GZDW系列免維護微機控制直流屏使用說明書

1、gzdw系列免維護微機控制直流屏使用說明書 電話前言尊敬的用戶：感謝您選用本公司的產(chǎn)品，在使用前，請認真閱讀本使用說明書，否則因使用不當(dāng)或由于對本產(chǎn)品了解不夠，致使燒毀設(shè)備或危及人身安全，造成不必要的損失或令人不愉快的事。在使用過程中，如出現(xiàn)質(zhì)量問題，請通過我們的經(jīng)銷商或直接與本公司聯(lián)系，并對本產(chǎn)品提出改進意見。 第一部分 智能免維護直流屏系統(tǒng)-02-19第二部分 智能高頻開關(guān)電源模塊-20-35第三部分 智能監(jiān)控系統(tǒng)-36-49第一部分：智能免維護直流屏系統(tǒng)第一章 概述1.1 引言-21.2 系統(tǒng)特點-21.3 系統(tǒng)正常使用條件-21.4 型號說明-31.5 主

2、要參數(shù)-31.6 外形結(jié)構(gòu)-41.7 系統(tǒng)工作原理-4第二章系統(tǒng)功能單元2.1 交流配電單元-62.2 整流單元-72.3 直流饋電單元-92.4 監(jiān)控系統(tǒng)-122.5 智能電池管理-142.6 通訊電源單元（可選單元）-162.7 逆變單元（可選單元）-162.8 通訊規(guī)約-162.9 蓄電池組選擇-16第三章 系統(tǒng)的包裝、運輸與保管3.1 系統(tǒng)調(diào)整-173.2 包裝、運輸及保管-173.3 隨機文件-173.4 售后服務(wù)及訂貨需知-18第一章 概述1.1 引言gzdw系列免維護微機控制直流屏是我公司集多年開發(fā)和設(shè)備網(wǎng)上運行經(jīng)驗設(shè)計的高可靠產(chǎn)品，由高頻開關(guān)電源模塊、電力智能監(jiān)控系統(tǒng)等組成。本

3、產(chǎn)品適用于電力、石化、冶金、鐵路等需要220v/110v直流電源控制的場合，廣泛適用于發(fā)電廠、水電站以及各類變電站、開閉所和用戶變電站中,為斷路器分合閘及二次回路中的儀器儀表、繼電保護和故障照明提供直流電源。1.2 系統(tǒng)特點l 系統(tǒng)全模塊化設(shè)計，簡潔、直觀，組屏方便，多臺高頻開關(guān)充電模塊并聯(lián)運行，n+1熱備份； l 超寬的電壓輸入范圍，電網(wǎng)適用性強，可用于環(huán)境相對惡劣的場所；l 充電模塊可帶電插拔，在線維護方便快捷；l 充電模塊智能控制，輸出電壓、電流平滑調(diào)節(jié)；自主均流，穩(wěn)定性好，均流精度高（輸出電流最大不平衡度小于3%）；l 系統(tǒng)設(shè)計采用iec 國際電工委員會、ul、en 等國際標(biāo)準(zhǔn)，可靠性

4、與安全性有充分保障；l 監(jiān)控系統(tǒng)采用觸摸屏或大屏幕液晶漢字顯示，人機界面友善、操作直觀方便；l 可通過監(jiān)控模塊進行系統(tǒng)各部分的參數(shù)設(shè)置，界面友好操作方便；l 開放式接口設(shè)計，具有強大的通訊功能，很方便實現(xiàn)與變電站rtu 裝置或電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)dcs 相連；l 三級集散式監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對電源系統(tǒng)的遙測、遙控、遙信、遙調(diào)、以及無人值守；l 蓄電池自動管理及保護，實時自動監(jiān)測蓄電池的端電壓、充放電電流并控制蓄電池的均充和浮充轉(zhuǎn)換，設(shè)有電池過/欠壓和充電過流聲光告警及溫度自動補償功能；1.3 系統(tǒng)正常使用條件：l 室內(nèi)使用，且通風(fēng)良好；l 運行地點無導(dǎo)電微?；虮ㄎｋU介質(zhì)，無腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體或

5、蒸汽，無強電磁場干擾；l 交流電網(wǎng)電壓波形為正弦波，電網(wǎng)電壓幅值的持續(xù)波動范圍不超過額定值的20；l 交流電網(wǎng)頻率波動范圍不超過5；l 使用環(huán)境溫度不低于-5，不高于45，在設(shè)備停用期間，環(huán)境溫度允許范圍：-25+50；l 使用環(huán)境的最大相對濕度不超過90rh（255時），且無凝露現(xiàn)象；l 安裝地基無振動或沖擊，垂直傾斜度不超過5%；l 海拔不超過2000m;* 注：使用條件與上述條件不相符時，請與制造商協(xié)商解決！1.4 型號說明：g z d w - - / 直流電壓電池容量 柜直流系統(tǒng)電力系統(tǒng) c 充電柜微機控制 k 饋電柜主接線方式 ck 充饋電一體柜 d 電池柜 1.5 主要參數(shù)：額定輸

6、出直流電壓48v、110v、220v蓄電池額定容量5-3000ah事故后供電時間1h常規(guī)負荷母線額定電流（）5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、100、160、180、200、250、315、400、630、800、1000、1250、1600、2000直流設(shè)備中各電路的額定絕緣電壓直流63及以上（48v系統(tǒng)）；直流200v及以上（110v系統(tǒng)）；直流300v及以上（220v系統(tǒng)）；穩(wěn)壓精度0.5%穩(wěn)流精度0.5% 典型值0.1%紋波系數(shù)0.05% 典型值0.01%動力負荷合閘時動力母線電壓200v外殼防護等級不低于 ip30；效率90%；功率因數(shù)cos

7、95%； 均流不平衡度充電模塊間電流不均衡度3%16 外型結(jié)構(gòu)： 系統(tǒng)由充電柜、饋電柜和電池柜組成，系統(tǒng)容量不大于100ah 時，可采用充饋電一體柜系統(tǒng)，金屬安裝支架、各元器件接地點對直流設(shè)備總接地點之間電阻值不大于0.1.柜體外形基本尺寸：n 寬度尺寸b（）：800、1000、1200；n 高度尺寸h（）：2000、2200、2300；n 深度尺寸d（）：600、800、1000、1200；1.7 系統(tǒng)工作原理電力操作電源系統(tǒng)主要由交流配電單元、充電模塊、監(jiān)控模塊、配電監(jiān)控、降壓硅鏈（降壓單元）、直流饋電單元（包括合閘分路、控制分路）、絕緣監(jiān)測等幾大部分組成。不同的接方式有不同的輸出饋電，但

