小型電力直流操作電源技術手冊1new

1、 GZDX系列直流電源箱技術手冊他人佛山市貝瑞爾電氣科技有限公司電話：1鍵入文檔的引述或關注點的摘要。您可將文本框放置在文檔中的任何位置?？墒褂谩拔谋究蚬ぞ摺边x項卡更改重要引述文本框的格式。（廠區(qū)照片）公司簡介 佛山貝瑞爾電氣科技有限公司是一家由企業(yè)家、教授和歸國留學人員為主要股東的高科技民營股份制企業(yè)。主要致力于電力電子技術相關產品的研究、開發(fā)與應用。目前公司的主要產品有：電力工程直流電源，有源和無源型動態(tài)無功功補償裝置、濾波裝置及核心元件，風力發(fā)電并網和離網型逆變電源，光伏發(fā)電并網和離網型逆變電源，應急逆變電源等四大系列產品。 公司技術力量雄厚，專業(yè)性強，研制、開發(fā)和生產電力電子產品的經驗

2、豐富。公司擁有一批高素質、高技能的專業(yè)人才。公司奉行“以人為本、科技創(chuàng)新”的理念，堅持走專業(yè)化、高科技的發(fā)展道路，尊重知識，人盡其才。公司發(fā)展堅持以市場需求為導向，新技術應用為依托，高性能產品為保障，引領行業(yè)科技進步為己任。在發(fā)展策略上，公司堅持走聯(lián)合、相互促進、共同發(fā)展的道路。公司目前在英國和新加坡等國聘請有委托研發(fā)人員，負責新技術跟蹤和產品預研。另外，在我國西部中心城市成都建有合作公司成都順通電氣有限公司。公司熱誠歡迎有志于與我公司共圖發(fā)展的社會各界人士和企事業(yè)單位加盟或與我公司合作。目錄1. GZDX系列直流電源箱系統(tǒng)概述 3 6.2.9充電管理 132.產品用途 3 3.產品介紹 3

3、3.1產品類型及適用范圍 3 3.2產品型號定義 4 3.3 產品特點 4 4產品說明 54.1 GZDX-一體化智能直流電源箱 5 4.1.1系統(tǒng)特點 54.1.2系統(tǒng)構成 54.1.3系統(tǒng)參數(shù) 64.1.4使用環(huán)境 64.1.5適用范圍 64.1.6外形及安裝尺寸 64.2 GZDX-小型模塊化直流電源箱 74.2.1系統(tǒng)特點 74.2.2系統(tǒng)構成 74.2.3系統(tǒng)參數(shù) 74.2.4使用環(huán)境 84.2.5適用范圍 84.2.6外形及安裝尺寸 85. GZDX系列直流電源箱的電池管理 95.1充電功能 95.2電池溫度補償功能 95.3電池定期維護保養(yǎng)功能 96. GZDX系列直流電源箱的配

4、套電源模塊介紹 106.1 SSPC-型一體化高頻電源模塊系統(tǒng) 106.1.1系統(tǒng)特點 106.1.2原理框圖 106.1.3系統(tǒng)參數(shù) 106.1.4用途 116.1.5產品型號定義 116.1.6使用環(huán)境 116.1.7適用范圍 116.1.8外形及安裝尺寸 116.1.9充電管理 116.2 GM型高頻開關電源模塊系統(tǒng) 126.2.1系統(tǒng)特點 126.2.2原理框圖 126.2.3系統(tǒng)參數(shù) 126.2.4用途 136.2.5產品型號定義 136.2.6使用環(huán)境 136.2.7適用范圍 136.2.8外形及安裝尺寸 131.概述電力工程直流電源主要用于電力系統(tǒng)各類變電站、發(fā)電廠作為各種繼電保

