CN210444007U - 智能直流监测控制保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了智能直流监测控制保护装置，涉及工业监测领域，尤其涉及智能直流监测控制保护装置。智能直流监测控制保护装置,其特征在于,包括：上位机100、监控模块200、交流电压电流谐波采集模块300、电池状态采集模块400、开关量采集输入模块500、开关量采集输出模块600，其中：开关量采集输出模块600包括：交流进线开关合/分闸控制模块601及电池组开关合/分闸控制模块602。本实用新型与现有技术相比:在电源交流侧安装具有电动操作机构的交流断路器，在低电压、大电流以及谐波电压和谐波电流的情况下，起到保护高频开关电源模块的作用。

Description

智能直流监测控制保护装置

技术领域

本发明涉及直流监测控制保护装置，尤其涉及智能直流监测控制保护装置。

背景技术

直流电源设备主要包括交流(高频开关电源)、整流、馈出、电池、监控这五部分，其中交流(高频开关电源)和电池这两部分特别重要，最容易出现问题的也是这两个部分。

现有技术的直流电源设备在变电站交流异常以及电池异常无人值守的情况下，当交流侧电压过低或者过高，超过高频开关电源所能承受的范围时，或出现较大电流或者谐波较高的情况及电池室温度过高的情况下无法实现对高频开关电源的保护。

发明内容

本发明为了有效地解决以上技术问题，给出了智能直流监测控制保护装置,其特征在于,包括：上位机、监控模块、交流电压电流谐波采集模块、电池状态采集模块、开关量采集输入模块、开关量采集输出模块，其中：开关量采集输出模块包括：交流进线开关合/分闸控制模块及电池组开关合/分闸控制模块；

所述交流进线开关合/分闸控制模块包括：线圈控制电源一、熔断器一FU4、转换开关一1SA、就地合闸按钮一1SB1、就地分闸按钮一1SB2、控制继电器一1JHJ、控制继电器二1JFJ、断路器合闸线圈一YC1、断路器储能线圈一M1、断路器分闸线圈一YD1、合闸指示灯一1HL1、分闸指示灯一2HL1和熔断器二FU5，其中：线圈控制电源一的正极与熔断器一FU4一端相连，熔断器一FU4另一端与转换开关一1SA的端子2或端子4相连，转换开关一1SA的端子1或端子3分别与控制继电器一1JHJ的一端及控制继电器二1JFJ的一端电性相连，控制继电器一1JHJ的另一端与断路器合闸线圈一YC1的一端电性相连，断路器合闸线圈一YC1的另一端与熔断器二FU5一端相连，熔断器二FU5的另一端与线圈控制电源一的负极相连，控制继电器二1JFJ的另一端与断路器分闸线圈一YD1的一端电性相连，断路器分闸线圈一YD1的另一端与熔断器二FU5一端相连，断路器储能线圈一M1与夹在熔断器一FU4和熔断器二FU5之间的器件相并联，就地合闸按钮一1SB1串联在熔断器一FU4与断路器合闸线圈一YC1之间，就地分闸按钮一1SB2串联在熔断器一FU4与断路器分闸线圈一YD1之间，合闸指示灯一1HL1及分闸指示灯一2HL1分别与夹在熔断器一FU4和熔断器二FU5之间的器件相并联；

所述电池组开关合/分闸控制模块包括：线圈控制电源二、熔断器三FU6、转换开关二2SA、就地合闸按钮二2SB1、就地分闸按钮二2SB2、控制继电器三2JHJ、控制继电器四2JFJ、断路器合闸线圈二YC2、断路器储能线圈二M2、断路器分闸线圈二YD2、合闸指示灯二1HL2、分闸指示灯二2HL2和熔断器四FU7，其中：线圈控制电源二的正极与熔断器三FU6一端相连，熔断器三FU6另一端与转换开关二2SA的端子2或端子4相连，转换开关二2SA的端子1或端子3分别与控制继电器三2JHJ的一端及控制继电器四2JFJ的一端电性相连，控制继电器三2JHJ的另一端与断路器合闸线圈二YC2的一端电性相连，断路器合闸线圈二YC2的另一端与熔断器四FU7一端相连，熔断器四FU7的另一端与线圈控制电源二的负极相连，控制继电器四2JFJ的另一端与断路器分闸线圈二YD2的一端电性相连，断路器分闸线圈二YD2的另一端与熔断器四FU7一端相连，断路器储能线圈二M2与夹在熔断器三FU6和熔断器四FU7之间的器件相并联，就地合闸按钮二2SB1串联在熔断器三FU6与断路器合闸线圈二YC2之间，就地分闸按钮二2SB2串联在熔断器三FU6与断路器分闸线圈二YD2之间，合闸指示灯二1HL2及分闸指示灯二2HL2分别与夹在熔断器三FU6和熔断器四FU7之间的器件相并联。