8、基本原理是一致的，原理框圖如圖1-3-1 所示：充電模塊充電模塊充電模塊充電模塊充電模塊交流配電單元監(jiān)控模塊降壓硅鏈控制回路合閘回路絕緣監(jiān)測合閘輸出控制輸出i 路交流輸入至遠端監(jiān)控ii路圖1-3-1 電力操作電源系統(tǒng)原理框圖系統(tǒng)的基本工作原理如下：1. 交流輸入正常時系統(tǒng)交流輸入正常時，兩路交流輸入經(jīng)交流切換控制電路選擇其中一路輸入并通過交流配電單元給各個充電模塊供電。充電模塊將三相交流電轉(zhuǎn)換為220v 或110v 的直流，經(jīng)隔離二極管隔離后輸出，一方面給電池充電、另一方面給負載提供正常工作電流。監(jiān)控部分采用集散方式對系統(tǒng)進行監(jiān)測和控制，充電柜、饋電柜的運行參數(shù)、充電模塊運行參數(shù)，分別由配電監(jiān)

9、控電路和模塊監(jiān)控電路采集處理，然后通過串行通訊口把處理后的信息上報給監(jiān)控模塊，由監(jiān)控模塊統(tǒng)一處理后顯示在液晶屏上同時可通過人機交互操作方式對系統(tǒng)進行設(shè)置和控制，若有需要還可接入遠程監(jiān)控，監(jiān)控模塊還能對每個充電模塊進行均/浮充控制、限流控制等以保證電池的正常充電，延長電池壽命。2. 交流輸入停電或異常時交流輸入停電或異常時，充電模塊停止工作，由電池給負載供電。監(jiān)控模塊監(jiān)測電池電壓、放電時間，當(dāng)電池放電到設(shè)置的欠壓點時，監(jiān)控模塊告警。交流輸入恢復(fù)正常以后充電模塊對電池充電。系統(tǒng)工作時的能量流如圖1-3-2 所示第二章系統(tǒng)功能單元2.1 交流配電單元2.1.1 交流配電的原理圖2-1-1 交流配電原

10、理圖 圖2-1-1 為交流配電單元的工作原理圖,兩路動力電源,通過交流配電單元后,分別接空氣開關(guān)qf1 、qf2 ，空氣開關(guān)的額定電流為63a 或32a（根據(jù)模塊的配置類型、數(shù)量及用戶的級差配合要求進行選擇）.經(jīng)空氣開關(guān)后接入交流接觸器,接觸器通過機械聯(lián)鎖和電氣互鎖，防止兩路動力電源同時輸入，以保證交流供電的可靠運行。在交流線路上設(shè)有過壓保護器（jine-bh02可選配）和d 級避雷器，兩級防雷裝置可以有效地防止過電壓的沖擊，保障充電模塊正常工作。防雷裝置有告警節(jié)點輸出，它與兩路交流進線空開的故障告警信號，交流接觸器的輔助接點信號以及兩路交流輸入的電壓采樣信號等通過輸出接口與智能監(jiān)控相連，由智

11、能監(jiān)控器發(fā)出各類相應(yīng)的告警及指示信號。qfn（可選配）為交流空氣開關(guān)，分別給各個充電模塊提供電源。2.1.2 防雷措施雷擊分直擊雷和感應(yīng)雷兩種,電路直接遭雷擊時,電纜中流過很大電流,同時引起幾千伏的過電壓,直接加到線路裝置和電源設(shè)備上,持續(xù)時間達若干微秒,這種雷的危害性最大;感應(yīng)雷,通過雷云之間或雷云對地的放電,在附近的線纜或用電設(shè)備等導(dǎo)體上產(chǎn)生感應(yīng)過電壓,危害設(shè)備的安全.直流電源系統(tǒng)具有先進的防雷裝置,所用防雷器件均為世界名牌產(chǎn)品,防雷線路亦嚴格按照國際電工委員會(iec) 標(biāo)準(zhǔn)iec1024、 iec664 、iec1312 及iec61643 等進行設(shè)計與安裝，在建筑物機房等其它防雷措施

12、按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定完成后，該電源防雷系統(tǒng)可將雷電的危害降低至最小。本直流電源系統(tǒng)的防雷，由避雷器（c 級、d 級）和過壓保護器組成，用戶可以在電源系統(tǒng)交流輸入前1225 米線路中安裝防雷裝置c 級防雷器或d 級防雷器。安裝在電源系統(tǒng)交流配電部分c 級防雷器的最大通流容量為40ka（d 級防雷器的最大通流容量為20ka），失效后可自動報警，它的工作狀態(tài)顯示窗口自動由綠變紅，同時由監(jiān)控模塊輸出告警信號；過壓保護器盒面板上，任一綠色發(fā)光二極管熄滅時，表示已有故障，需及時排除。2.1.3 接地本電源系統(tǒng)的接地包括安全保護接地和防雷接地。系統(tǒng)安全保護接地點設(shè)在機柜底座后端，防雷接地點連接在交流配電單元的接地

13、匯集排上，同時在每個模塊后面板裝有接地螺栓，確保模塊安全保護地與機架可靠連接。2.2 整流單元；l 由多個高頻開關(guān)電源模塊組成，模塊并聯(lián)運行，硬件自動均流，n+1冗余；l 模塊智能化設(shè)計,無需緩沖網(wǎng)絡(luò),模塊支持熱插撥，擴容、維護方便；2.2.1 工作原理： 電力模塊采用三相三線制(無相序要求)380vac輸入，輸入范圍寬；無中線電流損耗，具有軟啟動功能。三相交流輸入采用先進的尖鋒抑制器及emi濾波，可以有效的抑制和吸收尖鋒電壓，保證模塊后級電路的安全。由全橋整流電路將三相交流電整流為直流，再經(jīng)無源pfc調(diào)整后大大提高了功率因數(shù)。經(jīng)全橋pwm電路轉(zhuǎn)換為高頻交流，再經(jīng)高頻變壓器隔離降壓后高頻整流輸

