电力系统用高频开关电源系统

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高频开关电源系统的优化设计及应用研究

高频开关电源系统的优化设计及应用研究

高频开关电源系统的优化设计及应用研究

在电力系统中,直流电源作为继电保护、自动装置、控制操作回路、灯光音响信号及事故照明等电源之用,是发电厂和变电站比较重要的设备。因直流电源故障而引发的事故时有发生,所以,对直流电源的可靠性、稳定性具有很高要求。传统的直流电源多数采用可控硅整流型。近几年来,我国电网已经全面采用智能化的高频开关电源,这种电源系统具有许多优点:安全、可靠、自动化程度高、具有更小的体积和重量、综合效率高以及噪音低等,大大降低了运行人员的工作量,适应电网发展的需要,值得推广使用。

1 高频开关电源优化设计研究

1.1 淘汰线性电源设计

相对于传统的线性电源开关设计,高频开关电源在技术上有着明显的优势。受限,其能够在开关内节省下一定的空间,而这一空间就是传统线性电源中变压器的空间,这样就能够使开关电源的重量更轻、体积更小。同时高频开关电源在设计上是为了满足不断提高工作频率的要求,

因此其能够满足于现代不同设备的功率输出,克服输出波纹过大等诸多问题,使得高频开关电源更加适合现代市场的需求。

1.2 小型化设计趋势

随着现代集成技术的发展,各类电子设备在设计和研发的过程中都向着更小、更轻便的方向进行发展,因此各电子设备的小型化设计趋势非常明显。因此,在对开关电源进行设计的过程中也必须要考虑到其安装设备的大小,也需要向着小型化的方向进行发展。同时,电源在使用的过程中,其内部的电容、变压器以及质量都是与电源工作频率的平方根呈现反比情况,以此,随着不断开关电源的工作效率不断提高,其本身的体积必然会朝着更加小型化的方向发展。另外,小型化的电源开关在设计和研发的过程中其所消耗的原材料较少,能够有效降低生产企业的生产成本,具有着极重要的经济价值。

电力系统智能高频开关电源常见故障及处理

电力系统智能高频开关电源常见故障及处理
关键词 : 电力 系统 ; 关 电源 ;常见故 障及 处理 开
0 引 言
电力系统配备 的智能高频开关电源具有体积 小、 重量轻 、 效率高 、 出纹波低 、 输 动态响应快 、 控 制精度高 、 模块可叠加输 出、 + 冗余、 Ⅳl 便于扩容、 远程监控等特点 ,是直流系统的一个主要组成部 分, 是保障电网安全、 可靠 、 稳定供 电的重要设备 。 其维护的好坏 ,不仅关系到智能高频开关电源设 备本身的寿命和安全可靠性 ,而且还直接涉及到 蓄电池的寿命、 安全和电网的平稳运行。可见 , 维 护 和使用好智能高频开关 电源设备是非常重要

) I 将 段母 线 (I I段母 线 ) 打到 “ 联络 ” ; ④ 将 I段 母线 ( 段母 线 ) I I 打到 “I ( 段 ); I段 I ” ⑤ 拉开 1(#充 电屏 Q 4 Q 1 ; #2 ) F 一 F 3 ⑥ 拉开 1(#充 电屏 Q 1Q 2 #2 ) F 、F ; ⑦ 拉开 交 流 配电室 充 电装 置 电 源 f 、二 或 一



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微机控制高频开关电源柜使用说明书-艾默生

微机控制高频开关电源柜使用说明书-艾默生

GZDW微机型高频开关直流电源柜

使

无锡市凯杰电器有限公司编制

第一部分、系统

一、系统概述

GZD(W)微机型高频直流电源,是专为电力系统设计的一种较为理想的直流电源系统。其主要功用是为电力系统变电所的高低压开关设备提供必要的操作电源,为继电保护或微机保护装置提供工作电源以及作为事故照明、应急电源和他直流用电设备电源。由于本直流电源系统采用了新型高频开关电源模块和微机监控单元,电源的质量和系统的工作可靠性有显著提高,并可实现蓄电池的充、放电智的智能化管理和在线检测、直流电源系统数据的适时监控、报警及远程控制,因此,它广泛的用于现代的无人职守变电所、发电厂,也同样适用于通信部门、计算机房、医院、宾馆以及高层建筑的供电领域,应用十分广泛。

二、系统构成

GZD(W)微机型直流电源系统主要由高频开关电源模块、监控微机单元、蓄电池组及馈出线路等部分组成。

1、高频开关电源模块

本公司高频开关电源模块统一采用艾默生高频开关电源模块,为本直流电源系统核心部件。其功用如下:

a、为蓄电池组提供均充、浮充电电流;

b、为电站所有直流用电设备提供正常负荷电流。

2、蓄电池组

蓄电池组在本系统中作为电能储备装置,在交流电源中断或高频充电模块不能正常工作时向负载提供电能。情况如下:

a、正常情况下蓄电池组处于受电工作状态,即接受高频开关电源模块提供的浮充或均

充电电流,确保满容量;

b、在事故或大功率冲击性用电负载工作时为用电设备提供电能。

3、微机监控单元

a、监控蓄电池均、浮充电的智能化管理;

