北京鼎汉-交直流电源装置

1.1 投标人基本情况表
附：公司组织机构图，经年检的法人营业执照副本，税务登记证复印件
公司组织结构图
经年检的法人营业执照副本
企业税务登记证
1.2 质量保证能力证明1.
2.1 ISO9000质量管理体系认证证书
1.2.2 ISO14001环境管理体系认证证书
1.3 OHSAS18001职业健康安全管理体系认证证书
1.4 直流屏型式报告
1.5 交流屏型式报告
1.6 产品型号使用证书
1.7 CE认证
1.8 远动专利证书
1.9 近年完成同类投标物资供货业绩表1.9.1 近年销售业绩
注：后附详细业绩信息表及合同复印件
投标单位（公章）：北京鼎汉技术股份有限公司
日期：2013年7月15日
1.9.2 鼎汉公司销售业绩清单
以上总计1098套
以上总计1158套
1.10 产品技术手册
概述
智能高频开关交直流电源系统是北京鼎汉技术股份有限公司集多年开发经验和设备网上运行经验，针对行业用户对直流电源系统高可靠性和高性能要求而设计的新一代电源产品。

其由交流输入配电部分、整流部分、直流输出部分、监控部分等组成。

主要应用在发电厂、水电站以及各类变电站、开闭所和用户变中。

该系统为断路器分、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。

其主要特点如下：采用开关电源特有的模块化设计，冗余热备份。

超宽的电压输入范围，电网适用性强，可用于环境相对恶劣的场所。

充电模块可带电插拔，在线维护，方便快捷。

充电模块采用国际最新软开关技术，转换效率高，电磁干扰小。

硬件低差自主均流技术，模块间输出电流不平衡度典型值3％。

充电模块通过CE安规和电磁兼容认证，可靠、安全。

开放式接口设计，具有强大的通讯功能，很方便实现与变电站RTU装置或电
厂计算机监控系统DCS相连。

蓄电池自动管理及保护，实时自动监测蓄电池工作状态及各项参数。

在长期的应用实践中，我司的智能高频开关直流电源系统产品逐渐形成了特有的技术风格，自然冷却、智能温控型风冷、电磁兼容、电子型自动切换、自动校准式绝缘监测、完善的防雷装备等特点自成一格。

这些风格源自应用，辅以理论的支撑，为我们的用户带来了良好的效益。

工作环境条件
环境温度－15℃～+45℃
相对湿度日平均值不大于95%；月平均值不大于90%（25℃）。

海拔高度≦2000m
地震烈度≦7度，水平加速度0.25g，垂直加速度
安装条件户内场所
设备采用标准
GB7251 《低压成套开关设备和控制设备》
IEC60439-3 《低压开关设备和控制设备组合装置》
GB1497 《低压电器基本标准》
JB/T8456 《低压直流成套开关设备》
ZBK45017 《电力系统用直流屏通用技术条件》
DK/459 《充电、浮充电装置技术标准》
DL/T5044-95 《火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定》
DL/T637 《阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件》
DL/T5120 《小型电力工程直流系统设计规范》
GB50171 《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》GB50172 《电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范》
TB10080 《铁路电力牵引变电所所用电系统设计规范》
《低压配电系统的电涌保护器（SPD）》
如在供货前，颁布了新的国家和国际标准，则执行新的标准。

交流系统方案介绍
主要技术参数
交流输入电压：三相380V（-20%~+20%）& 单相220V（-20%~+20%）
额定频率：50Hz
系统接地方式：TN-S
工频耐压水平：2kV、1min
外壳防护等级：IP30。

柜体应采用标准设备尺寸(宽深高)：800mm600mm2260mm。

交流盘运行方式及性能
所用交流电源有两路交流电源，一路由接入母线上的一台单相所用变压器供给，另一路由接入10kV系统的三相所用变压器供给，两路进线电源均设电源自动投入装置。

设有一段380V母线和两段220V母线，母线之间设有母联开关，可配合电源自投装置自动投切，正常时，由三相电源带三段母线供电，当三相电源因故退出，单相电源自动投入，供两段AC220V母线负荷。

