PYD10智能一體化電源使用說明書

1、許繼集團許繼電源有限公司XU JI POWER CO.,LTD.PYD10智能一體化電源使用說明書許繼電源有限公司 XU JI POWER CO.,LTD.2012-11-13版本：V1.011 產(chǎn)品概述1.1 交直流控制電源設(shè)備的現(xiàn)狀電力控制系統(tǒng)是電力系統(tǒng)和電力設(shè)備可靠、高效運行的保證，所以人們十分關(guān)注電力控制技術(shù)的發(fā)展。而電力控制必須具備安全可靠的控制電源。在電力工程中，控制電源分為兩類，一類是直流電源，一類是交流電源。變電站中為控制、信號、保護、自動裝置及某些執(zhí)行機構(gòu)等供電的直流電源系統(tǒng)，通常稱為直流操作電源。為計算機監(jiān)控等設(shè)備供電的交流不間斷電源系統(tǒng)，通常稱為交流控制電源；為交換機、遠

2、動等通信設(shè)備供電的直流電源系統(tǒng)，則稱為通信電源。變電站控制電源系統(tǒng)交流不間斷電源直流操作電源交流不間斷電源通信電源控制保護裝置、斷路器操作計算機監(jiān)控事故照明交換機圖 Error! No text of specified style in document.1 變電站控制電源種類目前運行的變電站，上述這幾種控制電源設(shè)備一般采用相互獨立分散設(shè)置的方式，設(shè)備由不同的供應(yīng)商提供，且分屬不同的部門管理：繼電保護專業(yè)負(fù)責(zé)直流操作電源的維護，自動化專業(yè)負(fù)責(zé)交流控制電源的維護，遠動通信專業(yè)負(fù)責(zé)通信電源的維護。這樣不但造成功能重復(fù)配置，增加設(shè)備一次投資；而且各專業(yè)不同的維護工作界面，使電源設(shè)備的運行管理費用居

3、高不下。另外，由不同供應(yīng)商提供的交直流控制電源產(chǎn)品，沒有統(tǒng)一的接口規(guī)范和監(jiān)控設(shè)備，使系統(tǒng)數(shù)據(jù)不能共享，難以實現(xiàn)對整個交直流控制電源設(shè)備的系統(tǒng)分析維護和一體化信息管理。1.2 交直流控制電源一體化的定義交直流控制電源一體化的定義是：把直流操作電源、電力用交流不間斷電源（電力專用UPS和INV）、通信用直流變換電源（DC-DC）組合為一體，共享直流操作電源的蓄電池組和監(jiān)控裝置，實現(xiàn)集中供電并統(tǒng)一監(jiān)控的成套電源設(shè)備。一體化電源設(shè)備是以直流操作電源為核心，直流操作電源與電力專用UPS、INV和通信DC-DC其中任一種及一種以上電源所構(gòu)成的組合體，均稱為一體化電源設(shè)備。對于110 kV及以下的變電站，由

4、于交流站用電負(fù)荷的容量較小，可將交流站用電屏與直流電源屏組合，并通過集中監(jiān)控裝置實現(xiàn)對站用電進出線和母線的全參數(shù)監(jiān)控，滿足全站交直流控制電源的一體化監(jiān)控管理。工程師站遠動站操作員站調(diào)度中心高速以太網(wǎng)站控層IEC 61850間隔層一體化監(jiān)控微機直流監(jiān)控裝置微機交流監(jiān)控裝置MODBUSMODBUSDCBUSACBUS站用變通信電源UPS電源直流操作電源站用電源AC380/220VDC48VDC220/110VAC220V圖 Error! No text of specified style in document.2 數(shù)字一體化電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖三個統(tǒng)一特征：1、 統(tǒng)一集中供電：一體化電源設(shè)備通過系統(tǒng)

5、優(yōu)化組合，實現(xiàn)集中組屏給全站電力控制系統(tǒng)供電，滿足電力設(shè)備集成交鑰匙工程需要；2、 統(tǒng)一信息管理：一體化電源設(shè)備通過集中監(jiān)控裝置，提供完整的交直流監(jiān)控管理方案，實現(xiàn)對變電站交直流控制電源的全參數(shù)監(jiān)控管理；3、 統(tǒng)一設(shè)備維護：一體化電源設(shè)備通過整合維護工作界面，實現(xiàn)專家維護，大大降低設(shè)備運行的故障率和維護管理費用。三個基本概念：1、 電力專用UPS：由整流器、逆變器和旁路切換電器等組成的一種交流不間斷電源裝置。它與直流操作電源的充電裝置和蓄電池組相配合，為電力監(jiān)控系統(tǒng)的計算機等提供電源。由于與不接地系統(tǒng)的直流操作電源相連接，所以該裝置的三端直流輸入、交流輸入和交流輸出全為電氣隔離；2、 電力專用

6、INV：由逆變器、旁路切換電器等組成的一種交流不間斷電源裝置。它與直流操作電源的充電裝置和蓄電池組相配合，為電站的事故照明等提供電源。由于與不接地系統(tǒng)的直流操作電源相連接，所以該裝置的直流輸入與交流輸入和輸出為電氣隔離；3、 通信用DC-DC：一種由直流輸入變換為直流輸出的電源裝置，輸出特性滿足通信電源的要求。它與直流操作電源的充電裝置和蓄電池組相配合，為電站的通信設(shè)備提供電源。同樣該裝置的直流輸入與直流輸出為電氣隔離。2 型號規(guī)格2.1 一體化電源系統(tǒng)的型號命名PYD 10 / -/ 充電裝置標(biāo)稱電壓(V)充電裝置額定電流(A)直流系統(tǒng)配置類型蓄電池組額定容量(Ah) 設(shè)計序號體化電源屏（柜

7、）例如：現(xiàn)有一體化電源系統(tǒng)工程設(shè)計蓄電池容量500 Ah,直流系統(tǒng)配置為：2段直流母線，3組整流器，2組電池組，充電裝置額定電流160 A、標(biāo)稱電壓220 V。則命名為：PYD10/500Ah-232-160A/220V。2.2 一體化電源系統(tǒng)的規(guī)格參數(shù)交流額定電壓：三相：380 V；單相：220 V；交流額定頻率：50 Hz；直流額定電壓：50 V、115 V、230 V；直流標(biāo)稱電壓：48 V、110 V、220 V；直流額定電流：20 A、30 A、40 A、50 A、60 A、80 A、100 A、120 A、160 A、200 A；電池額定容量：30 Ah1000 Ah；交流額定容量

