POWERZH-GPK36196L系列的高頻開關(guān)電源檢測裝置

1、. POWERZH-GPK36196L系列的高頻開關(guān)電源檢測裝置/直流電源系統(tǒng)概 述簡 介 POWERZH-GPK36196L系列高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)采用 鮑控 公司研制開發(fā)的高頻開關(guān)整流模塊及微機監(jiān)控模塊，融合了最新的高頻軟開關(guān)技術(shù)和計算機控制技術(shù)，具有高效率的零開通和零關(guān)斷整流技術(shù)，簡潔易懂的中文界面顯示，完全智能化運行管理和多層保護等優(yōu)異性能，極提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和效率。高頻開關(guān)電源由于其體積小，重量輕，技術(shù)指標優(yōu)越，模塊化設(shè)計，熱備份方式，系統(tǒng)配置有RS485和RS232接口，可與后臺計算機配合通訊，實現(xiàn)“遙控、遙測、遙信、遙調(diào)功能，完全滿足電力系統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)要求，是符合高

2、新技術(shù)開展方向的新型電源產(chǎn)品。目前已廣泛應用于發(fā)電廠、水電站及各類變電站和工業(yè)企業(yè)配電系統(tǒng)中心。系統(tǒng)性能特點高頻軟開關(guān)技術(shù)：采用最新的高頻諧振軟開關(guān)技術(shù)，實現(xiàn)整流過程高頻開關(guān)管的零開通和零關(guān)斷，提高系統(tǒng)的效率和功率密度。模塊化設(shè)計，充電裝置使用多個高頻開關(guān)模塊并聯(lián)，N+1熱備分，可平滑擴容，可帶電熱拔插模塊具有一體化接口，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。監(jiān)控功能完善，高智能化，采用大屏幕液晶漢字顯示，觸摸屏帶觸摸功能，聲光告警。全智能化設(shè)計，對系統(tǒng)的各組成局部：交流配電、整流模塊、直流饋電實現(xiàn)全參數(shù)本地及遠端監(jiān)控；主要監(jiān)控量有：模塊的開/關(guān)機、充電方式、輸出電壓調(diào)節(jié)、輸出限流點整定、雙路交流自動切換、

3、電池自動管理等等。 監(jiān)控系統(tǒng)配有標準RS-232/485接口，采用電力部標準通信規(guī)約，方便接入自動化系統(tǒng)，提供開放協(xié)議，方便組網(wǎng)，簡單實現(xiàn)“四遙及無人值守。 對蓄電池自動管理及自動維護保養(yǎng)：實時監(jiān)測蓄電池組的端電壓，充、放電電流， 單體蓄電池電壓自動控制均、浮充以及定期維護均充。整流模塊操作使用簡單，可帶電插拔，更方便于安裝、檢修、更換。技術(shù)指標交流輸入電壓: 380V15%電網(wǎng)頻率：50Hz10%輸出電流等級：20A200A使用電池容量:10AH3000AH額定輸出電壓：48V輸出電壓圍: 40V60V 連續(xù)可調(diào)輸出限流：額定電流10% 110% 模塊額定輸出電流： 20A 穩(wěn)壓精度: 0.

4、5% 穩(wěn)流精度: 0.5%紋波系數(shù): 0.1%效率: 91%輸出過壓保護: 62V2V輸出欠壓保護: 39V2V絕緣電阻: 10M絕緣強度：輸出對地、輸入對地、輸入對輸出施加1.5KVAC, 1min無飛弧無閃絡(luò)。相對濕度: 90%海拔：1000m地震烈度7度環(huán)境溫度: -545可聞噪音: 風冷55dB距柜體1米處防護等級： IP30屏體尺寸長*寬*高：2260*800*600/2360*800*600系統(tǒng)構(gòu)造組成：系統(tǒng)組成的屏面示意圖如圖2.1，其根本組成部件及功能如下：A監(jiān)控模塊：監(jiān)控模塊進展系統(tǒng)管理，對系統(tǒng)的交流監(jiān)控單元ZH-MUP310L-A2、直流監(jiān)控單元ZH-MUP310L-D2、

