GZDW系列智能高频开关直流电源装置设计选型手册

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2.1.3充电模块使用注意事项
在实际使用充电模块中,有以下几点需要注意:
(本节中如果不特别说明,所有模块均指充电模块)
模块均流:
模块出厂已经经过严格的均流调试,任何模块在设置为相同输出电压的情况下,不需要作任何均流调整,模块也不提供外部调整的器件。均流指的是连接到同一母线上的模块均分负载。
根据上述说明,要求控制模块和合闸模块之间只作通讯连接,充电模块和监控模块之间只作通讯连接!
单电池组单母线分段:
无降压装置GZDW30,见图1-4-1
有降压装置GZDW32,见图1-4-3有降装置GZDW34,见图1-4-5
单电池组单母线不分段:
无降压装置GZDW31,见图1-4-2
有降压装置GZDW33,见图1-4-4
有降压装置GZDW35,见图1-4-6
双电池组单母线分段,双组充电模块单一电压输出:
a
系统交流输入正常时,两路交流输入经过交流切换控制选择其中一路输入,并通过交流配电单元给各个充电模块供电。充电模块将输入三相交流电转换为220V或110V的直流,经隔离二极管隔离后输出,一方面给电池充电,另一方面给合闸负载供电。此外,合闸母线还通过降压硅链装置与控制母线连接,提供控制母线电源。
系统中的监控部分对系统进行管理和控制,信号通过配电监控分散采集处理后,再由监控模块统一管理,在显示屏上提供人机操作界面,还可以接入到远程监控系统。系统还可以配置绝缘监测仪或绝缘监测继电器,监测母线绝缘情况。
6、技术参数
电源系统按模块分类,有两类系统:20A模块组成系统,10A、5A模块组成系统。本章介绍了这两类系统的技术参数。
1
GZDW系列智能高频开关直流电源装置分为标准一体柜系统、小型一体柜系统(以上两种充电、馈电在一个柜体中)和分屏柜系统(充电、馈电分离到多个柜体中)三种组成形式。主要应用于电力系统中小型发电厂、水电站、各类变电站,和其它使用直流设备的用户(如石化、矿山、铁路等),适用于开关分合闸及二次回路中的仪器、仪表、继电保护和故障照明等场合。
电压调整:
模块在手动工作方式下,调整电压由面板上的电位器控制。顺时针调整电位器,输出电压升高。
在自动方式下,模块电压由监控模块指令控制。
2.2直流电压采样盒
2.2.1功能
直流电压采样盒的基本功能是将直流的高压信号转换为监控模块可以采集的输入信号。由于在电源中,输出电压比较高,为了实现检测信号与高压的隔离,同时考虑消除其因直流输出浮地产生的高共模信号,采用此专用直流电压采样盒。直流电压采样盒利用隔离运放实现高低压电气隔离和信号采样,采样的弱信号经过线性放大和补偿后,转换为4V直流信号,直接送到监控模块进行处理。
动力分路
100A/200A,2~16路
控制分路
可根据需要配置
闪光分路
可根据需要配置
直流额定电压
220VDC
浮充电压
198~260VDC
均充电压
220~286VDC
纹波系数
0.05(典型值0.01%)
稳压精度
0.5(典型值0.1%)
稳流精度
0.5(典型值0.1%)
均流特点:充电模块间电流不均衡度≤3
保护参数
1
高可靠性:
采用开关电源的模块化设计,N+1热备份。
充电模块可以带电热插拔,平均维护时间大幅度减少。
关键器件全部采用高质量的进口名牌产品。
采用硬件低差自主均流技术,模块间输出电流最大不平衡度优于3%。
可靠的防雷和电气绝缘措施,选配的绝缘监测装置能够实时监测系统绝缘情况,确保系统和人身安全。
系统设计采用IEC(国际电工委员会),UL等国际标准,可靠性与安全性有充分保证。
2.2.2使用说明
直流采样盒的采样电压可以通过内部样线路板上的电位器进行调节,这对于解决在实际运输途中、搬运过程中产生振动导致采样不准问题有实际意义。
蓄电池自动管理及保护,实时自动监测蓄电池的端电压、充电放电电流,并对蓄电池的均浮充电进行智能控制,设有电池过欠压和充电过流声光告警。
1.3
1.3.1
系统的命名规则如下所示。
如GZDW33-100Ah/220表示33接线方式、电池容量为100Ah、标称直流电压为220V的系统。
1.3.2模块命名规则和型号
充电模块共有5种型号,如下表所示。