b、监视直流电源系统并在系统出现异常时发出告警信息。

电力操作电源系统

电力操作电源系统
电力操作电源系统
高频开关电源技术 交流不间断电源 直流操作电源
2019/12/30
1
电力操作电源系统原理框图
2019/12/30
2
一、高频开关电源技术
直流稳压电源简介 高频开关电源原理介绍 高频开关电源各部分电路
3 2019/12/30
Байду номын сангаас
直流稳压电源简介
线性稳压电源 :交流电源经过工频变压器变压、整 流、滤波,再经过晶体调整管整定输出直流电压。
可见主动臂上的两只主管(C、D)处于ZVS状态, 其开通损耗为零,同时由于电容Cr(r=a,b,c, d)的存在,降低了主管关断时电压的上升斜率, 关断损耗也得到降低,被动臂上的两只主管(A、 B)处于ZCS状态,其关断损耗为零,同时由于饱 和电感Ls的存在,降低了主管开通时电流的上升 斜率,使整个开关损耗大大降低。
电力专用逆变电源系统
38 2019/12/30
三、直流操作电源
39 2019/12/30
交 流 配 电 单 元
40 2019/12/30
单路 输入 交流 配电 单元
41 2019/12/30
雷击浪涌吸收器
压敏电阻
气体放电管
42 2019/12/30
降 压 装 置
43 2019/12/30
27 2019/12/30

高频开关电源系统的运行维护

高频开关电源系统的运行维护

高频开关电源系统的运行维护

作者:刘捷

来源:《华中电力》2013年第08期

摘要:随着电力技术的不断发展,高频开关电源在电力系统中发挥着越来越重要的作用。为了保证高频开关电源系统安全可靠地工作,对其进行有效的运行管理和维护是必不可少的。

关键词:高频开关电源维护

1 高频开关电源系统的组成

一个完整的高频开关电源系统由5 个部分组成:交流配电单元、整流模块、直流配电单元、蓄电池组、监控系统。

交流配电单元也称交流屏,为高频开关电源系统提供交流电源。整流模块将交流电转换成稳定的直流电。它能够自主工作,且可以并联运行,以实现高频开关电源系统的平滑扩容。直流电的标称电压有 220V、110V 和 48V 等。

直流配电单元也称直流屏,是高频开关电源系统的直流输出接口部分。蓄电池组是高频开关电源系统的储能装置,在交流失压的情况下,为负载供电。监控系统是高频开关电源系统的“大脑”,监测和控制整个高频开关电源系统的运行。主要功能有实时监测整流模块和蓄电池组的电压、电流、整流模块运行状态、三相交流供电状态等,通过 RS232、RS485 等接口与监控中心实现四遥(遥信、遥测、遥控、遥调)通信。

2 高频开关电源系统的运行管理

2.1 实施集中监控

通过对运行的高频开关电源系统进行集中的实时监控,用准确、快速、真实的数据全面表征电源设备运行状况,完成值班人员日常的巡视和设备测试工作,方便监督检查维护人员作业情况,实现设备的集中管理。

2.2 定期分析数据

除日常观察高频开关电源系统运行参数外,要定期分析运行历史数据,及早发现故障隐患,防范和杜绝设备故障的发生,缩短平均故障修复时间,如有必要时还可以及时进行数据修改。

模块3--高频开关电源设备的安装与调试

模块3--高频开关电源设备的安装与调试

模块3 高频开关电源设备的安装与调试

------------曹慧【模块描述】本模块介绍高频开关电源设备的安装与调试方法。

【正文】

一、国网公司电源系统运行标准交接验收要求

当直流电源系统设备安装调试完毕后,应进行投运前的交接验收试验。所有试项目应到达技术要求后才能投入试运行。试运行正常后,运行单位方可签字接收。交接验收试验及要求如下:

〔一〕绝缘监测及信号报警试验

1. 直流电源装置在空载运行时,其额定电压为220V的系统,用25kΩ电阻;额定电压为110V的系统,用7kΩ电阻;额定电压为48V的系统,用Ω电阻。分别使直流母线正极或负极接地,应正确发出声光报警。

以上内应由直流检修人员与运行人员一同进行,所用试验电阻的选择应满足现场要求〔电压、功率〕

2.直流母线电压低于或高于整定值时,应发出低压或过压信号及声光报警。

采用调整设置参数的方法进行

3. 充电装置的输出电流为额定电流的105%~110%时,应具有限流保护功能。

主要指充电模块的限流保护功能;该保护的意思不是保护跳闸,是当输出电流为额定电流的110%时,限制充电模块的输出电流不超过额定电流的110%,而不随负载所需电流无限的提供。

