1 概述

■ 該系統(tǒng)主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的發(fā)電尺水電站及500Kk’220K-110KV35KVl0KV等各類變配電站，用于斷路器分合閘二次回路中的儀器儀表繼電tVd~,和故障照明；亦可用于工礦企業(yè)高層建筑電氣化鐵路等需要直流電源系統(tǒng)的場合。

■ 鑒于電力系統(tǒng)中工程技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是閥控式密封鉛酸蓄電池大量應(yīng)用以及電力微機(jī)繼電器保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)對充電裝置的更高要求公司通過長時(shí)間市場調(diào)研，深入基層變配電站直接聽取用戶意見，結(jié)合多年開發(fā)電子產(chǎn)品的成功經(jīng)驗(yàn)，研制出滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)要求的高頻開關(guān)電源模塊式充電裝置本系統(tǒng)的核心部分采用了高頻開關(guān)電源技術(shù)和PLC程控技術(shù)，能以高可靠的質(zhì)量和性能服務(wù)于廣大用戶。

2 系統(tǒng)特點(diǎn)

■ 電源主體采用模塊化設(shè)計(jì)，N+1（2）冗余式熱備份，可靠性高；

■ 多個(gè)電源模塊可直接并聯(lián)使用。

■ 系統(tǒng)中各種模塊均可帶電更換；

■ 系統(tǒng)適應(yīng)于多種規(guī)格的蓄電池，可按監(jiān)控模塊設(shè)定的充電曲線全自動運(yùn)行，不需人為干預(yù)完成均浮電、電網(wǎng)解列、恢復(fù)供電等程序的自動控制和運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)無人值守；

■ 按工業(yè)級要求篩選采用國際**元器件，整機(jī)嚴(yán)格按72小時(shí)高溫滿載老化測試，檢驗(yàn)運(yùn)行穩(wěn)定性。

3 使用環(huán)境條件

■ 海拔1000m有以下

■ 用于戶內(nèi)，周圍空氣溫度不高于40℃，不低于-5℃（電池容量按25℃時(shí)計(jì)算）。

■ 空氣**對濕度不超過90％（相當(dāng)于空氣溫度20±5℃時(shí)）。

■ 運(yùn)行地點(diǎn)無強(qiáng)烈振動和沖擊，無腐蝕金屬和破壞絕緣的有害氣體，無嚴(yán)重塵埃、無導(dǎo)電微粒和爆炸危險(xiǎn)介質(zhì)，無強(qiáng)電磁干擾。

■ 使用條件與上述不符時(shí)，由用戶與廠商協(xié)商解決。

4 系統(tǒng)組成

■ 型直流屏系統(tǒng)的基本組成部件有以下部分：

■ 高頻電源模塊 完成AC/DC變換，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最為基本的功能。

■ 交流配電 將交流電源引人分配給各個(gè)電源模塊，擴(kuò)展功能為實(shí)現(xiàn)兩路交流輸人的自動切換

■ 直流饋電 將直流輸出電源分配到每—路輸出。

■ 監(jiān)控模塊 將系統(tǒng)各種模擬量、開關(guān)量信號采集并處理；進(jìn)行系統(tǒng)管理，主要為電池管理和實(shí)現(xiàn)后臺遠(yuǎn)程監(jiān)控，并適時(shí)提供聲光報(bào)警。

■ 調(diào)壓模塊 合閘母線通過調(diào)壓器向控制母線供電，保證控制母線電壓的連續(xù)和穩(wěn)定。

5 高頻電源模塊

■ 三相交流電源經(jīng)EMI濾波器輸人到工頻整流電路，將交流整流為脈動的直流輸出，通過無源功率因數(shù)校正（PFC）電路，將脈動的直流轉(zhuǎn)換為平直的直流電流；DC/AC高頻逆變器將直流轉(zhuǎn)換為高頻交流電源，通過高頻整流電路將高頻的交流轉(zhuǎn)換為高頻脈動的直流，此直流通過高頻濾波后輸出。

■ 其中，Dc／Ac高頻變換電路在脈寬調(diào)制(PWM)電路的控制下通過調(diào)整變換電路的脈沖寬度，以實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)整（包括穩(wěn)壓和電壓整定）整個(gè)電源模塊在PLC的監(jiān)控下工作，包括模塊的保護(hù)和電壓調(diào)整等。

■ 高頻電源模塊技術(shù)指標(biāo)

