直流系統(tǒng)作業(yè)指導(dǎo)書

直流系統(tǒng)作業(yè)指導(dǎo)書（通信班）天生橋二級(jí)電手冊(cè)導(dǎo)讀本手冊(cè)的定位用戶使用說明書內(nèi)容包括：介紹PowerCentre智能高頻開關(guān)電源的基本原理、系統(tǒng)的各個(gè)部件的詳細(xì)原理和各種系統(tǒng)的組成，同時(shí)詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的調(diào)試、使用和日常維護(hù)維修要點(diǎn)。讀者電力操作電源運(yùn)行維護(hù)人員電力操作電源安裝調(diào)試工程技術(shù)人員注意本手冊(cè)的有關(guān)系統(tǒng)配置等適用標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，本手冊(cè)僅提供原理性的參考，如有疑義，請(qǐng)即致電詢問！名詞解釋在本手冊(cè)中出現(xiàn)的以下名詞，請(qǐng)按下述定義理解：（1）合閘母線：指提供給合閘回路負(fù)載的直流電源母線。（2）控制母線：指提供給控制回路負(fù)載的直流電源母線。（3）合閘模塊：提供合閘母線所需電壓輸出的AC-DC智能高頻開關(guān)變換器，其輸出連接在合閘母線上。（4）控制模塊：提供控制母線所需電壓輸出的AC-DC智能高頻開關(guān)變換器，其輸出連接在控制母線上。（5）充電模塊：對(duì)上述合閘模塊和控制模塊的統(tǒng)稱。（6）監(jiān)控模塊：負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)電源系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和控制的功能模塊。（7）配電監(jiān)控單元：指監(jiān)測(cè)有關(guān)交流、直流部分的模擬、開關(guān)量信號(hào)的電路單元，包含交流配電監(jiān)控單元和直流配電監(jiān)控單元。內(nèi)容介紹第一章系統(tǒng)概述介紹了PoweCentrer電力操作電源的基本概況，包含系統(tǒng)特點(diǎn)、系統(tǒng)接線方式、系統(tǒng)工作原理和系統(tǒng)各項(xiàng)工作指標(biāo)。第二章標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)的基本組成介紹了標(biāo)準(zhǔn)一體柜電源系統(tǒng)的基本情況，然后介紹了標(biāo)準(zhǔn)一體柜的內(nèi)部、外型結(jié)構(gòu)，介紹了系統(tǒng)各個(gè)組成部分的基本原理和使用方法。第三章小型一體柜系統(tǒng)介紹了小型一體柜系統(tǒng)的內(nèi)部、外型結(jié)構(gòu)和組成部件。小型一體柜實(shí)際上和標(biāo)準(zhǔn)一體柜的差別在于配置充電模塊的數(shù)目上。第四章充電柜從充電柜的基本原理、組成結(jié)構(gòu)和配電監(jiān)控等方面介紹了充電柜，充電柜中的重要部件和配電監(jiān)控的原理與標(biāo)準(zhǔn)一體柜一致。第五章饋電柜介紹饋電柜的各種組成單元，了解單元的結(jié)構(gòu)和組成部分。第六章10A、5A系列充電模塊比較詳細(xì)地介紹了充電模塊的原理和特點(diǎn)，以及充電模塊的內(nèi)部和外部結(jié)構(gòu)，最后簡(jiǎn)單介紹了充電模塊的使用方法。第七章20A充電模塊本章和第六章在結(jié)構(gòu)安排一致，但內(nèi)容圍繞20A充電模塊進(jìn)行介紹。第八章監(jiān)控模塊詳細(xì)介紹了監(jiān)控模塊的原理、構(gòu)成和使用。在本章的附錄中，介紹了監(jiān)控模塊的菜單結(jié)構(gòu)樹，使讀者對(duì)監(jiān)控模塊操作有全面的了解。第九章系統(tǒng)調(diào)試先詳細(xì)分步介紹了系統(tǒng)初步調(diào)試的過程，然后描述了監(jiān)控模塊參數(shù)整定，電池接入方法，最后全面地說明了系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的方法和步驟。第十章使用說明從日常使用維護(hù)角度，介紹如何查看運(yùn)行信息、告警信息、處理告警故障等，以及常用的控制操作。第十一章后臺(tái)監(jiān)控簡(jiǎn)單介紹了電源系統(tǒng)后臺(tái)監(jiān)控，及如何建立后臺(tái)通訊的物理鏈路。給出電源系統(tǒng)信息在標(biāo)準(zhǔn)CDT協(xié)議中的具體定義。第十二章設(shè)備維護(hù)日常維護(hù)要點(diǎn)，一般故障告警和緊急故障告警處理方法和處理流程，電源系統(tǒng)的部件更換方法和操作步驟。附錄1信號(hào)轉(zhuǎn)接板信號(hào)說明詳細(xì)定義了系統(tǒng)各種信號(hào)轉(zhuǎn)接板的引腳和信號(hào)，方便維修和維護(hù)。附錄2武漢琴臺(tái)絕緣監(jiān)測(cè)儀使用說明正文中（5.4.2和9.4.7節(jié)）重點(diǎn)介紹了浙江星矩絕緣監(jiān)測(cè)儀的使用和調(diào)測(cè)，使用武漢琴臺(tái)絕緣監(jiān)測(cè)儀的用戶可查閱附錄2。標(biāo)記和符號(hào)約定產(chǎn)品上的標(biāo)記在高壓存在的地方有此標(biāo)記。在機(jī)柜底框架保護(hù)接地端上有此標(biāo)記牌。手冊(cè)中標(biāo)記注意注意字句指可能造成設(shè)備損壞的狀況或做法FC表示一個(gè)名字為FC的鍵PowerCentr電力操作電源系統(tǒng)相關(guān)的手冊(cè)手冊(cè)描述定位PowerCentre電力操作電源系統(tǒng)選型手冊(cè)指導(dǎo)設(shè)備選型、工程設(shè)計(jì)。PowerCentr電力操作電源系統(tǒng)技術(shù)手冊(cè)指導(dǎo)技術(shù)推廣、標(biāo)書制作、設(shè)備選型。PowerCentr電力操作電源系統(tǒng)工程手冊(cè)指導(dǎo)設(shè)備安裝、調(diào)測(cè)和驗(yàn)收。PowerCentr電力操作電源系統(tǒng)用戶手冊(cè)指導(dǎo)設(shè)備使用和故障檢修。目錄TOC\o"1-3"第一章系統(tǒng)概述11.1引言11.2系統(tǒng)特點(diǎn)11.3命名規(guī)則和配置21.3.1系統(tǒng)命名規(guī)則和配置21.3.2模塊命名規(guī)則和型號(hào)41.4接線方式及組成形式41.4.1接線方式41.4.2組成形式101.5系統(tǒng)工作原理121.6系統(tǒng)參數(shù)131.6.110A、5A系列充電模塊組成系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)131.6.220A充電模塊組成系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)151.6.3機(jī)械參數(shù)16第二章標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)172.1概述172.2工作原理172.2.1交流配電單元192.2.2直流饋電單元202.2.3降壓硅鏈單元212.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)232.4配電監(jiān)控262.4.1配電監(jiān)控的硬件結(jié)構(gòu)262.4.2配電監(jiān)控CPU板B14C3U1 272.4.3使用方法302.5系統(tǒng)部件接口信號(hào)312.5.1配電監(jiān)控板B14C3U1 312.5.2直流電壓采樣板W1M61S1 342.5.3電流霍耳傳感器352.5.4降壓硅鏈控制板352.5.5交流自動(dòng)切換板362.5.6絕緣檢測(cè)繼電器412.5.7閃光繼電器422.5.8輔助電源板W1M61R2 43第三章小型一體柜系統(tǒng)453.1外部結(jié)構(gòu)453.2內(nèi)部結(jié)構(gòu)463.3其它說明47第四章充電柜494.1充電柜的主要功能494.1.1交流的自動(dòng)切換494.1.2交流電的分配494.1.3AC/DC變換504.1.4電池接入504.1.5系統(tǒng)監(jiān)控管理504.2充電柜的工作原理504.3充電柜I 514.4充電柜II 534.5充電柜的配電監(jiān)控564.6充電柜的主要組件57第五章饋電柜595.1主要功能595.2工作原理595.3外形結(jié)構(gòu)605.4監(jiān)控615.4.1配電監(jiān)控615.4.2絕緣監(jiān)測(cè)裝置655.5主要功能單元665.5.1控制回路單元665.5.2合閘回路單元695.5.3關(guān)于饋電單元的一點(diǎn)說明715.5.4切換單元71第六章10A、5A系列充電模塊776.1主要功能和性能776.1.1主要功能776.1.2主要性能786.1.3主要指標(biāo)806.2工作原理826.3模塊的結(jié)構(gòu)836.3.1外型結(jié)構(gòu)836.3.2內(nèi)部結(jié)構(gòu)856.4使用說明86第七章20A充電模塊897.1主要功能和性能897.1.1主要功能897.1.2主要性能917.1.3主要指標(biāo)927.2工作原理937.3外部結(jié)構(gòu)957.3.1前面板957.3.2后面板977.4內(nèi)部結(jié)構(gòu)987.4.1內(nèi)部結(jié)構(gòu)987.4.2內(nèi)部接口關(guān)系1007.5使用說明1027.5.1外部使用說明1027.5.2內(nèi)部調(diào)節(jié)說明102第八章監(jiān)控模塊1038.1主要功能和性能1038.1.1主要功能1038.1.2性能特點(diǎn)1068.2工作原理1078.2.1硬件原理1078.2.2軟件原理1078.3外部結(jié)構(gòu)1088.3.1前面板1088.3.2背板接口介紹1098.4內(nèi)部結(jié)構(gòu)1118.4.1主要板件1118.4.2板件概述1128.4.3內(nèi)部連接1148.5使用說明1158.5.1硬件連接1158.5.2啟動(dòng)1158.5.3屏幕界面1168.5.4主界面和系統(tǒng)信息1168.5.5關(guān)于信息1178.5.6菜單界面操作1178.5.7主菜單1188.5.8菜單結(jié)構(gòu)1188.5.9一般信息屏幕操作1198.5.10告警界面操作1208.5.11設(shè)置操作1208.5.12控制操作1218.5.13屏幕保護(hù)1228.5.14密碼管理1228.5.15顯示對(duì)比度調(diào)節(jié)1228.5.16有效按鍵122第九章系統(tǒng)調(diào)試1239.1初步調(diào)試1239.1.1通電前的檢查1249.1.2交流配電初調(diào)1259.1.3充電模塊初調(diào)1269.1.4監(jiān)控模塊初調