4. 装有微机型绝缘监测装置的直流电源系统,应能监测和显示其支路的绝缘状态,各支路发生接地时,应能正确显示和报警。

检查参数设置和面板显示

用试验电阻对所选支路分别进行接地试验

〔二〕耐压及绝缘试验

1. 在作耐压试验之前,应将电子仪表、自动装置从直流母线上脱离开,用工频2kV,对直流母线及各支路进行耐压1min试验,应不闪络、不击穿。

高频开关电源详细介绍

高频开关电源详细介绍

高频开关电源详细介绍

高频开关电源(High-Frequency Switching Power Supply)是一种

广泛应用于电子设备中的电源系统。相比传统的线性电源,高频开关电源

具有高效率、小体积、轻重量和稳定的电压输出等优点。本文将详细介绍

高频开关电源的工作原理、主要组成部分以及应用领域。

高频开关电源的工作原理如下:当输入电压接通时,由交流电源经过

整流和滤波后,经过开关器件进行高频开关,然后经过变压器变换电压,

之后经过滤波、稳压和反馈电路调节后输出稳定的直流电压。整个过程中,开关器件在开关状态下,能以更高的频率进行开关操作,以提高转换效率

和减小体积。

高频开关电源的主要组成部分包括输入端、整流滤波器、开关器件、

变压器、输出电路以及保护电路等。输入端主要接收交流电源,并通过整

流滤波器将其转换为直流电压。开关器件是高频开关电源的核心部分,负

责快速开关操作,常见的开关器件包括MOSFET(金属氧化物半导体场效

应管)和IGBT(绝缘栅双极型晶体管)等。变压器则用于将输入电压变

换为合适的电压,并通过输出电路将其稳定输出。保护电路主要用于确保

电源在工作过程中的安全性和稳定性,包括过载保护、短路保护和过温保

护等。

高频开关电源具有较高的转换效率,一般可以达到85%以上,而传统

的线性电源则只有60%左右的效率。这是因为在高频开关电源中,开关器

件可以迅速地通过开关操作来控制电源的输出,并通过反馈控制电路来实

现稳定的电压输出,大大提高了能量转换的效率。由于高频开关电源具有

高效率的特点,可以减少电源损耗,降低能源消耗,因此在现代电子设备

35kV变电站工程220V直流系统直流柜、高频开关电源装置、蓄电池组订货技术条件(2023年)

35kV变电站工程220V直流系统直流柜、高频开关电源装置、蓄电池组订货技术条件(2023年)
汇流排和主电路导线的相序和颜色应符合有关规定。
空气开关和熔断器的容量应满足长期工作电流的要求,且满足各级选择性的要求。
柜体上应有截面不小于25mm2的接地端子,柜底应有截面不小于W。mm2的接地铜排。接地铜排与柜体绝缘。
柜内安装的元器件应有产品合格证,柜内的元件选型和布置等应符合设计图纸的要求。
柜内元件的布置应便于安装和维护。
本设备技术规范书未尽事宜,由买卖双方协商解决。 2技术要求
应遵循的主要现行标准 下列标准所包含的条文,通过本设备技术规范书中引用而构成本设备技术规范书的条文,在本设备技术规范书 出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 国家电力公司颁布的《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》的有关规定及继电保护实施细则 湖北省电力公司2000.1月份下达的《继电保护反事故技术措施汇编》 国家电网公司2005.4月份下达的《十八项电网重大反事故措施》 GB14285-93《继电保护和安全自动装置技术规程》 DL478-92《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》 JB5777-1991《电力系统二次电路用控制及继电保护屏(柜、台)通用技术条 件》 DL/T527-1993《静态继电保护装置逆变电源技术条件》 GB50062-92《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 NDGJ8-89《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定》 电安生K19942191号文《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》 DUT5044-1995《火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定》

电力系统中的高频噪声测试与分析研究

电力系统中的高频噪声测试与分析研究

电力系统中的高频噪声测试与分析研究

电力系统是现代社会的重要基础设施之一,其可靠性和稳定性对于维持社会经

济的正常运行至关重要。在电力系统中,高频噪声是一种广泛存在的现象。它是由于电力设备的开关瞬间产生的瞬态电流所引起的,不仅会影响电力系统的正常运行,还会对周边设备和环境产生不良影响。因此,高频噪声的测试与分析对于电力系统的正常运行、设备的安全运行和环境的保护具有重要的意义。

一、高频噪声的测试方法

现代电力设备普遍采用集成电路和高频开关电源,具有高速开关、高频脉冲形

式的特点,因此在设备运行中产生的高频噪声就不可避免。高频噪声测试一般分为电磁兼容性测试和电磁信号分析两个方面。

1. 电磁兼容性测试

电磁兼容性测试(EMC)是对电子设备电磁环境下性能的评估。该测试包括辐射和传导两个方面。辐射测试主要是测量电子设备发射的辐射电磁场,传导测试主要是测量电子设备对外界辐射电磁场的干扰。

辐射测试用于测量电子设备对周围环境的电磁辐射,包括电磁波在空气中传播

的电场和磁场。辐射测试的结果为电子设备在频率、发射功率和发射方式等方面的测试值。传导测试主要是测量电子设备对周围环境传导干扰的能力。测试中应区分传导噪声的来源、传导途径和接受元件等因素,以便确定各项指标的测试值。

2. 电磁信号分析

电磁信号分析是用于检测电力系统中高频噪声的测试方法。该方法主要基于大

量的电磁现场测量和信号分析技术,通过对信号的频率、时间、功率和相位等多种特性进行分析,以便确定电力系统中的高频噪声源、传播路径和干扰机理。

在电磁信号分析中,信号采集和信号分析是关键部分。信号采集需要选用适合

智能高频开关电源在我局变电站直流系统中的应用

智能高频开关电源在我局变电站直流系统中的应用

第30卷 2008年1月 湖州师范学院学报Jo ur nal of Huzhou Teache rs College Vol.30

J an.,2008

智能高频开关电源在我局变电站

直流系统中的应用3

杨跃斌

(湖州输变电工程公司,浙江湖州313000)

摘 要:介绍GZDW 型智能高频开关直流电源系统组成及其各部分的作用和工作原理,分析了智能高频开关电源系统的应用情况及在实际运行中存在的问题.