5、護設備、自動化裝置和事故照明的供電電源和各種高壓開關的操作電源。GZD系列直流電源柜是上世紀90年代中期，由原電力部安生司組織全國聯(lián)合設計小組針對我國發(fā)電廠和變電站設備普遍陳舊老化、技術工藝落后和無統(tǒng)一的技術規(guī)范等現(xiàn)狀完成的典型標準化設計，它主要適用于500KV及以下和10KV/0.4KV以上變電站、大中型發(fā)電廠和工礦企業(yè)。而對于10KV/0.4KV配網系統(tǒng)的變電站或配電房，由于其設備相對較少、功能相對單一，對于直流電源需求的特點是容量小、輸出回路數(shù)少、可靠性高、智能化強和安裝占地小。若采用GZD系列直流電源系統(tǒng)就不太適宜。一是成本高、造價貴，二是占地面積大。GZDX系列小型電力直流電源箱是我

6、公司專門針對10KV/0.4KV配網系統(tǒng)對直流電源的需求特點而開發(fā)的。它融合了GZD系列直流電源的一些功能特點和標準化設計的理念，將GZD系列直流電源中的充電柜屏、饋電屏和電池屏三者功能和結構融為一體。采用單個箱體或柜體結構形式，具有安裝維護方便、占地面積小、性能、價格比高、針對性強、智能化程度高等突出特點，是10KV/0.4KV配電系統(tǒng)中不停電直流電源最理想產品。2.產品應用領域用于城市公用配電房 用于城市居住小區(qū)配電房 用于工廠和企業(yè)配電房 用于農村配電房 用于獨立箱式變電站 用于各種高壓開關柜內作為直流操作電源3.產品類型及特點3.1 產品類型及適用范圍目前我公司生產的GZDX系列直流電

7、源箱產品主要有兩種類型：一體化結構型和模塊化結構型。其各自特點和應用范圍分別為：GZDX-型小型模塊化直流電源箱：N+1熱備份，具有獨立的KM降壓輸出的設計。適合于100Ah以下電池容量的壁掛式結構，需要N+1備份設計的高可靠性要求的直流電源系統(tǒng)GZDX-型一體化智能直流電源箱：HM、KM一體化設計，適用于48Ah以下電池容量的壁掛式結構，KM母線負載對供電電壓的適應性強，無需降壓處理的直流系統(tǒng)。特別適合于獨立的高壓開關合閘用操作電源。GZDX-型一體化智能直流電源箱外形圖 GZDX-型小型模塊化直流電源箱外型圖3.2產品型號定義 GZDX- - AH / A V 輸入交流電源類型1：兩路11

8、0V 2：兩路220V 3：110V與220V各一路（僅限一體化模塊式高頻開關電源系統(tǒng)） 輸出標稱直流電壓 輸出標稱直流電流 電池容量 類型：模塊式高頻開關電源 ：一體化模塊式高頻開關電源電力用小型直流電源3.3 產品特點Ø 壁掛式結構設計，緊湊美觀，占地面積小。Ø 采用諧振式軟開關高頻開關電源技術，電源損耗低。具有軟啟動功能，上電涌流小。 開關電源中，其主要的損耗來至于功率MOSFET管的導通損耗、關斷損耗、開通損耗。硬開關在開關過程中電壓和電流同時變化，存在高壓大電流的轉換狀態(tài)，因而開關損耗很大，導致整機效率低，功率管溫升高。軟開關在開關過程中，開通時VDS降到0V時電

9、流才開始上升，關斷時電流降到0A時VDS開始上升，因而實際的開關損耗和硬開關相比要小很多。Ø 采用微處理器進行集散式測控，實現(xiàn)電池組充放電過程的智能化控制。采用具有極強抗干擾性能的微處理器作為主控芯片，其它主要測控、驅動、運算芯片全部采用進口原裝的工業(yè)級芯片，并有嚴格工生產藝保障系統(tǒng)長期運行的可靠和穩(wěn)定性能。Ø 采用磁勵脫扣開關為電池組提供可靠的過放保護。采用磁勵脫扣開關作為電池組的過放保護單元，即便是在直流電源出現(xiàn)故障時仍然可以可靠安全的將電池回路斷開，避免電池組過放現(xiàn)象的發(fā)生。Ø 具有輸出限流、輸出過流、蓄電池組過度充電及過度放電、系統(tǒng)溫度過高等完善的保護功能