5、開關(guān)量監(jiān)控單元ZH-MUP310L-K2中采集到的信號進展統(tǒng)一管理，實現(xiàn)電池智能化管理、系統(tǒng)、報警，使分布式集中監(jiān)控的模式成立并實現(xiàn)后臺遠程通訊功能。監(jiān)控模塊配置下位機：交流檢測單元ZH-MUP310L-A2，直流檢測單元ZH-MUP310L-D2，開關(guān)量信號單元ZH-MUP310L-K2；交流監(jiān)測單元測量雙路三相交流輸入電壓、電流、交流接觸器狀態(tài)。通過RS485串行接口將檢測的信息傳送給電源系統(tǒng)監(jiān)控模塊，作為監(jiān)控模塊管理電源系統(tǒng)和處理故障告警的依據(jù)。根據(jù)測量的交流輸入電壓自動完成雙路交流輸入的自動切換；實現(xiàn)雙路交流互為備用供電。直流饋電監(jiān)控單元測量直流饋電的輸出參數(shù)和饋電元件的工作狀態(tài)。監(jiān)測

6、電池電壓、電流；負載電壓、電流、電池充放電電流和環(huán)境溫度等模擬量；通過RS485串行接口將檢測的信息傳送給電源系統(tǒng)監(jiān)控模塊，作為監(jiān)控模塊管理電源系統(tǒng)和處理故障告警的依據(jù)。開關(guān)量監(jiān)控單元電池熔斷器狀態(tài)、電池開關(guān)狀態(tài)、饋線開關(guān)狀態(tài)等開關(guān)量采集到此監(jiān)控單元中，自行控制，并通過RS485口上報至監(jiān)控模塊。B充電模塊(高頻開關(guān)模塊)：完成AC/DC變換，實現(xiàn)系統(tǒng)根本功能。C交流配電：將交流電源引入分配至各個模塊，具備兩路交流輸入互投電氣、機械功能。D避雷裝置：使用C級防雷器，防止交流處引進浪涌及雷擊，保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。E直流饋電輸出：將直流輸出電源分配至每一路輸出。F蓄電池：交流斷電時，由蓄電池對直

7、流負荷供電。監(jiān)控模塊監(jiān)控系統(tǒng)原理組成：監(jiān)控系統(tǒng)硬件構(gòu)造采用模塊式集散構(gòu)造，各單元功能相對獨立，單元故障不會在系統(tǒng)中擴散，因而系統(tǒng)具有極高的可靠性。 監(jiān)控系統(tǒng)采用三級控制管理構(gòu)造，監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)造框圖如3.1圖所示，最高一級為系統(tǒng)控制后臺或電力自動化系統(tǒng)，通過RS232/RS485與系統(tǒng)監(jiān)控模塊連接；系統(tǒng)監(jiān)控模塊為監(jiān)控系統(tǒng)的第二級，監(jiān)控系統(tǒng)的底層由交流配電監(jiān)控單元、直流監(jiān)控單和開關(guān)量監(jiān)控單元構(gòu)成。 系統(tǒng)監(jiān)控模塊通過RS485通訊接口與交流配電監(jiān)控單元、各模塊監(jiān)控單元和直流饋電監(jiān)控單元相連接。交流配電監(jiān)控單元、模塊監(jiān)控單元和直流饋電單元部均采用微機處理技術(shù)，負責監(jiān)測各部件的運行參數(shù)和工作狀態(tài)，執(zhí)行從上

8、級監(jiān)控發(fā)出的控制命令，是整個監(jiān)控系統(tǒng)的根底。RS485系統(tǒng)監(jiān)控模塊電力自動化系統(tǒng)RS232RS232計算機監(jiān)控后臺交流配電監(jiān)控直流饋電監(jiān)控整流模塊監(jiān)控 整流模塊監(jiān)控圖 : 監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)造框圖監(jiān)控系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)： 工作電源：85V320VDC，176V264VAC 最大功耗：10W 工作溫度：-540 海拔高度：2500m 后臺通信端口：串口RS485和RS232 電池管理：自動均浮充轉(zhuǎn)換充電限流定時均充溫度補償 控制功能：高頻整流模塊開、關(guān)機高頻整流模塊限流高頻整流模塊電壓調(diào)節(jié)電池均/浮充轉(zhuǎn)換降壓裝置電壓控制 告警功能：可為告警量設(shè)定繼電器輸出16；蜂鳴器聲音告警交、直流電壓過欠壓告警饋線開

