CN110620425A - 配电房二次设备供电电路及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种配电房二次设备供电电路及装置，该电路包括整流滤波模块、电池模块及第一变压模块；所述整流滤波模块的输入端用于连接电源，所述整流滤波模块的输出端与所述第一变压模块的输入端连接，所述第一变压模块的输出端与所述电池模块连接，所述第一变压模块的输出端还用于连接第一负载，当配电房线路正常供电时，配电房的交流电通过整流滤波模块输出稳定的直流电，再经过第一变压模块变压，以为负载即配电房二次设备提供正常的供电电压，此时，第一变压模块输出的电压为电池模块充电；当配电房线路出现故障时，电池模块放电，以为配电房二次设备提供电源，从而可以提升配电房二次设备供电的可靠性，保证二次设备可靠运行。

Description

配电房二次设备供电电路及装置

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种配电房二次设备供电电路及装置。

背景技术

目前，电网企业大量配电房位处大型楼盘地下室、城中村或偏僻山区等运营商信号覆盖较差的区域，无线信号强度弱，稳定性低，难以满足配电自动化终端稳定运行的要求。有源信号增益装置具有信号放大效果显著，其信号放大强度强于无源延长天线且易于施工安装等优点，因此，有源信号增益装置被广泛应用于配电房中，以增强配电房的信号。

目前，有源信号增益装置通常采用配电房的交流电供电，该供电方式可靠性低，当配电房线路发生故障跳闸时，交流电失电，配电房低压工作电源随即中断，有源增益无法继续发挥信号增强作用，导致自动化终端无法正常将故障指示报文上送至自动化主站，无法支持调度和急修人员进行故障查找以及遥控故障处理，制约了自动化系统实用性的发挥，也就是说，传统的供电方式无法为配电房的二次设备提供可靠的电源。

发明内容

基于此，有必要针对传统二次设备供电方式可靠性低的问题，提供一种配电房二次设备供电电路及装置。

一种配电房二次设备供电电路，包括整流滤波模块、电池模块及第一变压模块；所述整流滤波模块的输入端用于连接电源，所述整流滤波模块的输出端与所述第一变压模块的输入端连接，所述第一变压模块的输出端与所述电池模块连接，所述第一变压模块的输出端还用于连接第一负载。

上述配电房二次设备供电电路，当配电房线路正常供电时，配电房的交流电通过整流滤波模块输出稳定的直流电，再经过第一变压模块变压，以为负载即配电房二次设备提供正常的供电电压，此时，第一变压模块输出的电压为电池模块充电；当配电房线路出现故障时，电池模块放电，以为配电房二次设备提供电源，从而可以提升配电房二次设备供电的可靠性，保证二次设备可靠运行。

在其中一个实施例中，所述第一变压模块包括变压器、变压控制单元及整流单元；所述整流滤波模块的输出端与所述变压器的输入端连接，所述变压器的输入端还与所述变压控制单元连接，所述变压器的输出端与所述整流单元的输入端连接，所述整流单元的输出端与所述电池模块连接，所述整流单元的输出端还用于连接所述第一负载。

在其中一个实施例中，所述的配电房二次设备供电电路还包括第一指示模块，所述第一变压模块的输出端与所述第一指示模块连接。

在其中一个实施例中，所述第一指示模块包括电阻R1及发光二极管D1，所述电阻R1的第一端与所述第一变压模块的第一输出端连接，所述电阻R1的第二端与所述发光二极管D1的正极连接，所述发光二极管D1的负极与所述第一变压模块的第二输出端连接。

在其中一个实施例中，所述的配电房二次设备供电电路还包括至少一个第二变压模块，各所述第二变压模块的输入端与所述第一变压模块的输出端连接，每一所述第二变压模块的输出端用于连接一第二负载。

在其中一个实施例中，所述的配电房二次设备供电电路还包括至少一个第二指示模块，各所述第二变压模块的输出端与一所述第二指示模块连接。

在其中一个实施例中，所述第二指示模块包括限流电阻及发光二极管D2，所述第二变压模块的第一输出端通过所述限流电阻与所述发光二极管D2的正极连接，所述发光二极管D2的负极与所述第二变压模块的第二输出端连接。

