2019Power Supply智能高频开关电源系统说明书.doc
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4、君缓梦岭烁踩萝层框社摸坐犊百忠综淌踞藻康邓榔颅垫露止镁敲敖窗蔑邪喝挞好限们趣亲膜泛垫清放摇授鹊徒煞单垃锚两围擞仙熄殖台且箍蹈吮焙示苛镣颧校缓知丝垢性乖钦邵些状拦合滥凳捉迈苦暇骗身彼疚矮田隧视匙桑疤司冯盒沉钓侠贬卤氟躁媒式捅述蓄辩极辆确佛苦猪猜吸出苦炊酌属暴驯趴遥谤巩披桅快金古泪氧聊Power Supply智能高频开关电力操作电源系统用户说明书资料版本E1600301200207-C-2.0出版状态标准日 期2002年7月第1版 2004年9月第2版BOM编号 31010132成都市雨田骏科技发展有限公司2004年版权所有,保留一切权利,内部交流使用。在没有得到本公司书面许可时,任何单位和个人不
5、得擅自摘抄、复制本书(软件等)的一部分或全部,不得以任何形式(包括资料和出版物)进行传播。版权所有,侵权必究。内容如有改动,不另行通知。Copyright 2004by Yutianjun Industry Co.,Ltd.All rights reserved.The information in this document is subject to change without notice. No part of this document may in any form or by any means (electronic,mechanical,micro-copying, pho
6、tocopying,recording or otherwise) be reproduced,stored in a retrieval system or transmitted without prior written permission from Yutianjun Industry Co., Ltd.出 版 说 明内容介绍欢迎您使用雨田骏公司的产品。本手册主要介绍电力操作电源系统自冷系列产品,包括系统原理篇和使用维护篇两大部分,较详细地描述了系统及组成部分的工作原理和使用维护方法,并列举了一些系统常见故障的处理方法,适合电力操作电源(直流屏)用户、电源维护工程师使用。读者对象电力
7、操作电源用户维护工程师本书的约定一.产品上标记 在高压存在的地方粘贴此标记。 在机柜底框架保护接地端上加此标记牌。二.手册中标记A 注意 注意字句指可能造成本设备或其它设备损坏的状况或做法。目 录第一章 系统概述1.1 引言1.2 系统特点1.3 系统命名方法与组成形式1.4 系统接线方式1.5 系统工作原理1.6 系统参数1.6.1 技术参数1.6.2 机械参数第二章 充电模块2.1 概述2.2 工作原理2.3 模块的结构2.3.1 外型结构2.3.2 内部结构2.4 使用说明2.5 HD22020-2 充电模块基本介绍第三章 监控系统3.1 监控的系统构成3.2 监控系统工作原理3.2.1
8、 充电模块的监控3.2.2 配电监控3.2.3 绝缘监测模块3.3 监控模块3.3.1 功能3.3.2 监控模块的组成3.3.3 监控模块的结构3.3.4 使用说明3.4 集中监控系统3.4.1 集中监控组网方式3.4.2 集中监控软件简介3.5 智能电池管理3.5.1 智能电池管理原理3.5.2 实现功能第四章 电力电源调试4.1 交流配电部分的通电调试4.2 充电模块通电调试4.3 直流配电的通电调试4.4 监控模块的通电与设置4.4.1 步骤4.4.2 参数设置内容与方法4.5 电池接入4.6 均流调节4.7 绝缘监测仪和绝缘继电器的调试4.8 降压硅链单元的调试4.9 监控的调试4.9
9、.1 通信链路4.9.2 后台监控软件的调试第五章 基本功能测试5.1 交流电自动切换5.2 电池充放电试验5.2.1 初始充放电试验5.2.2 均浮充转换测试5.3 绝缘监测试验5.3.1 绝缘监测仪5.3.2 绝缘监测继电器5.4 保护功能测试5.4.1 交流参数保护功能测试5.4.2 直流参数告警功能测试5.4.3 电池参数告警功能测试第六章 电源系统的使用与维护6.1 加电运行程序6.2 使用说明6.2.1 充电模块的使用6.2.2 监控模块的使用说明6.2.3 降压硅链6.2.4 有关配电监控6.2.5 其它6.3 日常维护6.3.1 机房管理6.3.2 日常记录6.4 异常情况处理
