1、一 直流電源概述奧特迅GZDW系列直流電源柜,適用于大中小型發電廠、變電所,作為高壓斷路器直流操作機構的分、合閘、繼電保護、自動裝置、信號裝置等使用的操作電源及事故照明和控制用直流電源。各項性能指標達到并超過DL/T459-2000標準。1.型號命名GZDW一口/口口/口-充電機組數×充電機額定輸出電流/直流標稱電壓(V)G-電源柜Z-直流電源W-微機控制D-電力系統用2.正常使用條件戶內使用,設備運行的周圍空氣溫度不低于-10,不高于+40,在設備停用期間,周圍空氣溫度不低于-25,不高于+55；日平均相對濕度不超過95%,月平均相對濕度不大于90%；運行地點無導電或爆炸塵埃,無腐

2、蝕金屬和破壞絕緣的氣體或蒸汽；交流輸入電壓波形為正弦,電壓波動范圍不超過額定值的±20%；交流輸入頻率波動范圍不超過額定值的50HZ±10%。3.主要技術指標輸入特性序號項目指標備注1交流輸入電壓AC 380V±20%三相四線2交流輸入頻率50Hz±10%3綜合效率94%輸出特性序號項目指標備注1輸出限流105%額定輸出電流2穩壓精度±0.5%3穩流精度±0.5%4紋波系數±0.05%5輸出電壓可調范圍180-320V6額定輸出電流5-300A二 系統構成及工作原理：電力操作電源系統主要由交流配電單元，充電模塊，直流饋電，集

3、中監控單元，絕緣監測單元和蓄電池等部分組成，圖1為整個系統的構成原理框圖：圖 1 系統原理框圖1.單路交流檢測回路單路交流檢測回路由交流狀態監測單元實現如圖2。圖 2 交流檢測回路原理圖正常運行時,三相交流電處于相對平衡的狀態,三相交流電中心點與零線之間無電勢差,內部繼電器J1不動作,交流故障監測單元內的告警繼電器J3的線圖通過J1的常閉接點接于零線與火線間,同時LED發光管點亮,指示交流電源正常。當交流任一相發生缺相或三相嚴重不平衡時,三相交流電中心點與零線之間產生電勢差,內部繼電器Jl得電動作,其常閉接點斷開,使得內部繼電器J3線圖失電,J3常閉接點閉合,發出故障告警信號,同時LED熄滅,

4、指示交流電源故障。2防雷保護電路雷擊分為直擊雷和感應雷兩種,線路直接適雷擊時,電纜中流過很大電流,同時引起數千伏的過電壓直接加到線路裝直和電源設備上,持續時間達若干微秒,直接危害用電設備。感應雷通過雷云之間或雷云對地的放電,在附近的電纜或用電設備上產生感應過電壓,危害用電設備的安全。因此必須要在交流配電單元入口加裝防雷器。目前我司直流電源柜設有C級及D級防雷,C級防雷設在交流自己電單元入口,選用的防雷器為世界名牌防雷產品,通流量為4OKA,動作時間小于25ns,D級防雷設在充電模塊內,通流量為1OKA,動作時間小于25ns,可以有效地將雷電引入大地,將雷電的危害降至最小。當防雷器故障時,C級防

5、雷器的工作狀態窗口由綠變紅,提醒更換防雷模塊,防雷模塊插拔方便,易于更換。3雷擊浪涌吸收器圖3 雷擊浪涌吸收器工作原理圖雷擊浪涌吸收器具有防雷和抑制電網瞬間過壓雙重功能,最大通流量4OKA,動作時間小于25ns。由圖3可見,相線與相線之間,相線與零線之間的瞬間干擾脈沖均可被壓敏電阻和氣體放電管吸收。因此,其功能優于單純的防雷器。充電模塊充電模塊采用(N+1)冗余方式供電,即在用N個模塊滿足電池組的充電電流(0.1C10)加上經常性負荷電流的基礎上,增加1個備用模塊。例如:200AH電池組,經常性負荷(Ij)為10A的直流系統,可算出充電機的最大輸出電流為:最大輸出電流=0.1C10+Ij=0.