10、。Ø 具有“四遙”功能，可實現(xiàn)無人值守。Ø 監(jiān)控器采用大屏幕的點陣液晶顯示，實時漢化顯示及操作。Ø 簡潔的操作面板，可對系統(tǒng)進行參數(shù)查詢、設置、操作簡單方便。4產品說明4.1 GZDX-一體化智能直流電源箱由于目前的操作電源應用中，KM母線輸出所接的控制與監(jiān)控設備，絕大多數(shù)都已采用高頻開關電源作為自身的供電系統(tǒng)，對供電電源范圍適應性很強，基本都在DC80V-DC280V之間，因此，在HM母線上運用獨立的降壓系統(tǒng)的意義并不顯現(xiàn)。因此，我公司針對操作電源這一應用現(xiàn)狀對HM、KM母線進行的一體化設計，省略了降壓裝置，簡化了其結構組成，同時提高了整體的故障率。4.1.1系

11、統(tǒng)特點Ø HM、KM母線一體化設計。結構簡單，可靠性高。Ø 采用諧振式軟開關高頻開關電源技術，電源損耗低。具有軟啟動功能，上電涌流小。Ø 采用微處理器進行集散式測控，實現(xiàn)電池組充放電過程的智能化控制。Ø 具有輸出限流、輸出過流、蓄電池組過度充電及過度放電、系統(tǒng)溫度過高等完善的保護功能。Ø 采用磁勵脫扣開關為電池組提供可靠的過放保護。Ø 監(jiān)控器采用大屏幕的點陣液晶顯示，實時漢化顯示及操作。Ø 簡潔的操作面板，可對系統(tǒng)進行參數(shù)查詢、設置、操作簡單方便。Ø 具有“四遙”功能，可實現(xiàn)無人值守。4.1.2系統(tǒng)構成 電源模塊單

12、元： 高頻開關電源部分，為模塊組的換能單元。同時也是兩路交流輸入供電切換及KM、HM、故障輸出的單元。液晶控制器單元： 為整個模塊組的工作狀態(tài)和各電量進行監(jiān)控，人機對話窗口，同時也是與外部進行通訊的接口。4.1.3系統(tǒng)參數(shù)雙路交流輸入額定電壓220V±20、110V±10，50Hz±10標稱直流輸出電壓等級110V、220V標稱直流輸出電流等級3A、4A、6A、10A等（按用戶要求定做）免維護電池容量等級7AH、10AH、24AH、40AH等（按用戶要求定做）穩(wěn)流精度0.5穩(wěn)壓精度0.5紋波系數(shù)0.1效率92（滿負載輸出）4.1.4使用環(huán)境Ø 海拔 &#

13、163; 2000Ø 環(huán)境溫度 5°C £ T £ 40°CØ 相對濕度£ 96（20±5°C）Ø 運行地點無劇烈振動及沖擊,無嚴重塵埃，無導電及爆炸塵埃，無腐蝕性氣體。Ø 環(huán)境溫度變化率 £ 5°C/；相對濕度變化率 £ 5/；室內使用且通風良好。注：如遇使用環(huán)境與上述條件不符時，請致電我公司咨詢或協(xié)商解決。4.1.5適用范圍Ø KM母線負載對供電電壓的適應性強，無需降壓處理。特別適合于獨立的高壓開關合閘用操作電源。Ø 壁掛式結構適合

14、于48Ah以下電池容量的直流系統(tǒng)。4.1.6 外形及安裝尺寸外型尺寸：585mm×450mm×170mm安裝尺寸：560mm×380mm箱體可用6只M8的膨脹螺栓固定安裝（上圖為10HA以下，DC110V系統(tǒng)的安裝尺寸）4.2 GZDX-小型模塊化直流電源箱4.2.1系統(tǒng)特點Ø 采用諧振式軟開關高頻開關電源技術，電源損耗低。具有軟啟動功能，上電涌流小。Ø 模塊化設計、N+1熱備份，電源模塊可帶電插拔。Ø 采用微處理器進行集散式測控，實現(xiàn)電池組充放電過程的智能化控制。Ø 降壓模塊單元完成合母電壓、控母電壓、充電電流檢測，系統(tǒng)無