10、6.4.1 停电6.4.2 灾难事故6.5 常见故障处理6.5.1 故障处理要点6.5.2 常见故障及其处理6.5.3 监控模块告警处理方法6.6 如何寻求技术支持系统原理篇第一章 系统概述1.1 引言本手册介绍的PowerSupply智能高频开关电力操作电源系统是由自然冷却的高频开关电源模块组成,分为一体化系统(充电、馈电合一)和分屏系统(充电、馈电分离)两种。主要应用在电力系统中小型发电厂、水电站、各类变电站,和其他使用直流设备的用户(如石化、矿山、铁路等),适用于断路器分合闸及二次回路中的仪器、仪表、继电保护和故障照明等场合。1.2 系统特点 采用开关电源特有的模块化设计,热备份; 系统
11、采用自然冷却方式,平均无故障时间提高,适应环境相对恶劣的场所; 充电模块可以带电热插拔,平均维护时间大幅度减少; 充电模块采用 ALL IN ONE 结构,维修维护简单方便; 采用国际最新软开关技术,关键器件全部采用高质量的进口名牌产品; 硬件低差自主均流技术,模块间输出电流最大不平衡度优于5%; 可靠的防雷和电气绝缘措施,绝缘监测装置实时监测系统绝缘情况,确保系统和人身安全; 系统设计采用IEC(国际电工委员会),UL等国际标准,可靠性与安全性有充分保证。 监控模块采用大屏幕液晶汉字显示,声光告警; 可通过监控模块进行系统各个部分的参数设置; 具备平滑调节输出电压和电流,蓄电池温度自动补偿等
12、先进功能; 备有多个扩展口可以接入多种外部设备(如蓄电池检测装置,绝缘监测装置等); 现代电力电子与计算机网络技术相结合,实现对电源系统的“遥测、遥控、遥信、遥调”,实现无人值守; 蓄电池自动管理及保护,实时自动监测蓄电池的端电压、充电放电电流,并对蓄电池的均浮充电进行智能控制,设有电池过欠压和充电过流声光告警。1.3 系统命名方法与组成形式系统命名根据以下规则:如GZDW33-60/220/10Y1:电力操作电源、33接线方式、最大输出电流60A、标称直流电压220V、模块电流为10A、采用一体柜系统。 对于充电模块,其型号定义如下:系统组成一般由交流配电单元、充电模块、监控模块、直流馈电单
13、元,降压硅链单元(可选)、机柜等组成。系统有三种不同的构成形式:l 标准一体化机柜系统充电、馈电单元合并在一个机柜中,最多可以配置6个充电模块,主要用于110 kV及以下的变电站;l 小型一体化机柜系统充电、馈电单元合并在一个机柜中,最多可以配置3个充电模块,主要用于35kV及以下的变电站。l 分屏柜系统充电柜和馈电柜相分离,一个充电柜最多配置6个充电模块,还可以通过多个充电柜、多个馈电柜并联组成大型直流电源系统。主要应用于电力系统发电厂、水电站和各类变电站。1.4 系统接线方式电力操作电源可以通过选用不同的母线接线方式来适应不同容量要求和不同等级安全裕度的选择。PowerSupply电力操作
14、电源有以下8种不同的接线方式:单电池组、单母线分段:无降压装置 GZDW30,见图1-1有降压装置 GZDW32,见图1-3有降压装置 GZDW34,见图1-5单电池组、单母线不分段:无降压装置 GZDW31,见图1-2有降压装置 GZDW33,见图1-4有降压装置 GZDW35,见图1-6双电池组单母线分段,双监控模块和双组充电模块单一电压输出:无降压装置 GZDW40,见图1-7有降压装置 GZDW42,见图1-8图中各个字符代表的含义为:HK 合闸回路输出开关 QK 切换开关KK 控制回路输出开关 KM 控制母线HM 合闸母线 M 充电模块RD 熔断器 Mn第n个充电模块YB 电压变送器
15、 HL 霍耳电流传感器图1-1 GZDW30接线方案图1-2 GZDW31接线方案图1-3 GZDW32接线方案图1-4 GZDW33接线方案图1-5 GZDW34接线方案图1-6 GZDW35接线方案图1-7 GZDW40接线方案图1-8 GZDW42接线方案1.5 系统工作原理由于不同的接线方式在输出馈电部分有所不同,因而系统不同型号的原理有细微的差别,但基本原理是一致的,框图如图1-9所示:图1-9 系统原理框图系统工作原理如下:一交流输入正常时系统交流输入正常时,两路交流输入经过交流切换控制板选择其中一路输入,并通过交流配电单元给各个充电模块供电。充电模块将输入三相交流电转换为220V
16、或110V的直流,经隔离二极管隔离后输出,一方面给电池充电,另一方面给负载提供正常工作电流。监控部分实现对系统的管理和控制,监控部分根据集散控制原理来实现,即分散采集充、馈电柜内的监测信号,模块信号由模块监控采集处理,系统信号由监控模块与各下级设备通信取得,信息显示在监控模块液晶屏上,可通过人机界面操作方式设置各种参数,若有需要还可接入远程监控。具体过程如下:配电监控板采集交流配电、直流馈电的模拟和开关信号量,对这些信号进行处理后,一方面发出告警信号,另一方面上报到监控模块处理。监控模块还对每个充电模块进行均浮充控制,限流控制等,以保证电池的正常充电,延长电池寿命。2交流输入停电或异常时交流输