(diào)1269.1.5配電監(jiān)控初調(diào)1309.1.6直流饋電初調(diào)1319.1.7其它說明1319.2監(jiān)控模塊的參數(shù)整定1329.2.1充電屏參數(shù)設(shè)置1329.2.2饋電柜參數(shù)設(shè)置1349.2.3通信參數(shù)設(shè)置1359.2.4電池管理參數(shù)設(shè)置1359.2.5告警級(jí)別設(shè)置1399.2.6其它設(shè)備1409.3電池的接入1419.4系統(tǒng)聯(lián)調(diào)1429.4.1交流配電調(diào)試1429.4.2充電模塊調(diào)試1429.4.3電池測(cè)量調(diào)試1439.4.4充電屏監(jiān)控調(diào)試1439.4.5饋電屏的調(diào)試1439.4.6降壓裝置的調(diào)試1449.4.7絕緣監(jiān)測(cè)的調(diào)試1449.4.8其它部件的調(diào)試146第十章使用說明14710.1運(yùn)行信息查閱14710.1.1系統(tǒng)信息14710.1.2交流信息14810.1.3充電模塊信息14810.1.4母排信息14910.1.5電池信息15010.1.6絕緣信息15010.2告警信息查詢及清除15010.2.1當(dāng)前告警信息查詢15110.2.2歷史告警信息查詢15110.2.3歷史告警數(shù)據(jù)清除15210.3告警處理15210.3.1監(jiān)控模塊告警處理15210.3.2配電監(jiān)控告警處理15210.3.3充電模塊告警處理15310.4電壓調(diào)整15310.4.1在監(jiān)控模塊中調(diào)整電壓15310.4.2在充電模塊中調(diào)整15410.5均充控制15510.6電池測(cè)試15610.7降壓硅鏈的使用15610.8絕緣監(jiān)測(cè)的使用15710.9智能電池管理15710.9.1原理15710.9.2主要功能的使用15810.10更換充電模塊15910.11電池組的更換和接入16010.12單節(jié)電池的更換16010.13通過監(jiān)控模塊控制系統(tǒng)16110.13.1充電屏控制16110.13.2充電模塊控制16110.13.3系統(tǒng)控制16210.13.4絕緣監(jiān)測(cè)儀控制16210.14告警級(jí)別設(shè)置16210.15更換監(jiān)控模塊165第十一章后臺(tái)監(jiān)控16711.1串行通訊協(xié)議16711.1.1術(shù)語定義16711.1.2物理接口16811.1.3幀結(jié)構(gòu)16811.1.4同步字16811.1.5控制字16811.1.6幀系列及信息字傳送規(guī)則17211.1.7信息字17211.1.8自定義信息字17711.2通訊連接和設(shè)置19111.2.1通訊連接19111.2.2設(shè)置19111.3干接點(diǎn)監(jiān)控方式19211.3.1連接19211.3.2干接點(diǎn)容量19211.3.3設(shè)置192第十二章設(shè)備維護(hù)19512.1日常維護(hù)要點(diǎn)19512.1.1工作環(huán)境檢查19512.1.2工作狀況19612.1.3日常維護(hù)的頻次19612.1.4檢查記錄19612.2一般故障處理19912.3緊急故障處理20812.4系統(tǒng)部件更換方法21212.4.1更換交流輸入空氣開關(guān)21212.4.2更換交流接觸器21312.4.3更換防雷器組件21412.4.4更換交流電源指示燈21512.4.5更換故障指示燈21612.4.6D級(jí)防雷器更換21712.4.7更換充電模塊交流輸入空氣開關(guān)21812.4.8更換機(jī)柜上的逆止二極管21912.4.9更換電池熔絲21912.4.10更換信號(hào)熔絲22012.4.11更換充電模塊22112.4.12更換監(jiān)控模塊22212.4.13更換交流電壓采樣板（A1M61S1）22312.4.14更換交流切換驅(qū)動(dòng)板（A14C3C1）22312.4.15更換交流切換邏輯控制板（A14C3C2）22412.4.16更換配電監(jiān)控板（B14C3U1）22512.4.17更換輔助電源板（W1M61R2）22612.4.18更換直流電壓采樣板（W1M61S1）22612.4.19更換降壓硅鏈控制板（B1M61C1）22712.4.20更換絕緣監(jiān)測(cè)繼電器22812.4.21更換配電監(jiān)控軟件（B14C3U111）芯片22812.4.22更換監(jiān)控模塊軟件229附錄1信號(hào)轉(zhuǎn)接板信號(hào)說明231附1.1配電信號(hào)轉(zhuǎn)接板W1M61X1 231附1.2充電模塊接口板W1M61X2 233附1.3直流信號(hào)轉(zhuǎn)接板B1M61X1 234附1.4交流信號(hào)轉(zhuǎn)接板A1M61X1 236附1.5配電監(jiān)控信號(hào)轉(zhuǎn)接板W2M61X1 237附1.6饋電柜配電監(jiān)控單元信號(hào)轉(zhuǎn)接板B2M1XX1 239第一章系統(tǒng)概述本章介紹了電力操作電源系統(tǒng)的1.應(yīng)用2.特點(diǎn)3.系統(tǒng)和模塊的命名規(guī)則，系統(tǒng)配置和模塊型號(hào)列表。充電模塊共有5種型號(hào)，可歸為兩類：20A充電模塊，和10A、5A系列充電模塊。4.接線方式和組成形式系統(tǒng)有8種接線方式，附圖說明。系統(tǒng)有三種組成形式：標(biāo)準(zhǔn)一體柜，小型一體柜，分屏柜，附圖說明。5.工作原理6.技術(shù)參數(shù)電源系統(tǒng)按模塊分類，有兩類系統(tǒng)：20A模塊組成系統(tǒng)，10A、5A模塊組成系統(tǒng)。本章介紹了這兩類系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)。1.1引言PowerCentre智能高頻開關(guān)電力操作電源系統(tǒng)由高頻開關(guān)電源模塊組成，分為標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)、小型一體柜系統(tǒng)（以上兩種充電、饋電在一個(gè)柜體中）和分屏柜系統(tǒng)（充電、饋電分離到多個(gè)柜體中）三種組成形式。主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)中小型發(fā)電廠、水電站、各類變電站，和其它使用直流設(shè)備的用戶（如石化、礦山、鐵路等），適用于開關(guān)分合閘及二次回路中的儀器、儀表、繼電保護(hù)和故障照明等場(chǎng)合。1.2系統(tǒng)特點(diǎn)高可靠性：采用開關(guān)電源的模塊化設(shè)計(jì)，N+1熱備份。充電模塊可以帶電熱插拔，平均維護(hù)時(shí)間大幅度減少。關(guān)鍵器件全部采用高質(zhì)量的進(jìn)口名牌產(chǎn)品。動(dòng)力母線和控制母線可以由充電模塊單獨(dú)直接供電，可以通過降壓裝置熱備份。硬件低差自主均流技術(shù)，模塊間輸出電流最大不平衡度優(yōu)于5%?？煽康姆览缀碗姎饨^緣措施，選配的絕緣監(jiān)測(cè)裝置能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)絕緣情況，確保系統(tǒng)和人身安全。系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用IEC（國際電工委員會(huì)），UL等國際標(biāo)準(zhǔn)，可靠性與安全性有充分保證。高智能化：監(jiān)控模塊采用大屏幕液晶漢字顯示，聲光告警?？赏ㄟ^監(jiān)控模塊進(jìn)行系統(tǒng)各個(gè)部分的參數(shù)設(shè)置。模塊具有平滑調(diào)節(jié)輸出電壓和電流的功能，具備電池充電溫度補(bǔ)償功能。備有多個(gè)擴(kuò)展通訊口，可以接入多種外部智能設(shè)備（如電池監(jiān)測(cè)儀，絕緣監(jiān)測(cè)裝置等）?，F(xiàn)代電力電子與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，提供對(duì)電源系統(tǒng)的“遙測(cè)、遙控、遙信、遙調(diào)”的支持，實(shí)現(xiàn)無人值守。蓄電池自動(dòng)管理及保護(hù)，實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)蓄電池的端電壓、充電放電電流，并對(duì)蓄電池的均浮充電進(jìn)行智能控制，設(shè)有電池過欠壓和充電過流聲光告警。1.3命名規(guī)則和配置1.3.1系統(tǒng)命名規(guī)則和配置系統(tǒng)的命名規(guī)則如圖1-3-1所示。如GZG1033-60/220/10Y1表示33接線方式、最大輸出電流60A、標(biāo)稱直流電壓220V、模塊電流為10A的一體柜系統(tǒng)。表1-1電力操作電源系統(tǒng)配置表系統(tǒng)型號(hào)GZG10××-標(biāo)稱電壓額定電流充電模塊及配置數(shù)量柜體組成接線方案120/220/20F2220120HD220206分屏柜30、31、32、33、34、35、40、4260/220/10F122060HD220106120/110/20/F1110120HD11020660/220/10Y122060HD220106標(biāo)準(zhǔn)一體柜31、33、3530/220/05Y122030HD220056120/110/20Y1110120HD11020660/110/10Y111060HD11010630/220/10Y122030HD220103小型一體柜15/220/05Y122015HD22005360/110/20Y111060HD11020330/110/10Y111030HD110103注意：型號(hào)GZGXX中的XX表示系統(tǒng)的接線方式。1.3.2模塊命名規(guī)則和型號(hào)充電模塊的命名規(guī)則：圖1-3-2充電模塊的命名原則如HD22020表示輸出標(biāo)稱電壓220V、輸出額定電流20A的充電模塊。充電模塊共有5種型號(hào)，如表1-2所示。在本書中，HD22020稱為20A充電模塊，HD22010、HD22005、HD11020、HD11010統(tǒng)稱為10A、5A系列充電模塊。表1-2充電模塊的型號(hào)列表型號(hào)標(biāo)稱輸出電壓（V）額定輸出電流（A）HD2202022020HD2201022010HD220052205HD1102011020HD11010110101.4接線方式及組成形式1.4.1接線方式電力操作電源可以選用不同的母線接線方式來適應(yīng)不同容量要求和不同等級(jí)的安全裕度。PowerCentre電力操作電源有以下8種不同的接線方式。