关键词:智能高频开关直流电源;直流系统;开关电源;相控电源

中图分类号:TM910.6文献标识码:A 文章编号:100921734(2008)S020064204

在变电站中,直流电源是核心,为断路器分合闸及站内的继电保护、自动装置、信号装置、事故照明和电气设备的远距离操作提供可靠的工作电源,所以直流电源的输出质量及可靠性对电力系统的安全可靠运行起到重要的作用,因此有人把它比喻为变电站的心脏.

为提高电网的供电质量,使电网安全、经济运行,并实现电力系统的自动化,因此对电力控制系统的关键设备———控制电源的要求也越来越高.而原来的直流设备均采取传统的相控电源,效率低,纹波系数大,在电磁辐射、热辐射、噪声等方面都不尽人意.目前高频开关模块型充电装置已逐步取代相控型充电装置,阀控式密封铅酸蓄电池已逐步取代固定型铅酸蓄电池.而智能高频开关电源由于具有体积小、重量轻、技术指标优越、模块化设计、N +1热备份方式、便于“四遥”等优点,因此已在诸多领域得到广泛应用.1 GZDW 型智能高频开关直流电源系统组成及工作原理

GZDW 型智能高频开关直流电源系统主要由交流配电、整流模块、监控模块、配电监控模块、直流馈线、蓄电池组、降压单元、绝缘监测、电池监测等组成.其中最主要的设备就是充电模块和蓄电池组.系统工作原理框图如图1所示:

变电站高频开关电源应用选型初探

变电站高频开关电源应用选型初探
()监控 装 置 : 控 装 置应 以 监 视 蓄 电 池运 行 2 监
负荷电流为 7A左右 , 因此 , =201 7 2 , 0/ 0+ = 7A
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2o 年第 7 06 期
《 贵州电力技术》
( 总第 8 期 ) 5
变 电站 高频开关 电源应用选 型初探
六盘水供 电局 摘 要 肖 宁 [ 30] 5 01 5
随着高频开关电源技术 的成熟 , 由于其具有技术先进 、 替换性强 、 性能稳 定 、 高效低 噪等优点 , 高频开关 电
() 2 V变电站高频开关 电源充电模块 的选 1 20k
择:
该站 由于是 20k 2 V变 电站 , 此类 变 电站 的直 流
系统必须配置为双套互为备用 。根据蓄电池的容量 校核原则 , 选择单组蓄电池容量为 20A , 0 h 一般此类 变电站的两套直流系统均分控制负荷 , 单直流系统 的经常性负荷电流为 7 0A左右 , 一l 因此 , 单组直流 屏的 I= 0/ +1 3 , e 201 0= 0A 若选择单块模块 l = 0 e e
关键词
变电站
高频开关电源
选型
1 引言
目前 , 电力 系统 大 量 的综 合 自动化 变 电 站 的新
母线的接线及系统如图 所示。
建和改造 , 使得大量 的高频开关 电源在电力 系统得 以应用 , 如何合理进行其设备单元的选择 、 相关接线 方式的选择 、 监控单元功能的规范等 , 使系统配置合 理, 能可靠 、 稳定的为变 电站提高直流电源 , 确保变 电设备的正常 、 可靠运行 , 显得尤为重要。

高频电源技术方案

高频电源技术方案

高频电源技术方案

引言

高频电源技术是一种用于转换电力的关键技术,广泛应用于各种电子设备和系

统中。本文将介绍高频电源技术的基本原理、常见的方案以及其在不同领域的应用。

高频电源技术原理

高频电源技术通过将输入电压转换为高频交流电,并通过变压器和滤波器进一

步转换为所需的输出电压。其主要原理包括以下几个方面:

1.变频器:高频电源技术使用变频器将输入电压转换为高频交流电。

变频器通常采用开关电源技术,通过控制开关管的通断来实现电压的转换。常见的变频器包括升压变频器和降压变频器。

2.变压器:高频交流电经过变频器转换后,需要进一步通过变压器进

行电压的转换。变压器是高频电源技术中的关键组件之一,通过变压器的绕组比例可以实现输入电压到输出电压的转换。

3.滤波器:高频电源技术通过滤波器对输出电压进行滤波,以去除高

频噪声和杂波。滤波器通常采用电容器和电感器组成的LC滤波网络,可以有效地滤波输出电压。

高频电源技术方案

高频电源技术有多种方案可供选择,具体方案的选择取决于应用需求以及系统

的功率和效率要求。以下是几种常见的高频电源技术方案:

