CN208461541U - 变电站站用电应急电源自动投切装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型变电站站用电应急电源自动投切装置，属于变电站站用电系统技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种变电站站用电应急电源自动投切装置；解决该技术问题采用的技术方案为：包括中央控制器，所述中央控制器的信号输出端与接触器组相连，所述中央控制器的信号输入端与电能传感器组相连，所述电能传感器组包括三个电能传感器，分别设置在站用电供电端、油机供电端、蓄电池供电端；所述中央控制器通过导线与GSM无线通信模块相连，所述GSM无线通信模块通过无线网络与监控终端相连；所述中央控制器的电源输入端连接有蓄电池组和电源模块；所述中央控制器还连接有LED显示屏、键盘和报警蜂鸣器；本实用新型安装应用于变电站。
Description
技术领域
本实用新型变电站站用电应急电源自动投切装置，属于变电站站用电系统技术领域。
背景技术
当前的变电站除具备电力中转及变压功能以外，通常在内部配置有一套直流供电系统，可以为变电站内直流负荷稳定供电，这套供电系统依赖于站用电供电，如果站用电供电端出现故障，则直接影响变电站的正常工作，造成大面积停电；为防止该类事故发生，有必要考虑对站用电之外的应急交流电源的研制使用，使其可以对直流系统可靠供电，从而保证保护装置正常动作，避免事故扩大。
实用新型内容
本实用新型为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种变电站站用电应急电源自动投切装置；为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：变电站站用电应急电源自动投切装置，包括中央控制器，所述中央控制器的信号输出端与接触器组相连，所述中央控制器的信号输入端与电能传感器组相连，所述电能传感器组包括三个电能传感器，分别设置在站用电供电端、油机供电端、蓄电池供电端；
所述中央控制器通过导线与GSM无线通信模块相连，所述GSM无线通信模块通过无线网络与监控终端相连；
所述中央控制器的电源输入端连接有蓄电池组和电源模块；
所述中央控制器还连接有LED显示屏、键盘和报警蜂鸣器；
所述接触器组包括站用电供电接触器CJ1，油机供电接触器CJ2和启动接触器CJ3；
所述站用电供电接触器CJ1的线圈为CJ1.1，常开触点为CJ1.2；
所述油机供电接触器CJ2的线圈为CJ2.1，常开触点为CJ2.2；
所述启动接触器CJ3的线圈为CJ3.1，常开触点为CJ3.2；
所述中央控制器的信号输出端分别与线圈CJ1.1、CJ2.1、CJ3.1相连；
所述常开触点CJ1.2设置在站用电输出端与充电机输入端之间；
所述常开触点CJ2.2设置在油机供电输出端与充电机输入端之间；
所述常开触点CJ3.2设置在启动电源与中央控制器之间。
所述电源模块具体为DC/DC转换器，所述电源模块的输入端串接熔断器后与直流电源相连。
所述GSM无线通信模块使用的芯片为通信芯片U1，所述GSM无线通信模块的电路结构为：
所述通信芯片U1的1脚并接电阻R1的一端、电容C1的一端后与晶振Y1的一端相连，所述电容C1的另一端接地；
所述通信芯片U1的2脚并接电容C5的一端、电容C6的一端后接5V输入电源，所述电容C5、C6的另一端接地；
所述通信芯片U1的3脚并接电容C4的一端，电容C3的一端后接地；
所述通信芯片U1的4脚并接电阻R2的一端后与电容C3的另一端相连，所述电阻R2的另一端与电容C4的另一端相连；
所述通信芯片U1的5脚串接电感L1后与通信芯片U1的6脚相连；
所述通信芯片U1的7脚接地；
所述通信芯片U1的8脚并接电容C7的一端后接5V输入电源，所述电容C7的另一端接地；
所述通信芯片U1的9脚、10脚与中央控制器相连；
所述通信芯片U1的11脚串接电阻R3后接地；
所述通信芯片U1的13脚并接电容C8的一端后接5V输入电源，所述电容C8的另一端接地；
所述通信芯片U1的14脚、17脚相互连接后接地；
所述通信芯片U1的15脚、16脚与通信天线端口P1相连；
所述通信芯片U1的20脚并接电阻R1的另一端、电容C2的一端后与晶振Y1的另一端相连，所述电容C2的另一端接地。
所述通信芯片U1的型号为NRF401；所述中央控制器使用的芯片型号为W77E58。