充电模块的型号列表
型号
标称输出电压(V)
额定输出电流(A)
220/20
220
20
220/10
220
10
220/05
220
5
110/20
110
20
110/10
110
10
1.4
直流电源可以选用不同的母线接线方式来适应不同容量要求和不同等级的系统。GZDW系列直流电源主要有以下8种不同的接线方式。
可设置(默认值200V/100V)
控制母线过压告警
可设置(默认值242V/121V)
控制母线欠压告警
可设置(默认值198V/99V)
充电模块输出过压保护
可设置(默认值287V/144VDC)
充电模块输出欠压告警
198V/99VDC
电池组浮充电压
可设置(默认值243V/121V,按108/54节电池)
自动/手动工作方式:
自动:在自动工作方式下,模块的输出电压、限流点、开关机均由监控模块进行控制,人工无法进行干预,如果模块设计用作合闸模块,对电池进行充电,一般应设置为自动工作方式。
手动:手动状态下,模块的输出电压有上述介绍的面板电位器进行调整,模块的输出电压、限流点和开关机等均不受监控模块控制,但可以将模块的运行参数上报给监控模块。如果模块连接到控制母线上,为单一稳定电压输出,应将模块设置为手动状态,调整电位器为需要输出的电压值,此时模块的限流点全部放开,为105%~110%。
频率
45~55HZ
输出参数
系统类别
220V系统
110V系统
动力分路
可根据需要配置
可根据需要配置
控制分路
可根据需要配置
可根据需要配置
闪光分路
可根据需要配置
直流额定电压
220VDC
110VDC
浮充电压
198~260VDC
99~130VDC
均充电压
220~286VDC
110~143VDC
纹波系数
0.05(典型值0.01%)
注意:调节电位器可使充电模块输出电压最高达到284V/142V,在系统正常时请勿随意调节该电位器。由于不同用户选择蓄电池的节数有差异,为安全起见,充电模块的输出在出厂时已整定在234V/117V浮充电压值上。
充电模块显示内容:充电模块的LED可以显示模块的输出电压和输出电流,其切换通过面板上的显示切换开关来切换。显示电压为3位,显示电压精确到0.1A,显示误差为±1个字。
输入过压告警
可设置(默认值437VAC)
输入过压切换点
470±5VAC
输入欠压告警
可设置(默认值323VAC)
输入欠压切换点
3244VAC
动力母线过压告警
可设置(默认值256V)
动力母线欠压告警
可设置(默认值200V)
控制母线过压告警
可设置(默认值242V)
控制母线欠压告警
可设置(默认值198V)
充电模块输出过压保护
电池组均充电压
可设置(默认值253V/127V,按108/54节电池)
电池组过充告警值
根据电池容量决定
电池组过压告警点
根据电池电压设置
电池组欠压告警点
根据电池电压设置
音响噪声≤40dB
1.6.2 20A充电模块组成系统的技术参数
输入参数
三相四线制
交流输入电压
380VAC±15%
频率
45~55HZ
输出参数
面板上的发光二极管分别指示模块输入电源正常(绿色)、模块保护(黄色)、模块故障(红色)。其中,模块保护包括交流过、欠压,过温、缺相,输出欠压等;模块故障包括模块输出过压。
模块面板上嵌入的电位器用来调整模块在手动状态下的输出电压,注意只有在手动方式下,调节该电位器才起作用。
充电模块地址及手动/自动拨码开关用来设置模块通讯地址和选择手动功能。
2.1充电模块
2.1.1充电模块工作原理
充电模块工作原理如下图:
三相交流电源经过EMI滤波器输入到整流电路,将交流整流为脉动的直流输出,通过无源功率因素校正(PFC)电路,将脉动的直流转换为平直的直流电源,DC/AC高频逆变器将直流转换为高频交流电源,通过高频整流电路将高频的AC转换为高频脉动的直流,此直流通过高频滤波输出。
高智能化:
监控模块采用大屏幕液晶汉字显示,声光告警。
可通过监控模块进行系统各个部分的参数设置。
模块具有平滑调节输出电压和电流的功能,具备电池充电温度补偿功能。
备有多个扩展通讯口,可以接入多种外部智能设备(如电池监测仪,绝缘监测装置等)。
现代电力电子与计算机网络技术相结合,提供对电源系统的“遥测、遥控、遥信、遥调”的支持,实现无人值守。