14、出。整流模塊中的脈寬調(diào)制電路（pwm）及軟開關(guān)諧振回路，可根據(jù)電網(wǎng)和負載的變化，自動調(diào)節(jié)高頻開關(guān)的脈沖寬度，使輸出電壓、電流在任何允許的情況下都能保持穩(wěn)定。每臺模塊具有獨立輸出電壓調(diào)節(jié)口,可調(diào)輸出電壓范圍約170v-320v或90v-160v，及輸出恒流調(diào)節(jié)口，模塊本身具備多重保護功能，因此該系列模塊可單機或多臺并機自控獨立安全運行，完成各種基本功能。該系列模塊具有簡便的主回路接線端口、并機端口及模擬量05v調(diào)節(jié)口，可并聯(lián)組合工作，在監(jiān)控器的監(jiān)控下完成機架組合輸出，并與上位機實現(xiàn)“四遙”功能。模塊電氣原理框圖（圖-1）2.2.2 功能說明l 過壓保護功能為防止輸出過電壓對用電設(shè)備造成災(zāi)難性事故

15、，模塊內(nèi)有過壓保護電路。出現(xiàn)輸出過壓后，模塊自動鎖死，相應(yīng)模塊故障指示燈亮，故障模塊自動退出工作而不影響整個系統(tǒng)正常運行，過壓保護點出廠時已定，額定輸出220v寬范圍機型設(shè)為280v2v，窄范圍機型設(shè)為290v2v ，額定輸出110v寬范圍機型設(shè)為145v2v，窄范圍機型設(shè)為150v2v，也可根據(jù)客戶要求設(shè)定該參數(shù)。l 短路保護輸出短路時，模塊在瞬間把輸出電壓拉低為零，限制短路電流在限流點以下，此時模塊輸出功率很小，以達到保護模塊的目的。模塊長期在短路狀態(tài)下，也不會損壞，排除故障后，模塊可自動恢復(fù)工作。l 過溫保護過溫保護主要是保護大功率變流器件，在正常工作情況下，系統(tǒng)設(shè)計留有足夠余量，在特殊

16、環(huán)境下，模塊檢測散熱器溫度超過90時，自動關(guān)機保護，溫度降低到80時，模塊會自動啟動。l 過流保護由于模塊輸出功率的限制，輸出電流不能無限增大。每個模塊輸出電流最大限制為額定輸出電流以上0.5a，在此范圍內(nèi)，模塊輸出電流值連續(xù)可調(diào)。如果超負荷，模塊會自動調(diào)低輸出電壓，而不會超過設(shè)定的輸出限流點，以達到保護功率器件的目的，過流保護可自動恢復(fù)。l 模塊并聯(lián)保護每臺模塊內(nèi)部均有并聯(lián)保護電路，保證故障模塊自動退出系統(tǒng)時，不影響其它模塊和系統(tǒng)的正常工作。 l 電流調(diào)節(jié)功能在模塊的前面板有輸出電流調(diào)節(jié)電位器，在無監(jiān)控集中控制時，可調(diào)節(jié)單臺模塊輸出電流值，限流點可在0.2imaximax連續(xù)可調(diào)。在有監(jiān)控時

17、，限流值可由監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)定，電位器調(diào)節(jié)無效;l 電壓調(diào)節(jié)功能在模塊的前面板有輸出電壓調(diào)節(jié)電位器，在無監(jiān)控集中控制時，可調(diào)節(jié)單臺模塊輸出電壓值，（170v-320v或90v-160v）連續(xù)可調(diào)，在有監(jiān)控時，輸出電壓由監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)定，電位器調(diào)節(jié)無效;2.2.3 模塊特點n 交流寬帶輸入: 38025%；n 無級限流技術(shù): 輸出電流可根據(jù)負載電流和蓄電池容量,手動或系統(tǒng)監(jiān)控自動調(diào)節(jié)；n 低差自主均流電路，無需外圍電路，即可自行實現(xiàn)多模塊的并聯(lián)均流，更易于維護安裝；n 高效自然冷卻: 有效地保證了元器件運行的可靠性,壽命更長；.n 真正地實現(xiàn)n+1備份；n 較強的獨立性: 即使脫離系統(tǒng)監(jiān)控也可單獨正常運行

18、；n 優(yōu)秀的前級識別脈寬保護電路: 加強了高頻開關(guān)電源運行可靠性；n 一體化設(shè)計，無需參數(shù)控制器；n 開環(huán)、閉環(huán)都能工作，非常靈活。* 模塊使用及安裝，請參閱相應(yīng)的模塊說明書！2.3 直流饋電單元2.3.1 直流饋電的原理直流饋電單元的基本工作原理，如圖2-2-1 所示，它包括直流饋電部分，降壓硅鏈（降壓單元）、絕緣監(jiān)測和閃光信號部分以及直流電壓、電流檢測部分。用戶可根據(jù)需要，靈活選擇在輸出端子排上提供一路閃光信號輸出及一路絕緣監(jiān)測信號輸出。圖2-3-1直流饋電單元電氣原理2.3.2. 直流饋電部分的特點l 各直流輸出支路采用相應(yīng)規(guī)格的直流斷路器，保證在直流側(cè)故障時各支路能可靠分斷；l 各支路

19、均配有分合指示燈，可以指示各開關(guān)狀態(tài)；l 電壓及電流信號的檢測采用帶隔離的器件或電路保證了強弱電之間的可靠隔離提高了安全性；l 蓄電池支路熔絲及各支路斷路器均可配有故障告警節(jié)點，在熔絲熔斷及斷路器脫扣時可產(chǎn)生告警信號；2.3.3. 直流饋電部分的監(jiān)控系統(tǒng)采用線性光耦器件，分別對動力母線和控制母線的電壓及蓄電池的電壓進行檢測；采用電流霍爾器件，檢測充電機總電流和蓄電池的充電、放電流，并將檢測信號送給智能監(jiān)控。智能監(jiān)控模塊產(chǎn)生各類告警信號和控制信號并對整個系統(tǒng)進行管理，以上所有的檢測全部采用隔離的方式，保證系統(tǒng)的安全性，以便防止意外事故發(fā)生。2.3.4. 閃光回路根據(jù)客戶需求，系統(tǒng)可為用戶提供一路