單電池組單母線分段：無降壓裝置GZG10-30，見圖1-4-1有降壓裝置GZG10-32，見圖1-4-3有降壓裝置GZG10-34，見圖1-4-5單電池組單母線不分段：無降壓裝置GZG10-31，見圖1-4-2有降壓裝置GZG10-33，見圖1-4-4有降壓裝置GZG10-35，見圖1-4-6雙電池組單母線分段，雙組充電模塊單一電壓輸出：無降壓裝置GZG10-40，見圖1-4-7有降壓裝置GZG10-42，見圖1-4-8圖中各個(gè)字符的含義為：HK—合閘回路輸出開關(guān)QK—切換開關(guān)KK—控制回路輸出開關(guān)KM—控制母線HM—合閘母線M—充電模塊RD—熔斷器HL—霍耳電流傳感器YB—電壓變送器圖1-4-1GZG10-30接線方案圖1-4-2GZG10-31接線方案圖1-4-3GZG10-32接線方案圖1-4-4GZG10-33接線方案圖1-4-5GZG10-34接線方案圖1-4-6GZG10-35接線方案圖1-4-7GZG10-40接線方案圖1-4-8GZG10-42接線方案1.4.2組成形式系統(tǒng)一般由交流配電、充電模塊、監(jiān)控模塊、直流饋電，降壓硅鏈環(huán)節(jié)（可選）、機(jī)柜等組組成。系統(tǒng)有三種不同的組成形式。1.標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)充電、饋電單元合并在一個(gè)機(jī)柜中，最多可以配置6個(gè)充電模塊，主要用于110KV及以下的變電站。系統(tǒng)組成如圖1-4-9所示。圖1-4-9標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)的組成2.小型一體柜系統(tǒng)充電、饋電單元合并在一個(gè)機(jī)柜中，最多可以配置3個(gè)充電模塊，主要用于35KV及以下的變電站。系統(tǒng)組成形式如圖1-4-10所示。圖1-4-10小型一體柜系統(tǒng)的組成3.分屏柜系統(tǒng)由充電柜和饋電柜組成，一個(gè)充電柜最多配置6個(gè)充電模塊，還可以通過多個(gè)充電柜、多個(gè)饋電柜并聯(lián)組成大型直流電源系統(tǒng)。主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)中小型發(fā)電廠、水電站和各類變電站。圖1-4-11分體柜系統(tǒng)的組成1.5系統(tǒng)工作原理PowerCentre智能高頻開關(guān)操作電源系統(tǒng)的基本工作原理如圖1-5-1所示（以GZG10-35-60/220/10Y1為例，其它系統(tǒng)僅在充電模塊的數(shù)量及接線方式上有差別）。圖1-5-1電力操作電源工作原理框圖系統(tǒng)工作原理如下。1.交流輸入正常時(shí)系統(tǒng)交流輸入正常時(shí)，兩路交流輸入經(jīng)過交流切換控制板選擇其中一路輸入，并通過交流配電單元給各個(gè)充電模塊供電。充電模塊將輸入三相交流電轉(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，另一方面給合閘負(fù)載供電。此外，合閘母線還通過降壓硅鏈裝置與控制模塊構(gòu)成備份系統(tǒng)，提供控制母線電源。系統(tǒng)中的監(jiān)控部分對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理和控制，信號(hào)通過配電監(jiān)控分散采集處理后，再由監(jiān)控模塊統(tǒng)一管理，在顯示屏上提供人機(jī)操作界面，還可以接入到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)還可以配置絕緣監(jiān)測(cè)儀或絕緣監(jiān)測(cè)繼電器，監(jiān)測(cè)母線絕緣情況。2.交流輸入停電或異常時(shí)交流輸入停電或異常時(shí)，充電模塊停止工作，由電池供電。監(jiān)控模塊監(jiān)測(cè)電池電壓、放電時(shí)間，當(dāng)電池放電到一定程度時(shí)，監(jiān)控模塊告警。交流輸入恢復(fù)正常以后，充電模塊對(duì)電池進(jìn)行充電。系統(tǒng)工作時(shí)的能量流如圖1-5-2所示。圖1-5-2系統(tǒng)能量流動(dòng)圖1.6系統(tǒng)參數(shù)1.6.110A、5A系列充電模塊組成系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)輸入?yún)?shù)三相四線制交流輸入電壓380VAC±15%頻率45～55HZ輸出參數(shù)系統(tǒng)類別220V系統(tǒng)110V系統(tǒng)動(dòng)力分路可根據(jù)需要配置可根據(jù)需要配置控制分路可根據(jù)需要配置可根據(jù)需要配置閃光分路可根據(jù)需要配置直流額定電壓220VDC110VDC浮充電壓198～260VDC99～130VDC均充電壓220～286VDC110～143VDC紋波系數(shù)0.05（典型值0.01%）穩(wěn)壓精度0.5（典型值0.1%）穩(wěn)流精度0.5%均流特點(diǎn)充電模塊間電流不均衡度≤3%保護(hù)參數(shù)輸入過壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值437VAC）輸入過壓切換點(diǎn)470±5VAC輸入欠壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值323VAC）輸入欠壓切換點(diǎn)324±4VAC動(dòng)力母線過壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值256V/128V）動(dòng)力母線欠壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值200V/100V）控制母線過壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值242V/121V）控制母線欠壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值198V/99V）充電模塊輸出過壓保護(hù)可設(shè)置（默認(rèn)值287V/144VDC）充電模塊輸出欠壓告警198V/99VDC電池組浮充電壓可設(shè)置（默認(rèn)值243V/121V，按108/54節(jié)電池）電池組均充電壓可設(shè)置（默認(rèn)值253V/127V，按108/54節(jié)電池）電池組過充告警值根據(jù)電池容量決定電池組過壓告警點(diǎn)根據(jù)電池電壓設(shè)置電池組欠壓告警點(diǎn)根據(jù)電池電壓設(shè)置絕緣特性輸出對(duì)地2KVAC漏電流≤30mA時(shí)間1min無飛弧輸入對(duì)地2KVAC漏電流≤30mA時(shí)間1min無飛弧輸入對(duì)輸出2KVAC漏電流≤30mA時(shí)間1min無飛弧環(huán)境溫度：-5C－+40C音響噪聲≤45dB1.6.220A充電模塊組成系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)輸入?yún)?shù)三相四線制交流輸入電壓380VAC±15%頻率45～55HZ輸出參數(shù)動(dòng)力分路100A/200A，2~16路控制分路6~40A，4~48路閃光分路6A，0~4路（在輸出端子排上提供閃光信號(hào)輸出）直流額定電壓220VDC浮充電壓198～260VDC均充電壓220～286VDC紋波系數(shù)0.05（典型值001%）穩(wěn)壓精度0.5（典型值01%）穩(wěn)流精度1（典型值05%）均流特點(diǎn)充電模塊間電流不均衡度≤3保護(hù)參數(shù)輸入過壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值437VAC）輸入過壓切換點(diǎn)470±5VAC輸入欠壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值323VAC）輸入欠壓切換點(diǎn)3244VAC動(dòng)力母線過壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值256V）動(dòng)力母線欠壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值200V）控制母線過壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值242V）控制母線欠壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值198V）充電模塊輸出過壓保護(hù)320±5VDC充電模塊輸出欠壓告警195±3VDC充電模塊過熱保護(hù)點(diǎn)85℃電池組浮充電壓可設(shè)置（默認(rèn)值243V，按108節(jié)電池）電池組均充電壓可設(shè)置（默認(rèn)值253V，按108節(jié)電池）電池組過充告警值根據(jù)電池容量決定電池組過壓告警點(diǎn)根據(jù)電池電壓設(shè)置電池組欠壓告警點(diǎn)根據(jù)電池電壓設(shè)置絕緣特性輸出對(duì)地2KVAC漏電流≤30mA時(shí)間1min無飛弧輸入對(duì)地2KVAC漏電流≤30mA時(shí)間1min無飛弧輸入對(duì)輸出2KVAC漏電流≤30mA時(shí)間1min無飛弧環(huán)境溫度：-5C~+40C音響噪聲≤55dB1.6.3機(jī)械參數(shù)機(jī)柜外形尺寸（高×寬×深）機(jī)柜2260×800×600mm（不含掛門，一塊掛門厚度為20mm）第二章標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)僅有一個(gè)機(jī)柜，本章介紹了它的：1.應(yīng)用2.系統(tǒng)及配電工作原理3.配電監(jiān)控單元的硬件組成和工作原理4.系統(tǒng)部件之間的接口信號(hào)2.1概述標(biāo)準(zhǔn)一體柜主要應(yīng)用于31、33和35接線方式，為110KV以下的變電站所等場(chǎng)合提供直流供電。標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)在一個(gè)機(jī)柜內(nèi)實(shí)現(xiàn)電力操作電源的全部功能，充電模塊、監(jiān)控模塊、配電監(jiān)控、降壓硅鏈單元（可選）、絕緣監(jiān)測(cè)裝置和交流配電、直流饋電等部件安裝在一個(gè)機(jī)柜中。2.2工作原理標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)的工作原理如圖2-1-1所示。圖2-1-1標(biāo)準(zhǔn)一體柜的工作原理框圖標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)的主要功能單元包括交流配電單元、直流饋電單元、充電模塊、監(jiān)控模塊、降壓裝置、絕緣監(jiān)測(cè)裝置等，下面按這些功能單元來介紹標(biāo)準(zhǔn)一體柜的工作原理。