无降压装置GZDW40,见图1-4-7
有降压装置GZDW42,见图1-4-8
图中各个字符的含义为:
HK—合闸回路输出开关QK—切换开关
KK—控制回路输出开关KM—控制母线
HM—合闸母线M—充电模块
RD—熔断器HL—霍尔电流传感器
YB—电压变送器
图1-4-1GZDW30接线方案
图1-4-2 GZDW31接线方案
GZDW系列
智能高频开关直流电源装置
用户选型手册
汕头市联创电气有限公司
2003年3月
前言
本手册主要介绍智能高频开关直流电源装置的基本原理、系统的各个部件的详细原理和各种系统的组成及用户如何选型。
本手册适用读者:
直流电源设计单位
直流电源运行维护人员
负责直流电源的工程技术人员
名词解释:
在本手册中出现的以下名词,请按下述定义理解:
320±5VDC
充电模块输出欠压告警
195±3VDC
充电模块过热保护点
85℃
电池组浮充电压
可设置(默认值243V,按108节电池)
电池组均充电压
可设置(默认值253V,按108节电池)
电池组过充告警值
根据电池容量决定
电池组过压告警点
根据电池电压设置
电池组欠压告警点
根据电池电压设置
音响噪声≤55dB
第二章系统基本组件
电话:0754-8303207
传真:0754-8795106
第一章系统概述
本章介绍了电源装置的:
1、应用
2、特点
3、系统和模块的命名规则,系统配置和模块型号列表。
充电模块共有5种型号,可归为两类:20A充电模块,和10A、5A系列充电模块。
4、接线方式和组成形式
系统有8种接线方式,附图说明。
5、工作原理
其中DC/AC高频变换电路在脉宽调制(PWM)电路的控制下通过调整变换电路的脉冲宽度,以实现电压调整(包括稳压和电压整定)。
整个充电模块在微机系统的监控下工作,包括模块的保护、电压调整等,同时微机实现将充电模块的运行数据上报到监控模块和接受监控模块的控制命令。
2.1.2充电模块使用说明
充电模块前面板上的高亮度LED数码管指示模块的输出电压或电流,由显示转换开关进行切换。
(1)合闸母线:指提供给合闸回路负载的直流电源母线。
(2)控制母线:指提供给控制回路负载的直流电源母线。
(3)监控模块:负责实现电源系统的监测和控制的功能模块。
(4)监控单元:指监测有关交流、直流部分的模拟、开关量信号的电路单元,包含交流监控单元和直流监控单元。
如对本手册有不明之处,请按下述方式联系,将为您提供满意答复。
图1-4-3 GZDW32接线方案
图1-4-4 GZDW33接线方案
图1-4-5 GZDW34接线方案
图1-4-6 GZDW35接线方案
图1-4-7 GZDW40接线方案
图1-4-8GZDW42接线方案
1.5
GZDW系列智能高频开关直流电源装置的基本工作原理如下图所示:
电力操作电源工作原理框图
系统工作原理如下:
如果发现模块电压严重不均流情况,采用排除的方法,将造成不均流的模块更换。
模块散热:
模块安装时,需要进行模块的散热设计,即在安排模块位置时,应该充分考虑模块发热对环境的影响,如监控模块,特别是其他一些测量电路的影响不容忽视,设计时应避免将直流采样盒、霍尔传感器等部件安置在模块附近。
模块热插拔:
模块热插拔的条件是模块输出端串接隔离二极管,防止母线上已经存在的电压对模块内未充电的大容量的电容充电,引起母线的瞬时短路和模块内部部分电路的瞬时过载,严重时甚至毁坏设备。
b)交流输入停电或异常时
交流输入停电或异常时,充电模块停止工作,由电池供电。监控模块监测电池电压、放电时间,当电池放电到一定程度时,监控模块告警。交流输入恢复正常以后,充电模块对电池进行充电。
1.6系统参数
1.6.110A、5A系列充电模块组成系统的技术参数
输入参数
三相四线制
交流输入电压
380VAC±15%
稳压精度
0.5(典型值0.1%)
稳流精度
0.5%
均流特点:充电模块间电流不均衡度≤3%
保护参数
输入过压告警
可设置(默认值437VAC)
输入过压切换点
470±5VAC
输入欠压告警
可设置(默认值323VAC)
输入欠压切换点
324±4VAC
动力母线过压告警
可设置(默认值256V/128V)
动力母线欠压告警
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