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高頻直流電流及試驗電源

CXRD-GZDW系列高頻開(kāi)關(guān)直流電源

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 概 述

§1.1 簡(jiǎn) 介 
 
      CXRD-GZDW系列高頻開(kāi)關(guān)直流電源系統采用我公司自主研制開(kāi)發(fā)的高頻開(kāi)關(guān)整流模塊及微機監控模塊,融合了高頻軟開(kāi)關(guān)技術(shù)和計算機控制技術(shù),具有零開(kāi)通和零關(guān)斷整流技術(shù),簡(jiǎn)潔易懂的中文界面顯示,完全智能化運行管理和多層保護等功能,提高了系統的穩定性、可靠性和效率。

      高頻開(kāi)關(guān)電源由于其體積小,重量輕,技術(shù)指標優(yōu)越,模塊化設計,N+1熱備份方式,系統配置有RS485和RS232接口,可與后臺計算機配合通訊,實(shí)現 “遙控、遙測、遙信、遙調”功能,完全滿(mǎn)足電力系統自動(dòng)化控制系統要求,是符合高新技術(shù)發(fā)展方向的新型電源產(chǎn)品。目前已廣泛應用于發(fā)電廠(chǎng)、水電站及各類(lèi)變 電站和工業(yè)企業(yè)配電系統中心。

§1.2 系統性能特點(diǎn) 
◆  高頻軟開(kāi)關(guān)技術(shù):采用高頻諧振軟開(kāi)關(guān)技術(shù),實(shí)現整流過(guò)程高頻開(kāi)關(guān)管的零開(kāi)通和零關(guān)斷,提高系統的效率和功率密度。

◆  模塊化設計,充電裝置使用多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)模塊并聯(lián),N+1熱備分,可平滑擴容,可帶電熱拔插模塊具有一體化接口,提高系統穩定性和可靠性。

◆  監控功能完善,智能化,采用大屏幕液晶漢字顯示,觸摸屏帶觸摸功能,聲光告警。

◆  全智能化設計,對系統的各組成部分:交流配電、整流模塊、直流饋電實(shí)現全參數本地及遠端監控;主要監控量有:模塊的開(kāi)/關(guān)機、充電方式、輸出電壓調節、輸出限流點(diǎn)整定、雙路交流自動(dòng)切換、電池自動(dòng)管理等等。

◆  監控系統配有標準RS-232/485接口,采用電力部標準通信規約,方便接入自動(dòng)化系統,提供開(kāi)放協(xié)議,方便組網(wǎng),簡(jiǎn)單實(shí)現“四遙”及無(wú)人值守。

◆  對蓄電池自動(dòng)管理及自動(dòng)維護保養:實(shí)時(shí)監測蓄電池組的端電壓,充、放電電流, 單體蓄 電池電壓自動(dòng)控制均、浮充以及定期維護均充。

◆  具有電池溫度補償功能。 

◆  整流模塊操作使用簡(jiǎn)單,可帶電插拔,更方便于安裝、檢修、更換。

§1.3 型號定義說(shuō)明


 §1.4 技術(shù)指標 
◆ 交流輸入電壓: 380V±15%
◆ 電網(wǎng)頻率:50Hz±10%
◆ 輸出電流等級:10A~320A
◆ 使用電池容量:10AH~3000AH
◆ 額定輸出電壓:220V/110V
◆ 輸出電壓范圍: 198V~286V /99V~143V 連續可調
◆ 輸出限流:額定電流×(10% ~110% )
◆ 模塊額定輸出電流:5A, 7A,10A,20A (220V系統);
10A,15A,20A,40A(110V系統)
◆ 穩壓精度: ≤±0.5% 
◆ 穩流精度: ≤±0.5%
◆ 紋波系數: ≤±0.1%
◆ 效率: ≥91%
◆ 輸出過(guò)壓保護: 295±5V/155V±2V
◆ 輸出欠壓保護: 190V±2V/85V±2V
◆ 絕緣電阻: ≥10M
◆ 絕緣強度:輸出對地、輸入對地、輸入對輸出施加2KVAC, 1min無(wú)飛弧無(wú)閃絡(luò )。
◆ 相對濕度: ≤90%
◆ 海拔:≤1000m
◆ 地震烈度≤7度
◆ 環(huán)境溫度: -5℃~45℃
◆ 可聞噪音: 自冷≤40dB
        風(fēng)冷≤55dB(距柜體1米處)
◆ 防護等級: ≥IP30
◆ 屏體尺寸(長(cháng)*寬*高):2260*800*600/2360*800*550


第二章 系統結構組成及接線(xiàn)方式

§2.1系統結構組成:
系統組成的屏面示意圖如圖2.1,其基本組成部件及功能如下:

