CN216670162U - 变电站内蓄电池组检测防失电防短路接入在线装置及终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电气工程技术领域，公开了一种变电站内蓄电池组检测防失电防短路接入在线装置及终端，包括：电路板；电路板上固定有单向半导体器、CPU和接口板；接口板与CPU连接，CPU与单向半导体器连接，电压表、放电仪和冲击负载；电压表、放电仪和冲击负载均与单向半导体器连接，冲击负载上具有开关KM，放电仪上具有开关ZK4。本实用新型解决了直流维护工作中遇到的需要将蓄电池和主回路隔离出来，进行维护、检测、放电而系统不能断电，充电屏不能停机的问题，接入后可自动将合母控母由充电机供电，无需人为干预，实现仅隔离蓄电池组；实现自动将充电机与蓄电池旁路，保证蓄电池组的放电检测或电压测量不受充电机影响。

Description

变电站内蓄电池组检测防失电防短路接入在线装置及终端

技术领域

本申请涉及电气工程技术领域，尤其涉及一种变电站内蓄电池组检测防失电防短路接入在线装置及终端。

背景技术

目前，现在直流维护工作中，需要将蓄电池和主回路隔离出来，进行维护、检测、放电，而在一组电池一套充电屏的情况下，直流系统如果脱离电池组会有极大的安全风险，运行规程也不允许。

现阶段解决方法是携带一组备用电池，替换需要现场的电池组。需要对站内电池组进行放电容量检测，无论是阀控电池组还是锂电电池组，价格高，重量重，人工强度大，平时需要维护，运输过程中有安全风险，所以有必要研发出一种既可以保证系统的安全运行，又能保证直流系统蓄电池组的检测不受影响的装置。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的蓄电池组检测装置无法保证系统的安全运行，同时直流系统蓄电池组的检测易受影响，导致测量结果准确率低、工作效率低。

实用新型内容

本申请提供了一种变电站内蓄电池组检测防失电防短路接入在线装置及终端，以解决现有的蓄电池组检测装置无法保证系统的安全运行，同时直流系统蓄电池组的检测易受影响，导致测量结果准确率低、工作效率低的问题。

本申请采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型提供一种变电站内蓄电池组检测防失电防短路接入在线装置，包括：

电路板；

电路板上固定有单向半导体器、CPU和接口板；接口板与CPU连接，CPU与单向半导体器连接；

电压表、放电仪和冲击负载；

所述电压表、放电仪和冲击负载均与所述单向半导体器连接，所述冲击负载上具有开关KM，所述放电仪上具有开关ZK4。

进一步地，所述CPU上设置有板体，板体上侧设置有蓝牙数传器、断电接口、喇叭、温度探头接口、被测电压正极输入端、被测电压负极输入端、检测电压负极输出端、检测电压正极输出端；

所述断电接口、温度探头接口、被测电压正极输入端、被测电压负极输入端、检测电压负极输出端、检测电压正极输出端均为输入检测信号端。

进一步地，所述蓄电池上连接有温度传感器，所述温度传感器、所述CPU均与所述声光报警器连接；

所述声光报警器连接有喇叭，蓝牙数传器用于连接CPU和手机。

进一步地，还包括：电压表、冲击负载和放电仪；

电压表、冲击负载与电源并联，放电仪通过开关ZK4与电源并联，冲击负载还与开关KM连接；电压表的正极与+HM连接，电压表的负极通过开关与-HM连接。

第二方面，本实用新型还提供一种直流维护终端，所述直流维护终端安装有如上所述的变电站内蓄电池组检测防失电防短路接入在线装置。

采用本申请的技术方案的有益效果如下：

本实用新型解决了直流维护工作中遇到的需要将蓄电池和主回路隔离出来，进行维护、检测、放电而系统不能断电，充电屏不能停机的问题，本装置接入后可自动将合母控母由充电机供电，无需人为干预，实现仅隔离蓄电池组，却不会使蓄电池脱离直流系统。装置实现自动将充电机与蓄电池旁路，而只带控制母线和合闸母线的常态负荷，保证蓄电池组的放电检测或电压测量不受充电机影响。

本实用新型解决了蓄电池放电检测前的工况状态预判断，采用编程软件控制，5-10 秒内对电池组进行预判，确定电池组是否适合进行放电，既防止电池组亏容电压过低或失效造成的开路，防止进一步放电造成系统失压的风险。装置体积小，重量轻，既能制作成屏柜内安装方式，也可以制作成便携方式。通过本装置研究应用，解决了以往研发过程中出现研发完成后，成本过高无法推广的问题。该装置测量准确、操作便捷，成本易于控制，节省购置备用电池费用，改善作业方法提高工作效率，也避免以往携带电池的运输安全风险，具有广泛的推广价值和应用前景，有非常积极的意义；可以作为单一电池更换或单组电池维护时使用，具有旁路备用自投的功能，大大提高了直流维护安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一种变电站内蓄电池组检测防失电防短路接入在线装置结构示意图；

