CN202978417U - 配电自动化移动试验电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及配电自动化移动试验电源，包括电源模块、整流逆变电源模块、蓄电池组和信号指示单元，所述整流逆变电源模块的第一输入端通过第一直流空气开关连接交流电源输入端，所述整流逆变电源模块的第二输入端分别通过电源模块和第二直流空气开关连接直流电源输入端，所述整流逆变电源模块的第三输入端通过第三直流空气开关连接蓄电池组，所述的整流逆变电源模块还连接有信号指示单元。所述试验电源满足智能化配电网检修的试验要求，提供具有电压稳定、容量充足、便携经济、安全可靠、环保优质的试验电源，提高了配电网自动化检修试验水平。
Description
技术领域
本实用新型涉及配电自动化移动试验电源，应用于配电自动化现场检修领域。
背景技术
配电自动化技术在中国实用化发展刚刚起步，随着配电网中智能终端覆盖率的提升，现场检修工作将日益频繁。由于配电网的多分段结构特点，配电自动化智能终端在线路（包括架空线路和电缆）上将沿线安装，供电一般取自与电压或电流互感器，当线路停电检修时，上述智能终端将失去检修电源。现代FTU、DTU、TTU中的后备电源由于其储能元件容量小，也不能满足检修试验要求。
针对配电自动化检修供电电源市场供应情况进行调研，还无成套的配电自动化专用试验电源，特别是目前配电自动化终端、就地通信模块及配电网断路器操作回路的供电电源一般采用直流24V或48V，现有现场检修电源无同时提供上述两种电压等级的产品，不能满足当前配电自动化设备的现场检修。虽然现场检修中也有采用交流柴油发电机产生交流电源，再经过调压器变压、整流设备整流后，最后通过进行直流调压供给设备供电。但这种情况需要设备多、现场接线复杂、污染（包括噪音）严重，不利于城区内、居民区内配电自动化设备的检修。另外，城市配电网中配电自动化终端设置点多面广、分布于城市和城郊的大街小巷，现有设备的便携性也较差，影响供电可靠性的提高和优质服务水平的提升。
发明内容
针对以上现有技术的不足，本实用新型提供一种配电自动化移动试验电源。以满足智能化配电网检修试验要求，提供具有电压稳定、容量充足、便携经济、安全可靠、环保优质的试验电源，提高了配电网自动化检修试验水平。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
配电自动化移动试验电源，该电源包括电源模块、整流逆变电源模块、蓄电池组和信号指示单元，所述整流逆变电源模块的第一输入端通过第一直流空气开关连接交流电源输入端，所述整流逆变电源模块的第二输入端分别通过电源模块和第二直流空气开关连接直流电源输入端，所述整流逆变电源模块的第三输入端通过第三直流空气开关连接蓄电池组，所述的整流逆变电源模块还连接有信号指示单元。
进一步，所述蓄电池组包括24V和48V直流电压输出。
进一步，所述电源模块与24V直流电源连接。
进一步，所述第二直流空气开关与48V直流电源连接。
本实用新型的优点在于：
1）移动试验电源的全部设备均布置在一个可移动的机箱上，便于现场工作的应用，体积小、重量轻的特点使得现场检修工作强度有效降低。原来需要5人搬运的设备，现在仅1人即可完成工作。
2）配电自动化移动试验电源，经过电路的计算及设计，可以满足配电自动化智能单元现场检修的交流220V、直流24V、直流48V供电电源要求，解决了原有现场设备单元多、接线复杂的问题。现场试验过程中，电源系统不需要接线，大大提升试验效率，累计减少试验时间1小时/次，有效提高了配电网供电可靠性。
3）提高现场检修工作的安全程度，由于试验电源无外漏接线端子，减少了试验人员接触带电接线柱的可能性。
附图说明
图1：本实用新型结构原理图。
具体实施方式
如图1所示为本实用新型结构原理图，配电自动化移动试验电源包括电源模块、整流逆变电源模块、蓄电池组和信号指示单元，所述整流逆变电源模块的第一输入端通过第一直流空气开关连接交流电源输入端，所述整流逆变电源模块的第二输入端分别通过电源模块和第二直流空气开关连接直流电源输入端，所述整流逆变电源模块的第三输入端通过第三直流空气开关连接蓄电池组，所述的整流逆变电源模块还连接有信号指示单元。所述蓄电池组包括24V和48V直流电压输出。所述电源模块与24V直流电源连接。所述第二直流空气开关与48V直流电源连接。下面对试验电源工作过程进行说明。
正常将输入的交流220V变换成配电自动化终端设备供电的24V直流及柱上断路器操作回路使用的直流48V，该48V也可以供就地的通信设备使用。移动试验电源应满足直接交流220V的输出，即在试验现场有交流220V的情况下，可以直接输出交流220V电压供相关的负载使用，并同步进行后备蓄电池组的充电及24V和48V直流电压的变换和输出。直流48V需要满足就地1台断路器操作及通信设备的供电容量要求，最大瞬时功率约400W直流。直流24V需要满足就地1台断路器操作及通信设备的供电容量要求，最大瞬时功率约400W直流（主要是为适应FTU、DTU装置工作电源及断路器操作电源均为直流24V的情况）。设置直流蓄电池作为后备电源。在充满电并无输入交流充电的情况下，满足6路断路器分合闸4次。采用蓄电池组充电的人机互动模式，实现对蓄电池的精益化充放电管理，当蓄电池电压降低需要进行活化、充电或放电时，蓄电池管理模块输出相应的信号，通知试验人员，进行相关的操作。在现场试验中，由于蓄电池可能出于连续放电状态，当蓄电池电压下降到不允许的低值时，应及时发出信号。电源系统装在一个铝合金箱内。