9、關(guān)故障告警電池電壓故障告警 絕緣強度：通信端口對機殼耐壓500VAC/1Min，電源端口對機殼耐壓2000VAC/1Min， 電源端口與通信端口耐壓2500VAC/1Min監(jiān)控模塊性能特點： 符合高等級的抗擾度國際標準，工作穩(wěn)定可靠 設(shè)置密碼保護，保證設(shè)備維護、操作權(quán)限 大屏幕液晶中文顯示，界面友好，易操作 監(jiān)控可同時管理兩組電池 提供RS232、RS485硬件接口，可方便接入遠程監(jiān)控系統(tǒng) 支持CDT91、RTU、MODBUS、IEC103等多種規(guī)約，易于接入遠程監(jiān)控系統(tǒng) 高頻整流模塊說明概述高頻整流模塊的主要作用是將交流電整定成為具有額定電壓的直流電，向直流負載供電，是系統(tǒng)中最根本的組成部件

10、。高頻整流模塊特點：采用先進的高頻移相諧振軟開關(guān)技術(shù)，轉(zhuǎn)換效率高；模塊采用輸出無級限流方式，可根據(jù)負載電流的大小和電池容量由系統(tǒng)監(jiān)控模塊選擇，限流點穩(wěn)流精度優(yōu)于1%；采用低差自主均流技術(shù)，多個模塊并機運行時，具有理想的均流性能；采用一體化的輸入輸出及通訊端口，并設(shè)計為可帶電插拔，方便模塊的更換，使系統(tǒng)維護變得平安、簡單、高效；具有完整的告警和保護功能；能夠?qū)崿F(xiàn)與上位機通訊，具有“四遙接口。工作原理交流輸入首先進展防雷處理和EMI濾波,然后經(jīng)整流轉(zhuǎn)換成高壓直流，再通過全橋MUP電路逆變?yōu)楦哳l交流,經(jīng)高頻變壓器隔離降壓后通過高頻整流濾波成為直流電，最后經(jīng)EMI濾波和防反接保護輸出。 工作原理圖整流

11、模塊技術(shù)參數(shù)整流模塊的主要功能是實現(xiàn)交流直流變換。整流模塊可以在自動監(jiān)控模塊控制和手動人為控制兩種工作方式下工作。整流模塊目前有多種型號，可滿足客戶的不同需求。表1整流模塊型號及輸出通用技術(shù)指標：整流模塊型號輸出電流/輸出電壓冷卻模式開孔尺寸寬高深mm3模塊重量ZH-MGF482048V/20A風冷1141773804.5 Kg表2整流模塊技術(shù)參數(shù) 型號工程參數(shù)指標備 注ZH-MGF4820輸入電壓圍220VAC20%或者160VDC360VDC輸出額定值20A/48VDC15A/110VDC電壓調(diào)節(jié)圍40VDC60VDC輸出限流圍10%105%電網(wǎng)調(diào)整率0.1輸入170256VAC，輸出53

12、.5V/20A負載調(diào)整率0.3輸入220VAC，輸出5100%負載均流不平衡度5衡重雜音50mv峰-峰值雜音150mv轉(zhuǎn)換效率88%在額定條件下動態(tài)響應恢復時間200s，超調(diào)5%20%負載躍變到80%負載輸出過壓保護622VDC輸出欠壓告警392VDC974VDC過溫保護過溫保護點：83，降溫后可恢復輸入機殼 1500VAC工作環(huán)境溫度-15+5540以上為50%負載絕緣強度1分鐘漏電流小于30mA，無擊穿，無飛弧輸入-機殼：1500VAC；輸入-輸出：1500VAC；輸出機殼：500VAC；外形尺寸寬高深114mm177mm380mm模塊凈重4.5Kg蓄電池 使用維護監(jiān)控模塊電池管理過程電池