图2为图1中CPU的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一种变电站内蓄电池组检测防失电防短路接入在线装置与蓄电池连接的示意图；

图示说明：

其中，1单向半导体器；2、电路板；3、CPU；4、接口板；5、板体；6、蓝牙数传器；7、断电接口；8、喇叭；9、温度探头接口；10、被测电压正极输入端；11、被测电压负极输入端；12、检测电压负极输出端；13、检测电压正极输出端。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种变电站内蓄电池组检测防失电防短路接入在线装置及终端，下面结合附图对本实用新型作详细的描述。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种变电站内蓄电池组检测防失电防短路接入在线装置设置包括电路板2，电路板2上固定有单向半导体器1、CPU 3和接口板4，单向半导体器1为大功率。接口板4与CPU 3连接，CPU 3与单向半导体器1连接。电压表、放电仪和冲击负载；所述电压表、放电仪和冲击负载均与所述单向半导体器连接，所述冲击负载上具有开关KM，所述放电仪上具有开关ZK4。接口板4检测在线状态是失电还是短路状态还是正常，输入CPU 3智能处理和计算，驱动放大隔离后控制单向半导体器件1。

如图2所示，本实用新型实施例提供的CPU 3设置有板体5，板体5上侧设置有蓝牙数传器6、断电接口7、喇叭8、温度探头接口9、被测电压正极输入端10、被测电压负极输入端11、检测电压负极输出端12、检测电压正极输出端13。板体的断电接口7、温度探头接口9、被测电压正极输入端10、被测电压负极输入端11、检测电压负极输出端12、检测电压正极输出端13均为输入检测信号，通过单向半导体器1两端的电压差，和接入蓄电池组电压比较，就可以判断在线状态是失电还是短路状态还是正常。单向半导体器件1的单向导电性保证了电池组与系统隔离以便进行正常放电。声光报警器输出为喇叭8的接口，同时增加了装置信号蓝牙发射功能，通过蓝牙数传器6完成。

其中，蓄电池上连接有温度传感器，所述温度传感器、所述CPU均与所述声光报警器连接；所述声光报警器连接有喇叭，蓝牙数传器用于连接CPU和手机。

需要说明的是，断电接口7用于跟开关KM、开关ZK4连接，对开关KM、开关ZK4进行闭合和断开；板体5上的喇叭跟声光报警器连接，当放电仪采集的蓄电池组的放电以及容量情况以及冲击负载快速采集蓄电池组的电池性能超出预设值时，声光报警器报警；板体5上的温度探头接口9跟温度传感器连接，温度传感器用于检测蓄电池组的温度，当超出设定温度时，声光报警器报警；被测电压正极输入端10、被测电压负极输入端11 位于蓄电池组上，检测电压负极输出端12、检测电压正极输出端13位于板体5上，被测电压正极输入端10与检测电压正极输出端13连接，被测电压负极输入端11与检测电压负极输出端12连接；板体5上的蓝牙数传器6可与手机连接，手机可接受CPU的数据。

如图3所示，电压表、冲击负载与电源并联，放电仪通过开关ZK4与电源并联，冲击负载还与开关KM连接；电压表的正极与+HM连接，电压表的负极通过开关与-HM连接，单向半导体器1与接口板4、CPU 3连接。

本实用新型的工作流程为：通过放电仪采集蓄电池组的放电以及容量情况，冲击负载快速采集蓄电池组的电池性能，电压表采集蓄电池组的电压，并将采集的蓄电池组的放电以及容量情况、电池性能以及电压发送给单向半导体器件1，同时发送给CPU进行处理，CPU每隔预设时间控制接口板将开关KM和开关ZK4进行闭合和断开，单向半导体器件1实时采集根据开关KM和开关ZK4的闭合和断开时的蓄电池组的放电以及容量情况、电池性能以及电压，形成闭环。

+HM和-HM用于通过充电机在开关KM和开关ZK4断开时给半导体器件1、接口板4、CPU 3供电，实现对蓄电池的隔离。

进一步，通过放电仪采集蓄电池组的放电以及容量情况，冲击负载快速采集蓄电池组的电池性能，电压表采集蓄电池组的电压，对蓄电池的性能进行判断，防失电防短路。

本实用新型还提供一种直流维护终端，所述直流维护终端安装有如上所述的变电站内蓄电池组检测防失电防短路接入在线装置。

本实用新型的装置采用无源检测技术，实现了电压监测与电流转换同步的要求。装置体积小重量轻，既可在屏柜内安装，也可以便携式携带。自带旁路系统，使用安全可靠，接入后可自动将合母控母由充电机供电，无需人为干预，实现仅隔离蓄电池组，却不会使蓄电池脱离直流系统，无需调节充电机参数，保证了直流电源电池组维护时的绝对安全。装置自带低温合金负载，具有温度超过70°自动降低电流的物理特性，可在5-10 秒内对电池组的能力进行程序式预判。