公司目前生產(chǎn)的MCD高頻電壓模塊規(guī)格型號多，還有特殊規(guī)格電源模塊如額定輸出電壓24V、48V等，以滿足不同用戶需求。

■ 高頻電源模塊外形及接口

   MCD高頻電壓模塊有拔插式和壁掛式兩種類型。

   拔插式高頻電源模塊外形，

注：兩個(gè)側(cè)面也有通風(fēng)孔

外形尺寸：高×寬×深=298mm×l84mm×375mm

屏面開孔尺寸：260mmX175mm

拔插式高頻電源模塊通過后面板的一體化輸出插座輸出信號一體化插座的外形如圖5所示：

高頻電源模塊端子功能說明

交流輸入：N、A、B、C墨為模塊交流電源的輸人端，輸人方式為三框四線。

故障指示：JK1JK2為模塊的故障指示端JKl、JK2內(nèi)為無源接點(diǎn)，模塊給電正常時(shí)斷開，模塊故障或未加電狀態(tài)下為閉合。

電壓、電流調(diào)整：

電壓調(diào)整端VLH，與控制公共端GND加+24V時(shí)（VLH接正，GND接負(fù)），模塊為高定值電壓輸出，去掉+24V為低電壓定值輸出。

電流調(diào)整端ALH，與控制公共端GND加+24v時(shí)（VLH接正，GND接負(fù)），模塊為低恒流電流輸出，去掉+24V為高恒流電流輸出。

電壓調(diào)整和電流調(diào)整同時(shí)對控制公共地加+24v為均充，去掉+24V時(shí)為浮充。

電子開關(guān)ON／0FF：與控制公共GND加+24v模塊自動關(guān)機(jī)，沒有輸出；去掉+24V模塊自動開機(jī)，有直流輸出。

直流輸出端：為電源模塊的直流輸出端，OuT+為輸出正，OUT-為輸出負(fù)。

均流線：若干模塊的該端相連接，實(shí)現(xiàn)無從民主均流。

6 交流配電單元

■ 交流配電單元的主要作用是兩路交流電源的互鎖及自動切換，其原理如圖7所示以**路為主回路，第二路為備用輔助回路，當(dāng)**路交流異常時(shí)，自動切換到交流第二路；一旦第——路交流電源恢復(fù)正常，則自動切換回到第—路交流電源。

■ 為了防止兩路交流同時(shí)接人到電源模塊輸人端，系統(tǒng)用交流接觸器來設(shè)置互鎖機(jī)構(gòu)，通過該互鎖機(jī)構(gòu)可以提供兩路交流電源的自動投切及可靠的電氣互鎖控制。

7 監(jiān)控模塊

■ 01型直流屏的監(jiān)控系統(tǒng)主要以PLC程控監(jiān)控系統(tǒng)，它由硬軟件兩部分構(gòu)成硬件主要由西門子PLC糌控制器和馬賽克操作面板三部分構(gòu)成；軟件采用西門子公司的STEP7-Micro／WIN98開發(fā)系統(tǒng)。

■ 系統(tǒng)工作時(shí)，由綜合控制器內(nèi)部的參量傳感器將系統(tǒng)中各種電流電壓狀態(tài)等信號自動轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的模擬量或數(shù)字量信號送人PLC~的CPU，由CPU完成各種信號的采集[：暾運(yùn)算和處理，再通過操作面板上的數(shù)碼管顯示各種運(yùn)行參數(shù)（包括控母電壓、正負(fù)對地電壓）。

■ 綜合控制器是專為我公司的直流屏設(shè)計(jì)，是直流屏的專業(yè)功能模塊，配合PLC使用，取代常規(guī)直流屏的電壓監(jiān)查繼電器，閃光繼電器，絕緣監(jiān)查繼電器，光字牌音響報(bào)警裝置，并裝有測量傳感器，PLC操作面板所需各類型附助電源等，與PLC系統(tǒng)一起完成對直流屏的監(jiān)控

8 調(diào)壓模塊

■ 降壓硅鏈裝置是由具有基本恒定壓降的二極管串聯(lián)而成，然后在一定數(shù)量的二極管兩端并聯(lián)一個(gè)繼電器通過繼電器的通斷來改變整個(gè)降壓硅鏈的降壓值，原理圖如圖9所示。

9功能

■ 降壓硅鏈在不同接線方式中，其作用不盡相同在無輔助電源模塊的系統(tǒng)中，降壓硅鏈功能是合閘母線通過它向控制母線提供穩(wěn)定的電壓在有輔助電源模塊的系統(tǒng)中，由于控制母線直接帶有電源模塊，因此降壓硅鏈具有雙重作用一方面，合閘母線通過它為控制母線供電，具備維持其電壓基本穩(wěn)定的作用；另一方面，降壓硅鏈和連接到控制母線的輔助電源模塊一起構(gòu)成控制母線電源的雙備份，提高控制母線供電的可靠性。01型直流屏為兩級調(diào)壓，不具備手動調(diào)壓方式。

■ 外形及接口

降壓硅鏈?zhǔn)峭ㄟ^其中二極管管芯的基本恒定壓降來降壓，當(dāng)電流比較大時(shí)，其發(fā)熱量相當(dāng)可觀，因此安裝時(shí)請將其安排在通風(fēng)良好的機(jī)柜頂部，這樣有助于降壓硅鏈的正常工作。