8、：1 kVA、2 kVA、3 kVA、5(6 )kVA、7.5(9) kVA、10(12) kVA、15(18) kVA、20(21) kVA。3 交流站用電源3.1 系統(tǒng)配置方案交流站用電源的配置提供以下兩種方案：a) 一臺自動轉(zhuǎn)換開關(guān)設(shè)備，兩路交流站用電源進線，單母線接線。適用于35 kV及以下的變電站；圖 Error! No text of specified style in document.3 單母線接線站用電系統(tǒng)b) 兩臺自動轉(zhuǎn)換開關(guān)設(shè)備，兩路交流站用電源進線，兩段單母線接線。適用于110 kV及以上的變電站；圖 Error! No text of specified style

9、 in document.4 兩段單母線接線站用電系統(tǒng)c) 三臺自動轉(zhuǎn)換開關(guān)設(shè)備，三路交流站用電源進線，三段單母線接線。適用于550 kV及以上的變電站。圖 Error! No text of specified style in document.3 三段單母線接線站用電系統(tǒng)3.2 自動轉(zhuǎn)換開關(guān)設(shè)備(ATSE)采用雙線圈電磁操作的PC級ATS，結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠。其蹺蹺板式觸頭結(jié)構(gòu)，自帶機械聯(lián)鎖和電氣聯(lián)鎖，結(jié)合獨特的滅弧系統(tǒng)和觸頭開距，保證兩路電源安全可靠轉(zhuǎn)換。并且既可自動操作，又可手動或遙控操作。電源2輸入電源1輸入電源輸出蹺蹺板式觸頭結(jié)構(gòu)ATS開關(guān)表 Error! No text of

10、specified style in document.1 自動轉(zhuǎn)換開關(guān)技術(shù)指標(biāo)殼架額定電流（A）125250800額定絕緣電壓（V）AC1000額定工作電壓（V）AC400額定工作電流（A）25,40,63,80,100,125125,160,200,250250,315,400,630,800極數(shù)（P）3、4轉(zhuǎn)換時間（s）max0.140.21機械壽命（次）50003000電氣壽命（次）100010003.3 操作運行方式交流站用電源具備以下三種操作運行方式：a) 手動操作運行方式：就地通過控制開關(guān)人工控制ATS開關(guān)狀態(tài)；b) 自動操作運行方式：就地通過邏輯電路或控制器自動控制ATS開關(guān)狀

11、態(tài)；c) 遙控操作運行方式：遠方通過計算機通信控制ATS開關(guān)狀態(tài)。站用電的遙控操作包括“電源一供電”、“電源二供電”、“分列供電”和“備自投供電”共四種模式，其中“分列供電”只適用于兩段單母線的接線方案。3.4 智能電力參數(shù)測控儀a) 完整電力參數(shù)測量：n 母線電壓、電流、頻率，精度0.5；n 有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)，精度1；n 有功電度、無功電度，精度1。b) 多種參數(shù)越限報警；c) ATS開關(guān)轉(zhuǎn)換控制；d) 高清晰LCD，顯示形象直觀；e) RS485接口，實現(xiàn)對站用電的遙測、遙信和遙控。4 直流操作電源4.1 系統(tǒng)配置方案直流操作電源的配置提供以下三種方案：a) 一組蓄電

12、池、一組充電裝置、單母線接線；適用于35 kV及以下的變電站；b) 一組蓄電池、一組充電裝置、單母線分段接線；適用于110 kV的變電站；c) 二組蓄電池、二組充電裝置、兩段單母線接線；適用于重要的110 kV變電站和220 kV及以上的變電站；d) 二組蓄電池、三組充電裝置、兩段單母線接線；適用于重要的550 kV變電站。4.2 一體化特殊要求a) 直流操作電源是變電站的核心控制電源，其配置的蓄電池組作為一體化電源 系統(tǒng)總的后備電源，在選擇計算其容量時除統(tǒng)計直流控制負(fù)荷外，還應(yīng)統(tǒng)計電力專用UPS和INV及通信用DC-DC的負(fù)荷容量，滿足一體化電源系統(tǒng)的全部事故放電容量要求；b) 由于通信用D

13、C-DC由直流母線供電，因此DC-DC的直流容量應(yīng)疊加到直流操作電源系統(tǒng)的經(jīng)常負(fù)荷中，其充電裝置的容量選擇計算應(yīng)滿足一體化電源系統(tǒng)的全部經(jīng)常負(fù)荷和蓄電池充電要求；c) IIM801一體化監(jiān)控可作為一體化電源系統(tǒng)的總監(jiān)控單元，要求與電力專用UPS、INV和DC-DC通過現(xiàn)場總線連接為一體，通過完善總監(jiān)控單元的數(shù)據(jù)記錄、分析、判斷和管理功能，實現(xiàn)對一體化電源系統(tǒng)的集中監(jiān)控管理。4.3 系統(tǒng)構(gòu)成原理：直流操作電源系統(tǒng)由交流配電單元、高頻整流模塊、蓄電池組、硅堆降壓單元、絕緣監(jiān)測裝置、電池巡檢裝置、配電監(jiān)測單元和集中監(jiān)控模塊等部分組成，系統(tǒng)構(gòu)成原理接線如圖4-1所示。圖4- 1 直流操作電源系統(tǒng)構(gòu)成原

14、理接線圖交流輸入電源正常時，通過交流配電單元給各整流模塊供電。整流模塊將交流電變換為直流電，經(jīng)保護電器（熔斷器或斷路器）輸出，一方面給蓄電池組充電，另一方面經(jīng)直流饋電單元給直流負(fù)荷提供正常的工作電源。當(dāng)交流輸入電源故障停電時，整流模塊停止工作，由蓄電池組不間斷給直流負(fù)荷供電。4.4 交流配電單元交流配電單元實現(xiàn)由站用電交流輸出到整流器模塊的電源分配和保護，對于單母線接線的交流站用電源，整流器的交流電源進線按一路配置；對于兩段單母線接線的交流站用電源，整流器的交流電源進線按兩路配置：兩路交流電源分別取自交流站用電源的兩段母線，采用自動轉(zhuǎn)換開關(guān)設(shè)備（PC級ATSE）實現(xiàn)兩路電源進線的備用切換控制。