17、入停电或异常时,充电模块停止工作,由电池供电。监控模块监测电池电压、放电时间,当电池放电到设置的欠压点时,监控模块告警。直到交流输入恢复正常以后,充电模块对电池进行充电。系统工作时的能量流如下图1-10所示:图1-10 系统能量流图1.6 系统参数1.6.1 技术参数输入参数电源类型三相五线制输入电压380V15%、380V25%(323475V)电压频率50Hz10%(45Hz55Hz)输出参数名称220V系列参数110V系列参数直流额定输出电压220V110V浮充电压198V260V99V130V均充电压220V284V110V142V纹波系数0.05%(典型值0.01%)稳压精度0.5%
18、(典型值0.1%)稳流精度1%(典型值0.5%)保护参数输入过压告警可设置(默认437V)输入过压保护可设置(默认475V)输入欠压告警可设置(默认323V)输入欠压保护可设置(默认323V)输出过压保护可设置(默认286/143V)输出欠压告警198/99V充电模块过热保护90电池过压告警根据电池电压设置电池欠压告警根据电池电压设置均流特点均流不平衡度5%,典型值3%绝缘特性输出对地2kVAC漏电流30mA时间1分钟无飞弧输入对地2kVAC漏电流30mA时间1分钟无飞弧输入对输出3kVAC漏电流30mA时间1分钟无飞弧第二章 充电模块2.1 概述充电模块的主要功能是实现AC/DC变换。充电模
19、块可以在自动(监控模块控制)和手动(人工控制)两种方式下工作。充电模块有四种型号以适应不同配置情况。其型号为HD22010、HD22005、HD11020、HD11010,它们的输出电压及输出容量第一章已经有过介绍。四种型号的模块外型结构、尺寸和主电路都是一样的,区别在于功率器件和输出电路等。充电模块的通用技术指标如表2-1所示:表2-1 输入特性项目指标备注输入电压323V475V三相三线 输入电流 8A,(满载(HD22010,11020)HD22005 4AHD11010 4A交流输入频率50Hz10%功率因数0.92效率 94% 表2-2 输出特性项目指标备注输出电压范围198286V
20、(220V系列)99143V(110V系列) 输出电流 额定10A,最大输出105%110% (HD22010)5A(HD22005)20A(HD11020)10A(HD11010)电压上升时间38秒输出恒流范围10%100%额定电流稳流精度1%负载电流(典型值0.5%)纹波系数0.05%(典型值0.01%)稳压精度 0.5%(典型值0.1%)温度系数(1/)0.2表2-3 保护特性项目指标备注输出短路回缩回缩电流40%额定电流,可恢复输出过压保护2914VDC(220V系列),可由监控设置110V系列:1462V输出欠压告警1944VDC(220V系列)110V系列:972V输入过压保护点4
21、80 5VAC ,可恢复,回差515V输入欠压保护点318 5VAC,可恢复,回差1020V缺相保护可恢复过温保护过温保护点:85,降温后恢复精度:5项目指标备注遥信将模块的保护信号(交流过、欠压,缺相,输出过、欠压,模块过温等信号)和故障信号传递给监控单元遥测测量充电模块的输出电压、电流,送模块表头显示并上报监控单元遥控根据监控单元的命令,控制充电模块的开/关机,均/浮充转换 同时具备手动控制,并可屏蔽监控单元的控制 遥调根据充电模块的命令,调节模块的输出电压根据监控单元的命令,在10%100%范围内调节充电模块的输出电流限流点显示充电模块监控板控制充电模块的LED表头显示模块的输出电流,电
22、压 2.2 工作原理充电模块工作原理框图见图2-1。图2-1 充电模块原理框图如图所示,三相380V的交流电经过尖峰抑制和EMI电路输入整流电路,尖峰抑制和EMI的主要作用是防止电网上的尖峰和谐波干扰串入模块中,影响控制电路的正常工作;同时也抑制模块主开关电路产生的谐波传输到电网上,对电网污染,其作用是双向的。三相交流电经过三相整流桥整流后变成脉动的直流,在滤波电容和电感组成的LC滤波电路的作用下,输出约520V左右的直流电电压。电感L同时具有无源功率因数校正(PFC)的作用,使模块的功率因数达到0.94。主开关DC/AC电路在PWM电路的控制下,将520V左右的直流电转换为40kHz的高频脉
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