20、閃光電源，其工作原理圖如圖2-3-4 所示。為了便于用戶接線系統(tǒng)在輸出端子排上提供了一路閃光信號輸出，閃光回路的實驗按鈕和閃光指示燈安裝在前面板上，正常狀態(tài)下，閃光指示燈常亮，按下實驗按鈕時閃光指示燈即開始閃動，表明閃光信號正常。圖2-3-4閃光回路2.3.5. 絕緣監(jiān)測系統(tǒng)采用絕緣監(jiān)測繼電器，監(jiān)測母線對地的絕緣，其外部接線定義如圖2-3-5 所示，繼電器動作電流可根據(jù)具體應(yīng)用情況設(shè)定（0.1ma4.8ma ）,繼電器主要由平衡電阻和檢測電路組成,按下設(shè)定鍵調(diào)節(jié)整定電位器,調(diào)整到所需的繼電器動作電流,當(dāng)兩側(cè)直流母線對地電阻值相等時,沒有電流流過檢測電路,繼電器不動作,當(dāng)一側(cè)絕緣電阻值下降時,有

21、一平衡電流流過檢測電路,此時檢測電路將這一電流與設(shè)定電流值比較,大于設(shè)定值時便推動繼電器動作,發(fā)出告警信號.圖2-3-5絕緣監(jiān)測2.3.6 降壓單元：2.3.6.1功能及特點： 直流電源系統(tǒng)在對蓄電池組進行均衡充電時，充電模塊的輸出電壓會高于控制回路的額定電壓值，所以需要一個調(diào)壓裝置串接在合閘動力母線與控制母線之間，降壓硅鏈就是這樣一個調(diào)壓裝置，它可自動或手動改變電壓降，從而保證控制母線的電壓在正常范圍內(nèi)。降壓硅鏈利用大功率整流二極管的pn 結(jié)正向壓降疊加，來產(chǎn)生調(diào)整壓降，相比于其它形式的控制母線電壓調(diào)節(jié)方式，具有安全可靠、抗電流沖擊性好、易維護等顯著優(yōu)點。在本系統(tǒng)中降壓硅鏈單元為獨立模塊化設(shè)

22、計便于安裝和維護。2.3.6.2 工作原理降壓硅鏈?zhǔn)怯啥嘀淮蠊β使枵鞴艽佣桑胮n 結(jié)基本恒定的正向壓降來產(chǎn)生調(diào)整電壓，通過改變串入線路的pn 結(jié)數(shù)量來獲得適當(dāng)?shù)膲航?，達到電壓調(diào)節(jié)的目的。如圖2-3-6 所示將降壓硅鏈均分為5 節(jié)串聯(lián)而成，在每節(jié)兩端并聯(lián)調(diào)壓執(zhí)行繼電器觸點，若驅(qū)動執(zhí)行繼電器令其觸點閉合，使得該節(jié)硅鏈被短接，降壓單元的壓降減?。环粗?，若執(zhí)行接觸器的觸點斷開，使得串入線路中的pn 結(jié)數(shù)量增加，調(diào)壓單元的壓降增加。降壓硅鏈單元內(nèi)部的自動控制電路檢測控制母線的電壓，據(jù)此來驅(qū)動適當(dāng)數(shù)量的執(zhí)行繼電器閉合，以保證控制母線的電壓在正常范圍內(nèi)。若將降壓硅鏈的控制旋鈕置于手動位置，則可由轉(zhuǎn)

23、換開關(guān)旋鈕的不同檔位來控制執(zhí)行繼電器閉合的數(shù)量，手動調(diào)節(jié)控制母線的電壓。硅鏈中大功率硅整流二級管管芯由專用的自冷式散熱片夾持固定，確保散熱效果，允許降壓單元在大電流下連續(xù)可靠地工作。在硅鏈中還串有一支能承受高反壓的整流二極管它的作用是當(dāng)經(jīng)過長時間放電，動力母線電壓較低而控制母線上連接有模塊時可防止反向電流通過，拉低控制母線電壓。圖2-3-6 降壓硅鏈的工作原理2.4 監(jiān)控系統(tǒng)：2.4.1性能及特點：監(jiān)控系統(tǒng)是直流電源系統(tǒng)的控制、管理核心，電源監(jiān)控系統(tǒng)采用分散測量和集中控制管理的集散模式，這種設(shè)計思想使系統(tǒng)組成、擴容方便、靈活并可減少監(jiān)控系統(tǒng)引入的故障因素，智能監(jiān)控系統(tǒng)，具有四遙功能（遙測、遙信

24、、遙控、遙調(diào)）可使直流電源系統(tǒng)達到少人值守或無人值守。電源監(jiān)控系統(tǒng)主要特點有：n 以微處理器為核心的集散式測量系統(tǒng)對充電模塊、充/饋電柜、電池組、直流母線對地絕緣情況實施全方位監(jiān)視測量控制；n 監(jiān)控系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)設(shè)計，每部分承擔(dān)相對獨立的工作某一部分出現(xiàn)故障不影響其它部分的工作，一方面提高了系統(tǒng)的可靠性，同時便于維護管理，使維修工作變得簡單快捷；n 電源系統(tǒng)擴容方便靈活；n 電源系統(tǒng)監(jiān)控模塊提供rs-232 、rs-485 多種通訊方式，用戶可根據(jù)需要組成多種形式的電源集中監(jiān)控系統(tǒng)；n 開放式接口設(shè)計，可使電源系統(tǒng)很方便地接入到其它集中監(jiān)控維護系統(tǒng)中；n 電源系統(tǒng)監(jiān)控模塊采用大屏幕觸摸屏及

25、點陣式液晶顯示器，全漢化顯示、操作簡便；n 各種狀態(tài)告警信息的顯示直觀明了，可使用戶及時準(zhǔn)確地掌握電源系統(tǒng)的運行狀況；2.4.2 工作原理電源監(jiān)控系統(tǒng)采用多級測量控制管理模式（見圖2-5-2：監(jiān)控系統(tǒng)工作原理框圖），最高一級為電源系統(tǒng)監(jiān)控后臺，電源監(jiān)控后臺通過rs-232、 rs-485通訊方式與電源系統(tǒng)的監(jiān)控模塊連接，監(jiān)控模塊構(gòu)成第二級測控，電源監(jiān)控系統(tǒng)的第三級測控由各監(jiān)控單元組成。監(jiān)控模塊匯集電源系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)、工作狀態(tài)，通過整理分析，實現(xiàn)對電源系統(tǒng)以及電池充放電的全自動管理。操作人員還可通過鍵盤，對充電模塊進行強制開、啟、關(guān)、停、均/浮充轉(zhuǎn)換等控制、調(diào)節(jié)充電摸塊的限流點和輸出電壓。電源集

