CN206341032U - 低压机组黑启动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低压机组黑启动装置，包括第一双投闸刀开关、第二双投闸刀开关、不间断电源和供电电池，第一双投闸刀开关包括第一对触点、第二对触点、第三对触点和第四对触点，第二双投闸刀开关包括第五对触点和第六对触点，第一对触点、第二对触点、第三对触点和第四对触点均包括动触头、第一静触头和第二静触头，第五对触点和第六对触点均包括动触头和第一静触头。第一双投闸刀开关中各对触点的动触头与第二静触头闭合，第二双投闸刀开关中各对触点的动触头与第一静触头闭合时，接入交流电给屏内设备和它励接触器供电，接入直流电给它励回路供电。利用不间断电源和供电电池作为黑启动电源，简单方便，节省成本，适合作为低压机组黑启动电源。

Description

低压机组黑启动装置

技术领域

本实用新型涉及保电储能技术领域，特别是涉及一种低压机组黑启动装置。

背景技术

针对农村小型水电站，装机容量在800kW及以下水电站低压机组在启动时，需要给励磁辅助启励回路、断路器、自动化测控装置等设备提供电源，并启动低压机组发电并网，当发电机发出足够的电能并网后，厂内设备的电源再切换至发电机供电。有些小电站站内没有外供电源，当机组没有发电时站内无任何电源。在机组启动时需要配置一套专门的系统为电站设备供电并启动其中一台低压机组发电并网，带动其它低压机组发电并网，这个过程叫做黑启动，这套专门设备的系统叫做黑启动系统。

传统的黑启动技术是利用柴油发电机组实现黑启动，柴油发电机组具有成本高，噪声大，体积大，低温启动困难等缺点，不适合作为低压机组黑启动电源。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种适合作为低压机组黑启动电源的低压机组黑启动装置。

一种低压机组黑启动装置，包括第一双投闸刀开关、第二双投闸刀开关、不间断电源和供电电池，所述第一双投闸刀开关包括第一对触点、第二对触点、第三对触点和第四对触点，所述第二双投闸刀开关包括第五对触点和第六对触点，所述第一对触点、所述第二对触点、所述第三对触点和所述第四对触点均包括动触头、第一静触头和第二静触头，所述第五对触点和所述第六对触点均包括动触头和第一静触头，

所述第一对触点的第一静触头和所述第二对触点的第一静触头分别用于连接火线和零线，所述第一对触点的第二静触头和所述第二对触点的第二静触头连接所述不间断电源，所述第一对触点的动触头和所述第二对触点的动触头用于连接屏内设备和它励接触器；

所述第三对触点的第一静触头和所述第四对触点的第一静触头分别用于连接所述火线和所述零线，所述第三对触点的第二静触头和所述第四对触点的第二静触头分别连接所述第五对触点的第一静触头和所述第六对触点的第一静触头，所述第三对触点的动触头和所述第四对触点的动触头用于连接它励回路；所述第五对触点的动触头和所述第六对触点的动触头分别连接所述供电电池两端。

上述低压机组黑启动装置，当第一双投闸刀开关中第一对触点、第二对触点、第三对触点和第四对触点的动触头与第一静触头闭合时，接入外部市电给屏内设备、它励接触器和它励回路供电；当第一双投闸刀开关中第一对触点、第二对触点、第三对触点和第四对触点的动触头与第二静触头闭合，且第二双投闸刀开关中第五对触点和第六对触点的动触头与第一静触头闭合时，接入不间断电源输出的交流电给屏内设备和它励接触器供电，接入供电电池输出的直流电给它励回路供电。在外部交流系统失电时利用不间断电源和供电电池作为黑启动电源，简单方便，节省成本，适合作为低压机组黑启动电源。

附图说明

图1为一实施例中低压机组黑启动装置的结构图。

具体实施方式

在一个实施例中，一种低压机组黑启动装置，适用于AC400V，装机容量在800kW及以下的水电站。如图1所示，该装置包括第一双投闸刀开关1HS、第二双投闸刀开关2HS、不间断电源UPS和供电电池BAT，第一双投闸刀开关1HS包括第一对触点K1、第二对触点K2、第三对触点K3和第四对触点K4，第二双投闸刀开关2HS包括第五对触点K5和第六对触点K6。第一对触点K1、第二对触点K2、第三对触点K3和第四对触点K4均包括动触头、第一静触头和第二静触头，第五对触点K5和第六对触点K6均包括动触头和第一静触头。第一双投闸刀开关1HS为4极双投闸刀开关，第二双投闸刀开关2HS为2极双投闸刀开关。