15、圖4- 2 交流配電單元原理接線圖4.5 高頻整流模塊高頻整流模塊采用N+1并聯(lián)冗余方式供電，即在N個充電模塊滿足電池組的充電電流（0.1C10）和經(jīng)常性負(fù)荷電流的基礎(chǔ)上，增加1個熱備用充電模塊。高頻整流模塊規(guī)格：a) ZZG22-48V系列整流模塊ZZG22-5048:輸出標(biāo)稱直流電壓48 V，額定輸出電流50 A；ZZG22-3048:輸出標(biāo)稱直流電壓48 V，額定輸出電流30 A；b) ZZG22A系列整流模塊：ZZG22A-10220：輸出標(biāo)稱直流電壓為220 V，額定電流為10 A；ZZG22A-05220：輸出標(biāo)稱直流電壓為220 V，額定電流為5 A；ZZG22A-10110：輸

16、出標(biāo)稱直流電壓為110 V，額定電流為10 A；ZZG22A-20110：輸出標(biāo)稱直流電壓為110 V，額定電流為20 A；c) ZZG23A系列整流模塊：ZZG23A-20220：輸出標(biāo)稱直流電壓為220 V，額定電流為20 A；ZZG23A-30220：輸出標(biāo)稱直流電壓為220 V，額定電流為30 A；ZZG23A-40220：輸出標(biāo)稱直流電壓為220 V，額定電流為40 A；ZZG23A-30110：輸出標(biāo)稱直流電壓為110 V，額定電流為30 A；ZZG23A-40110：輸出標(biāo)稱直流電壓為110 V，額定電流為40 A；ZZG23A-50110：輸出標(biāo)稱直流電壓為110 V，額定電流

17、為50 A。主要技術(shù)指標(biāo)：高頻整流模塊的技術(shù)指標(biāo)見表4-1、4-2和表4-3。表 Error! No text of specified style in document.2 ZZG22A系列整流模塊技術(shù)指標(biāo)項 目技術(shù)指標(biāo)ZZG22A05220ZZG22A10220ZZG22A10110ZZG22A20110輸入特性輸入電壓三相380 V20%交流頻率50 Hz10功率因數(shù)0.90滿載效率92最大輸入功率1.5 kW3 kW1.5 kW3 kW輸出特性電壓調(diào)節(jié)范圍180 V286 V90 V145 V額定輸出電流5 A10 A10 A20 A最大輸出電流6 A11 A11 A21 A限流調(diào)節(jié)

18、范圍1 A100%額定值軟啟動時間48秒穩(wěn)壓精度不超過0.3穩(wěn)流精度不超過0.5紋波系數(shù)0.3（峰峰值）溫度系數(shù)0.2（1/）保護特性輸入過壓保護(4655) V關(guān)機，可自恢復(fù)，回差電壓(515) V輸入欠壓保護(2955) V關(guān)機，可自恢復(fù)，回差電壓(1020) V輸入缺相保護關(guān)機，可自恢復(fù)輸出過壓保護(2955) V關(guān)機，1 min內(nèi)3次不可恢復(fù)(1483) V關(guān)機，1 min內(nèi)3次不可恢復(fù)輸出過流保護關(guān)機，可自恢復(fù)過溫保護77 關(guān)機，溫度降低到74 后可自恢復(fù)其它冷卻方式風(fēng)冷（防塵）音響噪聲55 dB外形結(jié)構(gòu)2U高19英寸機箱表 Error! No text of specified s

19、tyle in document.3 ZZG23系列整流模塊技術(shù)指標(biāo)項 目技術(shù)指標(biāo)ZZG23A20220ZZG23A30220ZZG23A40220ZZG23A30110ZZG23A40110ZZG23A50110輸入特性輸入電壓304 V456 V（三相三線）交流頻率50 Hz10功率因數(shù)0.94滿載效率92最大輸入功率6 KVA9 KVA12 KVA5 KVA6 KVA7.5 KVA輸出特性電壓調(diào)節(jié)范圍176 V286 V88 V143 V額定輸出電流20 A30 A40 A30 A40 A50 A最大輸出電流21 A31 A41 A31 A41 A51 A限流調(diào)節(jié)范圍1 A100%額定值

20、軟啟動時間48秒穩(wěn)壓精度0.5穩(wěn)流精度0.5紋波系數(shù)0.3溫度系數(shù)0.2（1/）保護特性輸入過壓保護（4605） V關(guān)機，可自恢復(fù)，回差電壓（515） V輸入欠壓保護（3005） V關(guān)機，可自恢復(fù)，回差電壓(1020) V輸入缺相保護關(guān)機，可自恢復(fù)輸出過壓保護（2955） V關(guān)機，1 min內(nèi)3次不可恢復(fù)（1555） V關(guān)機，1 min內(nèi)3次不可恢復(fù)輸出過流保護關(guān)機，可自恢復(fù)過溫保護77 關(guān)機，溫度降低到74 后可自恢復(fù)其它冷卻方式風(fēng)冷（防塵）音響噪聲55 dB外形結(jié)構(gòu)3U高19英寸機箱表 Error! No text of specified style in document.3 ZZG2

21、2-48V系列整流模塊技術(shù)指標(biāo)項 目技術(shù)指標(biāo)ZZG22-3048ZZG22-5048輸入特性輸入電壓三相380 V20%交流頻率50 Hz10功率因數(shù)0.92滿載效率90最大輸入功率1.8 KVA3 KVA輸出特性電壓調(diào)節(jié)范圍（4057.5） V可調(diào)額定輸出電流30 A50 A最大輸出電流32 A52 A限流調(diào)節(jié)范圍（232） A（252） A軟啟動時間48秒穩(wěn)壓精度0.6穩(wěn)流精度0.5紋波系數(shù)0.5溫度系數(shù)0.2（1/）保護特性輸入過壓保護（4605） V關(guān)機，可自恢復(fù)，回差電壓（515） V輸入欠壓保護（3005） V關(guān)機，可自恢復(fù)，回差電壓（1020） V輸入缺相保護關(guān)機，可自恢復(fù)輸出過