1.开关电源:开关电源是一种常见的高频电源技术方案,它通过开关

管的通断控制来实现电压转换。开关电源具有体积小、效率高、输出电压稳定等优点,广泛应用于各种电子设备中。

2.谐振变换器:谐振变换器是一种利用电感和电容的谐振作用来进行

能量转换的高频电源技术方案。谐振变换器具有高效率、高频率、低噪声等特点,在电池充电、电焊等领域得到广泛应用。

3.逆变器:逆变器是一种将直流电转换为交流电的高频电源技术方案。

高频开关电源系统效率测量的不确定

高频开关电源系统效率测量的不确定

0引言

在工业设备、电力系统、邮电通信和军事装备等行业,广泛应用着大功率高频开关电源,

其性能好坏直接关系到被供电系统的稳定性、可靠性以及各项输出性能。随着电力电子行业的快速发展,

高频开关电源[1]以其控制灵活、效率高和体积小等特点,占据了很大的市场份额。随着高频开关电源技术的飞速发展,早期的硅整流直流操作电源系统已被高频开关直流操作电源系统取代。智能高频开关电源系统[2]集控制技术、计算机技术和通信技术于一体,在电力系统中发挥着至关重要的作用。通信用高频开关电源系统采用了先进的微

处理控制技术和高频开关电源技术,适用于电力载波、移动通信、程控交换机、光纤通信、微波通信及其他电信通信用于无人值守的电源设备。

完整的高频开关电源系统由交流配电单元、整流模块、直流配电单元、蓄电池组以及监控系统5部分组成。交流配电单元为高频开关电源系统提供交流电源;整流模块将交流电转变成稳定的直流电;直流配电单元是该电源系统的直流输出部分;蓄电池组为电源系统提供存储的能源;监控系统用于实时监测和控制高频开关电源系统的正常运行,其中包括三相交流供电状态、整流模块的整流、电流、电压模块以及蓄电池组等的运行状态。

高频开关电源通常采用大功率半导体器件作为开关元件,

主要目的是实现输出电压稳定、功率因数矫正以及输出电流快速精准控制等,并兼具谐波治理和电磁干扰抑制等功能。

收稿日期:2022-10-23

通信作者:于卫东男,(1964-),高级工程师。主要研究方向:各类通信设备、导航设备和广播电视收发设备等产品质量监督检验。

高频开关电源系统效率测量的不确定度评定

微机控制高频开关电源柜使用说明书-艾默生讲解

微机控制高频开关电源柜使用说明书-艾默生讲解
电 压 等 级:220V/110V/48V
蓄电池容 量:选配
柜 体 数 量:根据具体配置情况而定
出线数量及容量:选配
柜体颜色及尺寸:选配
第二部分 模块说明
2.1主要功能和性能
21.1主要功能
充电模块的主要功能是实现AC/DC变换,此外,还有系统控制、告警等功能。
自动/手动控制
充电模块具有自动/手动控制功能,在自动工作方式下,充电模块接收来自监控模块的指令。通常情况下,所有合闸模块应工作于自动状态下,以实现监控模块对电池的智能管理。手动状态下,有模块面板上的电位器来调节模块的输出电压。
充电模块采用FB ZVS-PWM软开关先进技术,开关频率恒定,易于控制,整机满载效率接近95%,传导干扰符合欧洲标准EN55011。
均流技术
充电模块采用了先进的低差自主均流技术,工作原理如图6-1-1所示。各模块的均流单元通过同一放大系数采样各自的输出电流,建立采样电压,各采样电压通过比较,以最大值作为均流总线上的基准电压UBUS。基准电压对应的模块自动成为“主模块”,它的输出电流相对最大,其余模块自动成为“从模块”。基准电压通过均流总线进入到各模块均流单元,同其采样电压进行误差比较放大后控制模块开关脉冲宽度,微调各模块的输出电压而让输出电流趋于一致。均流调整达到平衡后,“从模块”的输出电流都接近于“主模块”的输出电流,模块间输出电流差值趋于零。

一种新型高频开关直流电源的硬件设计

一种新型高频开关直流电源的硬件设计
关 键 词 : 高频 开 关直流 电源 系统 ;整流模 块 ;监 控模 块 ;硬 件设 计 文 献标识 码 :A 文章 编 号 :1 0 -3 2 (0 6 50 9 -3 0 77 3 2 0 )0 -3 90
中图分 类号 :TM 1 9
O 引 言
当前我 国 电力 系统使 用 的直流 系统大部 分采用 传统 的相控 电源和磁 饱 和式 电源 ,但相 控 电源和磁
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第 2 卷 第 5期 5
20 0 6年 1 0月
河 南 理 工 大 学 学 报
J OURNAL OF HENAN P OLYTEC HNI UNI C VERS TY I
Vo . 5 No. 12 5 Oc . 0 6 t2 0

高 频开关模块 式 直流 电源 ( 简称开关 电源 )是 国内在 2 0世纪 9 0年代 才 发展起 来 的一种 新型 直流
电源 .开关 电源 与传 统 的相 控 电源相 比具 有较大 的技术 优势 、因此 ,在 电力 系统 中 ,相控 电源 已逐 步
被开关 电源取代 - 2
G G 8型 高 频 开 关 电 源 系统 是专 为 电力 Z5 系统研 发 的新型 高频 开关直 流 电源系统 ,该系 统采用 德 国北宁 电源 电子有 限公 司核心技 术和 模块 ,高频 软开 关技 术 ,模块 化 设计 ,输 出标 称 电压为直 流 2 0V,10 2 1 V,配有 标准 R 2 2 S 3 接 口.易 于与综合 自动化 系统 对 接 ,可为 断路 器分 、合 闸及 二 次 回路 中 的仪 器 、仪表 、继 电 保护 和事故 照明 提供直 流 电源 .