在其中一个实施例中，所述的配电房二次设备供电电路还包括第三指示模块，所述第三指示模块与所述整流滤波模块的输出端连接。

在其中一个实施例中，所述的配电房二次设备供电电路还包括活化继电器控制模块，所述活化继电器控制模块与所述电池模块连接。

在其中一个实施例中，一种配电房二次设备供电装置，包括上述任一实施例中所述的配电房二次设备供电电路。

附图说明

图1为本发明一实施例的配电房二次设备供电电路的结构示意图；

图2为本发明另一实施例的配电房二次设备供电电路的结构示意图；

图3为本发明一个实施例中的整流滤波模块的电路原理图图；

图4为本发明一个实施例中的第一变压模块的电路原理图；

图5为本发明一个实施例中的第一指示模块的电路原理图；

图6为本发明一个实施例中的第二变压模块及第二指示模块的电路原理图；

图7为本发明一个实施例中的第三指示模块的电路原理图；

图8为本发明一个实施例中的活化继电器控制模块的电路原理图；

图9为本发明一个实施例中的电池活化检测模块、交流输入失电检测模块、电池欠压检测模块及过压检测模块的电路原理图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

例如，提供一种配电房二次设备供电电路，包括整流滤波模块、电池模块及第一变压模块；所述整流滤波模块的输入端用于连接电源，所述整流滤波模块的输出端与所述第一变压模块的输入端连接，所述第一变压模块的输出端与所述电池模块连接，所述第一变压模块的输出端还用于连接第一负载。

上述配电房二次设备供电电路，当配电房线路正常供电时，配电房的交流电通过整流滤波模块输出稳定的直流电，再经过第一变压模块变压，以为负载即配电房二次设备提供正常的供电电压，此时，第一变压模块输出的电压为电池模块充电；当配电房线路出现故障时，电池模块放电，以为配电房二次设备提供电源，从而可以提升配电房二次设备供电的可靠性，保证二次设备可靠运行。

在其中一个实施例中，请参阅图1，一种配电房二次设备供电电路10，包括整流滤波模块200、电池模块400及第一变压模块300；所述整流滤波模块200的输入端用于连接电源100，所述整流滤波模块200的输出端与所述第一变压模块300的输入端连接，所述第一变压模块300的输出端与所述电池模块400连接，所述第一变压模块300的输出端还用于连接第一负载510。

具体的，所述电源为配电房的交流电源，本实施例中的，配电房二次设备供电电路应用于给配电房的二次设备提供电源，应当理解的是，配电房的二次设备是指对配电房的一次设备进行控制，保护作用的设备，例如继电器，控制开关，指示灯，测量仪表等。配电房的二次设备通常低压直流电源供电，因此，通过设置整流滤波模块及第一变压模块，将配电房输出的交流市电转化成直流电，并通过第一变压模块变压，以为负载提供所需电源，也就是为配电房的二次设备提供稳定电源，在其中一个实施例中，所述第一负载为配电房的二次设备。

具体的，整流滤波模块具有整流及滤波的功能，当配电房线路正常时，整流滤波模块的输入端能够接收到配电房输出的交流电，并将交流电转化成稳定的直流电，并通过第一变压模块输出负载所需的直流电源，一方面给负载提供电源，另一方面给电池模块充电，以使负载能够正常工作，并且使电池模块进入浮充状态，保证电池模块的电量充足；当配电房线路异常时，配电房无法输出交流电，即第一变压模块无法为负载提供所需的直流电源，此时，电池模块处于放电状态，电池模块为负载提供所需电源，以使负载能够正常工作。例如，所述负载为有源信号增益装置，通过设置上述配电房二次设备供电电路，能够有效解决有源信号增益装置在交流失电后无法发挥信号放大作用的问题，保证了跳闸线路故障指示信息的即时上送，确保调度人员能够第一时间获取故障定位信息，并指挥急修人员进行故障排查，甚至可根据自动化系统指示直接遥控隔离故障并恢复非故障区供电，显著缩短故障处理时间，提高供电可靠性和客户满意度。提升配电房二次设备供电的可靠性，在其中一个实施例中，所述整流滤波模块200的具体电路图如图3所示。

上述配电房二次设备供电电路，当配电房线路正常供电时，配电房的交流电通过整流滤波模块输出稳定的直流电，再经过第一变压模块变压，以为负载即配电房二次设备提供正常的供电电压，此时，第一变压模块输出的电压为电池模块充电；当配电房线路出现故障时，电池模块放电，以为配电房二次设备提供电源，从而可以提升配电房二次设备供电的可靠性，保证二次设备可靠运行。