根据以上所述的智能直流监测控制保护装置，优选：交流电压电流谐波采集模块的作用是：采集直流电源交流侧的电压、电流、谐波信号。

根据以上所述的智能直流监测控制保护装置，优选：电池状态采集模块的作用是：采集电池的电压状态和电池室内多点的温度状态。

根据以上所述的智能直流监测控制保护装置，优选：线圈控制电源一电压为220V，所述线圈控制电源二电压为220V。

本发明与现有技术相比:在电源交流侧安装一个具有电动操作机构的交流断路器，在低电压、大电流以及谐波电压和谐波电流的情况下，起到保护高频开关电源模块的作用。本发明具有：电路简单、成本低、反应灵敏，便于微处理器控制、可靠性高、不会误动作等特点。

附图说明

附图1是智能直流监测控制保护装置的结构示意图。

附图2是智能直流监测控制保护装置的交流进线开关合/分闸控制模块的控制电路结构图。

附图3是智能直流监测控制保护装置的电池组开关合/分闸控制模块的控制电路结构图。

具体实施方式

附图1是智能直流监测控制保护装置的结构示意图。

附图2是智能直流监测控制保护装置的交流进线开关合/分闸控制模块的控制电路结构图。

附图3是智能直流监测控制保护装置的电池组开关合/分闸控制模块的控制电路结构图。

本实施例下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

智能直流监测控制保护装置主要分为3个部分，第一为计算机部分，主要负责显示系统工作状态以及参数设定，通过对电压及开关量的采集判断系统是否正常工作，在判断故障后输出控制量，对二次开关进行合/分闸。第二部分为交流采样和电池采样单元部分，主要负责直流电源交流侧的电压/电流/谐波采集，电池组单只电压及电池室内温度。第三部分为开关量采集输入输出单元部分，对二次开关的分/合闸状态进行采集，并且通过输出单元对二次开关线圈进行控制。

电池状态采集模块400：本模块负责采集单只电池的电压状态和电池室内多点的温度状态。通过模块上端25个接线点，将电池正负极电压线接入，进行内部计算。温度传感器将温度信号传入电池状态采集模块400中，经过计算后，一并通过485通信方式送至监控模块200。

开关量采集输入模块500：本模块负责对系统中需要监测的各种节点如：保险、开关等进行监测，将监测的结果通过RS485接口送至监控模块200；或由监控模块200将结果送到上位机100进行处理，同时，监控模块200将上位机100下达的继电器控制命令传至本模块执行。如第一路输入通过光耦TP521-4的网络IN1当输入信号后经过光电隔离后，芯片PCF8574把采集的开关信号通过I2C总线送入单片机AT89C2051。AT89C2051连接光耦6N137和485通讯芯片MAX485。485通讯把采集的开关信息传送给上位机100，上位机100通过采集的信息显示各个开关的状态。同时管理机485通讯把开关命令下发给开关量采集输入模块500的I/O模块，开关量采集输入模块500的I/O模块通过I/O模块的输出连接芯片PCF8574、光耦TP521-4和NPN型三极管等电子元件控制转换开关的启停，合闸等操作。如果系统需要可以通过地址编码S1扩展I/O模块的数量。