15、需外接傳感器。Ø 具有輸出限流、輸出過流、蓄電池組過度充電及過度放電、系統(tǒng)溫度過高等完善的保護功能。Ø 采用磁勵脫扣開關為電池組提供可靠的過放保護。Ø 監(jiān)控器采用大屏幕的點陣液晶顯示，實時漢化顯示及操作。Ø 簡潔的操作面板，可對系統(tǒng)進行參數(shù)查詢、設置、操作簡單方便。Ø 具有“四遙”功能，可實現(xiàn)無人值守。4.2.2系統(tǒng)構成電源模塊單元： 即高頻開關電源部分，為模塊組的換能單元 控制及降壓模塊單元： 對2個及以上的電源模塊單元進行控制，同時也是兩路交流輸入供電切換及KM、HM、故障輸出的單元。液晶控制器單元： 為整個模塊組的工作狀態(tài)和各電量進行監(jiān)控

16、，同時也是與外部進行通訊的接口。4.2.3系統(tǒng)參數(shù)雙路交流輸入額定電壓220V±20、110V±10，50Hz±10標稱直流輸出電壓等級110V、220V標稱直流輸出電流等級3A、4A、6A、10A等（按用戶要求定做）免維護電池容量等級7AH、10AH、24AH、40AH等（按用戶要求定做）穩(wěn)流精度0.5穩(wěn)壓精度0.5紋波系數(shù)0.1效率92（滿負載輸出）Ø均流不平衡度34.2.4使用環(huán)境Ø 海拔 £ 2000Ø 環(huán)境溫度 5°C £ T £ 40°CØ 相對濕度£

17、96（20±5°C）Ø 運行地點無劇烈振動及沖擊,無嚴重塵埃，無導電及爆炸塵埃，無腐蝕性氣體Ø 環(huán)境溫度變化率 £ 5°C/；相對濕度變化率 £ 5/；室內使用且通風良好注：如遇使用環(huán)境與上述條件不符時，請致電我公司咨詢或協(xié)商解決。4.2.5適用范圍Ø 需要N+1備份設計的高可靠性要求的直流電源系統(tǒng)。Ø 壁掛式結構適合于100Ah以下電池容量的直流系統(tǒng)。4.2.6外形及安裝尺寸外型尺寸：520mm×176mm×690mm安裝尺寸：440mm×723mm箱體可用6只M8的膨脹螺

18、栓固定安裝（上圖為10HA以下，DC110V系統(tǒng)的安裝尺寸）5. GZDX系列直流電源箱的電池管理電池組是直流系統(tǒng)中不可缺失的重要組成單元，對電池組進行良好的維護和監(jiān)測決定了整個直流系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠和安全性能。 GZDX系列直流電源箱系統(tǒng)均具有智能化的電池管理功能，實現(xiàn)對電池組的電池組電壓、充放電流、實時監(jiān)控，以及定期對電池組維護保養(yǎng)等功能。5.1充電功能系統(tǒng)根據控制面板中設置的各充電參數(shù)，自動完成電池充電過程，充電參數(shù)根據所使用的電池類型、容量及電池性能的資料進行設置。閥控式密封鉛酸蓄電池運行曲線如下圖所示，充電過程如下：Ø 閥控式密封鉛酸蓄電池正常充電過程 用0.1CA（可設置）

19、的電流進行恒流充電，電壓達到設定電壓（2.30-2.40）V×n(單體電池節(jié)數(shù))時，系統(tǒng)自動轉換為恒壓充電。當充電電流減小到0.01CA（可設置）時，延遲3h后，系統(tǒng)自動轉換為維護性浮充狀態(tài)，電壓為（2.23-2.28）V×n（可設置）。Ø 維護性定期均充充電過程 正常運行浮充狀態(tài)下每隔1-3個月，系統(tǒng)自動轉為恒流充電狀態(tài)，以正常的充電電壓進行充電。Ø 交流供電中斷過程 正常充電運行狀態(tài)時，電網事故導致供電中斷時，系統(tǒng)電源模塊停止工作，蓄電池通過降壓模塊向控制母線供電。當電池電壓低于設定的電池電壓欠壓告警值時，系統(tǒng)控制面板進行聲光告警。當電池電壓低于設定