2.2.1交流配電單元圖2-2-1標(biāo)準(zhǔn)一體柜的交流配電原理框圖如圖2-2-1所示，交流輸入的流向?yàn)椋狠斎攵俗印諝忾_關(guān)QF1、QF2→交流接觸器QM1、QM2→各個(gè)分路開關(guān)兩路交流電經(jīng)交流輸入端子引入，通過開關(guān)后到交流接觸器，由自動(dòng)切換板來控制任一路投入運(yùn)行；在默認(rèn)設(shè)置下，=1\*ROMANI路交流電源為主電源，系統(tǒng)由=1\*ROMANI路供電，=2\*ROMANII路作為備份，一旦=1\*ROMANI路交流停電或發(fā)生異常（過壓或欠壓），則=2\*ROMANII路自動(dòng)投入使用。在特殊情況（如維修）可用手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)來選擇哪一路電源。信號(hào)燈XD1，XD2分別指示輸入交流=1\*ROMANI路和=2\*ROMANII路的狀態(tài)。在交流線路上設(shè)有C和D兩級(jí)防雷裝置，有效地防止過電壓沖擊，保障充電模塊正常工作。C級(jí)防雷器（FS）和D級(jí)防雷器有告警接點(diǎn)，當(dāng)防雷器出現(xiàn)故障時(shí)，告警接點(diǎn)斷開，產(chǎn)生告警信號(hào)。該告警信號(hào)與兩路交流進(jìn)線空氣開關(guān)的故障告警信號(hào)、交流接觸器的輔助接點(diǎn)信號(hào)以及兩路交流輸入的電壓采樣信號(hào)通過輸出接口到配電監(jiān)控板，由監(jiān)控板發(fā)出各種告警信息及告警指示信號(hào)。QF4~QF9為交流空氣開關(guān)，分別控制六個(gè)充電模塊的交流電源。2.2.2直流饋電單元圖2-2-2標(biāo)準(zhǔn)一體柜的直流饋電原理框圖直流饋電單元的工作原理如圖2-2-2所示，標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)為用戶提供了6路100A動(dòng)力輸出回路，8路20A控制輸出回路（或者4路100A動(dòng)力輸出回路，6路20A控制輸出回路），同時(shí)還提供一路閃光信號(hào)輸出。電池熔絲包含一個(gè)輔助接點(diǎn)開關(guān)，當(dāng)熔絲熔斷時(shí)，比主熔絲熔斷電流小的輔助熔絲瞬間熔斷，端頭彈出，輔助微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，使常閉觸點(diǎn)斷開，產(chǎn)生告警信號(hào)。在控制母線上通過熔絲FU3，F(xiàn)U4接有閃光繼電器和絕緣監(jiān)測(cè)繼電器，絕緣監(jiān)測(cè)繼電器產(chǎn)生的告警信號(hào)通過直流信號(hào)轉(zhuǎn)接板送到配電監(jiān)控單元。此外，在電池接入的負(fù)極和母排的負(fù)極分別接有霍爾電流傳感器，測(cè)量電池的充、放電電流和負(fù)載總電流，測(cè)量結(jié)果通過信號(hào)轉(zhuǎn)接板送到配電監(jiān)控單元。采用電壓采樣板W1M61S1測(cè)量電池組、控制母排和合閘母排的高壓直流電壓。電壓采樣板將高壓變換為隔離的低壓信號(hào)，并且保證在其測(cè)量范圍內(nèi)的良好線性度。系統(tǒng)為用戶提供了一路閃光電源，作為系統(tǒng)的分合閘告警信號(hào)或其它告警信號(hào)電源。2.2.3降壓硅鏈單元降壓硅鏈單元串接于合閘母線和控制母線之間，在34、35接線方式中，合閘母線通過降壓硅鏈與控制模塊組成控制母線供電備份；而在其它接線方式中，合閘母線通過降壓硅鏈給控制母線供電。降壓硅鏈?zhǔn)怯啥嘀淮蠊β使枵鞫O管串接而成，利用PN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)量來獲得一定的壓降，達(dá)到電壓調(diào)節(jié)的目的。如圖2-2-3所示，硅鏈為5組（每組5個(gè)二極管管芯）串聯(lián)而成，在每組兩端并聯(lián)調(diào)壓執(zhí)行繼電器觸點(diǎn)，若驅(qū)動(dòng)執(zhí)行繼電器，令其觸點(diǎn)閉合，使得該組硅鏈被短接，降壓?jiǎn)卧膲航禍p小，輸出電壓增大；反之，若執(zhí)行接觸器的觸點(diǎn)斷開，使得串入線路中的PN結(jié)數(shù)量增加，降壓?jiǎn)卧膲航翟黾樱敵鲭妷簻p小。降壓硅鏈單元內(nèi)部的自動(dòng)控制電路通過檢測(cè)控制母線的電壓，與設(shè)定的基準(zhǔn)電壓相比較，據(jù)此來驅(qū)動(dòng)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)；如果將降壓硅鏈的控制旋鈕置于手動(dòng)位置，則可由旋鈕的不同檔位來控制執(zhí)行繼電器閉合的數(shù)量，手動(dòng)調(diào)節(jié)電壓。圖2-2-3降壓硅鏈單元的工作原理硅鏈中大功率硅整流二極管的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?jiǎn)卧诖箅娏飨逻B續(xù)地工作。在硅鏈中還串有一只能承受高反壓的整流二極管，它的作用是：經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間放電，動(dòng)力母線電壓較低而控制母線上連接有模塊時(shí)，可防止反向電流通過而將控制母線電壓拉低。手動(dòng)/自動(dòng)切換的轉(zhuǎn)換開關(guān)安裝在機(jī)柜上部，如圖2-2-4所示，其轉(zhuǎn)換狀態(tài)如表2-1。當(dāng)開關(guān)處于自動(dòng)時(shí)，降壓硅鏈單元處于自動(dòng)工作狀態(tài)；當(dāng)開關(guān)K在I到V切換時(shí)，系統(tǒng)處于手動(dòng)調(diào)壓狀態(tài)，可將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于不同位置，強(qiáng)制吸合或分?jǐn)鄨?zhí)行繼電器，調(diào)節(jié)輸出電壓（即控制母線電壓）的大小。圖2-2-4降壓硅鏈單元的轉(zhuǎn)換開關(guān)表2-1降壓硅鏈單元的調(diào)壓轉(zhuǎn)換開關(guān)狀態(tài)表（●代表合上，空白代表分開）開關(guān)內(nèi)部狀態(tài)自動(dòng)停手動(dòng)=1\*ROMANI=2\*ROMANII=3\*ROMANIII=4\*ROMANIV=5\*ROMANV1-2●●3-4●●●●●5-6●●●●7-8●●●9-10●●11-12●降壓值V18/3614.4/28.810.8/21.67.2/14.43.6/7.20/0注：1.開關(guān)內(nèi)部狀態(tài)表示開關(guān)內(nèi)部的連接，即如上表所示的開關(guān)內(nèi)部接點(diǎn)1和2連通。2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)一體柜的外形結(jié)構(gòu)如圖2-3-1所示，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-3-2所示。表2-2介紹了標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)各組成部件的配置情況，表中各部件的序號(hào)如圖2-3-2一致。（a）適合HD22005，HD11010充電模塊（b）適合HD22010，HD11020充電模塊圖2-3-1標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)外形結(jié)構(gòu)圖2-3-2標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)表2-2標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)各組成部件配置及功能序號(hào)名稱型號(hào)或規(guī)格功能數(shù)量1降壓硅鏈單元35A/36V或35A/18V對(duì)合閘母線降壓和穩(wěn)壓，為控制母線提供合適的電壓輸出12交流輸入空氣開關(guān)AC380/DC250-32A分別控制兩路交流輸入23C級(jí)防雷器DEHNguard防雷器和保護(hù)空氣開關(guān)實(shí)現(xiàn)電源系統(tǒng)的C級(jí)防雷和過電壓保護(hù)14配電監(jiān)控單元B14C3U1＋W1M61R2＋W1M61X1監(jiān)控配電、饋電單元15監(jiān)控模塊PSM-A系統(tǒng)監(jiān)控及電池管理16充電模塊10A、5A系列AC/DC變換67控制支路空氣開關(guān)控制支路輸出88合閘支路空氣開關(guān)合閘支路輸出69交流切換板A14C3C1，A14C3C2實(shí)現(xiàn)兩路交流輸入的自動(dòng)/手動(dòng)切換1套10D級(jí)防雷器SPD11Z系統(tǒng)的D級(jí)防雷和過電壓保護(hù)111蜂鳴器及消音開關(guān)告警發(fā)生，消除告警音12閃光試驗(yàn)按鈕試驗(yàn)閃光裝置是否正常113指示燈指示交流電源狀況和故障光告警414交流輸入切換控制開關(guān)選擇自動(dòng)或手動(dòng)切換兩路交流輸入115降壓硅鏈電壓調(diào)節(jié)開關(guān)控制降壓硅鏈的工作方式和降壓幅度116輸出指示燈指示各輸出支路狀態(tài)1417直流電壓檢測(cè)板W1M61S1檢測(cè)控制母線、合閘母線、電池的直流高壓218交流接觸器根據(jù)控制命令實(shí)行交流切換119交流輸入端子接入交流引線20隔離二極管實(shí)現(xiàn)充電模塊輸出的相互隔離621充電模塊接口組件W1M61X2充電模塊輸入輸出轉(zhuǎn)接及均流通訊總線222電池輸入熔絲含熔絲熔斷輔助接點(diǎn)保護(hù)電池，熔斷產(chǎn)生告警信號(hào)223合閘支路輸出端子接入合閘負(fù)載1224交流信號(hào)采樣板A1M61S1板采樣交流輸入三相電壓信號(hào)125交流信號(hào)轉(zhuǎn)接板A1M61X1轉(zhuǎn)接交流配電單元的配電監(jiān)控信號(hào)126交流輸出插座輸出充電模塊的電源627閃光繼電器DX-2SA產(chǎn)生閃光信號(hào)128絕緣監(jiān)測(cè)繼電器ZJJ-3S或者ZJJ－3SA絕緣監(jiān)測(cè)129絕緣檢測(cè)熔絲絕緣情況異常時(shí)，保護(hù)。330電池電流傳感器霍爾傳感器HA100ZC－V－F/S檢測(cè)電池電流131控制支路輸出端子接入控制負(fù)載1632直流信號(hào)轉(zhuǎn)接板B1M61X1板轉(zhuǎn)接直流監(jiān)控信號(hào)12.4配電監(jiān)控一體柜的配電監(jiān)控單元采集交流配電單元和直流饋電單元的模擬量和開關(guān)量信號(hào)，并進(jìn)行處理。配電監(jiān)控單元與系統(tǒng)監(jiān)控模塊進(jìn)行通信，將配電的信息傳送給監(jiān)控模塊，并接收和執(zhí)行監(jiān)控模塊的命令。