(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202222383239.4 (22)申请日 2022.09.07 (73)专利权人 国网安徽省电力有限公司淮北 供 电公司 地址 235000 安徽省淮北市相山区南 黎路 99号 专利权人 国家电网有限公司 (72)发明人 赵勇呓　孙振兴　朱思杰　赵创业　 周鹏　陈好　徐建友　骆静　 王明刚　吴黎明　吕丽群　王学培　 苗长越　 (74)专利代理 机构 合肥市浩智运专利代理事务 所(普通合伙) 34124 专利代理师 闫客(51)Int.Cl. H02H 7/00(2006.01) H02H 7/26(2006.01) H02J 11/00(2006.01) H02J 9/06(2006.01) H02J 7/00(2006.01) (54)实用新型名称 一种变电站直 流系统保护装置 (57)摘要 本实用新型提供一种变电站直流系统保护 装置， 属于电力电子技术领域， 包括电源、 断路器 MCB11、 接触器 KM1、 第一A C/DC模块、 熔断器 FU11、 断路器MCB12、 第一电池组、 熔断器FU12、 断路器 MCB13、 二极管D1、 合闸回路供电装置、 控制回路 供电装置； 电源连接断路器MCB11的一端， 第一 AC/DC模块的输出端连接熔断器FU11的一端， 第 一电池组的输出端连接熔断器FU12的一端， 二 极 管D1的阴极连接合闸回路供电装置以及控制回 路供电装置的输入端， 故障隔离装置输入端 连接 二极管D1的阴极， 故障隔离装置的输出端给多路 合闸回路以及控制回路供电； 对直流支路采用故 障隔离保护装置， 在升压的同时实现对直流支路 的一对一保护。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 218161780 U 2022.12.27 CN 218161780 U 1.一种变电站直流系统保护装置， 其特征在于： 包括电源、 断路器MCB11、 接触器KM1、 第 一AC/DC模块(11)、 熔断器FU11、 断路器MCB12、 第一电池组(12)、 熔断器FU12、 断路器MCB13、 二极管D1、 合闸 回路供电装置、 控制回路供电装置； 所述电源输出端连接所述断路器MCB11的一端， 所述MCB11的另一端连接所述接触器 KM1的一端， 所述接触器KM1 的另一端连接所述第一AC/DC模块(11)的输入端， 所述第一AC/ DC模块(11)的输出端 连接所述熔断器FU11的一端， 所述熔断器FU11的另一端 连接所述断路 器MCB12的一端， 所述断路器MCB 12的另一端连接所述第一电池组(12)的输入端， 所述第一 电池组(12)的输出端连接所述熔断器FU12的一端， 所述熔断器FU12的另一端 连接所述断路 器MCB13的一端， 所述断路器MCB 13的另一端连接所述二极管D1的阳极， 所述二极管D1的阴 极连接所述 合闸回路供电装置以及所述控制回路供电装置的输入端； 所述合闸回路供电装置和所述控制回路供电装置均包括故障隔离装置(3)， 所述故障 隔离装置(3)输入端 连接所述二极管D1的阴极， 所述 故障隔离装置(3)的输出端 给多路合闸 回路以及控制回路供电。 2.根据权利要求1所述的一种变电站直流系统保护装置， 其特征在于， 还包括： 备电源、 断路器MCB21、 接触器KM2、 第二AC/DC模块(21)、 熔断器FU21、 断路器MCB22、 第二电池组 (22)、 熔断器FU2 2、 断路器M CB23、 二极管D2； 所述备电源输出端连接所述断路器MCB2 1的一端， 所述MCB2 1的另一端连接所述接触器 KM2的一端， 所述接触器KM2的另一端 连接所述第二AC/DC  模块(21)的输入端， 所述第二AC/ DC模块(21)的输出端 连接所述熔断器FU21的一端， 所述熔断器FU21的另一端 连接所述断路 器MCB22的一端， 所述断路器MCB22的另一端连接所述第二电池组(22)的输入端， 所述第二 电池组(22)的输出端连接所述熔断器FU22的一端， 所述熔断器FU22的另一端 连接所述断路 器MCB23的一端， 所述断路器MCB23的另一端连接所述二极管D2的阳极， 所述二极管D2的阴 极与所述二极管D1的阴极连接， 并连接所述合闸回路供电装置以及所述控制回路供电装置 的输入端。 3.