22、壓保護（592）V關(guān)機，1 min內(nèi)3次不可恢復(fù)輸出過流保護關(guān)機，可自恢復(fù)過溫保護77 關(guān)機，溫度降低到74 后可自恢復(fù)其它冷卻方式風(fēng)冷（防塵）音響噪聲55 dB4.6 絕緣監(jiān)測裝置絕緣監(jiān)測裝置用于在線監(jiān)測直流控制母線和饋電支路的絕緣狀況，當(dāng)某一點出現(xiàn)接地故障時，裝置立即發(fā)出告警信號，提醒運行人員查找并排除接地故障，從而杜絕直流系統(tǒng)接地故障可能引發(fā)的電力事故。根據(jù)用戶的不同使用要求，絕緣監(jiān)測裝置可以配置基本型或支路巡檢型：基本型只具有母線絕緣監(jiān)測功能；支路巡檢型除具有母線絕緣監(jiān)測功能，還具有直流饋電支路絕緣巡檢功能。裝置工作原理a) 母線絕緣檢測：圖4- 3 母線絕緣監(jiān)測原理圖如圖4-3所示，

23、母線絕緣檢測采用不平衡電橋檢測電路，由微處理器控制開關(guān)S1和S2輪流導(dǎo)通，分別測得兩組直流母線正負(fù)極對地的電壓值，通過方程式計算出直流母線正負(fù)極對地的絕緣電阻值。這一技術(shù)的母線對地電壓的檢測精度直接影響絕緣電阻的計算結(jié)果，而電橋開關(guān)在切換過程中，直流母線正負(fù)極對地分布電容的充放電過程會直接影響對地電壓的采樣值，因此針對不同容量的電源系統(tǒng)可以設(shè)置不同的檢測速度，以保證絕緣監(jiān)測的精度。由于電橋電路在直流正負(fù)極與地之間人為接入了一個接地電阻，因此切換過程中必然會引起直流對地電壓的波動。為避免電橋電路切換對直流系統(tǒng)的影響，在保證測量精度的前提下，電橋電路R應(yīng)取較大的阻值；同時采用實時檢測比較直流對地電

24、壓絕對值和變化量的控制策略，并結(jié)合定時處理程序，大大減少電橋電路切換的次數(shù)，完全克服電橋電路對直流系統(tǒng)的影響。b) 支路絕緣檢測：對直流系統(tǒng)各饋電支路正負(fù)極對地絕緣電阻的檢測，是將各饋電支路的輸出線穿過電流傳感器，通過檢測各饋電支路對地的漏電流值，結(jié)合直流母線的對地電壓測量數(shù)據(jù)，可以計算出各饋電支路的絕緣電阻值，從而判別出直流饋電支路的接地故障。這一技術(shù)無需在直流母線上疊加任何信號，對直流系統(tǒng)不會產(chǎn)生任何影響，檢測精度不受直流系統(tǒng)對地分布電容的影響，且靈敏度高，巡檢速度快。絕緣監(jiān)測裝置規(guī)格：a) FZJ-11直流絕緣監(jiān)測裝置：只具有母線絕緣監(jiān)測功能；b) WZJ-21直流絕緣監(jiān)測裝置：作為主機

25、使用時，同時具有母線絕緣監(jiān)測和支路巡檢功能，適用于直流主屏的絕緣在線監(jiān)測；作為分機使用時，只具有支路絕緣巡檢功能，適用于直流分屏的支路絕緣監(jiān)測；c) FCT-20系列電流傳感器：用于檢測各直流饋電支路的接地漏電流信號。電流傳感器可將接地漏電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并通過CT信號采集模塊上傳到絕緣監(jiān)測裝置進行計算判斷；d) FCR-21交流竄入檢測：用于檢測直流系統(tǒng)交流串入信號。可檢測因交流直接短接、交流經(jīng)電容耦合混入、交流經(jīng)電阻混入直流母線的交流信號，與WZJ-21直流絕緣監(jiān)察裝置配合可區(qū)分是母線混入還是線路混入，并可準(zhǔn)確選出混入母線號和混入線路號。主要技術(shù)指標(biāo)：表 4-4 微機絕緣監(jiān)測裝置技術(shù)指

26、標(biāo)項 目技術(shù)指標(biāo)FZJ-11WZJ-21/Z主機WZJ-21/F分機額定工作電壓220 V(110 V)工作電壓范圍160 V300 V(80 V150 V)母線電壓測量范圍160 V300 V(80 V150 V)/母線電壓測量精度不超過1/絕緣電阻測量范圍(0999.9) k母線絕緣測量精度10（050） k/支路絕緣測量精度/10（030） k母線監(jiān)測段數(shù)11或2/支路巡檢路數(shù)/15X246X24支路巡檢速度/120 ms支持分機數(shù)量/15/人機界面LCD顯示高亮度LED數(shù)碼管3.5寸彩色觸摸屏綠色LED“運行”指示“運行”指示紅色LED/“告警”指示黃色LED/“通信”指示紅色LED“

27、電壓”告警指示/紅色LED“絕緣”告警指示/按鍵功能選擇/按鍵調(diào)節(jié)選擇/報警輸出觸點5 A/250 VAC（COS =1）；1A/220VDC（T=0）外形結(jié)構(gòu)96(L)X96(H)X112(D)2U高19英寸機箱4.7 電池巡檢裝置電池巡檢裝置用于實時在線監(jiān)測電池組各單節(jié)電池的電壓和內(nèi)阻，并通過一體化監(jiān)控裝置記錄分析不同工況下各單節(jié)電池的電壓和內(nèi)阻，及時發(fā)現(xiàn)落后或異常電池，給蓄電池維護提供重要的參考依據(jù)，確保蓄電池組安全運行。裝置工作原理：a) 電壓型電池巡檢原理：圖4- 4 電壓型電池巡檢原理圖 電壓型電池巡檢裝置是采用光繼電器開關(guān)將蓄電池組每節(jié)電池的端電壓進行采集，通過A/D轉(zhuǎn)換電路，將