本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型提供的站用电应急电源自动投切装置以油机发电机作为应急电源，通过对发电机的供电线路进行管理控制，实现在站用电故障失电时，对直流系统的自动供电；本实用新型主要由中央控制器、无线通信模块、油机发电启动电源、中央控制器工作电源、断路器、接触器和接线端子排等构成，中央控制器可以在站用电失电情况下启动油机发电机为变电站重要负荷保持供电，待站用电恢复供电后又可以自行停止运行油机发电机，有效提高变电站直流系统运行的可靠性。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
图1为本实用新型的电路结构示意图；
图2为本实用新型接触器组及中央控制器的电路图；
图3为本实用新型GSM无线通信模块的电路图；
图4为本实用新型的工作流程图；
图中：1为中央控制器、2为接触器组、3为电能传感器组、4为GSM无线通信模块、5为蓄电池组、6为电源模块、7为LED显示屏、8为键盘、9为报警蜂鸣器。
具体实施方式
如图1至图4所示，本实用新型变电站站用电应急电源自动投切装置，包括中央控制器1，所述中央控制器1的信号输出端与接触器组2相连，所述中央控制器1的信号输入端与电能传感器组3相连，所述电能传感器组3包括三个电能传感器，分别设置在站用电供电端、油机供电端、蓄电池供电端；
所述中央控制器1通过导线与GSM无线通信模块4相连，所述GSM无线通信模块4通过无线网络与监控终端相连；
所述中央控制器1的电源输入端连接有蓄电池组5和电源模块6；
所述中央控制器1还连接有LED显示屏7、键盘8和报警蜂鸣器9；
所述接触器组2包括站用电供电接触器CJ1，油机供电接触器CJ2和启动接触器CJ3；
所述站用电供电接触器CJ1的线圈为CJ1.1，常开触点为CJ1.2；
所述油机供电接触器CJ2的线圈为CJ2.1，常开触点为CJ2.2；
所述启动接触器CJ3的线圈为CJ3.1，常开触点为CJ3.2；
所述中央控制器1的信号输出端分别与线圈CJ1.1、CJ2.1、CJ3.1相连；
所述常开触点CJ1.2设置在站用电输出端与充电机输入端之间；
所述常开触点CJ2.2设置在油机供电输出端与充电机输入端之间；
所述常开触点CJ3.2设置在启动电源与中央控制器1之间。
所述电源模块6具体为DC/DC转换器，所述电源模块6的输入端串接熔断器后与直流电源相连。
所述GSM无线通信模块4使用的芯片为通信芯片U1，所述GSM无线通信模块4的电路结构为：
所述通信芯片U1的1脚并接电阻R1的一端、电容C1的一端后与晶振Y1的一端相连，所述电容C1的另一端接地；
所述通信芯片U1的2脚并接电容C5的一端、电容C6的一端后接5V输入电源，所述电容C5、C6的另一端接地；
所述通信芯片U1的3脚并接电容C4的一端，电容C3的一端后接地；
所述通信芯片U1的4脚并接电阻R2的一端后与电容C3的另一端相连，所述电阻R2的另一端与电容C4的另一端相连；
所述通信芯片U1的5脚串接电感L1后与通信芯片U1的6脚相连；
所述通信芯片U1的7脚接地；
所述通信芯片U1的8脚并接电容C7的一端后接5V输入电源，所述电容C7的另一端接地；
所述通信芯片U1的9脚、10脚与中央控制器7相连；
所述通信芯片U1的11脚串接电阻R3后接地；
所述通信芯片U1的13脚并接电容C8的一端后接5V输入电源，所述电容C8的另一端接地；
所述通信芯片U1的14脚、17脚相互连接后接地；
所述通信芯片U1的15脚、16脚与通信天线端口P1相连；
所述通信芯片U1的20脚并接电阻R1的另一端、电容C2的一端后与晶振Y1的另一端相连，所述电容C2的另一端接地。
所述通信芯片U1的型号为NRF401；所述中央控制器1使用的芯片型号为W77E58。
所述油机供电装置具体可以为柴油发电机组，所述电能传感器组3用于检测站用电和柴油发电机的供电状态，同时测量变电站蓄电池组电压，并将采集到的电能数据反馈至中央控制器1进行分析处理，所述中央控制器1根据各部位监控数据自动选择供电方案；所述LED显示屏7用于人机对话和显示相关状态，使用键盘8可以进行相应操作；所述报警蜂鸣器9可以在供电模式切换时，或者切换出现故障时发出声光报警，提示工作人员及时监控或排除故障。
本实用新型中设置的GSM无线通信模块4可以向相关管理人员实时发送站用电、油机供电、蓄电池组电压等数据；所述GSM无线通信模块4主要担负监控装置与监控终端进行无线数据交换的任务，由核心芯片 NRF401及其附属元器件构成，所述通信芯片U1是双信道、高性能、低功耗的专用无线通信芯片，工作频率为433.93/434.33MHz，最高通信速率为20kbps，可以直接与中央控制器1通过串口连接，进行异步通信，实现数据发送和接收，并且无需对数据进行编码，可以将采集和处理后的电能数据实时发送给管理人员，有效提高监控效率。