配电采用母排方式，每路输出均设短路过流保护，并配有带报警辅助接点的自动空气断路器，并配置信号指示等组件。

相关信号送变电所监控系统。

空气断路器的技术特性满足系统短路容量的要求。

进线与馈线断路器在线路故障时确保跳闸时间相协调。

所有受电、馈电回路都应设短路保护。

受电、馈电开关在分、合、故障跳闸状态有明显位置指示故障跳闸时根据需要发送当地和远动信号。

为满足无人值班要求，重要负荷开关能远方控制分合。

直流系统方案介绍
系统概述
智能高频开关直流电源系统由交流输入配电部分、整流部分、降压部分、直流输出馈电部分、监控部分以及绝缘监测部分组成。

在系统各组成部分中，交流输入配电部分主要由交流配电单元组成；整流部分由充电模块和隔离二极管组成；直流输出馈电部分由降压硅链、绝缘监测、合闸分路和控制分路组成，监控部分由监控模块和配电监控组成。

原理图如图1所示。

图1 智能高频开关直流电源系统原理框图
系统能量流如图2所示。

负载
充电模块
交流输入配电输出
交流正常时
电池
交流停电或异常时
图2 系统能量流动图
监控部分采用集散方式对系统进行监测和控制。

充馈电柜的运行参数和充电模块运行参数分别由配电监控电路和充电模块内部的监控电路采集处理，然后通过串行通讯口把处理后的信息上报给监控模块，由监控模块统一处理后，显示在液晶屏上。

主要技术参数
指标
类别名称
220V系列110V系列
输入方式三相四线制/单相
输入参数
输入电压三相380V（-20%~+20%）；单相220V
直流馈电单元
合闸母线和控制母线共用同一根负母线。

充电模块中一部分模块将直流电源输出到合闸母线上，这部分模块被称为合闸模块。

另一部分模块将直流电源输出到控制母线上，这部分模块被称为控制模块。

从合闸模块输出的直流通过合闸母线和输出空开后输出到负载，为电力线路分合闸提供电源。

从控制模块输出的直流通过控制母线和输出空开后输出到负载，为电力监控线路提供电源。

合闸母线上接有电池，一方面为电力线路分合闸时提供瞬时大电流，另一方面为电力操作电源系统提供备用电源。

正合闸母线和正控制母线之间接有降压硅链，调整控制母线电压。

整流单元
工作原理
充电模块由前级的三相无源PFC电路和后级的DC/DC电路组成。

在两个主电路之外还有辅助电源以及输入输出检测保护电路。

充电模块工作原理见图3。

图3 充电模块工作原理框图
1）前级三相无源PFC电路由输入EMI和三相无源PFC组成，用以实现交流输入的整流滤波和输入电流的校正，使输入电路的功率因素大于，以满足DL/T781-2001中三相谐波标准和GB/T 中相关EMI、EMC标准。

2）后级的DC/DC变换器由PWM发生器控制前级PFC输出的DC电压、经过高频变压器输出后再整流滤波输出DC电压等电路组成，用以实现将前级整流电压转换成电力操作系统要求的稳定的直流电压输出。

3）辅助电源在输入三相无源PFC之后，DC/DC变换器之前，利用三相无源PFC的直流输出，产生控制电路所需的各路电源。

4）输入检测电路实现输入过欠压、缺相等检测。

DC/DC的检测保护电路包括输出电压电流的检测，散热器温度的检测等，所有这些信号用以DC/DC的控制和保护。

主要功能
1．保护功能
1）输入过/欠压保护
模块具有输入过/欠压保护功能。

当输入电压小于欠压设定值或大于过压设定值后，模块保护，无直流输出，保护指示灯（黄色）亮。

电压恢复到正常范围后，模块自动恢复工作。

2）输出过压保护/欠压告警
模块具有输出过压保护欠压告警功能。

当输出电压大于过压设定值后，模块保护，无直流输出，告警指示灯（红色）亮。

模块不能自动恢复，必须将模块断电后重新上电。

当输出电压小于欠压设定值后，模块告警，有直流输出，保护指示灯（黄色）亮。

电压恢复后，模块输出欠压告警消失。

3）短路限流
模块具有短路限流功能。

当模块输出短路时，输出电流不大于40％额定电流。

短路因素排除后，模块自动恢复正常输出。

4）过温保护
模块的进风口被堵住或环境温度过高导致模块内部的温度超过设定值时，模块会过温保护，模块面板的电源指示灯（绿色）和保护指示灯（红色）亮，模块无电压输出。