交流进线开关合/分闸控制模块601包括：线圈控制电源一、熔断器一FU4、转换开关一1SA、就地合闸按钮一1SB1、就地分闸按钮一1SB2、控制继电器一1JHJ、控制继电器二1JFJ、断路器合闸线圈一YC1、断路器储能线圈一M1、断路器分闸线圈一YD1、合闸指示灯一1HL1、分闸指示灯一2HL1和熔断器二FU5，其中：线圈控制电源一的正极与熔断器一FU4一端相连，熔断器一FU4另一端与转换开关一1SA的端子2或端子4相连，转换开关一1SA的端子1或端子3分别与控制继电器一1JHJ的一端及控制继电器二1JFJ的一端电性相连，控制继电器一1JHJ的另一端与断路器合闸线圈一YC1的一端电性相连，断路器合闸线圈一YC1的另一端与熔断器二FU5一端相连，熔断器二FU5的另一端与线圈控制电源一的负极相连，控制继电器二1JFJ的另一端与断路器分闸线圈一YD1的一端电性相连，断路器分闸线圈一YD1的另一端与熔断器二FU5一端相连，断路器储能线圈一M1与夹在熔断器一FU4和熔断器二FU5之间的器件相并联，就地合闸按钮一1SB1串联在熔断器一FU4与断路器合闸线圈一YC1之间，就地分闸按钮一1SB2串联在熔断器一FU4与断路器分闸线圈一YD1之间，合闸指示灯一1HL1及分闸指示灯一2HL1分别与夹在熔断器一FU4和熔断器二FU5之间的器件相并联；

线圈控制电源一为DC220V电源，电源侧加熔断器一FU4进行保护，当转换开关一1SA在停止位，即：熔断器一FU4另一端与转换开关一1SA的端子4相连，转换开关一1SA的端子3分别与控制继电器一1JHJ的一端及控制继电器二1JFJ的一端电性相连时，智能监控装置将不启动，此时通过就地合闸按钮一1SB1、就地分闸按钮一1SB2来控制断路器。当转换开关一1SA在遥控位，即：熔断器一FU4另一端与转换开关一1SA的端子2相连，转换开关一1SA的端子1分别与控制继电器一1JHJ的一端及控制继电器二1JFJ的一端电性相连时，智能监控装置启动，智能监控装置通过多功能交流表采集的电压、电流、谐波以及断路器的工作位置来决定是否发出命令，也就是通过控制继电器一1HJH来实现对交流进线断路器合/分闸控制，从而达到保护设备的作用。

所述电池组开关合/分闸控制模块602包括：线圈控制电源二、熔断器三FU6、转换开关二2SA、就地合闸按钮二2SB1、就地分闸按钮二2SB2、控制继电器三2JHJ、控制继电器四2JFJ、断路器合闸线圈二YC2、断路器储能线圈二M2、断路器分闸线圈二YD2、合闸指示灯二1HL2、分闸指示灯二2HL2和熔断器四FU7，其中：线圈控制电源二的正极与熔断器三FU6一端相连，熔断器三FU6另一端与转换开关二2SA的端子2或端子4相连，转换开关二2SA的端子1或端子3分别与控制继电器三2JHJ的一端及控制继电器四2JFJ的一端电性相连，控制继电器三2JHJ的另一端与断路器合闸线圈二YC2的一端电性相连，断路器合闸线圈二YC2的另一端与熔断器四FU7一端相连，熔断器四FU7的另一端与线圈控制电源二的负极相连，控制继电器四2JFJ的另一端与断路器分闸线圈二YD2的一端电性相连，断路器分闸线圈二YD2的另一端与熔断器四FU7一端相连，断路器储能线圈二M2与夹在熔断器三FU6和熔断器四FU7之间的器件相并联，就地合闸按钮二2SB1串联在熔断器三FU6与断路器合闸线圈二YC2之间，就地分闸按钮二2SB2串联在熔断器三FU6与断路器分闸线圈二YD2之间，合闸指示灯二1HL2及分闸指示灯二2HL2分别与夹在熔断器三FU6和熔断器四FU7之间的器件相并联。

线圈控制电源二为DC220V电源，电源侧加熔断器三FU6进行保护，当转换开关二2SA在停止位，即：熔断器三FU6另一端与转换开关二2SA的端子4相连，转换开关二2SA的端子3分别与控制继电器三2JHJ的一端及控制继电器四2JFJ的一端电性相连时，智能监控装置将不启动，此时通过就地合闸按钮二2SB1、就地分闸按钮二2SB2来控制断路器。当2SA在遥控位，即：熔断器三FU6另一端与转换开关二2SA的端子2相连，转换开关二2SA的端子1分别与控制继电器三2JHJ的一端及控制继电器四2JFJ的一端电性相连时，智能监控装置启动，智能监控装置通过电池状态采集模块400采集的电压、电流、电池室温度以及断路器的工作位置来决定是否发出命令，也就是通过控制继电器二2HJH控制继电器来实现对电池组投切开关合/分闸控制，从而达到保护电池以及防止引发火灾等作用。从而使智能直流监测控制保护装置实现了对电力直流220V/110V/48V设备监测、控制，实现电力直流设备的自我保护功能。