2.4.1配電監(jiān)控的硬件結(jié)構(gòu)圖2-4-1配電監(jiān)控的硬件組成各板件的主要功能如表2-3所示。表2-3配電監(jiān)控板件功能板件代號(hào)板件名稱主要功能B14C3U1配電監(jiān)控CPU板處理采集的信號(hào)，如開關(guān)量監(jiān)測(cè)、模擬量信號(hào)調(diào)理、A/D變換等；保存告警設(shè)置參數(shù)，與實(shí)際數(shù)據(jù)比較，發(fā)出告警等。W1M61R2DC/DC電源板將220V直流電壓轉(zhuǎn)換為48V直流電壓，為監(jiān)控系統(tǒng)供電（包括配電監(jiān)控和監(jiān)控模塊）。W1M61X1配電信號(hào)轉(zhuǎn)接板實(shí)現(xiàn)配電監(jiān)控信號(hào)的轉(zhuǎn)接。A1M61X1交流信號(hào)轉(zhuǎn)接板收集、轉(zhuǎn)接交流信號(hào)。B1M61X1直流信號(hào)轉(zhuǎn)接板收集、轉(zhuǎn)接直流信號(hào)。如圖2-4-1和表2-3所示，B14C3U1板為配電監(jiān)控的核心，負(fù)責(zé)處理由B1M61X1、A1M61X1板采集到的直流和交流配電監(jiān)測(cè)信號(hào)，這些信號(hào)在配電監(jiān)控板上經(jīng)過放大、變換和A/D轉(zhuǎn)換等處理后，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送交監(jiān)控模塊處理或者按照預(yù)設(shè)的條件自行處理。2.4.2配電監(jiān)控CPU板B14C3U11.工作原理配電監(jiān)控CPU板B14C3U1是配電監(jiān)控的核心，基本原理如圖2-4-2所示。CCPUI/O口擴(kuò)展光電隔離多路切換光電隔離通信收發(fā)電路DC/DC模塊光電隔離繼電器控制V/F變換開關(guān)量模擬量RS485口光電隔離wPclkdata開關(guān)量擴(kuò)展板看門狗EEPROMRAM48V輸入5V，12V輸出圖2-4-2配電監(jiān)控CPU板的工作原理B14C3U1板的主要功能有：測(cè)量功能：模擬量及狀態(tài)量的采集。 通信功能：接收監(jiān)控模塊的命令，將測(cè)量數(shù)據(jù)及處理結(jié)果送給監(jiān)控模塊。 告警：比較采集值與系統(tǒng)設(shè)置限值，驅(qū)動(dòng)故障燈和蜂鳴器；狀態(tài)量的告警接點(diǎn)一般都是常閉接點(diǎn)，若有斷開則告警。若有異常進(jìn)行報(bào)警處理。如圖2-4-2所示，電路的主體為一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，包含I/O口擴(kuò)展芯片，EEPROM，擴(kuò)展RAM，A/D變換，通訊接口和光電隔離部分。為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力和運(yùn)行可靠性，采用了硬件看門狗電路和軟件陷阱技術(shù)，并在CPU和外圍電路之間用光電隔離器件進(jìn)行電氣隔離。多路切換開關(guān)分時(shí)將模擬信號(hào)送入信號(hào)預(yù)處理電路，對(duì)信號(hào)整定放大、對(duì)交流信號(hào)進(jìn)行真有效值轉(zhuǎn)換等；V/F（電壓/頻率）芯片將整定后的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，并送入CPU進(jìn)行處理。開關(guān)量信號(hào)經(jīng)過光電隔離和I/O擴(kuò)展電路送入CPU進(jìn)行處理，當(dāng)開關(guān)量輸入端口不足時(shí)，還可以通過串行擴(kuò)展輸入多路開關(guān)量。CPU發(fā)出的開關(guān)控制信號(hào)經(jīng)過I/O擴(kuò)展和光電隔離后驅(qū)動(dòng)繼電器輸出干結(jié)點(diǎn)信號(hào)。配電監(jiān)控的另一個(gè)重要功能是與監(jiān)控模塊通訊，以保證整個(gè)系統(tǒng)監(jiān)控的實(shí)時(shí)性和可控性。通訊的硬件電路采用專用串口通訊芯片，用RS485方式傳輸。2.信號(hào)采集處理方法開關(guān)量信號(hào)：主要有交流空氣開關(guān)的合閘接點(diǎn)、交流接觸器的吸合狀態(tài)、防雷器空氣開關(guān)跳閘信號(hào)、直流輸出空氣開關(guān)跳閘信號(hào)、絕緣監(jiān)測(cè)繼電器等。通過檢測(cè)與空氣開關(guān)聯(lián)動(dòng)的輔助接點(diǎn)的狀態(tài)，就可判斷開關(guān)的狀態(tài)。模擬量信號(hào)：輸入的模擬量信號(hào)主要有兩路交流輸入的三相交流電壓、控制母線、合閘母線和電池的電壓、以及負(fù)載電流和電池的充電放電電流、溫度等參數(shù)。有專門的采樣電路或傳感器采樣這些模擬量，經(jīng)過信號(hào)處理電路后，采樣信號(hào)通過多路切換電路進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器，由CPU控制進(jìn)行測(cè)量。以下介紹各種模擬量信號(hào)的采集和處理。交流電壓交流采樣板A1M61S1板采樣兩路交流電源的線電壓，對(duì)應(yīng)380V交流時(shí)輸出的信號(hào)約為1.5V左右。其基本原理如圖2-4-3所示。圖2-4-3交流電壓采樣電路圖2-4-3為一路線電壓的采樣電路，可以調(diào)節(jié)可調(diào)電阻Rp來校準(zhǔn)采樣電壓。在A1M61S1板上有6路這樣的采樣電路。直流電壓由于電力操作電源的輸出電壓比較高，且為浮地（即直流輸出的正負(fù)母線都與地絕緣）形式，為了實(shí)現(xiàn)采樣輸出信號(hào)與輸入高壓信號(hào)的電氣隔離，采用隔離放大器對(duì)信號(hào)采樣，一方面消除了因浮地而產(chǎn)生的高共模信號(hào)，另外也提高了系統(tǒng)的安全性。直流信號(hào)采樣采用W1M61S1板，每塊板上可以采集兩路直流信號(hào)，輸出4V標(biāo)準(zhǔn)的采樣信號(hào)，對(duì)應(yīng)直流電壓為220V；輸入直流信號(hào)電壓必須小于300V。其基本原理框圖如圖2-4-4所示。圖2-4-4直流電壓采樣電路如圖所示，高壓信號(hào)經(jīng)過采樣電路后驅(qū)動(dòng)線性光耦中的發(fā)光二極管，在光耦的輸出端產(chǎn)生與輸入信號(hào)成比例的弱電信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)過調(diào)理放大后輸出，信號(hào)的輸入輸出通過光耦實(shí)現(xiàn)了電氣隔離。電流測(cè)量電流測(cè)量采用霍耳電流傳感器，實(shí)現(xiàn)了高低壓之間的電氣隔離，并消除測(cè)量電平信號(hào)的不匹配問題。霍耳電流傳感器輸出4V標(biāo)準(zhǔn)電壓測(cè)量信號(hào)，方便與A/D變換電路接口。溫度測(cè)量溫度測(cè)量采用溫度傳感器和溫度變送器，溫度傳感器將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，溫度變送器將此信號(hào)放大調(diào)理后，輸出標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量信號(hào)。溫度測(cè)量原理如圖2-4-5所示。圖2-4-5溫度測(cè)量原理2.4.3使用方法配電監(jiān)控單元的使用主要包括串口連接和監(jiān)控地址設(shè)置。連接串口：B14C3U1板提供3個(gè)串口插座，為RS485標(biāo)準(zhǔn)插座。其中1J1：備用1J2：與監(jiān)控模塊通訊。1J3：與1J2并聯(lián)，提供給有多個(gè)配電監(jiān)控板（如分體柜的饋電監(jiān)控）的系統(tǒng)使用。地址設(shè)置：B14C3U1板上有一個(gè)8位的撥碼開關(guān)S1，用來設(shè)置配電監(jiān)控板的類型和地址。其定義如下：系統(tǒng)類型：OFF電力操作電源系統(tǒng)ON其他電源系統(tǒng)地址設(shè)置：一體柜系統(tǒng)配電監(jiān)控的地址范圍為80~95，地址計(jì)算方法為：實(shí)際地址=64+板上設(shè)置地址（板上地址為D4D3D2D1D0）板上地址范圍為0~31，按二進(jìn)制碼設(shè)置轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)據(jù)，處于OFF位置為二進(jìn)制數(shù)1，ON為二進(jìn)制數(shù)0。如上圖所示地址為：64＋（10000）B＝64＋16＝80其它說明配電監(jiān)控板指示燈說明：配電監(jiān)控板B14C3U1上有3個(gè)LED指示燈，其中LED3為一個(gè)綠色的長(zhǎng)亮的指示燈，此燈指示CPU的電源工作狀態(tài)。LED1和LED2分別為一個(gè)綠色和紅色的指示燈，指示本板的通訊狀態(tài)，其中綠色指示燈閃爍表示由上級(jí)設(shè)備發(fā)送到的數(shù)據(jù)正常，紅色指示燈閃爍本機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)正常，一般情況下這兩個(gè)指示燈是交替閃爍的。2.5系統(tǒng)部件接口信號(hào)本節(jié)介紹一體柜組成部件的接口信號(hào)。一體柜的組成部件主要有：配電監(jiān)控板，直流電壓采樣板，霍爾電流傳感器，降壓硅鏈控制板，交流自動(dòng)切換控制板，絕緣監(jiān)測(cè)繼電器，閃光繼電器和輔助電源板。2.5.1配電監(jiān)控板B14C3U1配電監(jiān)控板B14C3U1的接口及外形如圖2-5-1所示。圖2-5-1B14C3U1板接口插座布置圖各個(gè)接口信號(hào)定義如表2-4所示。表2-4配電監(jiān)控板B14C3U1的接口信號(hào)接口絲印引腳號(hào)信號(hào)名稱備注J01電源正極48V2電源負(fù)極J11輔助電源正極+12V2輔助電源公共端03輔助電源負(fù)極-12V4蜂鳴器/5故障燈/6輔助電源2正極+12VJ2~J4未使用JP11電池熔絲檢測(cè)接點(diǎn)正常為48V2/3~24空氣開關(guān)檢測(cè)接點(diǎn)正常為48V25~33空34絕緣檢測(cè)接點(diǎn)正常為48V35信號(hào)電源+48V36~41/42交流空氣開關(guān)跳閘檢測(cè)接點(diǎn)正常為48V43防雷器空氣開關(guān)跳閘檢測(cè)接點(diǎn)正常為48V44交流輸入=1\*ROMANI狀態(tài)正常為0V45交流輸入=2\*ROMANII狀態(tài)正常為0V46~47/48消音開關(guān)49~50電源負(fù)極0VJP21交流輸入=1\*ROMANIA相采樣電壓典型值A(chǔ)C1.5V2交流輸入=1\*ROMANIB相采樣電壓典型值A(chǔ)C1.5V3交流輸入=1\*ROMANIC相采樣電壓典型值A(chǔ)C1.5V4交流輸入=2\*ROMANIIA采樣相電壓典型值A(chǔ)C1.5V5交流輸入=2\*ROMANIIB采樣相電壓典型值A(chǔ)C1.5V6交流輸入=2\*ROMANIIC采樣相電壓典型值A(chǔ)C1.5V7~13空14~15模擬信號(hào)地0V16合閘母線電壓典型值4V17控制母線電壓典型值4V18電池組1采樣電壓典型值4V19電池組2采樣電壓典型值4V20~24/25電池組1電流采樣信號(hào)滿度值4V26/27母排電流采樣信號(hào)滿度值4V28~3334溫度1采樣信號(hào)滿度值4V35~37/38~39模擬地0V40~50/1J1~1J31T/R-RS485接口2T/R-3~9空B14C3U1板上有5個(gè)可調(diào)節(jié)電位器，對(duì)于電力操作電源，僅2VR3有用。