当异常条件清除，模块内部的温度恢复正常后，模块将自动恢复为正常工作。

2．其它功能
1）风扇温度控制
模块采用温度和电流联合控制风扇转动的方式。

风扇转速分为停转、半转和全转三档，通过对输出电流和模块温度综合考虑进行风扇调速控制。

2）故障显示
模块故障时，相关的告警信息以故障代码的形式在LED上实时的闪烁显示。

按下显示切换按钮后LED回到电压显示。

说明：充电模块故障代码如表1-1所示：
表1-1 充电模块故障类型和代码对应关系
如果同时有多个告警或故障产生，相对应的代码相加，就是显示的代码。

例如：模块故障和关机故障，即E10+E20 = E30。

3）通信功能
模块可以RS485方式与上位机通信。

将模块输出电压和电流、模块保护和告警信息发送给上位机，接受并执行上位机下发的控制命令，见下表。

表1-2 充电模块通信功能
监控系统
组成结构
错误!未找到引用源。

为PSM监控系统结构图。

图4 监控系统结构
智能监控模块PSM系列是鼎汉全自主开发的新一代智能监控核心部件，适用于信号电源、通讯电源、安全门电源、电力操作电源等各个领域。

采用了工业级ARM9 系列CPU 硬件平台，Linux操作系统软件平台，硬件和软件都具有极强的扩展性和灵活性。

通讯功能支持多种工业标准通讯接口（RS485/CAN/ETHERNET），采用240*160点阵的液晶显示屏，中文菜单界面，操作简便快捷。

监控系统的主要特点：
（1）系统监控主要由监控模块（PSM-7）和交流采样模块（PSA-1）及直流采样模块（PSD-1）组成。

（2）系统监控采用RS485接口与用户监控主机通讯。

（3）监控提供4个继电器故障干接点告警信号，另外还有4个备用干接点。

（4）系统监控可通过RS485与系统内的驱动模块、充电模块、绝缘监测仪、电池巡检仪以及电源模块通讯，获知各电源模块的状态，及时将告警信息反馈给用户。

（5）系统监控具有蓄电池充放电管理功能，可对蓄电池进行智能化的充放电管理，报告电池状态，并可通过面板设置蓄电池参数。

如增加电池巡检仪，则可对每节蓄电池进行监控，检测蓄电池故障，及时通知用户进行维护。

（6）显示及历史纪录存储功能。

可通过监控单元的大屏幕液晶显示面板，显示电源系统的所有状态信息，工作参数、故障状态一目了然。

PSM监控模块
PSM监控模块可以实现以下功能。

1、电池管理
PSM监控单元可以完成对电力操作电源系统中的蓄电池进行智能管理（如：电池充放电管理、电池容量监测、电池测试等）。

手动管理手动保护自动管理浮充管理均充管理测试管理限流管理预限流温度补偿
容量计算监控模块
（PSM 系列）
图5 PSM 电池管理功能
电池管理模块完成以下功能：
手动模式：
手动管理主要用于手动对电池进行日常维护和管理。