第一对触点K1的第一静触头21和第二对触点K2的第一静触头22分别用于连接火线L和零线N，第一对触点K1的第二静触头31和第二对触点K2的第二静触头32连接不间断电源UPS，第一对触点K1的动触头11和第二对触点K2的动触头12用于连接屏内设备和它励接触器。

第三对触点K3的第一静触头23和第四对触点K4的第一静触头24分别用于连接火线L和零线N，第三对触点K3的第二静触头33和第四对触点K4的第二静触头34分别连接第五对触点K5的第一静触头21和第六对触点K6的第一静触头22，第三对触点K3的动触头13和第四对触点K4的动触头14用于连接它励回路。第五对触点K4的动触头11和第六对触点K6的动触头12分别连接供电电池BAT两端。

当第一双投闸刀开关1HS中第一对触点K1、第二对触点K2、第三对触点K3和第四对触点K4的动触头与第一静触头闭合时，接入外部市电给屏内设备、它励接触器和它励回路供电；当第一双投闸刀开关1HS中第一对触点K1、第二对触点K2、第三对触点K3和第四对触点K4的动触头与第二静触头闭合，且第二双投闸刀开关2HS中第五对触点K5和第六对触点K6的动触头与第一静触头闭合时，接入不间断电源输出的交流电给屏内设备和它励接触器供电，接入供电电池输出的直流电给它励回路供电。

它励接触器接于屏内设备交流输入回路。它励回路为交直流两用，在外部交流系统有电时，它励回路是交流供电，在外部交流系统无电源时，它励回路是直流供电。可将第一双投闸刀开关1HS中各对触点的第一静触头作为外供电源供电档，各对触点的第二静触头作为UPS(Uninterruptible Power System，不间断电源)电源供电档，将第二双投闸刀开关2HS中各对触点的第一静触头作为电池供电档。当系统交流电源有电时，手动将第一双投闸刀开关1HS打至外供电源供电档。此时屏内设备、它励用电、它励接触器都通过系统交流电源供电，这种供电方式是正常供电。当系统无交流电源时，手动将第一双投闸刀开关1HS打至UPS电源供电档，用不间断电源UPS给屏内设备及它励接触器供电，同时手动将第二双投闸刀开关2HS打至电池供电档，用供电电池BAT给它励回路供电，这种供电方式是黑启动。

供电电池BAT与第二双投闸刀开关2HS的连接方式并不唯一，具体地，供电电池BAT的正极连接第五对触点K5的动触头11，供电电池BAT的负极连接第六对触点K6的动触头12。供电电池BAT的具体类型和数量也并不唯一，本实施例中，供电电池BAT为镉镍蓄电池，使用寿命长、自放电小、使用温度范围广、耐过充过放、放电电压平稳且机械性能好。进一步地，镉镍蓄电池为12V镉镍蓄电池，且数量为两节。两个镉镍蓄电串联后连接第二双投闸刀开关2HS。

在一个实施例中，不间断电源UPS还用于连接火线L和零线N。当系统交流电源有电时，不间断电源UPS还可接入外部交流电进行充电，确保系统交流电源失电后对屏内设备和它励接触器的供电，提高了黑启动供电可靠性。

在一个实施例中，继续参照图1，第五对触点K5和第六对触点K6还包括第二静触头，第五对触点K5的第二静触头31和第六对触点K6的第二静触头32均连接不间断电源UPS。当系统交流电源有电时，可将第五对触点K5和第六对触点K6的动触头与第二静触头闭合，通过不间断电源UPS给供电电池BAT充电，确保系统交流电源失电后对它励回路的供电。

进一步地，在一个实施例中，不间断电源UPS包括交流输入端UPS_输入、交流输出端UPS_输出和直流端UPS_电池，交流输入端UPS_输入的火线端口用于连接火线L，交流输入端UPS_输入的零线端口用于连接零线N。交流输出端UPS_输出的火线端口连接第一对触点K1的第二静触头31，交流输出端UPS_输出的零线端口连接第二对触点K2的第二静触头32。直流端UPS_电池的正极连接第五对触点K5的第二静触头31，直流端UPS_电池的负极连接第六对触点K6的第二静触头32。可将第二双投闸刀开关2HS中各对触点的第二静触头作为充电档，手动将第二双投闸刀开关2HS打至充电档时，2节12V镉镍蓄电池与不间断电源UPS并在一起，利用不间断电源UPS给2节12V节镉镍蓄电池充电。