高频开关电源系统

高频开关电源系统

高频开关电源系统

高频开关电源系统是一种非常常见的电源系统,它通过

高频开关器件进行电能的变换和传递,适用于各种电子设备和工业设备的电源供应。高频开关电源系统的特点包括高效率、小体积、稳定性好等优点,被广泛应用于各个领域。

高频开关电源系统的基本原理是将输入的直流电源通过

输入滤波电路进行滤波和解耦,然后经过交流输入的变压器进行变压和隔离,再通过谐振和整流电路将电源变为高频交流信号,接着经过输出滤波电路和输出调节电路将电源输出。

高频开关电源系统能够将输入的直流电源变换为高频交

流信号的主要原因在于高频开关器件的使用。常见的高频开关器件包括IGBT(绝缘栅双极型晶体管)和MOSFET(金属氧化

物半导体场效应晶体管)等。这些器件具有开关速度快、损耗小等特点,能够高效地将输入的直流电源变换为高频交流信号。

高频开关电源系统的工作频率通常在几kHz到几MHz之间,通过选择合适的工作频率可以在保证系统稳定性的同时提高能效。此外,高频开关电源系统还使用了各种控制技术来实现稳定的输出电压和电流。常见的控制技术包括脉宽调制(PWM)和频率抖动等。

在实际应用中,高频开关电源系统广泛应用于电子设备、通信设备、医疗设备、工业设备等领域。比如,高频开关电源系统可以作为计算机和服务器的电源,提供稳定可靠的电能供应;它还可以作为无线通信设备的电源,保证通信信号的稳定性和可靠性;同时,在一些特殊领域,如医疗设备和工业设备

中,高频开关电源系统也扮演着重要的角色。

总之,高频开关电源系统是一种应用广泛的电源系统,具有高效率、小体积、稳定性好等优点。它通过高频开关器件将输入的直流电源变换为高频交流信号,并经过滤波和调节电路得到稳定的电源输出。高频开关电源系统在电子设备、通信设备、医疗设备、工业设备等领域得到了广泛的应用,为各个领域的发展做出了重要贡献。

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2、高可靠电源模块
智能化高频开关电源模块,采用了无源 PFC 技术和先进的脉宽调制控制技术(PWM),使 得模块效率进一步提高,谐波减小。模块采用三相三线制 380VAC 平衡输入方式,不存在中线 电流损耗。模块交流输入经过尖峰抑制电路和 EMI 吸收电路,经全桥整流滤波电路将三相交 流电压整流为脉动的直流电压,由高频脉宽调制变换器将脉动的直流电压变换成高频方波电 压,再由输出整流滤波电路,得到稳定的输出电压和电流,在电网电压和负载发生变化时反 馈调整电路控制脉宽调制电路,调节脉宽的宽度,使得输出电压和电流保持稳定。高频电源 模块冗余备份运行,均流度高,可工作与有微机监控器和无微机监控器两种模式,成熟的技 术和工艺,运行安全可靠。
在这种工况下,蓄电池端电压不再上升,而电池回路充电电流在电池容量逐渐地趋向满 容量的同时,不断的下降,当蓄电池充电电流降为 0.008~0.01C10A后,再延时若干小时(本装 置可根据用户要求输入设定值),自动转入第三阶段——浮充电工作方式,即正常运行方式。 3、浮充电工作方式:
在浮充电工作方式下,装置输出电压以单体电池 2.23V×N设定。当蓄电池回路充电电流 达到 0.1C10A时,自动转入恒流充电(主充)方式。 4、蓄电池电压温度补偿功能:
0~99KΩ
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九洲电气直流产品用户选型方案
接地电阻分辨率 母线电压误差: 母线接地电阻误差: 支路接地电阻误差: 检测路数: 运行方式: 最大功耗: 测试母线段数: 电池输入:电压测量范围: 电流测量范围: 温度测量范围: 误差: 巡检周期: 检测只数: 运行方式: 最大功耗: 3、监控配置 防护等级: 操作方式: 通讯接口:
对于 500AH 以上电池的大中型系统,由于电池布置的特殊性(一般为架式摆放,蓄电池 组和充电装置不放在一起)可采用将电池巡检仪的检测部分与电池摆放在一起,通过通讯接 口(RS422)将采集量上传,操作控制在充电机或馈线柜上完成的方式。
特别说明:
1、系Байду номын сангаас可配置多功能监控装置
JZ-MC-TS 多功能能监控装置,是以当今国际流行的大规模单片机为核心的工业控制器。
40A~60A 充电机选型方案
按钮 指示灯 指示灯 指示灯 互投转换开关
PowerLeaderTM2000智能监控装置
项序 工作 停止 主充 均充 浮充 设定 手动打印 自动打印 故障 电源
工作 停止
设定
手动 打印
浮充
均充
自动 打印
印标题 打印
IP20 触摸屏/键盘操作 RS-232, RS-485
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九洲电气直流产品用户选型方案
附:充电机系列产品方案及方案代号(供参考)
电源模块
序 系列产品名称 额定电流