26、中監(jiān)控維護后臺，不僅可以實時顯示當(dāng)前電源系統(tǒng)的全部詳細數(shù)據(jù)狀態(tài)也可對電源系統(tǒng)發(fā)出限流、均/浮轉(zhuǎn)換、充電壓調(diào)節(jié)、充電模塊開、啟、關(guān)、停等各種控制命令。計算機后臺/電力自動化系統(tǒng)交流檢測單元直流檢測單元開關(guān)量檢測單元rs232或rs485充電模塊充電模塊復(fù)位按鈕電池巡檢單元智能型監(jiān)控系統(tǒng)絕緣檢測單元通信模塊逆變模塊顯示屏協(xié)議轉(zhuǎn)換單元模擬量轉(zhuǎn)換單元觸摸屏rs485總線 可選配單元酏酏 可選配單元圖2-5-2監(jiān)控系統(tǒng)原理框圖2.4.3 監(jiān)控模塊的主要功能：*智能監(jiān)控，因型號不同，主要功能有所差異，敬請用戶，參閱相關(guān)型號的智能監(jiān)控說明書！2.5智能電池管理：2.5.1原理：直流電源，不僅為二次設(shè)備提供不

27、間斷直流電源，還要向斷路器分合閘線圈提供沖擊電流。電池組在直流電源系統(tǒng)中的地位很重要，如何維護就成為非常重要的一個問題。我公司rd系列智能監(jiān)控模塊，具有電池管理系統(tǒng)，它采用二級監(jiān)控模式能對電池的端電壓、充放電電流、電池溫度及其它參數(shù)作實時在線監(jiān)測，可準(zhǔn)確地根據(jù)電池的充放電情況，估算電池容量的變化，還能在電池放電后按用戶事先設(shè)置的條件自動轉(zhuǎn)入限流均充狀態(tài)，通過控制母線電壓，來完成電池的正常均充過程并可自動完成電池的定時均充維護、均/浮充轉(zhuǎn)換、電壓溫度補償?shù)裙ぷ?，實現(xiàn)了全智能化，不需任何人工干預(yù)！電池管理的基本思想是：l 以電池組剩余容量、電池充電電流為依據(jù)，控制電池由浮充轉(zhuǎn)入均充；l 以充電電流

28、、充電時間為依據(jù)控制電池由均充轉(zhuǎn)入浮充；l 如果系統(tǒng)配有溫度傳感器，電池組均/浮充電壓可根據(jù)溫度作適當(dāng)補償（一般情況下溫度每升高3，電池組充電電壓下降1）；l 保證負載電流基本不變，以電池電流和總負載電流作為主要參考依據(jù)，通過調(diào)節(jié)模塊輸出電壓及限流點，穩(wěn)定負載電流，控制電池電流及電壓，防止電池充電過流從而延長電池使用壽命；電池管理曲線圖如圖2-5-1 所示，監(jiān)控模塊設(shè)置在“自動”工作狀態(tài)，可以實施對電池的全自動管理。圖2-5-1閥控鉛酸蓄電池管理曲線圖2.5.2充電過程自動管理：智能監(jiān)控模塊對電池的智能化管理，主要體現(xiàn)在以下三種工作狀態(tài)中：1. 正常充電狀態(tài)：監(jiān)控模塊自動記錄均充和浮充的開始時

29、刻（在上電或復(fù)位初始），如果監(jiān)控模塊發(fā)現(xiàn)均充過程尚未結(jié)束，則會繼續(xù)進行均充；如果上電或復(fù)位前是處于限流均充狀態(tài)則繼續(xù)進行限流均充；如果是處于恒壓均充狀態(tài)，則繼續(xù)進行恒壓均充；在限流均充時，當(dāng)充電電壓達到恒壓均充電壓值的時候會自動轉(zhuǎn)入恒壓均充；在浮充情況下，若浮充電流大于設(shè)定值（限時電流），則監(jiān)控模塊會自動控制模塊對電池組進行均充。對電池進行均充時，充電電流應(yīng)該是監(jiān)控模塊設(shè)置的限流值，此階段為電池恒流充電階段，電池的電壓是隨著時間增加而增大的；當(dāng)電池電壓增大到一定值時，充電進入恒壓階段；在恒壓階段，充電電流不斷減小，當(dāng)充電電流減小到0.02c10a（穩(wěn)流均充電流，由用戶設(shè)定）為計時點，3 小時穩(wěn)

30、流均充（時間由用戶設(shè)定）后，恒壓充電階段結(jié)束，充電電壓降低，轉(zhuǎn)入浮充狀態(tài)，至此充電過程完成。 2.定時均充狀態(tài)：用戶可選擇是否采用定時均充這種維護方式，還可對定時均充的時間間隔及每次均充的時間進行設(shè)定，一旦設(shè)定，電池管理程序就可自動計算電池定時均充的時間，以便確定在何時啟動定時均充，何時停止定時均充，所有這些操作都是自動進行的，運行維護人員可在現(xiàn)場通過監(jiān)控模塊上的顯示來明確這一過程，也可在遠程監(jiān)控中心的主機上查看這一過程，一般電池每隔30天（7200小時）均充一次，特殊情況必須根據(jù)電池說明書的實際情況設(shè)置。3. 電池放電后均充狀態(tài)：交流停電后，電池組放電給設(shè)備供電，再次恢復(fù)交流供電時，若電池電