28、電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號供CPU讀取，最后通過RS485串口將處理后的信息上傳到電源監(jiān)控裝置，進行數(shù)據(jù)分析和判斷。內(nèi)阻型電池巡檢原理：圖4- 5 內(nèi)阻型電池巡檢原理圖 內(nèi)阻型電池巡檢裝置是采用交流信號源，定時將信號發(fā)生器產(chǎn)生的低頻交流信號經(jīng)過隔直電容和光繼電器注入到各節(jié)電池內(nèi)，然后將信號源在電池正負(fù)極柱上產(chǎn)生的同步交流電壓信號進行采集，通過A/D轉(zhuǎn)換電路，將電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號供CPU讀取，計算出單節(jié)電池內(nèi)阻。最后通過RS485總線將處理后的信息上傳到電源監(jiān)控裝置，進行數(shù)據(jù)分析和判斷。巡檢裝置規(guī)格：a) FXJ-21電池電壓巡檢模塊：僅具備單節(jié)電池電壓巡檢功能；b) FXJ-22電池內(nèi)阻巡檢模

29、塊：同時具有單節(jié)電池電壓和內(nèi)阻巡檢功能。主要技術(shù)指標(biāo)：表4-5 FXJ-21電池電壓巡檢模塊技術(shù)指標(biāo)項目技術(shù)指標(biāo)額定工作電壓220 V,110 V工作電壓范圍(160300) V,（80150）V電池電壓測量量程(015) V電池電壓測量精度0.2巡檢路數(shù)19節(jié)溫度探頭范圍：-3075 ；精度：0.5 外形結(jié)構(gòu) 模塊化設(shè)計，35 mmDIN導(dǎo)軌安裝。表4-6 FXJ-22電池內(nèi)阻巡檢模塊技術(shù)指標(biāo)項目技術(shù)指標(biāo)額定工作電壓220 V, 110 V工作電壓范圍(160300) V,（80150）V電池電壓測量量程(015) V電池電壓測量精度0.2電池內(nèi)阻測量范圍01000 m電池內(nèi)阻測量速度10

30、s電池內(nèi)阻測量精度10巡檢路數(shù)19節(jié)溫度探頭范圍：-30 75 ；精度：0.5 外形結(jié)構(gòu) 模塊化設(shè)計，35 mmDIN導(dǎo)軌安裝。5 交流不間斷電源電力專用交流不間斷電源包括電力專用UPS和INV兩類，其中的電力專用INV適用于“后備”運行模式，因此主要為變電站的事故照明等對電源的質(zhì)量要求不高的負(fù)荷供電；而電力專用UPS適用于“在線”運行模式，主要為變電站的計算機監(jiān)控等對電源質(zhì)量要求很高的重要負(fù)荷供電。5.1 系統(tǒng)配置方案：變電站的事故照明負(fù)荷如果采用電力專用INV裝置時，一般只配置1臺即可滿足要求；而電力專用UPS的配置提供以下六種方案：a) 一臺UPS裝置，自帶旁路，單母線接線。單機UPS是

31、最簡單的也是最常用的配置方案，適用于110 kV及以下的變電站；b) 二臺UPS裝置，自帶旁路，一主一從串聯(lián)冗余，單母線接線。這種配置方案采用兩臺相同容量的UPS，其中一臺作為主機，另一臺作為從機。主機的旁路輸入接在從機的輸出上，主機故障時自動轉(zhuǎn)旁路后便由從機向負(fù)載供電。該方案適用于重要的110 kV和220 kV變電站；圖 Error! No text of specified style in document.5 兩臺UPS主從式系統(tǒng)配置方案c) 二臺UPS裝置，自帶旁路，一用一備并列冗余，單母線接線。這種配置方案采用兩臺相同容量的UPS，輸出經(jīng)靜態(tài)開關(guān)切換裝置向負(fù)載供電。由于兩臺UPS

32、是經(jīng)同一個切換開關(guān)輸出，為保證切換時間滿足要求，兩臺UPS的旁路輸入必須取同一個交流電源。該方案適用于重要的110 kV和220 kV變電站；圖 Error! No text of specified style in document.6 兩臺UPS并列式系統(tǒng)配置方案d) 二臺UPS裝置，自帶旁路，互為備用并列冗余，兩段單母線接線。這種配置方案采用兩臺相同容量的UPS，輸出經(jīng)靜態(tài)開關(guān)切換裝置分別向負(fù)載供電。該方案適用于220 kV及以上的變電站；圖 Error! No text of specified style in document.7 兩臺UPS互為備用式系統(tǒng)配置方案e) 三臺電力專

33、用UPS，自帶旁路，二主一從串聯(lián)冗余，兩段單母線接線。這種配置方案采用三臺相同容量的UPS，其中兩臺作為主機，另一臺作為從機。兩臺主機的旁路輸入接在從機的輸出上，主機故障時自動轉(zhuǎn)旁路后便由從機向負(fù)載供電。該方案適用于220 kV及以上的變電站；圖 Error! No text of specified style in document.8 三臺UPS兩主一從式系統(tǒng)配置方案f) N+1臺UPS，不帶旁路，具有并機功能，N1并聯(lián)冗余，設(shè)集中旁路切換裝置，單母線接線。這種配置方案采用N+1個具有并機功能的UPS模塊并聯(lián)，通過集中旁路切換裝置向負(fù)載供電。并聯(lián)UPS模塊輸出實現(xiàn)均分負(fù)載，其中一個模塊故

34、障時其余模塊仍能正常供電。圖 Error! No text of specified style in document.9 N+1臺UPS系統(tǒng)配置方案5.2 一體化特殊要求：a) 由于電力專用UPS和INV的直流輸入取自直流操作電源系統(tǒng)的蓄電池組，而直流操作電源是一個不接地系統(tǒng)，因此要求電力專用UPS和INV的直流輸入應(yīng)與交流輸入和輸出側(cè)完全電氣隔離，交流側(cè)的任何故障均不能影響到直流控制母線電壓；b) 逆變器輸出與負(fù)載要求采用工頻變壓器隔離，負(fù)載的任何擾動均不直接作用于逆變器的開關(guān)器件，從而保證逆變器具有很高的可靠性；c) 電力專用UPS的直流工作電壓范圍應(yīng)滿足85150的直流標(biāo)稱電壓范圍，