形式 数量
微机监控装置
性质
形式
1 第一系列充电机
30A
液晶屏 立式 3×10A
触摸屏
2
第二系列充电机 40A~60A
立式
4~6×
液晶屏
采用人工智能及模糊控制的方法,通过监测电源系统的工作状态和运行参数,显示于触摸液
晶显示屏上(也可以是非触摸屏液晶显示器),画面丰富、显示直观。
可接受人工输入的数据或工作参数和指令,控制电源系统工作在设定的状态下。并可通
过 RS-232 或 RS-485 通讯接口向远程控制终端传送数据信息。 集充电管理监控自动化、母线接地及支路接地巡检、电池电压巡检等多种功能于一体,
液晶屏键盘控制或触摸屏控制。 常规配置 单母线,单组蓄电池,母线调压。
交流电源 蓄电池
充电模块
单路输入(双路可选)
50AH、65AH、100AH/12V 18 只或 100AH、2V/108 只
10A×3(立式模块)
监控装置
控制母线 调压方式
控制回路
卧式多功能监控装置。 板式调压硅链 8 路 (含报警/闪光可选)
二、系统特点 1、功能齐全
两路交流接入单元,能实现两路交流电源的手动、自动切换,交流两路电源输入可主从备 用(可选)。输入的交流电经高频电源模块转换成直流电,该直流同时给负载供电和蓄电池组 供电。智能监控装置控制整个系统,实现故障告警、显示、键盘操作、电池充电管理、远程 通信等功能。系统集成了交流配电、直流配电、高频电源模块、智能接地巡检单元、智能电 池巡检单元和智能监控单元。采用标准通讯协议,全兼容微机监控,实现数字化远程管理。
五、使用条件
海拔高度:不超过 2000m; 环境温度:-10℃≤T≤40℃; 环境湿度:不超过 90%PH(无凝露); 大气压力:86~106KPa; 使用环境:没有导电及易爆尘埃,没有腐蚀及破坏绝缘的气体的场所; 使用地点:无强烈震动和冲击。
六、技术指标
输入电压范围: 380V±15%;
电网频率:
当蓄电池回路的充电电流达到 0.1C10A时,充电装置自动转入对电池的恒流——恒流限压 充电工作方式,在第一阶段以 0.1C10A的定量限流方式进行充电,当电池端电压达到设定的均 衡充电电压时,自动转入第二阶段恒压——恒压限流充电,恒压充电电压按单体电池电压 2.35V×N设定。 2、恒压充电(均充)工作方式:
四、计算机通讯
1、信号采集
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九洲电气直流产品用户选型方案
1.1 模拟量采集:充电机电压、充电机电流、控母电压、控母电流、蓄电池电压、蓄电池 电流(1、2)、交流 A 相电压、B 相电压、C 相电压,交流 A 相电流、B 相电流、C 相电流等 13 路模拟量采集通道。
1.2 开关量采集:(工作状态)工作/停止、充电/放电、主充、均充、浮充状态。 9 路开关量采集通道:模块故障、母线接地、馈线开关报警、蓄电池熔断器断、避雷器报 警、蓄电池电压低、三路备用 1.3 开关量输出(2 组干接点):12 路开关量输出通道:模块故障、母线接地、馈线开关 报警、蓄电池熔断器断、避雷器报警、合母电压超限、控母电压超限、输出电流超限、交流 故障、蓄电池电压低、二路备用。 1.3 电度量采集:可选的 2 路电度量采集通道。 1.4 温度量采集:可选的 1 路温度量采集通道。 2、通讯方式选择 JZ-MC)-Ⅳ型智能监控装置具有 RS-232 或 RS-485 通讯接口与上位机通信,用户可根据现 场实际情况来选择通讯接口。出厂默认设置为 CDT 规约(推荐)。同时,还可提供 MODELBUS 规约、103 规约等。 3、系统通讯报文格式 本系统采用异步串行通讯,数据为八位,停止位一位,无奇偶校验位。波特率可根据用 户要求在 600-4800 之间选择。波特率的值是在参数设定界面由用户输入的,输入时要键入有 效波特率值,波特率的出厂设置值为 1200。
合闸回路
4 路(报警可选)
适用环境 35KV 变电站、中(小)型开闭所
外形尺寸
2260×800×600(mm) 2360×800×600(mm)
2360×800×550(mm) 开关选择 GM32/GM100/5SX5/C32H
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九洲电气直流产品用户选型方案
注:如果您有特殊要求我们可根据您的需要设计制作。
3、安全可靠接地巡检
智能接地巡检仪,是以单片机为核心的工业智能检测仪器,采用直流检测法,利用平衡 电桥与不平衡电桥,检测母线对地的绝缘电阻。不向直流系统输入信号,不受直流馈线对地 电容影响。支路对地的绝缘电阻的检测使用电流差值计算,准确计算出各支路的正、负端接 地阻抗,当检测到接地阻值小于设定阻,设备给出报警信号。
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九洲电气直流产品用户选型方案
口与周边设备或远程监控中心联机组网,实现远程监控,通用性强。
5、完善的充电模式