31、流大于設(shè)定值（轉(zhuǎn)均充參考電流）則監(jiān)控模塊會自動控制充電模塊進行均充。2.5.3電池管理的其它功能1. 設(shè)置功能可通過鍵盤設(shè)置電池的均/浮充電壓，用戶可根據(jù)不同型號的電池、不同的電池電壓靈活配置，極大地方便了用戶管理。設(shè)置了均/浮充電壓后，監(jiān)控模塊會根據(jù)當(dāng)前的均/浮充狀態(tài)，把電池端電壓調(diào)節(jié)到設(shè)定的值，需要注意的是：若此時動力母排上有模塊發(fā)生通訊中斷，則模塊進入自動保護運行模式（輸出電壓降為243v/118v ），通訊正常后可自動退出保護運行模式。2. 溫度補償：用戶可選擇是否對均/浮充電壓進行溫度補償，并可對溫度補償中心點溫度補償系數(shù)進行設(shè)置，一旦設(shè)定，監(jiān)控模塊就會根據(jù)電池柜的溫度，自動對均/浮

32、充電壓進行調(diào)節(jié)；3. 容量分析：用戶可設(shè)置電池的充電效率、放電特性曲線等參數(shù)來調(diào)整電池容量的計算結(jié)果，監(jiān)控模塊可根據(jù)電池電流充放電狀態(tài)以及充放電系數(shù)對電池容量進行估算，并在菜單上實時顯示出來，用戶能一目了然地看到電池容量的實時變化；4. 自動與手動控制相結(jié)合監(jiān)控模塊可在自動和手動兩種方式下工作，在自動方式下監(jiān)控模塊可自動完成上述的所有功能，完全不需人工干預(yù)；在手動方式下，電池的管理交給維護人員來完成，維護人員可手動調(diào)節(jié)模塊的輸出電壓，實現(xiàn)電池的均/浮充轉(zhuǎn)換，通過對模塊的限流點調(diào)節(jié)，實現(xiàn)對電池的限流調(diào)節(jié)，此時監(jiān)控模塊只通過通訊口采集各模塊的數(shù)據(jù)及配電數(shù)據(jù)，不對模塊作任何控制處理，因而不會在放電后

33、作自動均/浮充轉(zhuǎn)換，也不會啟動定時均充，但仍可對電池的容量進行估算，由于長期均充可能導(dǎo)致電池壽命下降，為了防止在手動方式下，均充時間過長，監(jiān)控模塊會自動監(jiān)視均充時間，當(dāng)均充時間，超過用戶設(shè)定的定時均充時間時，就會轉(zhuǎn)入浮充狀態(tài)；5. 異常處理當(dāng)直流電源系統(tǒng)異常運行時，為了保證電池不會因過充而受損，同時兼顧到負載需求情況監(jiān)控模塊會自動把電池置為浮充狀態(tài)，并打開所有模塊的限流點，直到系統(tǒng)恢復(fù)正常為止，這些異常情況包括母線電壓異常、通訊中斷、電池熔絲斷。2.6 通訊電源單元(可選單元)通訊模塊將直流電源母線電壓經(jīng)過dc/dc轉(zhuǎn)換,獲得48v直流電輸出,作為通訊設(shè)備電源;2.7 逆變單元(可選單元)逆變

34、模塊將直流母線電壓經(jīng)過dc/ac轉(zhuǎn)換,獲得交流220v、50hz的正弦波電源輸出，作為ups使用；2.8 通訊規(guī)約：l 通訊物理接口：rs-485，通訊距離1000米（rs232可選）；l modbus協(xié)議（9600波特，8位數(shù)據(jù)，奇校驗）；29 蓄電池組選擇：推薦采用密封式閥控鉛酸蓄電池：10、26、38、50、65、80、100、150、200、250、300、400、500、600、800、1000、2000、3000（ah）第三章 系統(tǒng)的包裝、運輸與保管3.1 系統(tǒng)調(diào)整： 直流系統(tǒng)出廠前，已經(jīng)作過出廠試驗，各工作點已經(jīng)調(diào)整好，使用單位原則上開箱后就能使用，但運輸過程中有不可預(yù)見的因素造

35、成故障，因此，在正式投入運行前，必須認真檢查。檢查后，可先使用電阻性負載（如電阻器、電爐等）試運行。當(dāng)充電機各項性能指標(biāo)及饋電柜各動作電壓均符合要求，各電器元件動作正確后，方可接上蓄電池和負載正式投運。設(shè)備中各類電位器出廠前均已按規(guī)范要求調(diào)整完畢，除非特別需要勿需調(diào)整，如需再調(diào)整時，請與生產(chǎn)廠家聯(lián)系。*客戶在使用前，必須認真閱讀本說明書及所附的電氣原理圖與相關(guān)的模塊及監(jiān)控說明書，掌握操作要點、明確注意事項后，方可上機操作！3.2 包裝、運輸及保管：n 包裝：包裝材料選用防潮、防塵、不受機械損傷的全封閉包裝箱，電池應(yīng)單節(jié)包裝；n 運輸：產(chǎn)品在運輸中不應(yīng)有劇烈的振動、撞擊或倒置；n 保管：設(shè)備購入

36、后，如果不能立即投入運行，需要短期或長期保管時，請注意以下幾點;1. 設(shè)備存放在通風(fēng)的干燥環(huán)境，避開高溫、塵?；蚪饘俜勰┒嗟膱鏊?，存放場所應(yīng)有防雨、防潮、防曬措施；2. 蓄電池應(yīng)存放在干燥、通風(fēng)、環(huán)境室溫不超過25，溫度不超過70%的室內(nèi)環(huán)境中；3. 準(zhǔn)備長期存放的蓄電池，應(yīng)每半年進行一次正常的充、放電，在放電狀態(tài)下將蓄電池表面清理干凈后，在電池極柱、螺母、金屬墊、跨接板上均勻涂上一層凡士林，放在通風(fēng)、干燥、溫度在2510的室內(nèi)保存。3.3隨機文件：l 系統(tǒng)說明書；l 出廠檢驗報告；l 系統(tǒng)設(shè)計圖紙；l 產(chǎn)品合格證；3.4 售后服務(wù)及訂貨需知： 3.4.1 售后服務(wù)：在使用單位嚴格遵守保管、使