本实用新型采用大功率器件及浪涌吸收回路、可保证合闸等冲击负荷的操作。满足目前500kV、220kV、110kV、35kV变电站中的48V、110V、220V、380V直流系统。具有直流失压报警、保险重投安全开关等功能。当交流失电或直流失压，被旁路的电池组通过装置无任何间隔给常态符合供电，从而最大限度保证了直流检测时的系统安全。装置设计之初充分考虑今后的推广应用，所以在器件选择上注重了其经济性和易于购置。

本实用新型能够保证电力系统运行设备的安全、降低人员工作风险和节约的原则，能适用于各个电压等级变电站的直流系统，满足将电池组与系统脱离就可正常放电，更不用携带备用电池组，不改变充电机参数设置，放电前对电池进行预判，彻底解决目前电池更换接续放电的安全风险。

本实用新型解决了直流维护工作中遇到的需要将蓄电池和主回路隔离出来，进行维护、检测、放电而系统不能断电，充电屏不能停机的问题，接入后可自动将合母控母由充电机供电，无需人为干预，实现仅隔离蓄电池组；实现自动将充电机与蓄电池旁路，保证蓄电池组的放电检测或电压测量不受充电机影响。

本实用新型的工作原理为：主回路采用大功率单向半导体器件，CPU系统程控接入冲击软特性负载，通过智能化多功能测试仪快速判断，防失电防短路。核心部件电池容量/直流电源多功能测试仪，DT2.4寸高清宽大彩屏蓝牙数传曲线。测试电压供电模式下的电压测置范围：7-380V，独立电压供电模式下的电压测量范围：0-380V，测置功率： 0-11.4千瓦，测量电流范围：0-30A，通测快速接入专用在线装置的电压、电流、功率、容量、电量、温度、电阻等等参数与操作，同时兼容三大联机APP(安卓、苹果、PC电脑蓝牙无线联机)。电池电量百分比变色显示，高低门限自由设置，实时监测快速接入状态，本装置可根据用户在后台自由设置电池类型相应的充满合格电压值和快速测试后放完电压最低值，系统根据用户设置的门限进行百分比计算之后，通过电池符号进行百分比变色显示(大于30％以上绿色，小于30％以下黄色，小于10％以下红色)。

当在显示1％-100％范围之间时，面板的POWER红灯亮起，继电器输出接口此时输出高电平以控制继电器去接通电流通路，当超过在1％-100％范围之外时，红灯熄灭的同时，继电器输出低电平断开冲击负载，以保证电池和系统安全，避免快速接入专用在线装置损坏电池的风险，还具有过压欠压断开保护功能。全机采用32为CPU控制，高精密度元器件设计，保证精度和高可靠性。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种变电站内蓄电池组检测防失电防短路接入在线装置，其特征在于，包括：

电路板；

电路板上固定有单向半导体器、CPU和接口板；接口板与CPU连接，CPU与单向半导体器连接；

电压表、放电仪和冲击负载；

所述电压表、放电仪和冲击负载均与所述单向半导体器连接，所述冲击负载上具有开关KM，所述放电仪上具有开关ZK4。

2.根据权利要求1所述的变电站内蓄电池组检测防失电防短路接入在线装置，其特征在于，所述CPU上设置有板体，板体上侧设置有蓝牙数传器、断电接口、喇叭、温度探头接口、被测电压正极输入端、被测电压负极输入端、检测电压负极输出端、检测电压正极输出端；

所述断电接口、温度探头接口、被测电压正极输入端、被测电压负极输入端、检测电压负极输出端、检测电压正极输出端均为输入检测信号端。

3.根据权利要求2所述的变电站内蓄电池组检测防失电防短路接入在线装置，其特征在于，所述蓄电池上连接有温度传感器，所述温度传感器、所述CPU均与声光报警器连接；

所述声光报警器连接有喇叭，蓝牙数传器用于连接CPU和手机。

4.根据权利要求1所述的变电站内蓄电池组检测防失电防短路接入在线装置，其特征在于，还包括：电压表、冲击负载和放电仪；

电压表、冲击负载与电源并联，放电仪通过开关ZK4与电源并联，冲击负载还与开关KM连接；电压表的正极与+HM连接，电压表的负极通过开关与-HM连接。

5.一种变电站内蓄电池组检测防失电防短路接入在线终端，其特征在于，所述变电站内蓄电池组检测防失电防短路接入在线终端安装有权利要求1～4任意一项所述的变电站内蓄电池组检测防失电防短路接入在线装置。

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