35、一方面保證在蓄電池放電末期，逆變器能可靠輸出；另一方面保證交流輸入電壓波動即使到下限值，逆變器負(fù)載功率仍然由交流輸入電源提供；d) 逆變器的輸入和輸出回路要求設(shè)置完善的電磁兼容保護措施，對逆變器工作產(chǎn)生的諧波電流能進行有效的擬制，使其不加大直流母線的紋波，且不影響交直流控制負(fù)荷的正常工作；e) 要求裝設(shè)維修旁路開關(guān)，保證逆變器在故障維修過程中系統(tǒng)能正常供電，并且要設(shè)置完善的防誤操作措施，保證在任何運行狀態(tài)下操作維護旁路開關(guān)時均不能造成輸出失壓和損壞電源設(shè)備；f) 電力專用UPS和INV應(yīng)采用模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計，便于維護更換。還應(yīng)具有工作電路模擬顯示屏指示設(shè)備的運行狀態(tài)，指導(dǎo)操作人員按模擬圖的信號

36、指示進行正確操作，防止誤操作而導(dǎo)致的斷電事故；g) 電力專用UPS和INV應(yīng)具備通信接口，且與一體化集中監(jiān)控裝置連接為一體，實現(xiàn)對交流不停電電源系統(tǒng)的監(jiān)控管理。5.3 電力專用INV裝置：電力專用INV裝置提供輸出電壓為220 V的交流不間斷電源，一般為“后備”運行模式，即交流輸入正常時經(jīng)旁路輸出；當(dāng)交流停電時無間斷切換至直流輸入電源逆變輸出。電力專用INV雖然可以運行在“在線”模式，但要增加直流操作電源系統(tǒng)的經(jīng)常負(fù)荷電流，也就是要增加充電裝置的容量，一般不采用。a) 電力專用INV原理：圖 Error! No text of specified style in document.10 電力

37、專用INV原理結(jié)構(gòu)圖b) 電力專用INV規(guī)格：ZNB23系列：4U高19英寸模塊結(jié)構(gòu)。ZNB23D-1/220 V: 標(biāo)稱直流輸入220 V，額定輸出容量1 kVA；ZNB23D-2/220 V：標(biāo)稱直流輸入220 V，額定輸出容量2 kVA；ZNB23D-3/220 V：標(biāo)稱直流輸入220 V，額定輸出容量3 kVA；ZNB23D-1/110 V：標(biāo)稱直流輸入110 V，額定輸出容量1 kVA；ZNB23D-2/110 V：標(biāo)稱直流輸入110 V，額定輸出容量2 kVA。5.4 電力專用UPS裝置：電力專用UPS提供輸出電壓為220 V的交流不間斷電源，它區(qū)別于INV的地方是增加了整流器，正

38、常運行為“在線”模式，即交流輸入經(jīng)整流器變?yōu)橹绷麟姾?，再?jīng)逆變器輸出標(biāo)準(zhǔn)的正弦波電壓；當(dāng)交流停電時無間斷切換至直流控制電源逆變供電。a) 電力專用UPS原理：圖 Error! No text of specified style in document.11 電力專用UPS原理結(jié)構(gòu)圖b) 電力專用UPS規(guī)格：ZNB23系列：4U高19英寸模塊結(jié)構(gòu)。ZNB23-1/220 V：標(biāo)稱直流輸入220 V；額定輸出容量1 kVA；ZNB23-2/220 V：標(biāo)稱直流輸入220 V；額定輸出容量2 kVA；ZNB23-3/220 V：標(biāo)稱直流輸入220 V；額定輸出容量3 kVA；ZNB23-1/110

39、 V：標(biāo)稱直流輸入110 V；額定輸出容量1 kVA；ZNB23-2/110 V：標(biāo)稱直流輸入110 V；額定輸出容量2 kVA；ZNB23-3/110 V：標(biāo)稱直流輸入110 V；額定輸出容量3 kVA。PBD-3系列：單機標(biāo)準(zhǔn)電力機柜結(jié)構(gòu)。PBD-3/ 220V標(biāo)稱直流輸入：220 V；額定輸出容量：5 kVA、7.5 kVA、10 kVA、15 kVA、20 kVA；PBD-3/ 110V標(biāo)稱直流輸入：110 V；額定輸出容量：5 kVA、7.5 kVA、10 kVA。5.5 主要技術(shù)指標(biāo)：交流輸入電壓：380/220 V15；直流輸入電壓：220 V系統(tǒng)176 V286 V；110 V

40、系統(tǒng)88 V143 V；交流輸出電壓：220 V；交流輸出頻率：50 Hz；電壓穩(wěn)定精度：3；頻率穩(wěn)定精度：0.5；總諧波失真度：3（線性負(fù)載）；輸出過載能力：125 1 min；150 10 s；電流波峰系數(shù)：3:1；動態(tài)瞬變電壓：5；PBD-5電力專用UPS屏旁路切換時間：靜態(tài)開關(guān)4 ms，繼電器10 ms；負(fù)載功率因數(shù)：0.8（滯后）；滿載工作效率：85；工作音響噪聲：55 dB。ZNB23電力專用不間斷電源6 DC-DC通信電源DC-DC通信電源采用與高頻開關(guān)整流器一樣的控制技術(shù)和相同的模塊結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)工作為N+1并聯(lián)冗余模式，并且采用硬件自主均流技術(shù)，為電站的交換機等通信設(shè)備提供可靠的

41、直流工作電源。6.1 系統(tǒng)配置方案：DC-DC通信電源的配置提供以下三種方案：a) 一組DC-DC變換器、單母線接線；適用于110 kV及以下的變電站；圖 Error! No text of specified style in document.12 DC-DC通信電源系統(tǒng)配置方案一b) 二組DC-DC變換器、單母線接線；適用于110 kV及以上的變電站；圖 Error! No text of specified style in document.13 DC-DC通信電源系統(tǒng)配置方案二c) 二組DC-DC變換器、兩段單母線接線；適用于220 kV及以上的變電站。圖 Error! No te