37、用、安裝、安全運行規(guī)則的條件下，自安裝之日起一年內(nèi)，但不超過制造廠家發(fā)貨日期的15個月，產(chǎn)品因制造質(zhì)量不良而引發(fā)的損壞或不能正常工作時，制造廠家有責(zé)任為使用單位調(diào)試、維修或有條件的更換部分零部件。3.4.2訂貨需知：l 必需了解設(shè)備應(yīng)用場所及用途；l 訂貨時提出設(shè)備名稱、型號、規(guī)格或系統(tǒng)參數(shù)要求；l 用戶對設(shè)備有特殊使用環(huán)境及其它技術(shù)要求時，請在訂貨時詳細注明；l 其它沒盡事宜，以訂貨合同為準(zhǔn)！如定貨合同沒有明確的事宜，以制造廠家的相關(guān)的技術(shù)文件為準(zhǔn)！第二部分 智能高頻開關(guān)電源模塊目 錄一、模塊功能特點-2二、模塊技術(shù)指標(biāo)-3三、模塊工作原理-4四、20a模塊外形特點-5五、10a模塊外形特點

38、-6六、模塊功能說明-7七、顯示說明-9八、操作流程-11九、操作說明-11十、模塊的安裝尺寸及接線圖-14wzd22010-3系列電力智能高頻開關(guān)電源模塊1 模塊功能特點l lcd漢字顯示，模塊工作狀態(tài)和工作參數(shù)一目了然，在系統(tǒng)主監(jiān)控工作時，模塊接收主監(jiān)控發(fā)出的工作參數(shù)，無主監(jiān)控器時，可以在模塊面板上方便的設(shè)置模塊工作參數(shù)，模塊可脫離主監(jiān)控器工作。l wzd22010-3系列整流模塊可充當(dāng)便攜式充電機使用,整流模塊本身可設(shè)定均充電壓,均充時間,轉(zhuǎn)換電流,轉(zhuǎn)換時間,浮充電壓,浮充時間等參數(shù),設(shè)置完成后充電模塊可獨立完成對蓄電池組的充電過程(無需監(jiān)控),并且在充電過程中能根據(jù)充電電流值大小自動完

39、成均浮充狀態(tài)的轉(zhuǎn)換,從而保證了電池組充電時的安全和快捷.多充電模塊在無監(jiān)控系統(tǒng)并機運行時,只需在其中一個模塊上設(shè)置運行參數(shù),其它充電模塊無需單獨設(shè)置即可按照該模塊的運行參數(shù)同步運行,使用方便.l 軟件校準(zhǔn)技術(shù)：傳統(tǒng)模塊參數(shù)整定都采用電位器整定，但存在固有缺陷，如電位器漂移問題以及現(xiàn)場調(diào)整不便等問題；我公司生產(chǎn)的wzd22010-3模塊采用軟件校準(zhǔn)技術(shù)，模塊內(nèi)部沒有一個電位器，通過按鍵和lcd顯示可以校準(zhǔn)模塊輸出電壓、輸出限流、電壓測量、電流測量；模塊參數(shù)調(diào)整方便快捷。l 自主均流技術(shù)：模塊采用自主均流技術(shù)，模塊間電流偏差小于3%；l zvs軟開關(guān)技術(shù)：為了使開關(guān)電源能夠在高頻下高效率地運行，我

40、公司不斷研究開發(fā)高頻軟開關(guān)技術(shù)，已開發(fā)成功zvs邊緣諧振技術(shù)，使開關(guān)過程損耗大為降低，從而進一步減小體積、減輕重量、極大提高模塊性能。1.1 zvs軟開關(guān)優(yōu)點 開關(guān)損耗小 可實現(xiàn)高頻化（極限頻率可做到1-2mhz）、開關(guān)過程在平滑狀態(tài)下實現(xiàn) 恒頻運行，諧波成份小 無吸收電路 電流、電壓應(yīng)力小1.2 zvs軟開關(guān)基本原理硬開關(guān)過程和軟開關(guān)開關(guān)過程比較如下圖。vdsivdsi硬開關(guān)過程zvs軟開關(guān)開關(guān)過程功率mosfet損耗由三部分組成：開通損耗、關(guān)斷損耗和導(dǎo)通損耗組成，硬開關(guān)在開關(guān)過程中電壓和電流同時變化，即存在高壓大電流的狀態(tài)，此時損耗很大，一般需要加吸收電路減小開關(guān)損耗，同時在關(guān)斷過程中，v

41、ds會出現(xiàn)過沖，對功率管有較大的損害。zvs軟開關(guān)開關(guān)過程中開通時vds降到0v時電流上升，關(guān)斷時電流降到0a時vds上升，因而理論上無開關(guān)損耗，實際中vds和電流變化有一定的重疊，但開關(guān)損耗和硬開關(guān)相比較大大降低。zvs軟開關(guān)的電壓和電流的變化平滑，vds無過沖，因而輸出諧波成份小、電磁干擾小。2 模塊技術(shù)指標(biāo)l 交流輸入三相輸入額定電壓：380v，50hz。電壓變化范圍：323v-437v。頻率變化范圍：50hz10%。l 直流輸出輸出額定值： 10a(5a)(20a)/220v 10a(20a)/110v電壓調(diào)節(jié)范圍：194v-291v 97v-145.5v輸出限流范圍：(5%-100%

42、)額定電流穩(wěn)壓精度：0.5%穩(wěn)流精度：0.5%紋波系數(shù)：0.1%轉(zhuǎn)換效率：94%（滿負荷輸出）動態(tài)響應(yīng)：在20%負載躍變到80%負載時恢復(fù)時間200s，超調(diào)5%可聞噪聲：55db工作環(huán)境溫度：-15 - 45l 絕緣絕緣電阻：直流部分、系統(tǒng)部分與地之間相互施加500v/50hz的交流電壓，絕緣電阻2m。絕緣強度：交流部分與直流部分和機殼間，直流部分與機殼間施加50hz的2kv 的交流電壓，一分鐘無擊穿，無閃絡(luò)。l 模塊四遙功能：遙控：開/關(guān)機、均浮充。遙調(diào)：輸出電壓、輸出限流均連續(xù)可調(diào)。遙測：輸出電壓、輸出電流。遙信：開/關(guān)機狀態(tài)、故障類型。l 結(jié)構(gòu)外型： 模塊尺寸：165x238x340mm