具体地，不间断电源UPS为线式UPS，在工作时采用双变换模式，当市电正常时，输入的交流电通过充电电路对蓄电池进行充电，同时整流器(AC/DC电路)将交流电转换为直流电，然后通过脉冲宽度调制技术，由逆变器(DC/AC电路)再将直流电逆变成正弦波交流电供给负载，起到无级稳压的作用。而当市电出现中断情况时，后备的蓄电池开始进入工作状态，此时蓄电池储存的直流电能通过逆变器变换成交流电压并供给负载，由于市电经过了交流到直流、再到交流的转换过程，所以市电中原有的干扰和脉冲电压成分已经过滤得非常干净，因此无论是在市电供电正常还是在市电中断，逆变器一直处于工作状态，从根本上消除了来自电网的电压波动和干扰对负载的影响，真正实现了负载的无干扰、稳压、稳频以及输出电压零中断的切换目标。

调节第一双投闸刀开关1HS和第二双投闸刀开关2HS中对应对触点的状态，在系统交流电源有电时，将第二双投闸刀开关2HS打至充电档，不间断电源UPS给自身内部电池充电，同时还给供电电池BAT进行充电。在系统交流电源无电时，不间断电源UPS将内部电池的直流电转换为交流电输出，给屏内设备和它励接触器供电，保证对低压机组黑启动的交流供电和直流供电，提高了黑启动供电可靠性。

上述低压机组黑启动装置，在外部交流系统失电时利用不间断电源和供电电池作为黑启动电源，简单方便，节省成本，适合作为低压机组黑启动电源。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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

Claims (8)

1.一种低压机组黑启动装置，其特征在于，包括第一双投闸刀开关、第二双投闸刀开关、不间断电源和供电电池，所述第一双投闸刀开关包括第一对触点、第二对触点、第三对触点和第四对触点，所述第二双投闸刀开关包括第五对触点和第六对触点，所述第一对触点、所述第二对触点、所述第三对触点和所述第四对触点均包括动触头、第一静触头和第二静触头，所述第五对触点和所述第六对触点均包括动触头和第一静触头，

所述第一对触点的第一静触头和所述第二对触点的第一静触头分别用于连接火线和零线，所述第一对触点的第二静触头和所述第二对触点的第二静触头连接所述不间断电源，所述第一对触点的动触头和所述第二对触点的动触头用于连接屏内设备和它励接触器；

所述第三对触点的第一静触头和所述第四对触点的第一静触头分别用于连接所述火线和所述零线，所述第三对触点的第二静触头和所述第四对触点的第二静触头分别连接所述第五对触点的第一静触头和所述第六对触点的第一静触头，所述第三对触点的动触头和所述第四对触点的动触头用于连接它励回路；所述第五对触点的动触头和所述第六对触点的动触头分别连接所述供电电池两端。

2.根据权利要求1所述的低压机组黑启动装置，其特征在于，所述不间断电源还用于连接所述火线和所述零线。

3.根据权利要求2所述的低压机组黑启动装置，其特征在于，所述第五对触点和所述第六对触点还包括第二静触头，所述第五对触点的第二静触头和所述第六对触点的第二静触头均连接所述不间断电源。

4.根据权利要求3所述的低压机组黑启动装置，其特征在于，所述供电电池的正极连接所述第五对触点的动触头，所述供电电池的负极连接所述第六对触点的动触头。

5.根据权利要求4所述的低压机组黑启动装置，其特征在于，所述不间断电源包括交流输入端、交流输出端和直流端，所述交流输入端的火线端口用于连接所述火线，所述交流输入端的零线端口用于连接所述零线；所述交流输出端的火线端口连接所述第一对触点的第二静触头，所述交流输出端的零线端口连接所述第二对触点的第二静触头；所述直流端的正极连接所述第五对触点的第二静触头，所述直流端的负极连接所述第六对触点的第二静触头。

6.根据权利要求1所述的低压机组黑启动装置，其特征在于，所述供电电池为镉镍蓄电池。

7.根据权利要求6所述的低压机组黑启动装置，其特征在于，所述镉镍蓄电池为12V镉镍蓄电池。

8.根据权利要求6所述的低压机组黑启动装置，其特征在于，所述镉镍蓄电池的数量为两节。