根据权利要求1所述的一种变电站直流系统保护装置， 其特征在于， 所述故障隔离装 置(3)包括： 前级单相全桥逆变电路(31)、 高频变压器T、 后级单相全桥整流电路(32)、 电感 L1， 所述前级单相 全桥逆变电路(31)的输入端连接所述二极管D1的阴极， 所述前级单相 全 桥逆变电路(31)的输出端与所述高频变压器T的原 边连接， 所述高频变压器T的副边与所述 后级单相全桥整流电路(32)的输入端 连接， 所述电感L 1串联在所述后级 单相全桥整流电路 (32)的输出端， 所述后级单相全桥整流电路(32)的输出端连接所述断路器M CB3。 4.根据权利要求2所述的一种变电站直流系统保护装置， 其特征在于， 所述合 闸回路供 电装置以及控制回路供电装置均包括： 断路器MCB3、 熔 断器FU1， 所述断路器MCB3的一端连 接所述故障隔离装置(3)的输出端， 所述断路器MCB3的另 一端连接到所述熔断器FU1的一 端， 所述熔断器FU1的另一端作为 合闸回路或者控制回路的供电端。 5.根据权利要求3所述的一种变电站直流系统保护装置， 其特征在于， 所述合 闸回路供 电装置以及 控制回路供电装置均包括还均包括 故障检测电路(4)， 所述 故障检测电路(4)包 括： 开关S1、 开关S2、 电阻R1、 电阻R2， 所述开关S1的一端连接所述后级单相全桥整流电路 (32)的正输出端， 所述开关S1的另一端连接所述电阻R1的一端， 所述电阻R1的另一端连接 所述电阻R2的一端， 所述电阻R2的另一端连接所述开关S2的一端， 所述开关S2的另一端连权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 218161780 U 2接所述后级单相全桥整流电路(32)的负 输出端， 所述电阻R1和所述电阻R2连接的公共端接 地。 6.根据权利要求5所述的一种变电站直流系统保护装置， 其特征在于， 所述开关S1由单 片机控制电路驱动， 所述单片机控制电路包括： 电阻R01、 电阻R02、 光耦OP1、 三极管Q01、 三 极管Q02、 电阻R0 3、 电阻R04、 稳压二极管D01、 电阻R0 5、 驱动电源； 所述电阻R01的一端连接单片机的一个输出端， 所述电阻R01的另一端连接电阻R02的 一端， 所述电阻R02的另一端接地， 所述R01的一端还连接到所述光耦OP1的端口11， 所述电 阻R02的另一端还 连接所述光耦OP1的端口12， 所述光耦OP1的端口13连接所述三极管Q01的 集电极， 并连接到所述驱动电源， 所述三极管Q01的发射极和所述三极管Q02的发射极连接 后通过所述电阻R04连接到所述开关S1的栅极， 所述光耦OP1的端口14连接所述三极管Q01 的基极和所述三极管Q02的基 极， 并通过所述电阻R03连接到所述三极管Q02的集电极， 所述 三极管Q02的集电极连接到所述稳压二极管D01的阳极， 所述稳压二极管D01的阳极接地， 所 述稳压二极管D 01的阴极连接到所述开关S1的栅极， 所述稳压二极管D 01两端还并联所述电 阻R05。 7.根据权利要求5所述的一种变电站直流系统保护装置， 其特征在于， 所述开关S2由单 片机控制电路驱动， 所述单片机控制电路包括： 电阻R11、 电阻R12、 光耦OP2、 三极管Q11、 三 极管Q12、 电阻R 13、 电阻R 14、 稳压二极管D1 1、 电阻R15、 驱动电源； 所述电阻R11的一端连接单片机的一个输出端， 所述电阻R11的另一端连接电阻R12的 一端， 所述电阻R12的另一端接地， 所述R11的一端还连接到所述光耦OP2的端口21， 所述电 阻R12的另一端还 连接所述光耦OP2的端口22， 所述光耦OP2的端口23连接所述三极管Q11的 集电极， 并连接到所述驱动电源， 所述三极管Q11的发射极和所述三极管Q12的发射极连接 后通过所述电阻R14连接到所述开关S2的栅极， 所述光耦OP2的端口24连接所述三极管Q11 的基极和所述三极管Q12的基 极， 并通过所述电阻R13连接到所述三极管Q 12的集电极， 所述 三极管Q12的集电极连接到所述稳压二极管D11的阳极， 所述稳压二极管D11的阳极接地， 所 述稳压二极管D11的阴极连接到所述开关S2的栅极， 所述稳压二极管D11两端还并联所述电 阻R15。 8.根据权利要求7所述的一种变电站直流系统保护装置， 其特征在于， 所述单片机型号 为STM32F1或者STM 32F4或者PIC系列单片机 。 9.根据权利要求7所述的一种变电站直流系统保护装置， 其特征在于， 所述光耦OP1和 所述光耦OP2型号 为PC814或者TLP620或者P S2505‑1或者LTV‑814。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 218161780 U 3