控制回路中安装的断路器Q1、Q2，熔断器RD1、RD2是保护元器件，接触器CJ1、CJ2、CJ3是具体的开关元器件。
具体安装时，所述站用电输出的三相交流电源、柴油机输出的三相交流电源、蓄电池组输出的直流电源与接线端子排的输入端相连；主要负荷的三相交流电源、启动柴油发电机的电源模块6与接线端子排的输出端相连。
本实用新型在工作时：先将中央控制器1接入直流电源，启动工作，站用电供电接触器CJ1的常开触点CJ1.2吸合，由站用电供电；当中央控制器1检测到站用电失电后将断开站用电供电接触器CJ1的常开触点CJ1.2，延时后向油机供电接触器CJ2的线圈CJ2.1和启动接触器CJ3的线圈CJ3.1发送信号，接通常开触点CJ2.2、CJ3.2启动柴油发电机进行供电；如果柴油发电机启动不成功，中央控制器1将返回站用电供电工作模式，等待站用电恢复供电；若柴油发电机启动成功，则同时监测站用电输出情况，站用电恢复供电后即停止柴油发电机运行，断开油机供电接触器CJ2的常开触点CJ2.2，延时后接通站用电供电接触器CJ1的常开触点CJ1.2。
所述键盘8在站用电供电正常时按动相应按键可以进入相关设置程序：包括设置系统日期和时钟，测试GSM调制解调器信号强度，设置发送信息时间，设置接收信息的手机号码等。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (4)
1.变电站站用电应急电源自动投切装置，其特征在于：包括中央控制器（1），所述中央控制器（1）的信号输出端与接触器组（2）相连，所述中央控制器（1）的信号输入端与电能传感器组（3）相连，所述电能传感器组（3）包括三个电能传感器，分别设置在站用电供电端、油机供电端、蓄电池供电端；
所述中央控制器（1）通过导线与GSM无线通信模块（4）相连，所述GSM无线通信模块（4）通过无线网络与监控终端相连；
所述中央控制器（1）的电源输入端连接有蓄电池组（5）和电源模块（6）；
所述中央控制器（1）还连接有LED显示屏（7）、键盘（8）和报警蜂鸣器（9）；
所述接触器组（2）包括站用电供电接触器CJ1，油机供电接触器CJ2和启动接触器CJ3；
所述站用电供电接触器CJ1的线圈为CJ1.1，常开触点为CJ1.2；
所述油机供电接触器CJ2的线圈为CJ2.1，常开触点为CJ2.2；
所述启动接触器CJ3的线圈为CJ3.1，常开触点为CJ3.2；
所述中央控制器（1）的信号输出端分别与线圈CJ1.1、CJ2.1、CJ3.1相连；
所述常开触点CJ1.2设置在站用电输出端与充电机输入端之间；
所述常开触点CJ2.2设置在油机供电输出端与充电机输入端之间；
所述常开触点CJ3.2设置在启动电源与中央控制器（1）之间。
2.根据权利要求1所述的变电站站用电应急电源自动投切装置，其特征在于：所述电源模块（6）具体为DC/DC转换器，所述电源模块（6）的输入端串接熔断器后与直流电源相连。
3.根据权利要求2所述的变电站站用电应急电源自动投切装置，其特征在于：所述GSM无线通信模块（4）使用的芯片为通信芯片U1，所述GSM无线通信模块（4）的电路结构为：
所述通信芯片U1的1脚并接电阻R1的一端、电容C1的一端后与晶振Y1的一端相连，所述电容C1的另一端接地；
所述通信芯片U1的2脚并接电容C5的一端、电容C6的一端后接5V输入电源，所述电容C5、C6的另一端接地；
所述通信芯片U1的3脚并接电容C4的一端，电容C3的一端后接地；
所述通信芯片U1的4脚并接电阻R2的一端后与电容C3的另一端相连，所述电阻R2的另一端与电容C4的另一端相连；
所述通信芯片U1的5脚串接电感L1后与通信芯片U1的6脚相连；
所述通信芯片U1的7脚接地；
所述通信芯片U1的8脚并接电容C7的一端后接5V输入电源，所述电容C7的另一端接地；
所述通信芯片U1的9脚、10脚与中央控制器（1）相连；
所述通信芯片U1的11脚串接电阻R3后接地；
所述通信芯片U1的13脚并接电容C8的一端后接5V输入电源，所述电容C8的另一端接地；
所述通信芯片U1的14脚、17脚相互连接后接地；
所述通信芯片U1的15脚、16脚与通信天线端口P1相连；
所述通信芯片U1的20脚并接电阻R1的另一端、电容C2的一端后与晶振Y1的另一端相连，所述电容C2的另一端接地。
4.根据权利要求3所述的变电站站用电应急电源自动投切装置，其特征在于：所述通信芯片U1的型号为NRF401；所述中央控制器（1）使用的芯片型号为W77E58。
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