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

操

作

使

用

说

明

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。

监视的模拟量如：合闸母线电压、蓄电池组电压/电流/、控制母线电压/电流等

监视的开关量如：直流开关状态、熔断器状态、绝缘状态、模块状态等；

c、和上位机通讯联系，实现遥信、遥测上传。

4、馈出线路

将直流电源分配和输送到各用电负荷。包括直流断路器和出线。

三、功能特点

1、系统采用了高频开关电源模块并采用N+1模式运行，电压质量和系统可靠性大大提高

2、系统采用了微机系统监控，实现了系统和蓄电池的智能化管理和远程通讯，可实现电站

无人职守。

四、使用条件

户内使用

环境温度：-5-45℃

湿度≤ 90%

气压：80-100KPa

海拔：2500米以下；

五、规格及参数

额定输入：~ 380V±15%

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

主要功能和性能

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。

电压调节

充电模块接受监控模块的指令，调节输出电压到设定值。电压调整范围可以在输出电压下限（一般为198V\99V）和上限（一般为286\143V）之间。

限流

指将充电模块的最大输出电流限制在一定的范围内，以控制电池充电电流，防止电池过流充电。充电模块采用无级限流技术，即在输出电流额定范围内，可限流在任意点，分辨率为1%。

地址设置

每个充电模块都应该有一个地址。

在充电模块的面板上有电源指示灯，保护指示灯，故障指示灯和电压\电流显示表头。电源指示灯：指示充电模块内部工作电源是否正常。

保护指示灯：指示充电模块处于保护状态，包括交流输入过/欠压，输入缺相，输出欠压等。故障指示灯：指充电模块因故停止输出，且故障因素消除后，模块仍不能恢复工作，如输出过压等。

电压\电流显示表头：指示充电模块输出的电压和电流，有切换开关来切换显示。

2.1.2主要性能

软开关技术

采用软开关技术，可以大幅减小功率开关器件的开关损耗，提高转换效率；同时，由于电压变化率（dv/dt）或电流变化率（di/dt）相对减小很多，功率开关器件承受的电应力较小，可靠性得到了提高；另外，由于dv/dt或di/dt的减小，高频开关电源产生的电磁干扰也有很大的改善。

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。

这种均流方案的优点表现在两方面：

1. 均分负载不平衡小于5%（通常在3%左右）。

2. 作为“主模块”的充电模块是通过比较任意产生的，当“主模块”因某种原因退出工作（电气上完全隔离）后，系统将自动再比较出一个输出电流最大的模块作为“主模块”，并自动重新调整输出，达到新的平衡。这样可以避免模块出现故障时造成系统崩溃。

L

-

均

充电模块多台并联时的均流原理框图

短路回缩

充电模块外部输出发生短路时，充电模块自动降低输出电压和电流。有效防止外部事故对充电模块的损坏和事故的进一步扩大。

输出过压自琐

充电模块输出电压一旦超过内部设置的过压保护点，便自动关机，停止输出，只有重新开机才能启动输出。防止充电模块输出过压损坏外部设备。

保护自动恢复

充电模块内部具有完善的保护功能，一旦引起保护的条件消失，保护自动解除，模块