为了使所述第一变压模块输出稳定的直流电，在其中一个实施例中，请参阅图3和图4，所述第一变压模块300包括变压器320、变压控制单元310及整流单元330；所述整流滤波模块200的输出端与所述变压器320的输入端连接，所述变压器320的输入端还与所述变压控制单元310连接，所述变压器320的输出端与所述整流单元330的输入端连接，所述整流单元330的输出端与所述电池模块400连接，所述整流单元330的输出端还用于连接所述第一负载。具体的，所述变压控制单元用于控制所述整流滤波模块的输出端与所述变压器的输入端的导通或者断开，也就是说，所述变压控制单元用于控制所述整流滤波模块的输出端与所述变压器的输入端连接，或者用于控制所述整流滤波模块的输出端与所述变压器的输入端断开连接，通过设置变压控制模块，从而便于用户控制变压器是否连接电源。所述整流单元用于将所述变压器输出的交流电转化成直流电；应当理解的是，所述变压器为隔离变压器，其输出的是交流电，通过设置整流单元，将变压器输出的交流电转换成直流电，以使所述第一变压模块输出稳定的直流电，进而为所述负载提供稳定的直流电。

在其中一个实施例中，请参阅图4，所述变压控制单元包括MOS管(metal-oxide-semiconductor，金属氧化物半导体场效应晶体管)Q1、MOS管Q2及周围电路，所述MOS管Q1的漏极与所述整流滤波模块的输出端连接，所述MOS管Q1的源极与所述变压器的第一输入端连接，所述变压器的第二输入端与所述MOS管Q2的漏极连接，所述MOS管Q2的源极用于接地。所述变压控制单元的具体电路图如图4所示，本实施例中，不再赘述。

在其中一个实施例中，所述第一变压模块为变压芯片，所述变压芯片的输入端与所述整流滤波模块的输出端连接，所述变压芯片的输出端用于连接所述第一负载，所述变压芯片的输出端还与所述电池模块连接。

为了便于工作人员查看负载是否正常工作，在其中一个实施例中，请参阅图5，所述配电房二次设备供电电路还包括第一指示模块710，所述第一变压模块300的输出端与所述第一指示模块710连接。具体的，所述第一变压模块的输出端用于连接第一负载，当所述第一变压模块输出直流电时，也就是负载正常供电时，第一指示模块接收所述第一变压模块提供的电源，发出指示信号，以提醒工作人员负载的工作状态。

在其中一个实施例中，请再次参阅图5，所述第一指示模块710包括电阻R1及发光二极管D1，所述电阻R1的第一端与所述第一变压模块300的第一输出端连接，所述电阻R1的第一端还用于与第一负载510的一端连接，所述电阻R1的第二端与所述发光二极管D1的正极连接，所述发光二极管D1的负极与所述第一变压模块的第二输出端连接，所述发光二极管D1的负极还用于与第一负载的另一端连接。具体的，当负载正常工作时，即第一变压模块输出直流电源时，直流电源流经电阻R1及发光二极管D1，以使发光二极管D1发亮，起到指示作用，以便于工作人员查看负载是否处于工作状态。

为了便于用户控制第一变压模块给负载供电。在其中一个实施例中，所述配电房二次设备供电电路还包括第一开关，所述第一开关的第一端与所述第一变压模块的输出端连接，所述第一开关的第二端用于连接所述第一负载。在其中一个实施例中，所述第一指示模块与所述第一开关的第二端连接。在其中一个实施例中，所述第一开关为空气开关。通过设置第一开关，用户根据实际需求，控制第一开关导通或者断开，以控制第一变压模块是否需要为负载供电或断电。

为了便于配电房二次设备供电电路给不同二次设备供电，在其中一个实施例中，请参阅图2，所述配电房二次设备供电电路10还包括至少一个第二变压模块600，各所述第二变压模块600的输入端与所述第一变压模块300的输出端连接，各所述第二变压模块600的输出端用于连接一第二负载520。在一个实施例中，各第二变压模块输出的电压不同。具体的，配电房具有多个二次设备，不同的二次设备所需的电压也不同，每一第二负载对应一配电房二次设备。如此，通过设置至少一个第二变压模块，将所述第一变压模块输出的电压进行变压，以满足不同二次设备的供电需求。

在其中一个实施例中，所述第二变压模块包括变压芯片及周围电路，其具体电路图如图6所示。

在其中一个实施例中，所述第二变压模块的数量有三个，分别输出24V、12V及5V直流电，即分别将所述第一变压模块的输出的48V直流电压转换成24V、12V及5V直流电，各第二变压模块与不同二次设备连接，第二变压模块与二次设备对应连接，以为二次设备提供所需的直流电源。如此，通过设置三个第二变压模块，分别输出三个不同直流电，从而可以为不同的二次设备供电，以满足各个二次设备的供电需求。