各個(gè)電位器定義如表2-5所示。表2-5B14C3U1板上的可調(diào)節(jié)電位器絲印名稱備注2VR1/2VR2/2VR34V電壓采樣基準(zhǔn)基準(zhǔn)偏離時(shí)調(diào)整基準(zhǔn)電壓2VR4/2VR5/2.5.2直流電壓采樣板W1M61S1直流電壓采樣板的接口及外型如圖2-5-2所示。圖2-5-2直流電壓采樣板上的接口插座布置圖表2-6直流電壓采樣板W1M61S1的接口信號(hào)絲印引腳號(hào)名稱代號(hào)名稱備注J11GND高壓公共端（負(fù)極）輸入范圍為0~350VDC2NC未連接3in1高壓1輸入檢測(cè)端（正極）4in2高壓2輸入檢測(cè)端（正極）J21V-負(fù)電源輸入-12V2GND電源公共端0V3GND電源公共端0V4out2信號(hào)2輸出端220V輸入時(shí)輸出4V5out1信號(hào)1輸出端220V輸入時(shí)輸出4V6V+正電源輸入12V注意：一塊W1M61S1板可以檢測(cè)兩路直流輸入，但兩路直流輸入必須為共負(fù)極輸入信號(hào)。2.5.3電流霍耳傳感器電流霍耳傳感器采用半導(dǎo)體的霍耳效應(yīng)原理，由霍耳器件檢測(cè)電流，然后經(jīng)相應(yīng)的信號(hào)調(diào)理器放大處理，輸出標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量信號(hào)。其相應(yīng)外型和接口如圖2-5-3所示。圖2-5-3霍爾傳感器的接口和外形表2-7霍爾傳感器的接口信號(hào)引腳號(hào)信號(hào)名稱名稱備注1+正電源輸入+12V2-負(fù)電源輸入-12V3M信號(hào)輸出+100A電流對(duì)應(yīng)輸出+4V4G公共端0V注意：霍耳傳感器的安裝方向決定輸出信號(hào)的電壓極性，當(dāng)電流方向和傳感器上標(biāo)注箭頭方向一致時(shí)為正。2.5.4降壓硅鏈控制板降壓降壓硅鏈控制板B1M61C1的主要作用是控制降壓硅鏈的繼電器吸合來調(diào)整控制母線的輸出電壓。其接口信號(hào)如圖2-5-4所示。圖2-5-4降壓硅鏈控制板的接口信號(hào)插件J1和JA1輸出信號(hào)分別控制5個(gè)繼電器的吸合和斷開，J2連接到交流配電單元上的手動(dòng)/自動(dòng)調(diào)壓旋鈕，通過開關(guān)的切換來決定降壓硅鏈的工作方式。指示燈說明：控制板上共有3個(gè)指示燈。電源指示燈D3指示控制板的電源是否正常；紅色的過壓指示燈D2和綠色的欠壓指示燈D1分別指示輸出電壓的狀態(tài)，正常情況下，這兩個(gè)指示燈均不亮，出現(xiàn)過壓或欠壓時(shí)，對(duì)應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮。電位器說明：控制板上有兩個(gè)調(diào)整電位器，分別調(diào)整輸出電壓過壓點(diǎn)（VR1）和欠壓點(diǎn)（VR2）。實(shí)際上調(diào)整的是降壓硅鏈的降壓值。其中R28用來兼容110V和220V系統(tǒng)，用于110V系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)將此電阻加上，而220V系統(tǒng)則不需要此電阻。2.5.5交流自動(dòng)切換板與交流自動(dòng)切換相關(guān)的主要有3塊板：交流電源切換驅(qū)動(dòng)板A14C3C1自動(dòng)切換邏輯控制板A14C3C2交流信號(hào)采樣板W1M61S1

W1M61S1板為交流信號(hào)采樣板，其接口布置如圖2-5-6所示。圖2-5-6交流信號(hào)采樣板的接口布置A1M61S1板的接口信號(hào)比較多，表2-8中是與交流切換有關(guān)的信號(hào)。表2-9是板上可調(diào)電位器的描述。表2-8交流信號(hào)采樣板的接口信號(hào)（與交流切換有關(guān)）絲印引腳號(hào)名稱備注J11交流=2\*ROMANII零線輸入交流輸入=2\*ROMANII2交流=2\*ROMANIIC相輸入3交流=2\*ROMANIIB相輸入4交流=2\*ROMANIIA相輸入5交流=1\*ROMANI零線輸入交流輸入=1\*ROMANI6交流=1\*ROMANIC相輸入7交流=1\*ROMANIB相輸入8交流=1\*ROMANIA相輸入J2未使用J3（自動(dòng)切換采樣信號(hào)）1交流=1\*ROMANIA相采樣輸出每路輸出信號(hào)對(duì)GND電壓約為6.22V2交流=1\*ROMANIB相采樣輸出3交流=1\*ROMANIC相采樣輸出4GND5交流=2\*ROMANIIA相采樣輸出每路輸出信號(hào)對(duì)GND電壓約為6.22V6交流=2\*ROMANIIB相采樣輸出7交流=2\*ROMANIIC相采樣輸出8GNDJ4（備用）1交流=1\*ROMANIA相采樣輸出每路輸出信號(hào)對(duì)GND電壓約為6.22V2交流=1\*ROMANIB相采樣輸出3交流=1\*ROMANIC相采樣輸出4GND5交流=2\*ROMANIIA相采樣輸出每路輸出信號(hào)對(duì)GND電壓約為6.22V6交流=2\*ROMANIIB相采樣輸出7交流=2\*ROMANIIC相采樣輸出8GNDJ5（配電監(jiān)控的采樣信號(hào)）1交流=1\*ROMANIA相采樣輸出輸入線電壓三相平衡為380V時(shí)，輸出對(duì)應(yīng)為1.5V。2交流=1\*ROMANIB相采樣輸出3交流=1\*ROMANIC相采樣輸出4交流=2\*ROMANIIA相采樣輸出5交流=2\*ROMANIIB相采樣輸出6交流=2\*ROMANIIC相采樣輸出7~8空9~12GND13空14未使用15空表2-9交流信號(hào)采樣板的可調(diào)電位器絲印號(hào)信號(hào)名稱備注RV1交流=1\*ROMANIA相采樣輸出校準(zhǔn)每路信號(hào)電壓為1.32~1.68V，典型值為對(duì)應(yīng)輸入380V三相平衡時(shí)輸出為1.5V。RV2交流=1\*ROMANIB相采樣輸出校準(zhǔn)RV3交流=1\*ROMANIC相采樣輸出校準(zhǔn)RV4交流=2\*ROMANIIA相采樣輸出校準(zhǔn)RV5交流=2\*ROMANIIB相采樣輸出校準(zhǔn)RV6交流=2\*ROMANIIC相采樣輸出校準(zhǔn)交流電源切換驅(qū)動(dòng)板A14C3C1：此板輸入兩路交流，接受邏輯控制板的邏輯控制信號(hào)，產(chǎn)生高壓吸合、低壓維持的接觸器驅(qū)動(dòng)信號(hào)；在手動(dòng)控制方式下，可以控制兩路交流電任意一路強(qiáng)制接入。其接口布置如圖2-5-7所示，接口信號(hào)定義如表2-10所示。圖2-5-7交流切換驅(qū)動(dòng)板A14C3C1的接口布置表2-10交流切換驅(qū)動(dòng)板A14C3C1的接口信號(hào)絲印引腳號(hào)信號(hào)名稱備注XS11交流=1\*ROMANI相線1~3之間220VAC2空3交流=1\*ROMANI零線4交流=2\*ROMANII零線1~3之間220VAC5空6交流=2\*ROMANII相線XS21交流=1\*ROMANI接觸器線包+對(duì)應(yīng)一路交流輸入時(shí)，接觸器上維持約12V直流電壓，開始吸合時(shí)有大于100V的脈動(dòng)直流電壓。2交流=1\*ROMANI接觸器線包-3交流=2\*ROMANII接觸器線包+4交流=2\*ROMANII接觸器線包-XS31交流=1\*ROMANI接觸器常閉接點(diǎn)NC1/2交流=2\*ROMANII接觸器常閉接點(diǎn)NC2/3公共端GND/4公共端GND/XS41低壓直流電源輸出VCC14～18V21路合閘控制信號(hào)CON1高電平有效32路合閘控制信號(hào)CON2高電平有效4公共端GND低壓、控制信號(hào)輸入公共端XS5未使用

A14C3C2板為交流輸入自動(dòng)切換的邏輯控制板，其接口布置和接口信號(hào)定義如圖2-5-8和表2-11所示。圖2-5-8交流輸入自動(dòng)切換邏輯控制板A14C3C2表2-11交流輸入自動(dòng)切換邏輯控制板A14C3C2的接口信號(hào)絲印引腳號(hào)信號(hào)名稱備注2J11電源正極14～18V2交流=1\*ROMANI選通控制輸出高電平有效3交流=2\*ROMANII選通控制輸出高電平有效4公共端0V2XS11交流=1\*ROMANIA相采樣電壓輸入正常情況對(duì)地電壓約為6.22VAC2交流=1\*ROMANIB相采樣電壓輸入3交流=1\*ROMANIC相采樣電壓輸入4交流=1\*ROMANI輸入公共端5交流=2\*ROMANIIA相采樣電壓輸入正常情況對(duì)地電壓約為6.22VAC6交流=2\*ROMANIIB相采樣電壓輸入7交流=2\*ROMANIIC相采樣電壓輸入8交流=2\*ROMANII輸入公共端9~10未用2XS2未使用當(dāng)交流輸入為單相時(shí)，2J2~2J7均處于“OFF”位置。在A14C3C2板上有四個(gè)電位器來調(diào)整交流過/欠壓保護(hù)和切換點(diǎn)，其定義如表2-12所示。表2-12自動(dòng)切換邏輯控制板的可調(diào)電位器絲印號(hào)信號(hào)名稱信號(hào)說明測(cè)試點(diǎn)電壓2VR1LOW欠壓保護(hù)調(diào)整點(diǎn)1.38V2VR2H2交流=2\*ROMANII過壓保護(hù)/切換點(diǎn)6.2V2VR3LWR欠壓切換調(diào)整點(diǎn)2.3V2VR4H1交流=1\*ROMANI過壓保護(hù)/切換點(diǎn)6.2V注意：欠壓保護(hù)指交流輸入電壓低于此值時(shí)，切斷交流電源輸入；交流欠壓切換點(diǎn)指一路交流電源電壓低于一定值時(shí)，切換到另外一路交流電源輸入。2.5.6絕緣檢測(cè)繼電器絕緣檢測(cè)繼電器監(jiān)測(cè)正負(fù)母線對(duì)地的絕緣下降。其基本原理如圖2-5-9所示。圖2-5-9絕緣檢測(cè)繼電器的基本工作原理R1、R2是一對(duì)阻值相同的電阻，RJ、RJ為正負(fù)母線的對(duì)地絕緣電阻，J為一個(gè)小電流的靈敏繼電器。正常時(shí)，R1=R2，RJ=RJ’，電橋平衡，J中無電流流過，當(dāng)母線一端絕緣電阻下降后，電橋平衡備破壞，J吸合，發(fā)出告警。實(shí)際上，J是一個(gè)包含放大器和其它信號(hào)處理的電子繼電器。