自动模式：
根据设定的浮充电压，控制充电模块的输出电压，对电池进行浮充。

根据设定的温补系数，在电池浮充时进行温补。

温补的温度范围为－5～40℃，补偿电压范围为－2～2V 。

根据设定的均充电压，控制充电模块的输出电压，对电池进行均充。

均充有自动均充（电池容量小或充电电流大为条件）和定时均充两种。

完整的自动均充
过程为：限流均充（电池限流点）－> 衡压均充（均充电压）－> 稳流均充（稳流充电时间）－> 转浮充。

定时均充一般按设置的均充时间均充即可。

均充正常完成后，电池容量要复位。

均充时，如出现系统异常（如充电模块通讯中断、电池熔丝故障、均充保护时间到等）要转浮充。

根据设定的测试电压，控制充电模块的输出电压，对电池进行测试。

测试有手动测试和定时测试（自动测试）。

手动测试和定时测试是判断在电池达到测试中止电压时，放电时间能否达到设定值，如果不能达到，则产生告警，此告警在
延时一定时间后（5分钟）自动恢复。

短测试是在放电5分钟后，判断电池放电电流的差别如果大于10A（可设置），则产生告警，延时一定时间后（5分钟）自动恢复。

在交流停电后、均充开始前、测试结束后和监控单元上电时，进行预限流，防
止电池充电过流。

预限流的目标是在满足负载的前提下，使得电池的充电电流
小于设定的充电限流点（取80％）。

在均充和浮充状态下，根据设定的电池充电限流点，对充电电流进行管理。

如
果充电电流超过限流点，进行限流。

如果充电电流小于限流点的90％，放开限流。

限流和放开的目标为限流点的95％。

如果电池容量设置的很小，要考虑90％和95％的死区。

每10秒钟进行一次电池容量的积分运算。

如果是充电则按照设定的充电效率直接计算充电容量。

如果是放电则按照设定的放电曲线采用线性插值法，先计算
当前放电电流下的放电时间，再计算放电容量。

在小于和大于放电电流时，采
用衡容量法计算放电时间（即分别按和时的等效容量折算放电时间）。

每组电池的容量分别计算。

根据设定的参数，对电池保护进行管理。

电池管理充放电实现曲线说明。

图6 电池充放电曲线及有关参数、术语示意图
注：
[1]续流均充开始
[2]均充结束，浮充开始
[3]浮充结束，放电开始
[4]放电结束，限流均充开始
[5]限流均充结束，恒压均充开始
2、监控功能
通过配置采样模块可以获取系统输入电压、电流，母线电压、电流，电池电压、电流以及温度，和系统各种开关量的状态；通过配置协议转换模块，可以完成对系统中其它设备进行数据采集（如：电池巡检仪、绝缘监测仪等）。

1）充电模块的监控功能：通过RS485口/CAN连接充电模块的通讯口，可对充电模块的电流和电压等数据进行采集，并实现对模块的电流和电压进行控制。

2）绝缘检测仪的监控功能：可实现对绝缘检测仪进行数据采集，实时获得系统母线及其各支路的对地绝缘状况。

3）电池巡检仪的监控功能：可实现对电池巡检仪进行数据采集，实时获得电池单体电压。

4）系统内部配电状态监控功能：对系统配电信息，进行数据采集和告警输出。

5）扩展通讯协议功能：能以RS485或以太网接口方式，支持鼎汉协议进行通讯，可扩展支持用户自定义其它协议。

6）具有菜单界面和按键接口操作功能：可以浏览设备信息，在线设置系统和设备参数，具备中文菜单显示功能。

7）遥信、遥调、遥测和遥控功能：通过RS485/以太网接口，支持Modbus，CDT91等通用协议，与后台集中监控主机进行通讯，可以实现对系统及其各设备进行遥信、遥调、遥测和遥控功能（获取系统实时状态量信息，在线设置设备参数，调整电池管理模式）。

3 、告警功能
具有声光告警、文字提示告警和干接点输出告警功能，并记录系统历史告警。

用户可为每种告警类型设定对应继电器输出。

历史告警和当前告警支持循环存储，当前告警可保存50条，历史告警可保存210条。

在前端配电输入发生异常情况或配电输出发生故障（如：系统三相交流输入过压、欠压等）时，监控单元实时显示当前的系统状态，并产生对应的告警信息，同时进行声光告警、记录告警信息、上传告警信息及其异常状态量到系统后台集中监控。