A.監控模塊:
      監控模塊進(jìn)行系統管理,對系統的交流監控單元PMU-A2、直流監控單元PMU-D2、開(kāi)關(guān)量監控單元PMU-K2、絕緣監測單元PMU-J1、18節蓄 電池巡檢儀PMU-B1中采集到的信號進(jìn)行統一管理,實(shí)現電池智能化管理、系統、報警,使分布式集中監控的模式成立并實(shí)現后臺遠程通訊功能。

      監控模塊配置下位機:交流檢測單元PMU-A2,直流檢測單元PMU-D2,開(kāi)關(guān)量信號單元PMU-K2;選配單元:絕緣監測單元PMU-J1,18節蓄電池巡檢儀PMU-B1,108節蓄電池巡檢儀BAT-108。

交流監測單元 
      測量雙路三相交流輸入電壓、電流、交流接觸器狀態(tài)。
      通過(guò)RS485串行接口將檢測的信息傳送給電源系統監控模塊,作為監控模塊管理電源系統和處理故障告警的依據。
      根據測量的交流輸入電壓自動(dòng)完成雙路交流輸入的自動(dòng)切換;實(shí)現雙路交流互為備用供電。

直流饋電監控單元
      測量直流饋電的輸出參數和饋電元件的工作狀態(tài)。
      監測合母輸出電壓、電流;控母輸出電壓、電流、電池充放電電流和環(huán)境溫度等模擬量;通過(guò)RS485串行接口將檢測的信息傳送給電源系統監控模塊,作為監控模塊管理電源系統和處理故障告警的依據。

開(kāi)關(guān)量監控單元
      電池熔斷器狀態(tài)、電池開(kāi)關(guān)狀態(tài)、合閘開(kāi)關(guān)狀態(tài)、控制開(kāi)關(guān)狀態(tài)、絕緣監察繼電器狀態(tài)降壓模塊工作狀態(tài)等開(kāi)關(guān)量采集到此監控單元中,自行控制,并通過(guò)RS485口上報至監控模塊。

絕緣監測單元
      實(shí)現系統母線(xiàn)和支路絕緣狀況監測,產(chǎn)生告警信號并上報至監控模塊,同時(shí)具有告警干接點(diǎn)輸出;單個(gè)絕緣監測單元可測量30路支路輸出,絕緣監測單元可進(jìn)行并機擴展。
 


B.充電模塊(高頻開(kāi)關(guān)模塊):完成AC/DC變換,實(shí)現系統基本功能。
C.交流配電:將交流電源引入分配至各個(gè)模塊,具備兩路交流輸入互投電氣、機械功能。
D.避雷裝置:使用C級防雷器,防止交流處引進(jìn)浪涌及雷擊,保證系統運行的穩定性。
E.直流饋電輸出:將直流輸出電源分配至每一路輸出。
F.母線(xiàn)電壓調節:控制降壓硅鏈投入節數,使直流母線(xiàn)電壓保持在額定范圍。
G.閃光輸出:系統可根據需要選配閃光母線(xiàn)輸出。
H.蓄電池:交流斷電時(shí),由蓄電池對直流負荷供電;合閘大電流輸出時(shí)也由蓄電池對其進(jìn)行供電。
I.蓄電池巡檢儀:
PMU-B1:支持18節蓄電池單體電壓監測,負責采集兩組環(huán)境溫度,測量精度可達5%,受主監控器控制;
BAT-108:提供1 0 8 節單體電池檢測,可測量任意規格電池,或者多節電池串連測量;提供電池總電壓與電池電流的測量;提供電池溫度監測, 監測電池體表溫度或電池安裝環(huán)境溫度;通過(guò)LCD 和按鍵校準各種測量值;有標準RS-232和RS485接口,直接與上位機通訊;系統配備LCD顯示屏、薄膜鍵盤(pán)、聲光告警器;通過(guò)LCD 顯示屏顯示系統工作信息;通過(guò)薄膜鍵盤(pán)配合LCD顯示可以方便快捷的完成系統的配置和參數的修改;系統根據設置參數自動(dòng)處理系統告警,并用漢字顯示系統故 障內容,同時(shí)發(fā)出聲光報警。

第三章 系統監控模塊
§3.0監控系統原理組成:
◆  監控系統硬件結構采用模塊式集散結構,各單元功能相對獨立,單元故障不會(huì )在系統中擴散,因而系統具有極高的可靠性。

◆  監控系統采用三級控制管理結構,監控系統結構框圖如3.1圖所示,高一級為系統控制后臺或電力自動(dòng)化系統,通過(guò)RS232/RS485與系統監控模塊連接;系統監控模塊為監控系統的第二級,監控系統的底層由交流配電監控單元、直流監控單和開(kāi)關(guān)量監控單元構成。