由以上原理可以知道，此型號(hào)絕緣監(jiān)測(cè)繼電器當(dāng)正負(fù)母線同時(shí)絕緣電阻下降時(shí)，不能監(jiān)測(cè)。以公司60A系統(tǒng)采用的絕緣監(jiān)測(cè)繼電器為例，繼電器動(dòng)作電流與絕緣電阻值的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表2-13所示。表2-13（ZJJ－3SA）絕緣監(jiān)測(cè)繼電器的動(dòng)作電流對(duì)應(yīng)絕緣電阻值動(dòng)作電流220V系統(tǒng)110V系統(tǒng)2mA48K24K3mA30K15K4mA20K10K5mA15K7.5K6mA11K5.5KZJJ－3SA型絕緣監(jiān)測(cè)繼電器接線（引腳4、8輸出絕緣下降告警信號(hào)）如圖2-5-10所示。圖2-5-10絕緣監(jiān)測(cè)繼電器接線定義2.5.7閃光繼電器閃光繼電器為系統(tǒng)提供閃光電源輸出，其工作原理如圖2-5-11。圖2-5-11閃光繼電器工作原理閃光繼電器的引腳如圖2-5-12。圖2-5-12閃光繼電器的引腳定義2.5.8輔助電源板W1M61R2輔助電源為監(jiān)控模塊、配電監(jiān)控提供48V直流工作電源電源。輔助電源板的輸入為直流標(biāo)稱電壓220VDC，輸出為48VDC/1.6A。W1M61R2板的接口布置如圖2-5-13。圖2-5-13輔助電源板W1M61R2的接口表2-14輔助電源板W1M61R2的接口信號(hào)定義絲印引腳號(hào)名稱備注J11—KM0V2NC3NC4+KM220VJ21輸出正極+48V2輸出負(fù)極0V第三章小型一體柜系統(tǒng)小型一體柜和標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)的主要區(qū)別在容量配置上，所以本章只介紹了1.小型一體柜和標(biāo)準(zhǔn)一體柜的區(qū)別2.小型一體柜的外部和內(nèi)部結(jié)構(gòu)至于其它方面均可參考第二章標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)。小型一體柜的工作原理與外型結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)一體柜基本一致，主要區(qū)別在容量配置，小型一體柜最多可以配置3個(gè)10A、5A系列充電模塊（標(biāo)準(zhǔn)一體柜最多可配置6個(gè)充電模塊），能適應(yīng)31，33，35等接線方式，合閘輸出6路100A，控制輸出6路20A，同時(shí)還可以配置一路6A閃光回路。在這一章中，主要介紹小型一體柜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，工作原理請(qǐng)參考第二章。3.1外部結(jié)構(gòu)圖3-1-1為小型一體柜系統(tǒng)的外型結(jié)構(gòu)示意圖，它與標(biāo)準(zhǔn)一體柜的差別在于最多配置3個(gè)充電模塊。圖3-1-1小型一體柜外型結(jié)構(gòu)示意圖小型一體柜有以下三種接線方式：31：?jiǎn)坞姵亟M，單母線不分段，無降壓裝置，單組充電模塊單一電壓輸出。33：?jiǎn)坞姵亟M，單母線不分段，帶降壓裝置，單組充電模塊單一電壓輸出。35：?jiǎn)坞姵亟M，單母線不分段，帶降壓裝置，充電模塊分兩組不同電壓輸出。3.2內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3-2-1小型一體柜系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖表3-1給出圖3-2-1中各部件的名稱、型號(hào)、功能和數(shù)量。表3-1小型一體柜系統(tǒng)的組成部件序號(hào)名稱型號(hào)或規(guī)格功能數(shù)量1降壓硅鏈單元35A/36V或35A/18V控制母線降壓和穩(wěn)壓12交流輸入空氣開關(guān)控制兩路交流電的輸入23充電模塊控制開關(guān)控制充電模塊的電源輸入3C級(jí)防雷器DEHNguard防雷器件系統(tǒng)C級(jí)防雷和過電壓保護(hù)1套4配電監(jiān)控單元W1M61R2板，B14C3U1板對(duì)交直流配電進(jìn)行監(jiān)控1套5監(jiān)控模塊PSM-A系統(tǒng)管理和遠(yuǎn)程監(jiān)控通信16充電模塊5A、10A系列自冷充電模塊AC/DC變換37控制支路空氣開關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)控制支路的控制88合閘支路空氣開關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)閃光輸出控制69交流切換板A14C3C2板，A14C3C1板實(shí)現(xiàn)兩路交流輸入的自動(dòng)/手動(dòng)切換控制110D級(jí)防雷器SPD11Z系統(tǒng)D級(jí)防雷和過電壓保護(hù)111蜂鳴器及消音開關(guān)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)聲音告警及告警消音12指示燈指示交流輸入狀態(tài)及故障313閃光試驗(yàn)按鈕試驗(yàn)閃光裝置工作情況14交流切換開關(guān)控制交流輸入自動(dòng)/手動(dòng)狀態(tài)115降壓硅鏈調(diào)壓控制開關(guān)實(shí)現(xiàn)降壓硅鏈調(diào)壓的自動(dòng)/停/手動(dòng)控制116輸出指示燈指示對(duì)應(yīng)輸出支路的狀態(tài)1417直流電壓采樣板W1M61S1板檢測(cè)控制母線、合閘母線和電池電壓218交流接觸器根據(jù)控制命令實(shí)現(xiàn)交流切換119交流輸入端子引入交流電線20隔離二極管隔離充電模塊的輸出321充電模塊接口組件W1M61X2板充電模塊輸入輸出轉(zhuǎn)接，通信、均流總線222電池輸入熔絲含熔絲熔斷告警接點(diǎn)保護(hù)電池，輸出告警信號(hào)223合閘支路輸出端子合閘支路連線端子24交流電壓采樣板W1M61S1板采樣交流信號(hào)125交流信號(hào)轉(zhuǎn)接板A1M61X1板轉(zhuǎn)接交流配電單元的配電監(jiān)控信號(hào)26交流輸出插座充電模塊電源引入327閃光繼電器DX-2SA控制指示燈閃光128絕緣監(jiān)測(cè)繼電器ZJJ-3S或者ZJJ－3SA檢測(cè)母線絕緣狀態(tài)，輸出絕緣下降告警129絕緣監(jiān)測(cè)繼電器熔絲絕緣監(jiān)測(cè)繼電器輸入保護(hù)330電池電流檢測(cè)傳感器霍耳傳感器HA1000ZC－V－F/S檢測(cè)電池電流131控制支路輸出端子控制支路連線端子32直流信號(hào)轉(zhuǎn)接板B1M61X1板轉(zhuǎn)接直流配電監(jiān)控信號(hào)13.3其它說明第四章充電柜充電柜和饋電柜組成分屏柜系統(tǒng)，本章介紹充電柜的1.功能2.工作原理3.結(jié)構(gòu)充電柜=1\*ROMANI和=2\*ROMANII的結(jié)構(gòu)。充電柜=1\*ROMANI安裝10A、5A系列充電模塊，充電柜=2\*ROMANII安裝20A充電模塊。4.監(jiān)控硬件組成和功能5.主要組件說明充電柜和饋電柜組成分屏柜系統(tǒng)。充電柜有兩種形式，充電柜=1\*ROMANI和充電柜=2\*ROMANII，分別適應(yīng)10A、5A系列充電模塊和20A充電模塊，但這兩種柜體的基本功能是一致的，區(qū)別在于模塊插箱和柜體結(jié)構(gòu)安排上。4.1充電柜的主要功能充電柜的主要功能是實(shí)現(xiàn)輸入交流的自動(dòng)切換、交流電的分配、AC/DC變換、電池接入和系統(tǒng)監(jiān)控管理等。4.1.1交流的自動(dòng)切換系統(tǒng)可以輸入兩路交流電源，有自動(dòng)切換電路實(shí)現(xiàn)兩路交流輸入的主備方式自動(dòng)切換，即以第一路交流輸入為主回路，第二路交流輸入為從回路，當(dāng)主回路發(fā)生中斷或者異常時(shí)，自動(dòng)切換到第二路，保證系統(tǒng)的交流沒有長(zhǎng)時(shí)間的中斷；當(dāng)主回路供電正常時(shí)，自動(dòng)切換回到第一路。4.1.2交流電的分配交流接入后，配電線路將交流電源分配到每一個(gè)充電模塊，實(shí)現(xiàn)每個(gè)充電模塊交流電源的單獨(dú)控制。4.1.3AC/DC變換AC/DC變換，即充電模塊將輸入交流變換為直流輸出，供給電池充電或者直接供給負(fù)載。4.1.4電池接入充電柜提供電池接入和放電端子。電池接入包含電池接入熔斷器和電池電壓、電流檢測(cè)線路。充電柜提供放電端子，方便電池的放電維護(hù)。4.1.5系統(tǒng)監(jiān)控管理監(jiān)控模塊放置在充電柜中，對(duì)電源系統(tǒng)進(jìn)行全面控制和監(jiān)測(cè)。監(jiān)控模塊不但對(duì)充電柜內(nèi)部件進(jìn)行監(jiān)控，而且還對(duì)饋電柜、絕緣監(jiān)測(cè)儀、電池監(jiān)測(cè)儀等下級(jí)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。監(jiān)控模塊對(duì)電池實(shí)現(xiàn)全面的智能化管理。監(jiān)控模塊提供遙測(cè)、遙調(diào)、遙信和遙控，為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端監(jiān)控提供了先決條件。4.2充電柜的工作原理充電柜的工作原理如圖4-2-1所示。圖4-2-1充電柜的工作原理注意：當(dāng)配置20A充電模塊時(shí)，模塊5和6都可以為控制模塊。注意：配電監(jiān)控硬件和軟件雖然與一體柜系統(tǒng)完全一致，但是充電柜的監(jiān)控地址設(shè)置范圍為40~47H（對(duì)應(yīng)十進(jìn)制數(shù)為64~71），而一體柜的配電監(jiān)控的地址設(shè)置范圍為80~95（十進(jìn)制數(shù)）。4.3充電柜=1\*ROMANI在充電柜=1\*ROMANI中，安裝10A、5A系列充電模塊，其外型結(jié)構(gòu)如圖4-3-1所示。圖4-3-1充電柜=1\*ROMANI的外形結(jié)構(gòu)圖4-3-2充電柜=1\*ROMANI的內(nèi)部結(jié)構(gòu)表4-1中各個(gè)部件的序號(hào)與圖4-3-2一致。