后台工作人员可以及时了解系统的运行状态，做到设备运行实时可控。

监控单元提供的历史记录功能，便于现场维护人员可以查询历史记录，获得故障设备名称、告警发生时间、告警终止时间。

方便准确定位故障点，减少故障的处理时间，降低故障造成的财产损失及影响，有效提高了电源系统运行的安全性和可靠性。

交流采样模块（PSA-1）
在电源系统中，交流配电监控单元主要完成交流配电柜的状态监测，包括模拟量实时采集、开关量检测、告警量产生，同时与监控单元通信，完成各状态量实时上送到监控单元，并接受监控单元下发的配置数据和控制命令。

直流采样模块（PSD-1）
在电源系统中，直流配电监控单元主要完成直流配电柜的状态监测，包括直流模拟量实时采集、开关量检测、告警量产生，同时与监控单元通信，完成各状态量实时上送到监控单元，并接受监控单元下发的配置数据。

远动监测模块（PSF-1）
在电源系统中，远动监控单元主要完成各进、出线开关的信号上传和下达，同时与监控单元通信，完成被控开关单元分、合信息的传达，并接受监控单元下发的分合闸动作指令。

绝缘检测仪
PSJ-1绝缘监测仪是智能高频开关直流电源系统的组件之一，用于在线监测直流母线对地绝缘状况和各支路的接地电阻和电容。

PSJ-1绝缘监测仪可以检测馈出支路32路。

工作原理
绝缘监测仪工作原理框图如下图所示。

图7 绝缘监测仪工作原理框图
绝缘监测仪工作时分为常规检测和支路巡检。

常规检测是在系统正常运行时实时监测正负母线的对地电压，测算母线绝缘电阻值。

在发生母线绝缘下降时发出报警信号，点亮
故障灯，并将故障标志上送监控模块，同时启动低频信号投向各支路。

若支路有接地电阻，则穿套在该支路的互感器会感应出电流信号，经过放大后进入AD采样，计算出该支路的接地阻抗，再从中分离出阻性和容性电流即可得出该支路的接地电阻值。

功能特点
绝缘监测仪的主要特点如下：
PSJ-1可以测量各种形式的接地：平衡接地、单支路接地、多支路接地、多支路混合接地。

PSJ-1增加了扩展通讯口，可以使多台绝缘装置同时工作。

也可以分成多段母线同时工作，并可以多台装置分上下层同时工作。

1)不向直流母线注入任何信号，且不受系统对地分布电容的影响；
2)可同时监测四段母线的电压及绝缘状况：两段控制母线，两段合闸母线；
3)当系统绝缘降低时，自动启动支路的巡检功能。

故障排除后，自动恢复初始状态；
4)配备标准的RS485 通讯接口(RS485)，可实现数据的遥测、遥信功能。

技术参数
绝缘监测仪技术参数如下
1)电压等级：DC220V/110V；
2)接地电阻测量范围：ΩΩ；
3)母线电压测量精度：≤1%；
4)母线绝缘电阻测量精度：1--5KΩ≤±Ω；Ω≤10%；
5)支路绝缘电阻测量精度：1--5KΩ≤±Ω；Ω≤10%；
6)选线回路：0-32路/单台；
7)巡检周期：≤路；
8)工作方式：连续运行、自动巡检；
9)功耗：<20VA；
10)MTBF: ≥5万小时；
11)环境温度：-10℃—50℃；
电池监测仪
PSB-1电池监测仪的主要功能是将电池单体电压进行适当转换后上报到监控模块中。

功能与特点
1) 在线跟踪监测电池组电压、单节电池电压、充放电电流、电池表面温度；
2) 24节模块结构，方便用户的接线和布局；
3) 可以配合大屏幕液晶显示器，显示直观，数据量大；
4) 配合放电器，可以检测蓄电池的内阻和容量；
5) 带隔离的RS-485通讯接口，可实现数据的远传；
6) 带有报警输出的继电器触点；
7) 开放式协议，可与不同的监控装置联机通讯。

1.11 设备的产品样本。