6、1×200+104OA如采用容量為1OA的充電模塊,取N=3,N+14備用模塊采用熱備份方式,直接參與正常工作。4直流饋電單元直流饋電單元是將直流電源通過負荷開關送至各用電設備的配電單元。根據負荷的功能不同饋線回路可分為:控制回路和合閘回路,各回路所用負荷開關均選用專用直流斷路器,分斷能力均在6KA以上,保證在直流負荷側故障時相應支路可靠分斷,:其容量與本系統上、下級開關相匹配,以保證開關動作的選擇性。5絕緣監測單元絕緣監測單元用于監測直流系統電壓及其絕緣情況,在直流電壓過、欠壓或直流系統絕緣強度降低等異常情況下發出聲光告警,并將對應告警信息發至集中監控器。根據用戶的不同需要,絕緣監

7、測儀可自己置普通型或帶支路巡檢型,一般安裝在饋線柜上,帶支E各巡查的監測儀自己有傳感器,分別裝在每回饋線開關的后下部,各饋線開關的引出線穿過傳感器的中心孔。內直絕緣監測儀檢測直流母線電壓、正負母線對地電壓、正負母線對地電阻。當電壓過高、過低或絕緣電阻過低時發出相應的告警信號,告警定值可通過鍵盤設置。帶支路巡檢的絕緣監測儀監測正負直流母線的對地電壓和絕緣電阻,當正、負直流母線的對地絕緣電阻低于設定的報警值時,自動啟動支路巡檢功能。支路巡檢采用直流有源CT,不需向母線注入信號。每個CT內含CPU,被檢信號直接在CT內部轉換為數字信號,由CPU通過串行口上傳至絕緣監測儀主機。支珞檢測精度高和抗干擾能

8、力強。采用智能型CT,所有支路的漏電流檢測同時進行,支路巡檢速度高。6電池的管理單元電池管理主要有如下幾個內容：(1)可顯示蓄電池電壓和充放電電流,當出現過、欠壓時進行告警。(2)設有溫度變送器測量蓄電池環境溫度,變送器通過串行總線將測量到的蓄電池環境溫度送監控器,當溫度偏離25時,由監控器發出調壓命令到充電模塊,調節充電模塊的輸出電壓,實現浮充電壓溫度補償。當溫度上升1時,充電機輸出電壓降低0.54V,當溫度下降1時,充電機輸出電壓上升0.54V。(3)手動定時均充,可通過監控器鍵盤預先設置均充電壓、均充時間,然后啟動手動定時均充,監控器運行以下均充程序:以整定的充電電流進行穩流充電,當電壓

9、逐漸上升到均充電壓整定值時,自動轉為穩壓充電,定時時間到轉為浮充運行。充電曲線見圖4。 圖4 手動定時均衡充電曲線(4)自動均充,當下述的條件之一成立時,系統自動啟動均充: 系統連續浮充運行超過設定的時間(可通過監控器鍵盤設置,出廠設置為3個月) 交流電源故障,蓄電池放電超過十分鐘；自動均充電程序:以整定的充電電流進行穩流充電,當電壓逐漸上升到均充電壓整定值時，動轉為穩壓充電,當充電電流小于0.01C10A后延時1小時(或設定值),轉為浮充運行。充電曲線見圖5.圖5 自動均衡充電曲線三 集中監控器的簡介及使用方法：1.概述JKQ2000D集中監控器作為電力用高頻直流電源成套裝置的主要部件,以P

10、C486工控機為主機,配有大屏幕全中文漢字顯示和輸入鍵盤,面板光字牌報警。圖6一為直流系統配置及監控方式示意圖,集中監控器通過分散控制方式,對直流系統充電模塊、絕緣監測模塊、電池組、母線、配電等進行實時監控,并設有多種通信協議,完成與上位計算機的通信,實現直流系統的"四遙"功能。圖6 直流系統配置及監控方式示意圖監控調度人員可在監控調度中心監視各個現場的直流系統的運行情況,一旦發現某個系統出現異常或告警,則可以直接訪問該系統的集中監控器,獲取必要的詳細信息,實施必要的應急操作,然后根據需要做好準備,再赴現場進行故障處理,實現元人值守,提高維護工作的效率。集中監控器組成主要有

11、PC486工控機、串口卡、光電隔離輸入板、光電隔離輸出板、顯示鍵盤接口與顯示鍵盤、穩流器等部分組成。光電隔離輸入板設有165各光電隔離狀態信號輸入,直流系統的一些主要狀態信號,如開關、熔絲、交流電源等狀態信號通過光電隔離輸入板輸入到集中監控器。光電隔離輸出板設有16路雙觸點繼電器信號輸出,集中監控器通過光電隔離輸出板將直流系統的一些主要故障信號通過光電隔離輸出板輸出報警。充電模塊、智能變送器、饋線狀態監測模塊、電池巡檢儀具有內置CPIj,完成本身的信號采樣及協調控制,輸出設有隔離的RS232接口,這些模塊通過串口卡接受集中監控器的監控。微機型絕緣監測儀通過串口卡接受集中監控器的監控。 監控器通