 10系統(tǒng)調(diào)式

■ 通電前檢查

在通電前，要求檢查系統(tǒng)接線是否正確，

<1>三相交流空氣開關(guān)端子間交流接觸器端子間無短路現(xiàn)象，各保險(xiǎn)端子問無短路現(xiàn)象。

<2>確保交流輸人線（包括零線和地線）接人且接線可靠。

<3>各控制回路、合閘回路、正負(fù)母排之間無短路現(xiàn)象。

<4>電源模塊的交流輸人端子間直流輸出端子間無短路現(xiàn)象，需直流電源模塊的輸人極性正確。

<5>確保電池輸人空氣開關(guān)或熔絲處于打開狀態(tài)。

■ 絕緣電阻和絕緣強(qiáng)度

 <1>絕緣電阻

電源系統(tǒng)主回路的交流部分對地，直流部分對地，交流部分對地的絕緣電阻大于10MQ，試驗(yàn)電壓為500VDC。

  <2>絕緣強(qiáng)度

在高頻電源模塊和監(jiān)控模塊都與系統(tǒng)斷開的情況下，系統(tǒng)的交流部分對直流部分能承受50Hz，3000V的交流電壓lmin，無擊穿，漏電流要求≤30mA部分對地，直流部分對地應(yīng)能承受50Hz，2000v的交流電壓min，無擊穿，漏電流要求≤30mA。

■ 系統(tǒng)通電調(diào)試

通電前檢查及絕緣測試完成后，就可以進(jìn)行系統(tǒng)通電調(diào)試為確保上電調(diào)試時(shí)，設(shè)備和人身的安全，必須細(xì)心謹(jǐn)慎，遵循“測量-操作-測量”的調(diào)試方法邊調(diào)試邊觀察，發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象應(yīng)立即關(guān)機(jī)，待查明原因后，再繼續(xù)進(jìn)行。建議按以下步驟分步調(diào)試。

<1>交流配電部分的通電調(diào)試

將市電的交流空氣開關(guān)柜內(nèi)各個(gè)電源模塊的進(jìn)線保險(xiǎn)都打在斷開的位置，斷開所有負(fù)載合上市電空氣開關(guān)，測量對應(yīng)交流輸人端，應(yīng)該有正常的380V交流電壓（線電壓），且每相電壓差值相對較小，正常則可將對應(yīng)交流輸入到電源模塊的進(jìn)線保險(xiǎn)。

如果是兩路交流輸人自動切換的系統(tǒng)，還應(yīng)該作交流自動切換檢查。

<2>高頻電源模塊的通電調(diào)試

交流配電部分正常工作后，可作電源模塊的通電調(diào)試：

將電源模塊1的交流進(jìn)線保險(xiǎn)和上，檢查模塊的輸出電壓和輸出電流。

依次按順序合上其它電源模塊的交流進(jìn)線保險(xiǎn)，重復(fù)2植各個(gè)電源模塊的輸出電壓是否一致，**不應(yīng)超過1V，如有異常，則應(yīng)停電檢查異常模塊。

<3>直流饋電的通電調(diào)試

電源模塊部分正常工作后，接著作直流饋電部分的通電調(diào)試：

依次合上控制回路的各個(gè)輸出控制開關(guān)，檢查相應(yīng)的輸出端子電壓和對應(yīng)指示燈；依次合上合閘回路的各個(gè)輸出控制開關(guān)，檢查相應(yīng)的輸出端子電壓和對應(yīng)指示燈；

如果有降壓模塊，還應(yīng)檢驗(yàn)降壓模塊的工作情況關(guān)閉給控制母線供電的電源模塊，讓合閘母線通過降壓硅鏈給控制母線供電，檢查控制回路的電壓情況。

<4>系統(tǒng)監(jiān)控部分的通電調(diào)試

直流饋電部分正常工作后，町作系統(tǒng)監(jiān)控部分的通電調(diào)試：

檢查各模塊的電源是否正常，注意極性確認(rèn)都正確后，合上綜合控制器的上電保險(xiǎn)，觀察PLC的運(yùn)行指示燈，起動觸摸屏(GZDW03及以上型號)，檢查監(jiān)控系統(tǒng)的絕緣監(jiān)察和閃光功能。

<5>負(fù)載的接人

可適當(dāng)?shù)慕尤艘恍┴?fù)載，以檢查屏體上各電流表的指示是否正確，觸摸屏上各數(shù)據(jù)和表盤上的是否一致等，如不一致應(yīng)檢查接線。

<6>電池的接人

在上述調(diào)試步驟正確完成后，可以實(shí)行電池的接人在接人電池以前，應(yīng)仔細(xì)閱讀電池的使用說明說，確認(rèn)您使用的電池的具體參數(shù)和使用環(huán)境，以便在監(jiān)控模塊中進(jìn)行正確的設(shè)置。

在接人電池前，還應(yīng)該對電池的安裝等情況進(jìn)行檢查，保證接人的電池極性正確單體電壓基本一致測量電池組的總電壓，記錄此電壓。

10 面板操作說明

■ 顯示功能

數(shù)碼管數(shù)據(jù)顯示功能

馬賽克面板是通過其上部的數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)，在正常運(yùn)行的情況下顯示控制母線的電壓值通過操作馬賽克面板上對應(yīng)的按鈕還能顯示母線正對地電壓和負(fù)對地電壓值按下正對地按鈕，數(shù)碼管顯示母線正對地電壓值。

■ 指示燈顯示功能

■ 報(bào)警與報(bào)警解除

■ 直流異常報(bào)警