42、xt of specified style in document.14 DC-DC通信電源系統(tǒng)配置方案三6.2 一體化特殊要求：a) 由于通信電源是正極接地的系統(tǒng)，因此要求DC-DC變換器的直流輸入與輸出完全電氣隔離，負(fù)載側(cè)的任何故障均不能影響到直流控制母線，更不能造成直流控制母線接地；b) 由于DC-DC變換器取消了蓄電池組，因此要求DC-DC變換器應(yīng)具備一定的沖擊負(fù)載能力，單個模塊瞬時可靠耐受不小于120 A的電流沖擊；c) DC-DC變換器輸出應(yīng)設(shè)置合理的饋線保護單元，保證在負(fù)載回路發(fā)生過載或短路故障時，能快速可靠地分?jǐn)喙收匣芈?，避免造成DC-DC變換器限流保護使輸出電壓跌落的事故；d

43、) 要求DC-DC變換器應(yīng)具備通信接口，且與一體化集中監(jiān)控裝置連接為一體，實現(xiàn)對通信電源系統(tǒng)的監(jiān)控管理。6.3 通信用DC-DC變換器：通信用DC-DC變換器輸出的各項性能指標(biāo)滿足通信電源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，且輸入與輸出電氣隔離，并滿足電力控制電源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。DC-DC變換器采用與整流器一樣的2U高19英寸機架安裝模塊結(jié)構(gòu)，使成套系統(tǒng)組屏協(xié)調(diào)一致，緊湊美觀。a) DC-DC變換器型號規(guī)格：ZBG21A-2048/220：輸出標(biāo)稱直流電壓為48 V，額定電流為20 A；ZBG21A-3048/220：輸出標(biāo)稱直流電壓為48 V，額定電流為30 A；ZBG21A-3024/220：輸出標(biāo)稱直流電壓

44、為24 V，額定電流為30 A；ZBG21A-5024/220：輸出標(biāo)稱直流電壓為24 V，額定電流為50 A；ZBG21A-2048/110：輸出標(biāo)稱直流電壓為48 V，額定電流為20 A；ZBG21A-3048/110：輸出標(biāo)稱直流電壓為48 V，額定電流為30 A；ZBG21A-3024/110：輸出標(biāo)稱直流電壓為24 V，額定電流為30 A；ZBG21A-5024/110：輸出標(biāo)稱直流電壓為24 V，額定電流為50 A。b) DC-DC變換器技術(shù)指標(biāo)：直流輸入電壓：220 V：176 V286 V；110 V：88 V143 V；直流輸出電壓：48 V：42 V54 V；24 V：21

45、 V27 V；輸出穩(wěn)壓精度：不超過0.6；電話衡重雜音：2 mV；寬頻雜音電壓：3.4 kHz150 kHz：100 mV；150 kHz30 MHz：30 mV；峰峰值雜音：200 mV；動態(tài)瞬變電壓：不超過5；瞬態(tài)恢復(fù)時間：200 us；沖擊負(fù)載能力：120 A（300 us）；滿載工作效率：90；工作音響噪聲：55 dB。7 一體化電源監(jiān)控系統(tǒng)電源監(jiān)控系統(tǒng)是充分利用現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)及現(xiàn)場總線技術(shù)的最新發(fā)展，實現(xiàn)對一體化電源系統(tǒng)進行分散數(shù)據(jù)采集、控制和集中監(jiān)控管理，通過“遙測”、“遙信”、“遙控”、“遙調(diào)”及設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視、歷史數(shù)據(jù)分析等高級功能，使變電站的電力控

46、制電源系統(tǒng)透明化。是一套提高電力控制電源系統(tǒng)安全性、可靠性和經(jīng)濟性的智能化系統(tǒng)。7.1 監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一體化電源監(jiān)控系統(tǒng)采用現(xiàn)場以Modbus總線為基礎(chǔ)，遠方以變電站自動化網(wǎng)絡(luò)為基本網(wǎng)絡(luò)平臺的分層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)場的各智能設(shè)備通過Modbus總線與電源監(jiān)控裝置連接；電源監(jiān)控裝置通過RS-485與IIM-801智能一體化監(jiān)控裝置相連接。IIM-801智能一體化監(jiān)控裝置通過以太網(wǎng)與變電站的自動化系統(tǒng)連接。最后通過變電站的集中監(jiān)控維護系統(tǒng)實現(xiàn)對一體化電源系統(tǒng)的遠程維護管理。一體化電源監(jiān)控系統(tǒng)由三部分組成：n 系統(tǒng)管理層：通過變電站監(jiān)控系統(tǒng)的計算機和后臺維護管理軟件，實現(xiàn)對電源系統(tǒng)的一體化管理功能；n

47、 現(xiàn)場監(jiān)控層：通過一體化監(jiān)控裝置收集現(xiàn)場測控層各智能設(shè)備的采集數(shù)據(jù)，進行顯示、告警處理，并根據(jù)處理加以判斷，發(fā)出各種控制命令；同時進行通信協(xié)議轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)與變電站監(jiān)控的數(shù)據(jù)通信傳輸，接收并下達上位機的命令；n 現(xiàn)場測控層：通過現(xiàn)場各智能設(shè)備的測控電路，實時采集一體化電源系統(tǒng)各功能單元的數(shù)據(jù)，并執(zhí)行現(xiàn)場監(jiān)控層的命令。圖 Error! No text of specified style in document.15 智能一體化電源監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖一體化電源監(jiān)控系統(tǒng)采用分散測量和控制，集中管理的集散模式，這種設(shè)計思想使系統(tǒng)組合擴容方便、靈活，并可減少監(jiān)控系統(tǒng)引入的故障因素。7.1 整流模塊監(jiān)控整流模塊

