第一部分直流电源系统培训

第一部分高频开关直流电源系统培训

1.系统基本组成

系统基本由交流输入部分、整流充电模块、降压装置、母线联络及馈线输出开关部分、系统监控部分、绝缘检测装置、蓄电池、电池巡检装置、放电装置、DC/DC48V输出部分、逆变器、闪光装置、事故照明装置等构成整个直流系统。

1.1交流输入部分

●交流输入切换装置

主要由2路交流进线自动空气开关1QF、2QF，电气/机械连锁的交流接触器1KM、2KM构成。交流输入回路一般位于充电馈电一体柜或充电柜屏后下部。

●防雷装置

主要防止交流冲击直流系统模块，比如：雷击、高次谐波的交流进入直流充电模块。此板上有三个交流变压器（输出12V电压进微机检测）和三个压敏电阻。03版以前的吸收板交流变压器输出为20V左右进微机。

1.2整流充电模块

TEP-M系列高频开关电源模块采用全桥变换零压零流软开关技术，采用PWM脉宽调制技术，开关管的频率提高到25千赫芝左右，完成AC→DC电源变换或DC→DC电源变换。效率可达到93%，输入Ue±15%，输出电压90%Ue~130%Ue，输出电流0%Ie~105%Ie。具体原理可见使用说明书。

1.3降压装置

由分5级的降压硅链2CWL、手动调压开关1QK（型号LW5D-16H5890/3）、投切用大功率继电器K1~K5（型号JQX-58F）等构成。降压装置一般位于充电馈电一体柜或充电柜屏后上部。对于特殊要求的降压系统的几种形式：（1）、在主降压装置加旁路开关。（2）、在主硅链旁加备用硅链。（3）、综合以上两种。（4）、单独装自动调压装置。

1.4母线联络及馈线输出开关部分

馈电装置一般指直流系统输出部分，包括合闸母线开关、控制母线开关、母线开关、联络开关、逆变输出开关、48V输出开关等组成，根据不同要求安装在馈电柜内或充电柜的下面。一般情况合闸回路开关的出线直接连接开关的出现端，其他输出开关出线全部引到馈线端子上。

1.5系统监控部分

主要完成以下功能：直流电源系统各参数点（交流输入电压、充电机输出电压、充电机输出电流、蓄电池充/放电电流、动力母线电压、控制母线电压、正负母线对地电压）的测

量、显示、越限告警功能；控制充电机对蓄电池按DL/T459-2000标准规定直流电源系统运行曲线运行（蓄电池管理功能）；根据需求完成DC/DC 48V（24V）电源监控，DC/AC逆变电源监控，外接负载蓄电池活化充放电控制功能；实现对直流母线绝缘监测、16回支路接地选线，18只（组）×2蓄电池巡检功能；实现对直流电源系统内其它智能装置通讯管理，完成对综合自动化系统后台监控通讯，完成四遥功能。随着公司的发展，产品的不断改进，微机控制器的程序版本也随着客户的需求和建议不断升级和改进，在处理不同版本的微机故障千万要注意。每种程序版本使用要对应相应的主板，以便支持其工作。

1.6绝缘检测装置

同时在线检测多个（D型装置可以检测512个馈线支路）馈线支路接地状况，可显示接地支路号、接地级性、支路接地电阻和接地日期时间。循环显示母线电压、负母对地电压、正母线对地电阻和负母线对地电阻。采用直流传感器，不受对地电容影响。中文界面，易学好用。具有RS232和RS485接口，可与上位机通信。C型装置还可以检测馈线空气开关的状态，但有110V和220V之分。C、D型装置采用分布式采集单元，通过485通行方式进行同主机通信。同时C、D型装置具有母线绝缘月变化曲线图，可以提前预知直流系统母线绝缘变化趋势。另外在使用中一定要注意C、D型装置采用的采集单元也不同，在维修更换时千万注意区分。

1.7蓄电池巡检装置

同时在线监测蓄电池组所有单体蓄电池（112只×1组或56只×2组）运行工况、4路特征点温度、2路蓄电池组总电压、蓄电池组充/放电电流。采用线性光隔技术，利用电阻分压、高压低阻模拟开关切换监测点，无继电器机械接点部件，安全可靠，寿命长。液晶汉字显示，软件校准检测量零点与放大倍数。RS232/RS485通讯端口上传信息量。使用中注意各个不同的电池组的转接盒的接线方法和不同规格的电池巡检仪的相互改正的方法。

1.8放电装置

蓄电池作为备用电源在直流系统中起着极其重要的作用，从而在电力、通信、金融、交通等各行各业中得到广泛的应用。判断蓄电池组性能的好坏，最可靠和最有效的方法就是对蓄电池组进行核对性放电。目前常用的放电设备主要使用可变电阻、电阻盘、碳棒、水槽等，需要人工调节放电电流，控制精度低，工作繁复，劳动强度大。若采用相控逆变方式对电池放电，虽没有上述缺点，但其为脉冲放电，电流纹波很大，对电池造成不良影响，并对电网造成很大污染。若在放电过程中电网停电，有可能引发意外事故。

我公司研制开发成功的TEP-F系列PTC电阻型恒流放电装置采用新型功率元件，全新

的控制原理，体积小，重量轻，放电电流在大范围内连续可调，稳流精度高。监控单元采用大屏幕液晶全中文显示，友好的菜单式人机操作界面，完成对装置运行参数和工作状态的监控，在达到放电终止电压或设定时间后能自动停止放电，监控单元自动计算处理放电数据和放电曲线。通过通讯接口，监控单元可将实时数据后台监控系统，完成数据记录、分析、报表和打印等工作。

1.9DC/DC48V通信部分

通讯电源模块安装/连接与充电电源模块安装/连接过程相似，只不过通讯电源模块输入输出端口均为2芯，航空插头尺寸小于充电电源模块。最后切记通讯电源模块后面板15芯D型端子与充电电源模块后面板15芯D型端子不能并接，只需要将电压电流采样信号接入微机监控单元。

1.10事故照明装置

事故照明装置是正常时由交流供电，当交流发生故障消失时，自动切换到直流电源供电的一种装置，该装置主要由交、直流接触器，中间继电器以及空气开关组成。

我公司事故照明装置原理图如下：

事故障照明装置的工作方式为：（如上图所示）当有交流电输入时，经过空气开关2QA，使KA1、2KM线圈得电，从而使2KM的主触点吸合，2KM的常闭触点、KA1的常闭触点断开，使1KM的线圈失电，导致KM1的主触点断开，由交流电源来提供事故照明的电源；当交流输入消失时，线圈KA1、2KM失电，使2KM主触点断开，线圈1KM经KA1、2KM的常闭触点得电，从而使1KM的主触点吸合，由直流系统来为事故照明提供电源

1.11闪光装置