20、的脫口值時，脫口器動作，電池回路斷開，避免電池過放。Ø 交流供電恢復過程交流供電恢復正常時，系統(tǒng)自動進入均充狀態(tài)運行，以正常的充電電壓進行充電。5.2電池溫度補償功能（可通過R485口擴展） 閥控式密封鉛酸蓄電池在不同的溫度下，保證其處于最佳狀態(tài)的充電電壓時不同的。系統(tǒng)可環(huán)境溫度進行監(jiān)測，根據不同的電池溫度補償參數(shù)，自動調整電池充電電壓。5.3電池定期維護保養(yǎng)功能 通常所說的免維護電池，只是不需要人工加酸價水，并非真正意義上的免維護，相反其維護要求變的更高。 電池長期不用或長時間處于浮充狀態(tài)，電池極板的活性物質很容易硫化，但活性物質愈來愈少時，電池的放電能力便愈來愈差。此外，由于電池

21、之間的離散性，單體電池之間的實際電壓不盡相同。電池標稱的浮充電壓只是一種平均值，所設定的浮充電壓并不能滿足每一節(jié)電池的要求。如果電池長時間處于浮充狀態(tài)，會導致部分電池的電量可以被充滿，而部分電池卻無法被充滿，這部分未被充滿的電池，所表現(xiàn)出來的電壓時一種虛電，需要放電時，其放電能力很差。因此，要求充電系統(tǒng)具備定期對電池做定期維護保養(yǎng)。GZDX系列直流電源箱系統(tǒng)通過對自動對電池組的均稱以及維護性浮充的功能，避免電池極板硫化、虛充，確保電池的放電能力和使用壽命。6. GZDX系列直流電源箱的配套電源模塊介紹6.1 SSPC-型一體化高頻電源模塊系統(tǒng)（GZDX-一體化智能直流電源箱由此模塊組構成）6.

22、1.1系統(tǒng)特點Ø HM、KM母線一體化設計。結構簡單，可靠性高。Ø 采用諧振式軟開關高頻開關電源技術，電源損耗低。具有軟啟動功能，上電涌流小。Ø 采用微處理器進行集散式測控，實現(xiàn)電池組充放電過程的智能化控制。Ø 具有輸出限流、輸出過流、蓄電池組過度充電及過度放電、系統(tǒng)溫度過高等完善的保護功能。Ø 具有磁勵脫扣開關輸出接口，可為電池組提供可靠的過放保護。Ø 通過RS485與外置的大屏幕的點陣液晶顯示監(jiān)控器進行通訊（電源模塊各參數(shù)在出廠固化后可實現(xiàn)自主運行，無需監(jiān)控器控制）。Ø 簡潔的操作面板，可對系統(tǒng)進行參數(shù)查詢、設置、操作簡

23、單方便。Ø 具有“四遙”功能，可實現(xiàn)無人值守。6.1.2原理框圖6.1.3系統(tǒng)參數(shù)雙路交流輸入額定電壓220V±20、110V±10，50Hz±10標稱直流輸出電壓等級110V、220V標稱直流輸出電流等級3A、4A、6A、10A等（按用戶要求定做）免維護電池容量等級7AH、10AH、24AH、40AH等（按用戶要求定做）穩(wěn)流精度0.5穩(wěn)壓精度0.5紋波系數(shù)0.1效率92（滿負載輸出）6.1.4用途SSPC-型一體化模塊電源系統(tǒng)適用以下各種場合：適用于各類小型發(fā)電廠、變電所、高層建筑、開閉所、獨立高壓開關柜操作、保護系統(tǒng)等做為直流操作、繼電器保護、控制信