◆  系統監控模塊通過(guò)RS485通訊接口與交流配電監控單元、各模塊監控單元和直流饋電監控單元相連接。交流配電監控單元、模塊監控單元和直流饋電單元內部均采用微機處理技術(shù),負責監測各部件的運行參數和工作狀態(tài),執行從上級監控發(fā)出的控制命令,是整個(gè)監控系統的基礎。
 

監控系統的主要技術(shù)參數:
● 工作電源:85V~320VDC,176V~264VAC
● 功耗:≤10W
● 工作溫度:-5℃~40℃
● 海拔高度:≤2500m
● 內部通信端口:RS485
● 后臺通信端口:串口RS485和RS232
● 電池管理:自動(dòng)均浮充轉換
充電限流
定時(shí)均充
溫度補償
● 控制功能:高頻整流模塊開(kāi)、關(guān)機
高頻整流模塊限流
高頻整流模塊電壓調節
電池均/浮充轉換
降壓裝置電壓控制
● 告警功能:可為告警量設定繼電器輸出(1~6);蜂鳴器聲音告警
交、直流電壓過(guò)欠壓告警
饋線(xiàn)開(kāi)關(guān)故障告警
絕緣故障告警
電池電壓故障告警
● 絕緣強度:通信端口對機殼耐壓500VAC/1Min,電源端口對機殼耐壓2000VAC/1Min,電源端口與通信端口耐壓2500VAC/1Min

監控模塊性能特點(diǎn):
◆ 符合高等級的抗擾度國際標準,工作穩定可靠
◆ 設置密碼保護,保證設備維護、操作權限
◆ 大屏幕液晶中文顯示,界面友好,易操作
◆ 監控可同時(shí)管理兩組電池,并可監測兩段母線(xiàn)
◆ 提供RS232、RS485硬件接口,可方便接入遠程監控系統
◆ 支持CDT91、RTU、MODBUS、IEC103等多種規約,易于接入遠程監控系統

3.1 觸摸屏監控模塊PMU-S2T 操作說(shuō)明
上電復位界面
觸摸屏監控模塊上電時(shí),顯示公司圖標、公司基本信息以及時(shí)間、日期。如圖3.2所示,其中包括公司地址、電話(huà)號碼和傳真號,便于用戶(hù)與廠(chǎng)家聯(lián)系。點(diǎn)擊觸屏幕的任意位置,則進(jìn)入“圖3.2主窗信息”頁(yè)。
 


      主窗信息 顯示系統狀態(tài)(正?;蚬收希┖椭绷鲄?,其顯示畫(huà)面如圖3.3所示。在該界面中顯示母線(xiàn)電壓,電池組總電壓,控母電壓,控母電流,電池電流及當前電池充電狀態(tài)。主窗信息中顯示的各個(gè)電壓、電流數據由直流監控單元采集。

      當系統檢測到當前設備出現異常時(shí),則系統狀態(tài)顯示為“故障”,并不停地閃爍,同時(shí)配有聲音告警。直接點(diǎn)擊“故障”處可查詢(xún)到當前故障信息。 

      若母線(xiàn)分段或配有兩組電池,則主窗信息由兩頁(yè)分別顯示兩段母線(xiàn)上的直流參數或電池參數,可點(diǎn)觸“下頁(yè)”按扭查詢(xún)相應參數。在主窗信息頁(yè)的菜單欄點(diǎn)觸相應菜單可分別進(jìn)入“信息查詢(xún)”、“系統設置”、“系統控制”窗口,點(diǎn)擊‘信息查詢(xún)’進(jìn)入信息查詢(xún)界面。
 


      信息查詢(xún) 在信息查詢(xún)界面可以查詢(xún)系統的工作參數和系統設置數據。包括交直流參數、模塊參數、當前故障、歷史故障、系統設置參數、系統控制參數、放電計量情況,以及 絕緣監測和電池巡檢參數等。在主窗區顯示出相應的信息查詢(xún)選項,直接在相應的選項上點(diǎn)觸即可查詢(xún)到具體內容,如圖3.4所示,點(diǎn)擊‘交流參數’進(jìn)入交流信 息查詢(xún)界面。
 

      交流參數如圖3.5所示,包括交流一、二路輸入三相電壓、交流電流、兩路接觸器路狀態(tài)(工作、備用)以及環(huán)境溫度。其中,交流電壓、交流電流、交流接觸器工作狀態(tài)是由交流監控單元采集的數據;環(huán)境溫度是在直流監控單元采集的數據。
 

      擴展測量參數如圖3.6所示 ,系統可測量3個(gè)擴展模擬量,如逆變器電壓,通信模塊電壓,電流等信號。擴展測量的測量系數在系統調置中可靈活設置,詳見(jiàn)“系統設置”中的“系數設置”界面。
 

