[其他]高可靠電容器儲能裝置

無效

• 申請號: 87202343
• 申請日: 1987-02-20
• 公開（公告）號: CN87202343U
• 公開（公告）日: 1987-10-14
• 發明（設計）人: 鐘國中;樊縣圃;張旦琨;羽予;鐘一梅;樊亦圃
• 申請（專利權）人: 鐘國中
• 主分類號: H02J15/00
• 分類號: H02J15/00
• 代理公司: 四川省自貢市專利事務所
• 代理人: 黃道和

本實用新型涉及一種直流電源，適用于作為電氣控制、電氣保護所需直流電路的電源。

現有電容器儲能裝置是由電容器組加上檢測切換開關及繼電器組成。電容器是簡單地并聯在電路上，對電容器的檢測是靠人工定時切換開關來達到的，裝置沒有考慮限制初投電容器浪涌電流的性能。目前國內這種模式在電力工程設計手冊上（東北或西北電力設計院編）和其它專業書籍中介紹的都是大同小異。專業刊物對此裝置改進的方案也不少，但都是基于常規模式作一些局部的改進，其工作原理無大的突破，歸納起來存在如下問題：

1.由于電容器初投有很大的浪涌電流，可使電路中熔斷器熔斷，整流二極管燒壞，電容器損壞，以及直流系統的電壓急劇下降引起其他元件誤動作。

2.經整流的直流電交流成份對電容器有充電作用，致使電容器抬高電壓（接近交流峰值），易燒壞繼電器、信號燈、電笛等元件。

3.在電容器組如果有一個電容器發生短路，則可造成整個直流系統不能工作，如有一個電容器發生斷路損壞也不易發現。

4.只能用萬能開關手動切換來對電容器進行檢測。檢測時，以一個信號燈作為判斷，效果很差。又因電容器的性能實際處于無監視狀態和操作繁瑣的問題，運行中操作人員很少使用。

提出本實用新型裝置的目的，是設計一種具有自動監測、可防浪涌電流，并起故障隔離和和高度冗余等性能的電路，以高可靠性能的優勢取代常規裝置。

本實用新型的工作原理是：

1.電路的初投

電容器分為數量和電容量相等的兩組C1、C2，其相應的控制監測電路也分為相同的兩個回路。初投時，閉上組合開關HZ，由于接有電容C1，浪涌電流I1分兩路進入電路，其中一路I2通過限流元件光字牌1GP和并聯電阻R1、R2、R3，及二極管3D1向C2充電，由于接入了限流元件，浪涌電流被限制在我們要求的范圍內。在C1充電過程中1GP被點亮，監視著充電過程幾秒鐘。另一路電流I3，通過二極管1D進入負載，因為電容器在充電過程中，二極管2D1、2D2處于反偏不導通，I3不會進入C1，幾秒鐘后C1、C2電壓充滿，I2、I4隨即減小，只有C1、C2的漏電流。

2.平時運行時，儲能電容器中有電源引入的交流成份和電容器的漏電流。因有限流元件1GP、R1、R2、R3、3D1和2GP、R4、3D2具有限流作用，根據電容器充放電原理，從而降低了充電電壓，起了平壓作用。

3.儲能電容器的電源

因某種原因，如果直流電源＋KM消失，負載中的繼電容、電磁開關等元件發生動作時，C1、C2通過二極管2D1、2D2向負載送電。由于3D1、3D2、1D的存在，電流不會向電源＋KM倒送。

4.電容器的監測

電容器被分成相等的兩組，構成一個四臂電橋，分別為1GP和并聯電阻，及3D1；C1；2GP和并聯電阻，及3D2；C2。橋路中有一個雙向毫伏表（內附有繼電器）監視電容器漏電流形成的偏差電壓V0。正常運行時，2D2、2D1處于反偏不導通，為了使橋路上存在偏差電壓V0，可通過調節R₃將電橋調為正或負250mv左右的不平衡電橋。

（1），當電容器發生短路損壞時：如第一組C1某個電容發生短路，光字牌1GP立即點亮，將持續顯示“C1組電容器短路”，與此同時，電橋大大失去平衡，橋路不平衡電壓V0使繼電器J動作，并點亮3GP顯示“電容器損壞”，且要發出音響信號。另外，還可從雙向毫伏表上的讀數判斷是哪一組電容器損壞，并估計損壞程度。另一電容器儲能回路C2照常運行，整個電路不間斷地正常工作。

（2），當電容器發生斷路損壞時：如C2中某個電容器發生斷路，電橋的不平衡度加大，橋路電壓V0使繼電器J動作并發出光、聲信號，此時1GP、2GP不會點亮。另外從毫伏表讀數也可判斷損壞程度。這時C1照常工作，整個電路不間斷地正常工作。

用R3將電橋調為不平衡電橋的目的是有助于工作人員能直觀監視電容器性能的狀態。

（3），電容器C1、C2發生斷路

如果兩組電容器損壞是在同一時刻，而且損壞的數量相同時，在理論上是沒有信號發出的，但這種情況幾乎不存在。

（4），C1，C2同時短路，這時1GP、2GP同時持續點亮顯示C1C2組電容器短路，且毫伏表讀數發生變化，電路仍處于正常工作。

（5），當C1斷路，C2短路時，光字牌2GP亮，同時毫伏表讀數也發生很大的變化，一般斷路一個電容時，將發生±150mv的變化。