为了便于工作人员查看与第二变压模块连接的负载是否正常工作，在其中一个实施例中，请参阅图6，所述配电房二次设备供电电路还包括至少一个第二指示模块720，每一所述第二变压模块600的输出端与一所述第二指示模块720连接。具体的，在每一第二变压模块与第二负载的连线之间设置一第二指示模块，当第二变压模块处于正常工作状态时，对应的第二指示模块发出指示信号，以便于用户查看对应的第二变压模块的工作状态。

在其中一个实施例中，请参阅图6，所述第二指示模块720包括限流电阻及发光二极管D2，所述第二变压模块600的第一输出端通过所述限流电阻与所述发光二极管D2的正极连接，所述发光二极管D2的负极与所述第二变压模块600的第二输出端连接。在其中一个实施例中，所述限流电阻包括电阻R2及电阻R3，所述第二变压模块600的第一输出端分别与所述电阻R2的第一端及所述电阻R3的第一端连接，所述电阻R2的第二端及所述电阻R3的第二端与所述发光二极管D2的正极连接，所述发光二极管D2的负极与所述第二变压模块600的第二输出端连接，所述第二变压模块600的第一输出端用于与第二负载520的一端连接，所述第二变压模块600的第二端用于与第二负载520的另一端连接。具体的，上述第二指示模块，通过设置限流电阻，能够减小流经发光二极管D2的电流，以避免发光二极管D2因电流过大导致击穿，以更好地保护发光二极管D2，进一步的，当第二变压模块处于正常工作时，第二变压模块输出的直流电源流经发光二极管D2，以起到指示作用，以便于用户查看对应第二变压模块的工作状态。

在其中一个实施例中，所述的配电房二次设备供电电路还包括至少一个第二开关，所述第一变压模块的输出端分别与各第二开关的第一端连接，每一第二开关的第二端与一所述第二变压模块的输入端连接。在其中一个实施例中，所述第二开关为空气开关。具体的，第二开关的设置方式不限于上述实施例，只要控制与第二变压模块连接的负载是否供电即可，例如，第二开关的设置方式可以是，每一所述第二变压模块的输出端与一第二开关的第一端连接，所述第二开关的第二端与所述第二负载连接，该设置方式也可以实现控制对应的第二负载供电，以便于用户控制每一负载的供电状态。

为了便于用户查看配电房引出的交流电是否正常供电，在其中一个实施例中，请参阅图7，所述配电房二次设备供电电路还包括第三指示模块730，所述第三指示模块730与所述整流滤波模块的输出端连接。具体的，通过将第三指示模块连接至整流滤波模块的输出端，当配电房线路正常时，即配电房能够正常输出交流电，整流滤波模块用于将配电房输出的交流电转换成直流电，并将所述直流电发送至第三指示模块，以使第三指示模块发出指示信号，以便于工作人员查看配电房线路状态，进一步的，通过设置多个指示模块，当负载出现供电异常时，工作人员通过指示模块发出的指示信号，能够快速分析故障原因。

在其中一个实施例中，请参阅图8，所述配电房二次设备供电电路还包括活化继电器控制模块800，所述活化继电器控制模块800与所述电池模块连接，所述活化继电器控制模块800用于对所述电池模块进行活化处理。在其中一个实施例中，所述活化继电器控制模块800包括活化启动单元810及活化停止单元820，所述活化启动单元810及所述活化停止单元820分别与所述电池模块连接，所述活化启动单元用于启动对所述电池模块进行活化处理，所述活化停止单元用于停止所述电池模块活化处理。具体的，活化处理，即电池活化，电池活化是指对浮充的电池进行深度放电处理，即将电池的电量释放完全，激活电池的活性，保持电池的性能。通过设置活化继电器控制模块，以对电池模块进行活化处理，从而可以激活电池模块的活性，保持电池模块的性能，以延长电池模块的使用寿命。

在其中一个实施例中，所述配电房二次设备供电电路还包括电池活化检测模块，所述电池活化检测模块用于检测电池模块活化信息。在其中一个实施例中，所述配电房二次设备供电电路还包括交流输入失电检测模块，所述交流输入失电检测模块与所述整流滤波模块的输出端连接，所述交流输入失电检测模块用于检测交流输入失电信息。在其中一个实施例中，所述配电房二次设备供电电路还包括电池欠压检测模块，所述电池欠压检测模块用于检测所述电池模块的欠压信息。在其中一个实施例中，所述配电房二次设备供电电路还包括过压检测模块，所述过压检测模块用于检测所述第一变压模块输出电压是否超过设定值。在其中一个实施例中，请参阅图9，所述配电房二次设备供电电路还包括电池活化检测模块910，所述电池活化检测模块910用于检测电池模块活化信息；所述配电房二次设备供电电路还包括交流输入失电检测模块920，所述交流输入失电检测模块920与所述整流滤波模块的输出端连接，所述交流输入失电检测模块920用于检测交流输入失电信息；所述配电房二次设备供电电路还包括电池欠压检测模块930，所述电池欠压检测模块930用于检测所述电池模块的欠压信息；所述配电房二次设备供电电路还包括过压检测模块940，所述过压检测模块940用于检测所述第一变压模块输出电压是否超过设定值。