43、(10a及5a模塊) 305238330mm(20a模塊) 133x238x355mm(新款10a及5a模塊)模塊重量：7.5kg(10a及5a模塊) 15kg(20a模塊)3 模塊工作原理三相交流輸入首先經(jīng)防雷處理和emi濾波。該部分電路可以有效吸收雷擊殘壓和電網(wǎng)尖峰，保證模塊后級電路的安全。三相交流經(jīng)整流和無源pfc后轉(zhuǎn)換成高壓直流電，經(jīng)全橋pwm電路后轉(zhuǎn)換為高頻交流，再經(jīng)高頻變壓器隔離降壓后高頻整流輸出。模塊控制部分負責(zé)pwm信號產(chǎn)生及控制，保證輸出穩(wěn)定，同時對模塊各部分進行保護，提供“四遙”接口。模塊監(jiān)控完成模塊參數(shù)設(shè)置、模塊工作參數(shù)及狀態(tài)的檢測和顯示、模塊工作參數(shù)校準(zhǔn),完成模塊和主監(jiān)

44、控器之間的通訊，實現(xiàn)四要功能。模塊采用無源pfc技術(shù)，功率因素達到0.9以上；采用高頻軟開關(guān)技術(shù)，模塊轉(zhuǎn)換效率大大提高，滿載輸出時效率高達94%。均流控制實現(xiàn)模塊并機時輸出自主均流，使模塊并機工作時均分負載。模塊監(jiān)控采用單片機控制，實現(xiàn)模塊輸出電壓電流采集；實現(xiàn)開關(guān)機、均浮充、輸出電壓、輸出限流控制；實現(xiàn)模塊參數(shù)設(shè)置和模塊參數(shù)校準(zhǔn)；通過rs485通訊口實現(xiàn)“四遙”。交流380v直流220v防雷emi無源pfc全橋整流dc/dc變換平滑濾波保護輸出采樣反饋電 源 控 制過 溫 保 護模塊監(jiān)控過壓過流及短路保護整流模塊的原理框圖顯示、按鍵通訊接口均流控制4 20a模塊外形特點l 模塊前面板lcd顯

45、示器通 風(fēng) 口按鍵、指示燈固定螺孔拉 手 l 模塊后面板風(fēng)扇熱插拔端子（輸入輸出及均流通訊等接口）5 10a模塊外形特點l 模塊前面板拉 手通 風(fēng) 口按鍵、指示燈固定螺釘lcd顯示器l 模塊后面板熱插拔端子（輸入輸出及均流通訊等接口）風(fēng)扇風(fēng)扇插座6 模塊功能說明6.1 保護功能l 輸出過壓保護：輸出電壓過高對用電設(shè)備會造成災(zāi)難性事故，為杜絕此類情況發(fā)生，我公司的高頻模塊內(nèi)有過壓保護電路，出現(xiàn)過壓后模塊自動鎖死，相應(yīng)模塊故障指示燈亮，故障模塊自動退出工作而不影響整個系統(tǒng)正常運行；過壓保護點設(shè)為300v2v 。l 輸出限流保護每個模塊的輸出功率受到限制，輸出電流不能無限增大，因此每個模塊輸出電流最

46、大限制為額定輸出電流的1.05倍，如果超負荷，模塊自動調(diào)低輸出電壓以保護模塊。l 短路保護整流模塊輸出特性如下圖，輸出短路時模塊在瞬間把輸出電壓拉低到零，限制短路電流在限流點之下，此時模塊輸出功率很小，以達到保護模塊的目的。模塊可長期工作在短路狀態(tài)，不會損壞，排除故障后模塊可自動恢復(fù)工作。負載增大i整流模塊輸出特性v輸出短路l 模塊并聯(lián)保護：每個模塊內(nèi)部均有并聯(lián)保護電路，絕對保證故障模塊自動退出系統(tǒng)，而不影響其它正常模塊工作。模塊并機輸出示意圖如下圖所示。模塊并機輸出示意圖整流模塊n+-并聯(lián)保護電路整流模塊2并聯(lián)保護電路整流模塊1并聯(lián)保護電路l 過溫保護過溫保護主要是保護大功率變流器件，這些器

47、件的結(jié)溫和電流過載能力均有安全極限值，正常工作情況下，系統(tǒng)設(shè)計留有足夠余量，在一些特殊環(huán)境下，如環(huán)境溫度過高、風(fēng)機停轉(zhuǎn)等情況下，模塊檢測散熱器溫度超過75時自動關(guān)機保護，溫度降低到65時模塊自動啟動。l 過流保護過流保護主要保護大功率變流器件，在變流的每一個周期，如果通過電流超過器件承受電流，關(guān)閉功率器件，達到保護功率器件的目的。過流保護可自動恢復(fù)。6.2 測量功能測量模塊輸出電壓和電流以及模塊的工作狀態(tài)，并通過lcd顯示，使用者可以直觀方便的了解模塊和系統(tǒng)工作狀態(tài)。6.3故障報警功能在模塊出現(xiàn)故障時模塊會發(fā)出聲光報警，同時lcd上顯示故障信息，用戶能方便的對模塊故障定位，便于及時排除故障。6

48、.4設(shè)置功能l 模塊輸出電壓設(shè)置通過lcd和按鍵設(shè)置模塊的輸出電壓；根據(jù)設(shè)置的模塊工作母線、模塊充電狀態(tài)、浮充電壓、均充電壓、控母輸出電壓等參數(shù)確定模塊的輸出電壓。l 無級限流通過監(jiān)控系統(tǒng)可在5% - 105%額定電流內(nèi)任意設(shè)置限流點，限流點通過lcd和按鍵設(shè)置，根據(jù)設(shè)置模塊工作母線限流等參數(shù)確定模塊輸出限流。l 遙控功能可遙控模塊的開/關(guān)機、均/浮充電壓轉(zhuǎn)換。6.5校準(zhǔn)功能l 模塊電壓測量校準(zhǔn)通過lcd和按鍵校準(zhǔn)模塊輸出電壓測量；操作方法見“模塊操作說明”。l 模塊電流測量校準(zhǔn)通過lcd和按鍵校準(zhǔn)模塊輸出電流測量；操作方法見“模塊操作說明”。l 模塊輸出電壓控制校準(zhǔn)通過lcd和按鍵校準(zhǔn)模塊輸出電壓控制；操作方法見“模塊操作說明”。6.6通訊功能設(shè)置故障220.0 v 運行10.0 a 浮充通訊模塊通過rs485和主監(jiān)控之間通訊，主監(jiān)控通過通訊實現(xiàn)模塊參數(shù)設(shè)置，采集模塊工作參數(shù)，控制模塊工作狀態(tài)。如果通訊故障則模塊自動轉(zhuǎn)為自主狀態(tài),按照模塊自