12、過穩流器實現對蓄電池的穩流充電。2面板及說明 圖7 集控器面板示意圖顯示器:采用大屏幕液晶全中文顯示,配用背光。按面板上任意鍵背光將自動開啟("清屏"鍵外)兩分鐘內無鍵盤操作,背光將自動關閉。光字牌:左邊第一個為監控器運行光字牌,在監控器正常運行時常亮,顏色為綠色。其余八個為故障報警光字牌,當直流系統中有故障時點亮,顏色為紅色。在不同的系統中,具有不同的報警功能,具體功能在標字框中給出相應的提示。 功能鍵:四個功能鍵在不同的菜單下,具有不同的功能,其體功能在顯示器右側與功能鍵相應的位直給出提示。光標上、下、左、右移動鍵。數字鍵:包括09數字和一位小數點。清屏鍵:在任意狀態下

13、,按清屏鍵,程序將重新初始化液晶顯示器,保持原顯示器內容不變。確認鍵:在設定參數完成后按"確認"鍵保存設定的參數。3顯示操作方法系統信息：當系統上電后，會顯示相應的系統數據和信息，若系統有故障，則會在對應處閃爍及發出聲音報警，同時在屏幕右端會彈出“故障”兩字，在下圖中，按上頁 下頁鍵可翻至相應的上頁或下頁，按下菜單鍵可彈出主菜單界面，按下故障鍵可直接進入故障信息界面。圖8 集控器相關顯示信息主菜單：在此項中可以完成本系統的各項操作，若要進行某項操作可以直接按下相應的數字鍵即可。按下返回則返回上一屏。如圖9。圖 9 主菜單顯示參數的瀏覽：可以瀏覽系統的各項參數，按下相應數字鍵

14、可進一步進行詳細查看。如圖10。圖 10 參數瀏覽選擇畫面狀態信息瀏覽：界面如下圖所示，當系統出現故障時，相應選項會閃爍以報警。圖11 狀態信息總畫面按下正常報警鍵可轉換為停止報警，從而停止蜂鳴器的報警聲音，按下返回鍵則可返回上一級菜單。按下相應的數字鍵可查看其具體的故障信息：如絕緣出現故障，按下數字5，則可查看前8條故障支路的詳細信息：圖12 支路故障顯示畫面當饋線支路發生故障時，按下6，可查看下圖中的詳細信息： 圖13 故障饋線詳細信息畫面其它的故障顯示方法均與上述同理，故不再一一描述。最后是充電機的控制，對于運行人員的操作，主要是充電機的浮充均充轉換換。在下圖的畫面中可以控制充電機的開關

15、機，均浮充狀態以及均充時間，用上下左右鍵把光標移到開機或浮充后邊，再按轉換鍵即可實現開關機和均充浮充的轉換操作。完成后按下確認鍵。把光標移到均充定時后邊，再用左右鍵可以設定均充定時，最后按下確認鍵完成。具體顯示如下圖所示。圖14 充電機控制畫面四 智能高頻電源模塊的簡介及使用方法1 簡介及使用條件ATC 系列智能高頻開關充電模塊 , 采用了具有國際先進水平的軟開關技術 , 散 熱風道與電路隔離結構 , 內置 CPU, 具有高智能、高效率、高可靠等優 點 , 各項性能指標達到并超過 DL/T459-2000 標準 , 是電力直流操作電 源的首選設備。使用條件:戶內使用 , 設備運行的周圍空氣溫度

16、不低于 -10 , 不高于 +40 ,在設備停用期間 , 周圍空氣溫度不低于-25 , 不高于 +55 ； 日平均相對濕度不超過 95%, 月平均相對濕度不大于 90%； 運行地點無導電或爆炸塵埃 , 無腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體或蒸汽 ； 交流輸入電壓波形為正弦波 , 電壓波動范圍不超過額定值的± 20%； 交流輸入頻率波動范圍不超過額定值的 50HZ ± 10% 。2 工作原理圖15 高頻模塊的原理框圖上圖為電源模塊的工作原理框圖,原邊檢測控制電路監視交流輸入電網的電壓,實現輸入過壓、欠壓、缺相保護功能及軟啟動的控制；輔助電源為整個模塊的控制電路及監拉電路提供工作電源；E