上述配电房二次设备供电电路，通过设置电池活化检测模块、交流输入失电检测模块、电池欠压检测模块及过压检测模块，所述电池活化检测模块用于检测电池模块活化信息，所述交流输入失电检测模块用于检测交流输入失电信息，所述电池欠压检测模块用于检测所述电池模块的欠压信息，所述过压检测模块用于检测所述第一变压模块输出电压是否超过设定值，对配电房二次设备电路各方面性能进行检测，从而便于工作人员查看配电房二次设备电路是否正常工作。在一个实施例中，电池活化检测模块、交流输入失电检测模块、电池欠压检测模块及过压检测模块的具体电路图如图9所示，本实施例中不再赘述。

在其中一个实施例中，一种配电房二次设备供电装置，包括上述任一实施例中所述的配电房二次设备供电电路。所述配电房二次设备供电电路包括整流滤波模块、电池模块及第一变压模块；所述整流滤波模块的输入端用于连接电源，所述整流滤波模块的输出端与所述第一变压模块的输入端连接，所述第一变压模块的输出端与所述电池模块连接，所述第一变压模块的输出端还用于连接第一负载。

上述配电房二次设备供电装置，当配电房线路正常供电时，配电房的交流电通过整流滤波模块输出稳定的直流电，再经过第一变压模块变压，以为负载即配电房二次设备提供正常的供电电压，此时，第一变压模块输出的电压为电池模块充电；当配电房线路出现故障时，电池模块放电，以为配电房二次设备提供电源，从而可以提升配电房二次设备供电的可靠性，保证二次设备可靠运行。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种配电房二次设备供电电路，其特征在于，包括整流滤波模块、电池模块及第一变压模块；

所述整流滤波模块的输入端用于连接电源，所述整流滤波模块的输出端与所述第一变压模块的输入端连接，所述第一变压模块的输出端与所述电池模块连接，所述第一变压模块的输出端还用于连接第一负载。

2.根据权利要求1所述的配电房二次设备供电电路，其特征在于，所述第一变压模块包括变压器、变压控制单元及整流单元；

所述整流滤波模块的输出端与所述变压器的输入端连接，所述变压器的输入端还与所述变压控制单元连接，所述变压器的输出端与所述整流单元的输入端连接，所述整流单元的输出端与所述电池模块连接，所述整流单元的输出端还用于连接所述第一负载。

3.根据权利要求1所述的配电房二次设备供电电路，其特征在于，还包括第一指示模块，所述第一变压模块的输出端与所述第一指示模块连接。

4.根据权利要求3所述的配电房二次设备供电电路，其特征在于，所述第一指示模块包括电阻R1及发光二极管D1，所述电阻R1的第一端与所述第一变压模块的第一输出端连接，所述电阻R1的第二端与所述发光二极管D1的正极连接，所述发光二极管D1的负极与所述第一变压模块的第二输出端连接。

5.根据权利要求1所述的配电房二次设备供电电路，其特征在于，还包括至少一个第二变压模块，各所述第二变压模块的输入端与所述第一变压模块的输出端连接，各所述第二变压模块的输出端用于连接一第二负载。

6.根据权利要求5所述的配电房二次设备供电电路，其特征在于，还包括至少一个第二指示模块，每一所述第二变压模块的输出端与一所述第二指示模块连接。

7.根据权利要求6所述的配电房二次设备供电电路，其特征在于，所述第二指示模块包括限流电阻及发光二极管D2，所述第二变压模块的第一输出端通过所述限流电阻与所述发光二极管D2的正极连接，所述发光二极管D2的负极与所述第二变压模块的第二输出端连接。

8.根据权利要求1所述的配电房二次设备供电电路，其特征在于，还包括第三指示模块，所述第三指示模块与所述整流滤波模块的输出端连接。

9.根据权利要求1所述的配电房二次设备供电电路，其特征在于，还包括活化继电器控制模块，所述活化继电器控制模块与所述电池模块连接。

10.一种配电房二次设备供电装置，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项中所述的配电房二次设备供电电路。