[發(fā)明專利]一種閉鎖電源不間斷供電裝置及其應用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711226804.3
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107749665A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設計）人: 謝邦鵬;徐鼎;袁祎寧;邴冰;郭良梅;侯躍斌;汪楚;方瑞豐;盧虹;翁承啟;高云雯;施潔;章毅;儲蘊婕;汪洋;龔錦華;狄原放;張民生
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)上海市電力公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙)31249
• 代理人: 朱成之,周乃鑫

技術領域

本發(fā)明涉及閉鎖電源供電技術領域，特別涉及一種閉鎖電源不間斷供電裝置及其應用方法。

背景技術

電氣閉鎖是將斷路器、隔離開關、接地刀閘等設備的輔助接點接入相關電氣設備的操作電源回路構成的閉鎖，通過開合被控設備的電源達到強制閉鎖的目的，對防止誤分（合）斷路器、防止帶負荷分（合）隔離開關、防止帶電合接地開關、防止誤入帶電間隔至關重要。閉鎖回路負荷為感性，開關開合時有較大的過電流，而且閉鎖線圈易發(fā)生匝間短路，故對該裝置可靠性要求非常高，需能耐受大電流沖擊，并具有極好的耐短路特性及EMC電磁兼容性。

直流閉鎖電源是安裝在變電站及開關站交流屏中的一個重要裝置，為全站一次高壓設備的閉鎖回路提供電源，對設備及人身安全至關重要?，F(xiàn)階段使用的直流閉鎖裝置為交流220V輸入，直流110V輸出，當站用交流電失電情況下不能對高壓開關柜進行自動操作。由于現(xiàn)階段使用的閉鎖電源為交流單電源輸入，在站用交流電正常工作時可對高壓開關柜進行正常操作，但在站用交流電失電情況下則不能操作。在此情況下只能按事故應急處理手動開鎖，需要另行接入直流電源或破壞五防閉鎖裝置回路強行打開柜門，降低電氣聯(lián)鎖的可靠性，威脅設備及相關人員的安全，并且會拖延事故處理時間，因此非常有必要對該裝置進行技術改進。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種閉鎖電源不間斷供電裝置及其應用方法，通過采用交直流雙路輸入，由交流屏的交流電源供給交流輸入，直流屏的蓄電池組供給直流輸入，在站用交流電正常情況下，直流輸入回路處于備用狀態(tài)，不消耗直流回路功耗，當交流電失電情況下自動切換直流供電，確保閉鎖回路不間斷供電。當交流恢復正常供電以后，裝置自動切換至交流輸入。以實現(xiàn)在正常以及事故停電下，可以正常對高壓回路進行操作，為事故的處理贏得了寶貴的時間，確保設備及相關人員的安全的目的。

為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種閉鎖電源不間斷供電裝置，包含：設有交流輸入電源和直流輸入電源的雙電源、濾波模塊、整流模塊、 PFC模塊、雙端正激變換器、PWM調制控制器和高頻變壓器。所述濾波模塊的第一端分別與交流輸入電源和/或直流輸入電源的第二端連接，用于對所述交流輸入電源或者直流輸入電源輸入的交流電或直流電進行吸收電磁干擾的濾波處理，輸出無電磁干擾的交流電或直流電。當雙電源為直流輸入電源時，所述濾波模塊的第二端直接與所述PFC模塊的第一端連接。當雙電源為交流輸入電源時，所述濾波模塊的第二端經所述整流模塊與所述PFC模塊的第一端連接，所述整流模塊用于對濾波模塊輸出的交流電進行整流處理輸出呈包絡狀的饅頭波形的直流電壓。所述PFC模塊對所述呈包絡狀的饅頭波形的直流電壓進行功率因數(shù)進行補償、疊加處理，使得該直流電壓的功率因數(shù)COS?=1；或者小于1；或者大于1。

所述雙端正激變換器用于使得經PFC校正模塊校正的直流電的輸出與激勵同相，使得高頻變壓器復位。所述PWM調制控制器對所述高頻變壓器原邊的經所述雙端正激變換器變換過的直流電進行脈寬調制，輸出波形為一系列脈寬大小相等的脈沖的直流電壓。所述高頻變壓器的副邊與所述直流輸出端的負載連接并輸出110V直流電。

優(yōu)選地，所述PFC校正模塊設有一MOSFET管Q3， PWM控制器，與所述PWM控制器連接的電感L2，所述PWM控制器與所述MOSFET管Q3的柵極連接，所述電感L2經所述PWM控制器為所述MOSFET管Q3提供驅動信號；所述MOSFET管Q3的源極經電感L1與所述整流器的輸出正端連接，其漏極與所述整流器的輸出負端連接；電容C2，其并聯(lián)在所述整流器的輸出正負端之間。在電路啟動時，所述 MOSFET管Q3導通，所述位于所述高頻變壓器副邊的電感L中的電流線性增加，所述電感L1中存儲的能量增加，所述后級濾波電容C7向負載RL放電。當所述MOSFET管Q3截止時，所述電感L1向電容C2充電，與所述呈包絡狀的饅頭波形的直流電壓疊加。

優(yōu)選地，所述PFC校正模塊還設有一負溫度系數(shù)的熱敏電阻RT1，通過短接RT1限制流過主電路的電流。

優(yōu)選地，所述雙端正激變換器包括功率開關管Q1的漏極、Q2的源極與所述高頻變壓器的原邊繞組串聯(lián)，Q1的源極、Q2的漏極接入所述PFC校正模塊輸出端的正負母線上，所述功率開關管Q1與Q2的柵極通過PWM產生器與微控制器連接；所述微控制器向所述PWM產生器輸出PI調節(jié)信號，驅動功率開關管Q1和Q2的導通和/或截止狀態(tài)。

優(yōu)選地，所以雙端正激變換器的最大導通時間為功率開關管的開關周期的百分之五十，導通占空比小于開關周期的百分之五十。