根据对配电网试验要求及移动式电源设备储能技术的研究，采用蓄电池组及采用超级电容的方法是首选的两种方案。超级电容式近年来发展起来的新的储能技术设备，运行维护工作量小，重量轻，但储能容量较小，不能满足现场试验的长时间工作要求，所以蓄电池组储能为本装置储能单元的选择方案。蓄电池组工作状态和寿命受温度的影响较为严重，需要做好保温措施，同时还要采取高温工况下的散热措施。
蓄电池组容量的选择：现场无交流供电的检修试验工作中，配电自动化试验电源首先提供整个就地通信系统的供电，然后再进行单台FTU+对应断路器试验，所以仅考虑1台FTU+1台断路器+通信系统供电的模式配置移动试验电源的总容量，其中考虑FTU容量75W、断路器操作回路及储能300W、通信系统20W，瞬时最大计算功率为395W。根据蓄电池瞬时输出功率计算可靠系数要求（综合考虑温度系数1.1、老化系数1.1及裕度系数1.15），选择实用系数为1.4。则设计要求的蓄电池瞬时最大功率为395W×1.4=553W。蓄电池组端电压要求有24V和48V直流电压输出，蓄电池组端电压48V直流模式，而24V直流采用48V/24V电压变换模块实现。选用的智能蓄电池管理模块要输出48V直流电压对蓄电池进行充电。根据计算容量及端电压要求，蓄电池组选择4只，其单只端电压为24V，这样两两串联后再并联，满足端电压及容量两个方面的要求。
附图中1DY为配电自动化移动试验电源智能管理模块，2DY为直流48V转换24V模块。在交流电源输入回路接入220V交流电压，合上QF11交流自动空气开关，提供智能管理模块工作电源，1DY17、1DY15端子输出48V直流电源，供即时负载使用，合上QF1直流空气开关，1SY5、1SY6即可输出直流48V电压，合上QF直流空气开关，1SY3、1SY4即可输出直流24V电压。
智能管理模块另一路直流输出48V（1DY19、1DY21），为蓄电池组提供充电电源，合上QF2直流空气开关，即可为蓄电池组充电。
1ZS为配电自动化移动试验电源的信号指示单元，可以选用24V光隔端子或者24V信号指示灯。
信号指示回路的工作电源直接取在24V直流电源输出，保证不论移动试验电源是否接入交流充电电源，信号指示单元均可正常工作（蓄电池储能情况下）
信号回路设计为电源智能管理模块输出空节点方式，其中包括：
电源故障指示开入：电源输出在短路、保护、欠压等状态下，该指示灯点亮；
电池欠压指示开入：电池电压低于40V左右时，指示灯点亮，指示电池欠压；
电池活化指示开入：电池活化时，该指示灯点亮；
智能管理模块工作指示开入：当智能电源模块有输入时，指示灯点亮。
为保证蓄电池组工作在正常状态，需要对蓄电池组进行运行和维护，蓄电池组第一次带电或需要为负载供电时，按“电池启动”按钮，投入蓄电池组作为供电电源。当需要推出蓄电池组时，按“电池退出”按钮，将蓄电池组退出运行。注意在蓄电池活化过程中，禁止按“电池退出”按钮，否则会造成负荷供应的中断。
需要对蓄电池组进行活化时，按“活化启动”按钮，活化工作完成后，按“活化退出”或依据智能电源管理模块自行判断退出活化流程。
智能移动试验点烟内部有后备蓄电池，是维护的重点，需要半年左右对电池进行一次活化操作。活化前，蓄电池应处于充满状态；按下活化按钮（注意此时，蓄电池投入空开应投入，交流输入电源可有可无，智能电源带载运行），启动电池活化；活化完成后，智能电源自动退出活化状态，并自动关断电池。
正常蓄电池充电时间为8小时，智能电源管理模块控制蓄电池按照恒流恒压模式充电并自动化转入浮充电方式。
在东山坡512线路停电过程中，对#2、#3环网柜的DTU及2进4出线路断路器进行检修试验，移动试验电源能够满足整个试验过程中设备的供电要求，无报警现象。
应当理解，以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.配电自动化移动试验电源，其特征在于，该电源包括电源模块、整流逆变电源模块、蓄电池组和信号指示单元，所述整流逆变电源模块的第一输入端通过第一直流空气开关连接交流电源输入端，所述整流逆变电源模块的第二输入端分别通过电源模块和第二直流空气开关连接直流电源输入端，所述整流逆变电源模块的第三输入端通过第三直流空气开关连接蓄电池组，所述的整流逆变电源模块还连接有信号指示单元。
2.根据权利要求1所述的配电自动化移动试验电源，其特征在于，所述蓄电池组包括24V和48V直流电压输出。
3. 根据权利要求1所述的配电自动化移动试验电源，其特征在于，所述电源模块与24V直流电源连接。
4. 根据权利要求1所述的配电自动化移动试验电源，其特征在于，所述第二直流空气开关与48V直流电源连接。
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| CN104779698A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-07-15 | 国家电网公司 | 一种配网自动化主站与配电终端的调试装置 |
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