13、組是直流系統(tǒng)中重要的組成局部，對電池組良好的維護和監(jiān)測顯得尤其重要。我司的智能監(jiān)控模塊具有先進的電池管理功能，可以嚴格按照電池的充放電曲線對電池進展管理。充電功能系統(tǒng)監(jiān)控根據(jù)設(shè)置的充電參數(shù)，自動完成電池充電程序，充電參數(shù)根據(jù)使用電池的類型、容量以及廠家提供的資料設(shè)置鎘鎳蓄電池和閥式密封鉛酸蓄電池充電程序有一定差異。1、鎘鎳蓄電池的運行示圖如下列圖所示，充電程序如下：a、鎳蓄電池正常充電程序恒流-恒壓-浮充：用0.2C5A可設(shè)置恒流充電，電壓到達均充整定值1.471.55Vnn為單體電池節(jié)數(shù)時，監(jiān)控模塊控制高頻整流模塊自動轉(zhuǎn)為恒壓充電，當充電電流逐漸減小，到達0.02CA可設(shè)置時，再延續(xù)充電3h

14、，監(jiān)控模塊自動轉(zhuǎn)為浮充電運行狀態(tài)，電壓為1.361.45Vn可設(shè)置。b、長期浮充充電程序：正常運行浮充狀態(tài)下每隔3個月，監(jiān)控模塊自動轉(zhuǎn)入均充狀態(tài)運行，按鎘鎳蓄電池正常充電程序進展充電。c、交流電中斷程序：正常浮充電運行狀態(tài)時，當電網(wǎng)事故停電，這時高頻整流模塊停頓工作，蓄電池通過降壓裝置，無連續(xù)地向控制母線送電。當電池電壓低于設(shè)置的告警限時系統(tǒng)監(jiān)控模塊發(fā)出聲光告警。d、交流電源恢復程序：交流電源恢復送電運行時，監(jiān)控模塊自動進入均充狀態(tài)運行，按鎘鎳蓄電池正常充電程序進展充電。2、閥控式密封鉛酸蓄電池運行示圖如下列圖所示，充電程序如下：a、閥控式密封鉛酸蓄電池正常充電程序恒流-恒壓-浮充：用0.1C

15、10A可設(shè)置恒流充電，電壓到達均充整定值2.302.40Vnn為單體電池節(jié)數(shù)時，監(jiān)控模塊控制高頻整流模塊自動轉(zhuǎn)為恒壓充電，當充電電流逐漸減小，到達0.01CA可設(shè)置時，微機開場計時3h后，監(jiān)控模塊控制高頻整流模塊自動轉(zhuǎn)為浮充狀態(tài)運行，電壓為2.23-2.28Vn。b、長期浮充充電程序：正常運行浮充狀態(tài)下每隔3個月,監(jiān)控模塊自動轉(zhuǎn)入均充狀態(tài)運行，按閥控式密封鉛酸蓄電池正常充電程序進展充電。c、交流電中斷程序：正常浮充電運行狀態(tài)時，當電網(wǎng)事故停電，這時高頻整流模塊停頓工作，蓄電池無連續(xù)地向二次控制母線送電。當電池電壓低于設(shè)置的告警限時系統(tǒng)監(jiān)控模塊發(fā)出聲光告警。交流電源恢復程序：交流電源恢復送電運行

16、時，監(jiān)控模塊自動進入均充狀態(tài)運行，按閥控式密封鉛酸蓄電池正常充電程序進展充電。溫度補償閥控式密封鉛酸蓄電池在不同的溫度下必須對蓄電池充電電壓做相應的調(diào)整才能保障電池處于最正確狀態(tài)，電池管理系統(tǒng)可以監(jiān)測電池溫度；用戶可根據(jù)電池廠家提供的參數(shù)，選擇使用電池溫度補償功能，選擇此功能后系統(tǒng)監(jiān)測電池溫度，自動調(diào)整電池充電電壓，使電池工作在最正確狀態(tài)。電池定期維護保養(yǎng)功能當電池長期不用或長期處于浮充狀態(tài)，電池極板的活性物質(zhì)很易硫化，當活性物質(zhì)越來越少時，電池的放電能力也越來越差，直至放不出電。此外，由于電池之間的離散性，單體電池之間的實際電壓不盡一樣，電池標稱的浮充電壓只是一種均值，所選定的浮充電壓并不能滿足每一節(jié)電池的要求，如果電池長期處于浮充狀態(tài)，其結(jié)果必定是，局部電池的電量能保證充滿，而有一局部電池是無法充滿的，這一局部電池表現(xiàn)出來的電壓是虛的，需要放電時，其放電能力很差。因此，要求充電系統(tǒng)具備定期對電池作維護性的均充活化功能，以免電池硫化、虛充，確保電池的放電能