可根据蓄电池容量连续设定限流点,根据电池品种设定主充电流、均充、浮充电压,可 对电池进行容量测试,主、均、浮充自动转换,根据电池放电情况及交流供电情况自动选择 充电曲线。 6、齐全的保护
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九洲电气直流产品用户选型方案
30A 充电机选型方案
按钮 指示灯 指示灯 指示灯
互投转换开关
调压转换开关
PowerLeaderTM2000智能监控装置
项序 工作 停止 主充 均充 浮充 设定 手动打印 自动打印 故障 电源
工作 停止
浮充
设定 均充
手动 打印
自动 打印
印标题 打印
复位
单层立式模块,充电、馈线一体柜, 平面布置
50Hz±10%;
输入过压告警: 437±5V;
输入欠压告警: 323±5V;
电网调整率:
0.1%;
输出电流稳定范围: 0—100%;
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九洲电气直流产品用户选型方案
输出电压稳定范围: 180—300V(220V 系统) 80—150V(110V 系统);
稳压精度:
≤±0.2%;
稳流精度:
≤±0.2%;
10A 触摸屏
3 第三系列充电机
60A
卧式
4~6× 10A
液晶屏 触摸屏
4 第四系列充电机 80~100A 卧式 4~5× 触摸屏 20A 触摸屏
5 第五系列充电机 120A
液晶屏 卧式 6×20A
触摸屏
6
第六系列充电机 120A~260
卧式
液晶屏 n×20A
A
触摸屏
卧式 卧式 卧式 卧式 卧式 卧式
1KΩ 小于 1.5% 小于 15% 小于 20% 0~96 路 (可扩展) 连续运行,自动巡检 50VA 单母线或单母线分段 单电池电压 0~18V(可设定);电池组 0~300V 0-1000A (可选传感器) -25~125 °C 电压 0.5%;电流 0.5%; 温度 2 °C <45S 108 路 (可扩展至 144 路) 连续运行,自动巡检 50VA
达到高度集成化。
还可实现开关状态显示,各种故障报警功能。输出报警干接点。
2、多功能监控装置的技术指标
电源电压:220V±10% (AC or DC)
电网频率:50Hz±10%
控制输出电压 Uo:-6.5V~+6.5V,0V~5V
直流输入:0V~5V 或 0~100mA,8 路(其中 2 路备用)
接地输入:接地电阻报警范围
智能接地巡检仪具有电压检测功能,当母线的电压超出设定范围时,会进行母线欠压和 母线超压报警指示。同时本设备能储存 180 条报警纪录。并可通过 RS-232、RS-485 通讯接口 向远程控制终端传送信息,可保证电力系统安全运行。
4、智能化监控
微机监控装置能自动采集交流、直流、电源模块的参数和工作状态,通过 RS232 口或 RS485
纹波系数:
≤±0.1%
均流不平衡度: ≤3%
功率因数:
≥0.92;
效率:
≥92%;
噪声:
50dB;
可靠性指标:
MTBF100000hr;
七、系统扩展方案
配置为 50A 以上充电机、300AH 以上蓄电池的系统,根据其使用场所和用户的不同要求, 可做成不同的配置方式:一充一馈、一充二馈、一充多馈、二充二联多馈、三充二联(或四联) 多馈等情况。接线方式可分成单母线、单母线分段、小系统的联络(分段)开关可配置在馈 线柜内;大系统的联络(分段)开关,可配置为单独的联络柜。系统参考方案:120A 以上充电 机配置图。
蓄电池的运行环境温度以 25℃为基准,根据对蓄电池的运行环境温度的监测,判定对蓄 电池电压温度补偿的量化值,对单体蓄电池的电压温度补偿每单位温度为:-3.3mV/℃,整组 蓄电池电压温度补偿值为:
Ut=-3.3×(t-25)N/1000 (V) 式中:t-电池运行环境温度(℃) N-蓄电池单体数 Ut-蓄电池充电电压温度补偿值(V)
交流电压过高、过低保护,缺相保护,雷电保护,输出过压、欠压保护,限流过流保护、温 度过高保护、蓄电池过放保护。
三、充电管理 以阀控式密封铅酸电池为例:
根据对蓄电池的充电取样信息,智能监控装置可按预定的管理程序自动完成充电方式 的选择及转换,并可对蓄电池进行充电的动态管理,使蓄电池始终处于满容量状态下运行。 1、恒流充电(主充)工作方式:
九洲电气直流产品用户选型方案
一、系统概述
随着我国电力事业的迅速发展和大规模技术改造的投入,对直流开关电源设备和系统的 要求越来越高,过去的相控电源和磁饱和式电源存在稳压、稳流精度差、纹波系数大及对输 入电网谐波污染严重等缺点,已不能满足我国电力工程和各行各业发展的需要。我们公司生 产的 JZ 系列智能高频开关电源系统具有稳压稳流精度高、响应速度快、噪声小、效率高等优 点,并且可以很方便的实现“四遥”功能和 N+1 冗余备份,使得开关电源系统运行更加安全 可靠。本系列产品其核心部件为 JZ—××××××系列高频电源模块和 JZ-MC-××智能监控 装置。整机容量可根据用户的需求进行组合设计,可以满足用户各种特殊要求。
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