Claims (4)

1.智能直流监测控制保护装置,其特征在于,包括：上位机(100)、监控模块(200)、交流电压电流谐波采集模块(300)、电池状态采集模块(400)、开关量采集输入模块(500)、开关量采集输出模块(600)，其中：开关量采集输出模块(600)包括：交流进线开关合/分闸控制模块(601)及电池组开关合/分闸控制模块(602)；

所述交流进线开关合/分闸控制模块(601)包括：线圈控制电源一、熔断器一FU4、转换开关一1SA、就地合闸按钮一1SB1、就地分闸按钮一1SB2、控制继电器一1JHJ、控制继电器二1JFJ、断路器合闸线圈一YC1、断路器储能线圈一M1、断路器分闸线圈一YD1、合闸指示灯一1HL1、分闸指示灯一2HL1和熔断器二FU5，其中：线圈控制电源一的正极与熔断器一FU4一端相连，熔断器一FU4另一端与转换开关一1SA的端子2或端子4相连，转换开关一1SA的端子1或端子3分别与控制继电器一1JHJ的一端及控制继电器二1JFJ的一端电性相连，控制继电器一1JHJ的另一端与断路器合闸线圈一YC1的一端电性相连，断路器合闸线圈一YC1的另一端与熔断器二FU5一端相连，熔断器二FU5的另一端与线圈控制电源一的负极相连，控制继电器二1JFJ的另一端与断路器分闸线圈一YD1的一端电性相连，断路器分闸线圈一YD1的另一端与熔断器二FU5一端相连，断路器储能线圈一M1与夹在熔断器一FU4和熔断器二FU5之间的器件相并联，就地合闸按钮一1SB1串联在熔断器一FU4与断路器合闸线圈一YC1之间，就地分闸按钮一1SB2串联在熔断器一FU4与断路器分闸线圈一YD1之间，合闸指示灯一1HL1及分闸指示灯一2HL1分别与夹在熔断器一FU4和熔断器二FU5之间的器件相并联；

所述电池组开关合/分闸控制模块(602)包括：线圈控制电源二、熔断器三FU6、转换开关二2SA、就地合闸按钮二2SB1、就地分闸按钮二2SB2、控制继电器三2JHJ、控制继电器四2JFJ、断路器合闸线圈二YC2、断路器储能线圈二M2、断路器分闸线圈二YD2、合闸指示灯二1HL2、分闸指示灯二2HL2和熔断器四FU7，其中：线圈控制电源二的正极与熔断器三FU6一端相连，熔断器三FU6另一端与转换开关二2SA的端子2或端子4相连，转换开关二2SA的端子1或端子3分别与控制继电器三2JHJ的一端及控制继电器四2JFJ的一端电性相连，控制继电器二2JHJ的另一端与断路器合闸线圈二YC2的一端电性相连，断路器合闸线圈二YC2的另一端与熔断器四FU7一端相连，熔断器四FU7的另一端与线圈控制电源二的负极相连，控制继电器三2JFJ的另一端与断路器分闸线圈二YD2的一端电性相连，断路器分闸线圈二YD2的另一端与熔断器四FU7一端相连，断路器储能线圈二M2与夹在熔断器三FU6和熔断器四FU7之间的器件相并联，就地合闸按钮二2SB1串联在熔断器三FU6与断路器合闸线圈二YC2之间，就地分闸按钮二2SB2串联在熔断器三FU6与断路器分闸线圈二YD2之间，合闸指示灯二1HL2及分闸指示灯二2HL2分别与夹在熔断器三FU6和熔断器四FU7之间的器件相并联。

2.如权利要求1所述的智能直流监测控制保护装置，其特征在于：所述交流电压电流谐波采集模块(300)的作用是：采集直流电源交流侧的电压、电流、谐波信号。

3.如权利要求1所述的智能直流监测控制保护装置，其特征在于：所述电池状态采集模块(400)的作用是：采集电池的电压状态和电池室内多点的温度状态。

4.如权利要求1所述的智能直流监测控制保护装置，其特征在于：所述线圈控制电源一的电压为DC220V，所述线圈控制电源二的电压为DC220V。

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