48、內(nèi)置的監(jiān)控板是實時監(jiān)測整流模塊的運行參數(shù)，并通過RS-485接口傳送給直流電源監(jiān)控裝置，且同時接收監(jiān)控裝置發(fā)來的各種控制命令。整流模塊的監(jiān)控包括以下內(nèi)容：a) 模擬量：整流模塊的輸出電壓和輸出電流；b) 信號量：保護告警信號包括交流輸入過/欠壓告警、交流輸入缺相告警、直流輸出欠壓告警、模塊過熱告警；故障告警信號包括直流輸出過壓告警；c) 控制量：控制整流模塊的啟/停和輸出均/浮充方式轉(zhuǎn)換；調(diào)節(jié)整流模塊輸出電壓和限流值。7.2 巡檢模塊監(jiān)控巡檢模塊實時監(jiān)測蓄電池組單節(jié)電池的運行參數(shù)，并通過RS-485接口傳送給一體化電源系統(tǒng)的監(jiān)控裝置，且同時接收監(jiān)控裝置發(fā)來的控制命令。巡檢模塊的監(jiān)控包括以下內(nèi)容

49、：a) 模擬量：單節(jié)電池的電壓和內(nèi)阻；b) 控制量：控制巡檢模塊的內(nèi)阻測量啟/停。7.3 絕緣監(jiān)測監(jiān)控絕緣監(jiān)測裝置實時監(jiān)測直流母線和饋電支路的對地絕緣參數(shù)，并通過RS-485接口傳送給一體化電源系統(tǒng)的監(jiān)控裝置。絕緣監(jiān)測的監(jiān)控包括以下內(nèi)容：a) 模擬量：直流母線的對地電壓和絕緣電阻；饋電支路的絕緣電阻（用于帶支路檢測的絕緣監(jiān)測儀）；b) 信號量：直流母線接地告警信號；直流饋電接地支路號（用于帶支路檢測的絕緣監(jiān)測儀）。7.4 電力專用INV裝置監(jiān)控電力專用INV裝置內(nèi)置的監(jiān)控板是實時監(jiān)測裝置的運行參數(shù)，并通過RS-485接口傳送給一體化電源系統(tǒng)的監(jiān)控裝置，同時接收監(jiān)控裝置發(fā)來的各種控制命令。電力專

50、用INV裝置的監(jiān)控包括以下內(nèi)容：a) 模擬量：INV裝置的輸出電壓、輸出電流和頻率；b) 信號量：狀態(tài)信號包括逆變供電方式、旁路供電方式、停止供電；告警信號包括旁路輸入異常告警、直流輸入異常告警、交流輸出過載告警、輸出過流告警、模塊過熱告警；c) 控制量：控制INV裝置的啟/停和逆變/旁路供電方式轉(zhuǎn)換。7.5 電力專用UPS裝置監(jiān)控電力專用UPS裝置內(nèi)置的監(jiān)控板是實時監(jiān)測裝置的運行參數(shù)，并通過RS-485接口傳送給一體化電源系統(tǒng)的監(jiān)控裝置，同時接收監(jiān)控裝置發(fā)來的各種控制命令。電力專用INV裝置的監(jiān)控包括以下內(nèi)容：a) 模擬量：UPS裝置的輸出電壓、輸出電流和頻率；b) 信號量：狀態(tài)信號包括逆變

51、供電方式、旁路供電方式、停止供電；告警信號包括交流輸入異常告警、旁路輸入異常告警、直流輸入異常告警、交流輸出過載告警、輸出過流告警、模塊過熱告警。7.6 DC-DC模塊監(jiān)控DC-DC模塊內(nèi)置的監(jiān)控板是實時監(jiān)測整流模塊的運行參數(shù)，并通過RS-485接口傳送給一體化電源系統(tǒng)的監(jiān)控裝置，同時接收監(jiān)控裝置發(fā)來的各種控制命令。DC-DC模塊的監(jiān)控包括以下內(nèi)容：a) 模擬量：DC-DC模塊的輸出電壓和輸出電流；b) 信號量：保護告警信號包括直流輸入過/欠壓告警、直流輸出欠壓告警、模塊過熱告警；故障告警信號包括直流輸出過壓告警；c) 控制量：控制DC-DC模塊的啟/停；調(diào)節(jié)DC-DC模塊輸出電壓和限流值。7

52、.7 交流測控使用交流測控儀表實時監(jiān)測交流站用電源的運行參數(shù)，并通過RS-485接口傳送給交流監(jiān)控裝置，且同時接收交流監(jiān)控裝置發(fā)來的控制命令。采集包括以下信息：a) 模擬量：交流母線或進線的電壓、電流、頻率、功率、電度；b) 信號量：多種參數(shù)越限告警信號；c) 控制量：控制ATS開關(guān)的轉(zhuǎn)換。7.8 配電單元監(jiān)控配電單元的監(jiān)控是采用通用的硬件方案，實時監(jiān)測一體化電源系統(tǒng)各配電單元的運行參數(shù)，并通過RS-485接口傳送給電源系統(tǒng)的監(jiān)控裝置統(tǒng)一處理。監(jiān)控對配電單元的工作電壓和電流等模擬量采用FZB-20系列數(shù)字變送儀表檢測；對配電單元的設(shè)備狀態(tài)和告警信號等開關(guān)量采用FKR-21開關(guān)量采集模塊采集。數(shù)

53、字變送儀表：a) 功能特點：數(shù)字變送儀表采用輸入、電源、通信三端隔離變送的方法拾取電源系統(tǒng)中各配電單元的工作電壓和電流，并通過RS485接口將檢測的數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控裝置，監(jiān)控裝置可顯示這些數(shù)據(jù)，并進行分析和判斷，越限時發(fā)出相應(yīng)的告警信號。數(shù)字變送儀表采用零點和滿度自校準(zhǔn)技術(shù)，在環(huán)境溫度變化或測量電路參數(shù)時變的條件下，仍能保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，測量精度達到0.2級。智能變送儀的結(jié)構(gòu)采用4896面板，帶校準(zhǔn)調(diào)試按鍵，操作維護方便。b) 型號規(guī)格：FZB-21直流電壓變送儀表：直接電壓采樣輸入，檢測直流回路電壓；FZB-22直流電流變送儀表：通過75mV分流器采樣輸入，檢測直流回路電流；FZB-23交流電壓變送儀表：直接電壓采樣輸入，檢測三相交流回路電；FZB-24交流電壓變送儀表：直接電壓采樣輸入，檢測單相交流回路電；FZB-25交流電流變送儀表