总成控制器包括配套开关电源，所述配套开关电源包括直流电源接口和交流电源接口。所述总成控制器连接所述逆变器与整流器。

所述第一电源控制开关的输入端接入所述蓄电池，所述第一电源控制开关的输出端接入所述第二开关的电源接口；所述第二电源控制开关的输入端接在所述直流母线上，所述第二电源控制开关的输出端接入所述直流电源接口；所述第三电源控制开关的输入端接入所述逆变器的输出端，所述第三电源控制开关的输出端分两路分别接入所述交流电源接口和所述第三开关的电源接口。

所述第一开关用于实现对多路输入电源的分、合控制，以及本装置需进行输入、输出闭锁的要求。在水电站全厂失电后，装置两路交流动力电源消失，若需要进行操作，则需提供稳定的操作控制电源，因此所述第二开关的控制电源及所述第一电源控制开关的输入端接入直流，为简化电路，设计为由所述蓄电池提供。所述第二开关设为远程控制，由水电站计算机监控系统进行远方合、分闸控制。