一種免維護柱上開關用直流電源系統的製作方法

2023-09-17 09:48:45

本實用新型屬於直流電源技術領域，尤其是一種免維護柱上開關用直流電源系統。

背景技術：

2009年國家電網公司提出了建設智能電網的目標。智能電網的建設提高了對控制可靠性的要求，特別是配電網，由於其控制點眾多、環境惡劣，要求直流控制電源高可靠免維護的要求成為必然。

目前，在電力直流電源系統中，能量儲能主要由蓄電池承擔，但蓄電池存在的最大問題是使用壽命短。雖然蓄電池的理論壽命在10年以上，但是由於使用不當或者環境溫度變化劇烈，都可以導致實際壽命縮短到3-5年，在華北地區的戶外運行壽命只有1～2年；蓄電池組完全放電後，再次完全充滿需要時間較長，達到10小時以上；當蓄電池的一致性不好時，整組蓄電池的性能指標只能以其中性能最差的一支蓄電池為準。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種設計合理、安全性強、可靠性高且使用壽命長的免維護柱上開關用直流電源系統。

本實用新型解決其技術問題是採取以下技術方案實現的：

一種免維護柱上開關用直流電源系統，包括220V交流電源、交直流轉換裝置、儲能裝置、直流電壓轉換裝置、分合閘用大容量電容、柱上開關永磁斷路器、檢測及控制輔助電路和柱上開關控制裝置；所述220V交流電源串聯交直流轉換裝置、儲能裝置和直流電壓轉換裝置，該交直流轉換裝置及直流電壓轉換裝置還連接檢測及控制輔助電路；該交直流轉換裝置及直流電壓轉換裝置還分別連接分合閘用大容量電容為其充電，該交直流轉換裝置及直流電壓轉換裝置還分別連接柱上開關控制裝置為其供電。

所述儲能裝置為超級電容。

本實用新型的優點和積極效果是：

1、本電源系統採用超級電容作為儲能器件，避免了使用蓄電池需要定時維護的缺點，實現了真正意義上的直流電源作業系統免維護功能。

2、本電源系統在儲能裝置電壓達到直流電壓轉換裝置的啟動電壓時，直流變換電路輸出兩路直流電，分別為分合閘用大容量電容和柱上開關控制裝置供電。

3、本電源系統中的交直流轉換裝置與直流電壓轉換裝置之間實現無縫連接，在有交流電的情況下分合閘用大容量電容與柱上開關控制裝置由交直流轉換裝置供電，交流電停止供電的情況下由直流電壓轉換裝置供電，切換過程沒有間隙。

4、本電源系統在整個電源工作的過程中檢測及控制輔助電路可以對交直流轉換裝置、儲能裝置、直流電壓轉換電路的工作狀態採集數據，並根據採集到的數據對直流電壓轉換裝置輸出控制信號。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統連接方框圖；

圖中，1：220V交流電源；2：交直流轉換裝置；3：儲能裝置；4：直流電壓轉換裝置；5：分合閘用大容量電容；6：柱上開關永磁斷路器；7：檢測及控制輔助電路；8：柱上開關控制裝置。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述：

一種免維護柱上開關用直流電源系統，如圖1所示，包括220V交流電源1、交直流轉換裝置2、儲能裝置3、直流電壓轉換裝置4、分合閘用大容量電容5、柱上開關永磁斷路器6、檢測及控制輔助電路7和柱上開關控制裝置8。其中，220V交流電源1串聯交直流轉換裝置2、儲能裝置3和直流電壓轉換裝置4；該交直流轉換裝置2與直流電壓轉換裝置4還連接檢測及控制輔助電路7用於檢測、控制各種數據；該交直流轉換裝置2還與分合閘用大容量電容5及柱上開關控制裝置8相連接，該直流電壓轉換裝置4還連接分合閘用大容量電容5和柱上開關控制裝置8；該分合閘用大容量電容5和柱上開關控制裝置8連接柱上開關永磁斷路器6。本電源系統中的儲能裝置3採用超級電容。

在本實施例中，交直流轉換裝置輸出三種電壓等級的直流電，第一路為儲能裝置充電，第二路為分合閘用大容量電容進行充電，第三路以及為柱上開關永磁斷路器控制裝置供電。直流電壓轉換裝置輸出兩路電壓等級的直流電，第一路為分合閘用大容量電容進行充電，第二路為柱上開關永磁斷路器控制裝置供電。

在實用新型的工作原理為：將220V交流電源1輸入至交直流轉換裝置2，輸出DC110V為分合閘大容量電容進行供電，輸出DC24V為柱上開關控制裝置進行供電，輸出DC63V直流電為儲能裝置3充電。當儲能裝置3達到直流電壓轉換裝置4的啟動電壓時，直流電壓轉換裝置4輸出DC110V為分合閘大容量電容進行供電，輸出DC24V為柱上開關控制裝置進行供電，他們之間的供電連接為自動轉換，沒有間隙。檢測及控制輔助電路7對交直流轉換裝置2、直流電壓轉換裝置4的工作狀態採集數據，並根據採集到的數據對直流電壓轉換裝置輸出控制信號。

需要強調的是，本實用新型所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實用新型包括並不限於具體實施方式中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據本實用新型的技術方案得出的其他實施方式，同樣屬於本實用新型保護的範圍。