17、MI輸入濾波電路實現,對輸入電源作凈化處理,濾除高頻干擾及吸收瞬態沖擊；軟啟動部分用作消除開機浪涌電流；三相交流輸入電源經輸入三相整流、濾波變換成直流,全橋變換電路再將直流變換為高頻交流,高頻交流經主變壓器隔離、全橋整流、濾波轉換成穩定的直流輸出；信號調節、PWM控制電路實現輸出電壓、電流的控制及調節,確保輸出電源的穩定及可調整性；輸出測量、故障保護及微機管理部分負責監測輸出電壓、電流及系統的工作狀況,并將電源的輸出電壓、電流顯示到前面板,實現故障判斷及保護,協調管理模塊的各項操作,并跟系統通信,實現電源模塊的高度智能化。充電模塊具有如下獨立功能：（1） 穩定的直流輸出（2） 均/浮充電壓電流

18、設置功能（3） 均/浮充轉換及開關機控制功能（4） 自主均流功能3 面板說明及使用方法 圖16 高頻開關電源模塊外觀及面板示意（1） 工作狀態指使燈（2） 輸出顯示窗口（3） 開/關機按鈕（4） 輸出限流狀態指示燈（5） 散熱窗（6） 輸出調整電位器（7） 均/浮充按鈕（8） 均流調整電位器（9） 輸出顯示校準電位器（10） 產品型號（11） 面板拉手（12） 三相交流輸入空氣開關面板的指示狀態如下表：工作指示燈指示燈內容輸入交流輸入狀態指示燈,模塊的交流輸入電源正常時該燈亮。均充均元狀態指示燈,模塊處于均充狀態時該燈亮。輸出狀態指示燈,直流輸出及通信都正常時,該燈閃爍較快且無規律；直流輸出正

19、常但通信不正常時,該燈閃爍較慢且有規律；直流輸出不正常時該燈不亮。正常故障故障狀態指示燈,當模塊故障時該燈亮,故障消除后自動恢復。4 模塊自帶的保護功能序號項目指標備注1輸入過壓保護456VAC士3%關機報警電網正常自動恢復2輸入欠壓報警280VAC±3%3輸出過壓保護320VDC(220V系列)可調4過熱保護75±5關機報警溫度正常自動恢復5輸出短路保護輸出限流故障排除,自動恢復6防雷保護設有完善的防雷保護電路5操作指導開機步驟:檢查輸入、輸出接線是否正確；檢查交流輸入電源是否在規定的范圍內；啟動開關(或三相空氣開關)處于關斷狀態,"開/關機"及&qu

20、ot;均/浮充"按鈕處于松開狀態；接入交流輸入電源,合上啟動開關(或三相空氣開關),輸入狀態指示燈點亮,表示輸入正常；按下"開/關機"按鈕,模塊開始工作,有輸出,輸出狀態指示燈點亮,輸出表計顯示輸出電壓、電流值。關機步驟:先松開“開/關機”按健,關閉啟動開關(或三相空氣開關)。模塊的均充/浮充：按下"均/浮充"按鈕,均充狀態指示燈亮,模塊的輸出電壓自動調整到設定的均充電壓；松開"均/浮充"按鈕,均充狀態指示燈滅,模塊的輸出電壓自動回調到設定的浮充電壓。多機并聯運行及要求:限流檔應處于同一檔；各模塊的浮充電壓及均充電壓應保持基

21、本一致；對于配有集中監控的系統,模塊的通訊地址編碼應按模塊的數量順序設定,不能出現重復設置；自動/手動：當模塊與集中監控系統通信正常時,模塊處于自動狀態,模塊的浮充電壓、均充電壓及均/浮充轉換、開/關機由集中監控器控制；通信不正常或無集中監控器時,模塊自動回到手動控制狀態,模塊的浮充電壓、均充電壓為面板設定的電壓,均/浮充轉換、開/關機由面板控制。注意事項：本設備內部設有抗雷保護電路,為確保設備及人身安全,保護地線必須安全可靠接地,接地電阻要小于5歐姆。機器前面進風罩與后面排風口不要遮擋,前、后應留有80-10Omm的問隙,以免影響整機散熱。五 微機絕緣監測儀簡介及使用方法1.工作原理本裝直采用非平衡電橋原理 , 實時監測正負直流母線的對地電壓和 絕緣電阻 , 當正負直流母線的對地絕緣電阻低于設定的報警值時 , 自動 啟動支路巡檢功能。支路巡檢采用主流有源 CT, 不需向母線注入信號。每個 CT 內含 CPU 。被檢信號直接在 CT 內部轉換為數字信號 , 由 CPU 通過串 行口上傳至絕緣監測儀主機 , 支路檢測精度高和抗干擾能力強。采用智 能型 CT, 所有支路的漏電流檢測同時進行 , 支且各巡檢速度快。2.功能特點1) 大屏幕漢字顯示 , 具有操作提示信息 , 使于人機對話 ； 2) 元需