24、號及事故照明不停電直流電源。6.1.5產品型號定義 SSPC- - AH / A V 輸入交流電源類型 1：兩路110V 2：兩路220V 3：110V與220V各一路 輸出標稱直流電壓 輸出標稱直流電流 電池容量 設計序號 一體化模塊電源系列6.1.6使用環(huán)境Ø 海拔 £ 2000Ø 環(huán)境溫度 5°C £ T £ 40°CØ 相對濕度£ 96（20±5°C）Ø 運行地點無劇烈振動及沖擊,無嚴重塵埃，無導電及爆炸塵埃，無腐蝕性氣體。Ø 環(huán)境溫度變化率 £

25、5°C/；相對濕度變化率 £ 5/；室內使用且通風良好。注：如遇使用環(huán)境與上述條件不符時，請致電我公司咨詢或協(xié)商解決。6.1.7適用范圍Ø KM母線負載對供電電壓的適應性強，無需降壓處理。Ø 壁掛式結構適合于48Ah以下電池容量的直流系統(tǒng)。6.1.8外形及安裝尺寸Ø SSPC-型一體化高頻模塊電源外形尺寸：285 mm×118mm×139mm（長×寬×高）安裝尺寸：272 mm×83 mm（采用4只M4×12螺釘安裝）Ø SSPC-型監(jiān)控制器面板開口尺寸：180 mm

26、5;110 mm外形尺寸：200 mm×120mm×35mm（長×寬×高）安裝尺寸：190 mm×110 mm（采用4只M4×12螺釘安裝）6.1.9充電管理Ø SSPC-型一體化高頻模塊電源可在不連接監(jiān)控器的狀態(tài)下，自主工作（其充電曲線和工作狀態(tài)的各參數(shù)需在出廠固化）。Ø 配備監(jiān)控器后，其其充電曲線和工作狀態(tài)的各參數(shù)均可方便的進行修改。詳細的充電過程管理參見第3章節(jié) GZDX系列直流電源箱的電池管理6.2 GM型高頻開關電源模塊系統(tǒng)（GZDX-小型模塊化直流電源箱由此模塊組構成）6.2.1系統(tǒng)特點Ø 采

27、用諧振式軟開關高頻開關電源技術，電源損耗低。具有軟啟動功能，上電涌流小。Ø 模塊化設計、N+1熱備份，電源模塊可帶電插拔。Ø 采用微處理器進行集散式測控，實現(xiàn)電池組充放電過程的智能化控制。Ø 降壓模塊單元完成合母電壓、控母電壓、充電電流檢測，系統(tǒng)無需外接傳感器。Ø 具有輸出限流、輸出過流、蓄電池組過度充電及過度放電、系統(tǒng)溫度過高等完善的保護功能。Ø 采用磁勵脫扣開關為電池組提供可靠的過放保護。Ø 監(jiān)控器采用大屏幕的點陣液晶顯示，實時漢化顯示及節(jié)接8- 121212121212121212121212121212121212121212

28、1212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212操作。Ø 簡潔的操作面板，可對系統(tǒng)進行參數(shù)查詢、設置、操作簡單方便。Ø 具有“四遙”功能，可實現(xiàn)無人值守。6.2.2原理框圖6.2.3系統(tǒng)參數(shù)雙路交流輸入額定電壓220V±20、110V±10，50Hz±10標稱直流輸出電壓等級110V、220V標稱直流輸出電流等級3A、4A、6A、10A等（按用戶要求定做）免維護電池容量等級7AH、10AH、24AH、40AH等（按用戶要求定做）穩(wěn)流精度0.5穩(wěn)壓精度0.5紋波系數(shù)0.1效率92（滿負載輸出）Ø均流不平衡度3硅鏈級數(shù)8-16級（自動調整）6.2.4用途GM型高頻開關電源模塊系統(tǒng)適用以下各種場合：適用于各類小型發(fā)電廠、變電所、高層建筑、開閉所、獨立高壓開關柜操作、保護系統(tǒng)等做為直流操作、繼電器保護、控制信號及事故照明不停電