表4-1充電柜=1\*ROMANI的組成部件序號(hào)名稱規(guī)格或型號(hào)功能數(shù)量1模塊交流空氣開關(guān)控制充電模塊的電源輸入62監(jiān)控模塊PSM－A系統(tǒng)管理和遠(yuǎn)程監(jiān)控通信13充電模塊HD系列自冷式模塊AC/DC變換64交流接觸器執(zhí)行交流輸入的動(dòng)作15C級(jí)防雷器DEHNguard防雷器件系統(tǒng)C級(jí)防雷和過電壓保護(hù)16D級(jí)防雷器SPD11Z系統(tǒng)D級(jí)防雷和過電壓保護(hù)17交流切換控制開關(guān)控制交流輸入自動(dòng)/手動(dòng)選擇18蜂鳴器及消音開關(guān)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)聲音告警及告警音消除9指示燈指示交流輸入狀態(tài)及故障光告警10交流輸入空氣開關(guān)控制對(duì)應(yīng)交流輸入211交流切換板A14C3C1板A14C3C2板實(shí)現(xiàn)兩路交流輸入的自動(dòng)/手動(dòng)切換控制112交流檢測(cè)板A1M61S1采樣交流信號(hào)113電壓檢測(cè)板W1M61S1檢測(cè)直流輸出電壓114電流傳感器霍耳傳感器HA100ZC－V－F/S檢測(cè)直流電流115降壓硅鏈調(diào)整開關(guān)實(shí)現(xiàn)降壓硅鏈的自動(dòng)和手動(dòng)控制116降壓硅鏈單元35A/36V或35A/18V控制母線穩(wěn)壓調(diào)壓117隔離二極管隔離充電模塊的輸出618充電模塊接口連接組件W1M61X2充電模塊的輸入輸出轉(zhuǎn)接，通信、均流總線219蓄電池輸入熔斷器含電池熔絲熔斷告警接點(diǎn)保護(hù)電池，輸出其告警信號(hào)24.4充電柜=2\*ROMANII在充電柜=2\*ROMANII中，安裝20A充電模塊，其外型結(jié)構(gòu)如圖4-4-1所示。圖4-4-1充電柜=2\*ROMANII的外形結(jié)構(gòu)充電柜=2\*ROMANII的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4-4-2所示。充電柜=2\*ROMANII各個(gè)部件的功能、型號(hào)、數(shù)量如表4-2所示。圖4-4-2充電柜=2\*ROMANII的內(nèi)部結(jié)構(gòu)表4-2中各個(gè)部件的序號(hào)與圖4-4-2一致。表4-2充電柜=2\*ROMANII的組成部件序號(hào)名稱型號(hào)或規(guī)格功能數(shù)量1柜體W2M62ZB12交流輸入空氣開關(guān)AC380/DC250-32A控制交流輸入電源23交流輸入切換接觸器實(shí)現(xiàn)兩路交流輸入的切換24充電模塊電源控制開關(guān)單獨(dú)控制每個(gè)充電模塊的輸入電源65充電模塊HD22020AC/DC變換66監(jiān)控模塊PSM-A系統(tǒng)管理和控制17模塊輸出逆止二極管隔離每個(gè)充電模塊的輸出68直流信號(hào)采樣板W1M61S1采樣電池電壓信號(hào)19電池熔絲保護(hù)電池或充電模塊210C級(jí)防雷器DEHNguard壓敏電阻防雷和防止過電壓111D級(jí)防雷器SPD11Z防雷和防止過電壓112C級(jí)防雷器空氣開關(guān)防雷和防止過壓113零線排匯集零線114降壓硅鏈調(diào)壓旋鈕控制降壓硅鏈的工作狀態(tài)115交流自動(dòng)/手動(dòng)切換旋鈕控制交流輸入切換的工作狀態(tài)116蜂鳴器聲音告警117故障告警指示燈光告警118交流輸入指示燈指示交流輸入路號(hào)219告警消音開關(guān)告警消音220電池電流霍爾傳感器100A檢測(cè)電池電流121輔助電源板W1M61R2220V/48V/DC轉(zhuǎn)換板122信號(hào)轉(zhuǎn)接板W2M62X1信號(hào)轉(zhuǎn)接123配電監(jiān)控板B14C3U1配電監(jiān)控124交流切換驅(qū)動(dòng)板A14C3C1產(chǎn)生交流切換驅(qū)動(dòng)接觸器的電源125交流切換邏輯板A14C3C2產(chǎn)生交流切換驅(qū)動(dòng)邏輯信號(hào)126交流信號(hào)采樣板A1M61S1采樣交流信號(hào)14.5充電柜的配電監(jiān)控充電柜的配電監(jiān)控內(nèi)容主要是交流信號(hào)和電池參數(shù)。配電監(jiān)控仍然以B14C3U1板為核心，充電柜的監(jiān)控線路如圖4-5-1所示。圖4-5-1充電柜監(jiān)控線路從上圖可以得到，充電柜配電監(jiān)控的開關(guān)量信號(hào)有電池熔絲狀態(tài)、兩路交流空氣開關(guān)狀態(tài)、交流接觸器接入狀態(tài)和防雷器空氣開關(guān)狀態(tài)等，模擬量信號(hào)主要有電池的電壓、電流和溫度信號(hào)。監(jiān)控信號(hào)處理方式見2.4節(jié)所述。配電監(jiān)控線路主要由W1M61R2板、B14C3U1板和W2M61X1板等組成。W2M61R2板:輔助電源板，在一體柜系統(tǒng)中說明（2.5節(jié)）。B14C3U1板:配電監(jiān)控CPU板，原理與接口見一體柜說明（2.4，2.5節(jié)）。注意：充電柜的監(jiān)控地址設(shè)置范圍為40H~47H（十進(jìn)制數(shù)為64~71）W2M61X1板:配電監(jiān)控信號(hào)轉(zhuǎn)接板。4.6充電柜的主要組件充電柜的主要組件有充電模塊、交流配電單元、配電監(jiān)控單元、監(jiān)控模塊和降壓硅鏈單元。其中充電模塊、監(jiān)控模塊分別在第七、九章中詳細(xì)介紹，交流配電單元、配電監(jiān)控單元、降壓硅鏈的原理和標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)完全一致，請(qǐng)參考第二章的相應(yīng)章節(jié)。第五章饋電柜饋電柜輸出合閘和控制支路，本章介紹它的1.功能2.工作原理3.組成和外形結(jié)構(gòu)4.監(jiān)控饋電柜的監(jiān)控包括配電監(jiān)控和絕緣監(jiān)測(cè)。5.功能單元簡(jiǎn)介主要介紹控制回路單元、合閘回路單元和切換單元的電氣原理和外形。饋電柜和充電柜一起組成分屏柜系統(tǒng)。5.1主要功能饋電柜的將控制電壓和合閘電壓分配給各負(fù)載支路，可實(shí)現(xiàn)多種母線的接線方式，并具有直流絕緣監(jiān)測(cè)、配電監(jiān)控、閃光輸出的功能。5.2工作原理饋電柜可與各種充電柜配合工作。它采用了單元化設(shè)計(jì)概念，其原理如圖5-2-1所示。圖5-2-1饋電柜的工作原理如圖5-2-1所示，系統(tǒng)主要由掛在母線上的各個(gè)單元構(gòu)成，同時(shí)各個(gè)單元提供兩種信號(hào)輸出：開關(guān)狀態(tài)信號(hào)和絕緣監(jiān)測(cè)傳感器信號(hào)。切換單元的輸入由充電柜直接連入，通過切換單元的不同組合形式而實(shí)現(xiàn)不同的母線連接方式。5.3外形結(jié)構(gòu)饋電柜外形結(jié)構(gòu)如圖5-3-1所示。圖5-3-1饋電柜的外形結(jié)構(gòu)如上圖所示，一個(gè)饋電柜最多可以配置8個(gè)饋電單元，控制、合閘、閃光支路輸出的數(shù)目可以根據(jù)需要進(jìn)行配置。饋電柜的各功能單元在5.5節(jié)中介紹。5.4監(jiān)控饋電柜的監(jiān)控包括配電監(jiān)控和絕緣監(jiān)測(cè)兩個(gè)部分。5.4.1配電監(jiān)控1.外形結(jié)構(gòu)配電監(jiān)控單元的外形結(jié)構(gòu)如圖5-4-1所示。1.電源板2.轉(zhuǎn)接板3.CPU板4.開關(guān)量擴(kuò)展板5.故障指示燈6.消音開關(guān)7.蜂鳴器開關(guān)圖5-4-1配電監(jiān)控單元的前面板及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2.硬件組成配電監(jiān)控主要由B14C3U1、W1M61R2、B2M1XX1及B2M1XA1等板組成。各板之間的接口如圖5-4-2所示，其中外部接口包括與各個(gè)輸出單元相連的接口插座，如開關(guān)量監(jiān)測(cè)插座、通訊插座等。圖5-4-2饋電柜的配電監(jiān)控硬件組成框圖下面逐一介紹配電監(jiān)控的各個(gè)板件。B14C3U1板B14C3U1板的原理和使用與標(biāo)準(zhǔn)一體柜（2.4.2節(jié)）一致，但在地址設(shè)置上有一些差別。B14C3U1板的地址設(shè)置范圍為48H~4FH（十進(jìn)制數(shù)為72~79）。此外，對(duì)于輸出路數(shù)多的系統(tǒng)，配置開關(guān)量檢測(cè)擴(kuò)展板來擴(kuò)展輸入端口。W1M61R2板輔助電源板，原理和使用與標(biāo)準(zhǔn)一體柜（2.5節(jié)）一致。B2M1XA1板B2M1XA1板為開關(guān)量擴(kuò)展板，每塊板可以擴(kuò)展24路開關(guān)量輸入。輸入開關(guān)量經(jīng)過處理后通過內(nèi)部串行總線與配電監(jiān)控板相連，由配電監(jiān)控板CPU進(jìn)行處理。B2M1XA1板的外形及接口如圖5-4-3和表5-1所示。圖5-4-3開關(guān)量擴(kuò)展板B2M1XA1表5-1開關(guān)量擴(kuò)展板B2M1XA1的接口信號(hào)定義絲印號(hào)引腳號(hào)信號(hào)名備注J11F0開關(guān)量檢測(cè)輸入2F13F24F35F46F57F68F7J21F82F93F104F115F126F137F148F15J31F162F173F184F195F206F217F228F23J4148V2FCOMJ5148V2FCOMJ61B＋2FCOMJP11VCC1＋12V2VCC13CLOCK4PLUSE5DATA06GND7GND8NCJP21VCC1＋12V2VCC13CLOCK14PL5DATA46GND7GND8NCB2M1XX1板B2M1XX1板為信號(hào)轉(zhuǎn)接板，其轉(zhuǎn)接的主要信號(hào)有各個(gè)饋電單元的開關(guān)量檢測(cè)信號(hào)以及電源、通訊接口信號(hào)（參見附錄1.4）。5.4.2絕緣監(jiān)測(cè)裝置絕緣監(jiān)測(cè)裝置安裝在機(jī)柜上部位置，主要功能有：1.實(shí)時(shí)檢測(cè)正負(fù)母線對(duì)地電壓、計(jì)算母排對(duì)地電阻，判斷是否發(fā)生故障。2.當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生絕緣故障時(shí)投入低頻交流信號(hào)，計(jì)算支路的對(duì)地電阻和分布電容。3.具有RS422接口，連接監(jiān)控模塊。絕緣監(jiān)測(cè)儀有兩種工作狀態(tài)：常規(guī)檢測(cè)和支路巡檢。ZJD－4型絕緣監(jiān)測(cè)儀的前面板如圖5-4-4所示。打開前面板才能操作儀器的電源開關(guān)，可防止誤關(guān)機(jī)。圖5-4-4絕緣監(jiān)測(cè)儀的前面板5.5主要功能單元饋電柜的主要功能單元有控制回路輸出單元、合閘回路輸出單元、切換單元、配電監(jiān)控單元和絕緣監(jiān)測(cè)單元，其中配電監(jiān)控單元和絕緣監(jiān)測(cè)單元在上述中已經(jīng)介紹（分別參見5.4.1和5.4.2），以下介紹控制回路單元、合閘回路單元和切換單元