      高頻整流模塊參數如圖3.7所示,每一頁(yè)顯示四個(gè)模塊的相關(guān)參數,包括模塊電壓、電流、開(kāi)關(guān)機狀態(tài)以及模塊位置信息。
 

      當系統配置有絕緣監測時(shí),在‘信息查詢(xún)’中點(diǎn)擊‘絕緣監測’菜單,可進(jìn)入絕緣監測詳細的絕緣參數查詢(xún)。絕緣監測如圖3.8所示,顯示合母、控母對地電壓和 故障支路的接地電阻值。電阻值為正表示正接地,為負表示負接地??娠@示7條支路故障。如果絕緣監測母線(xiàn)段數設為0,則不能進(jìn)入該頁(yè)面,若設為1,則 “下頁(yè)”按鈕無(wú)效。
 

      電池巡檢如圖3.9所示,顯示各組電池中的每節電池電壓值和溫度(每組2個(gè)溫度),顯示19節電池。如果巡檢組數設為0,則不能進(jìn)入該頁(yè)面,設為1,則上、下頁(yè)按鈕無(wú)效。
 

      放電計量如圖3.10所示,實(shí)時(shí)監測兩組電池的放電情況,包括放電電壓、放電電流、放電容量和放電時(shí)間,可點(diǎn)觸“啟動(dòng)/停止”來(lái)切換放電計量的開(kāi)始與停止,或點(diǎn)觸“清除”按鈕2次,清除放電電量和放電時(shí)間,電池處于充電狀態(tài)時(shí),系統自動(dòng)暫停計時(shí)、計數。
 

       當前故障顯示系統當前所存在的故障信息,顯示12條,歷史故障顯示的是以前發(fā)生過(guò)且現在已經(jīng)排除掉了的故障信息。

      系統設置參數和系統控制參數與系統設置、系統控制內容一樣,但只供查詢(xún),不可改變各參數的內容。

      系統設置 完成系統自動(dòng)管理所必須的參數設定,是系統自動(dòng)管理的基礎,非法更改可能造成嚴重損害,因此必需進(jìn)行操作權限管理,即輸入正確密碼方可進(jìn)行設置,密碼輸入 頁(yè)面顯示如圖3.11,正確輸入五位密碼后自動(dòng)進(jìn)入圖3.12系統設置頁(yè)。產(chǎn)品出廠(chǎng)設定密碼為“12345”,用戶(hù)在系統設置中更改密碼時(shí),必須為5位。 系統設置頁(yè)如圖3.12所示,主窗區設有各設置項目的選擇按鈕,直接點(diǎn)觸,進(jìn)入相應設置操作。

      如客戶(hù)已修改系統設置密碼并遺忘時(shí),可用系統密碼20110進(jìn)入。

      當系統所有的參數需要恢復為出廠(chǎng)默認參數時(shí),輸入16888既可。

注意:
輸入初始化密碼16888后,監控模塊所有設置恢復為出廠(chǎng)缺省數據,需要根據系統配置重新設置參數。

 

      交流設置 如圖3.13所示,可設置交流供電是一路供電、第二路供電還是兩路同時(shí)供電,以及交流過(guò)壓值和交流欠壓值。設置交流供電方式時(shí),先點(diǎn)觸主窗區的“一 路”,此時(shí)這三個(gè)字會(huì )變?yōu)榉搭伾@示,若再次點(diǎn)觸,將變?yōu)?ldquo;第二路”,下次點(diǎn)觸變?yōu)?ldquo;雙 路”,直到您想要設置的參數為止。設置交流過(guò)壓值時(shí),先點(diǎn)觸過(guò)壓值后面的參數“253.0”,使其被選中,然后在數字鍵盤(pán)中輸入欲設定的參數值,您所輸入 的數據將會(huì )在附加欄中顯示出來(lái),直到輸入一個(gè)完整的數據后,自動(dòng)將您所輸入的數據覆蓋主窗區的相應參數。

      設置好以后,可點(diǎn)觸“保存”按鈕來(lái)保存您所設置的數據,或點(diǎn)觸“退出”不保存退出“交流設置”,此時(shí)交流設置參數將恢復以前的數值。
 

      直流設置 如圖3.14所示,可設置直流母線(xiàn)分段或不分段、控母輸出電壓、合母過(guò)壓值、合母欠壓值、控母過(guò)壓值、控母欠壓值。具體設置方法與“交流設置”相同。
 

      高頻整流模塊數量設置 如圖3.15所示,設置模塊個(gè)數。設置為16個(gè)模塊。模塊個(gè)數設置范圍為1~16。
 

    電池管理 如圖3.16所示,可設置電池組數(2組)、均充電壓、浮充電壓、充電限流值、轉換電流、計時(shí)均充時(shí)間、均充限時(shí)時(shí)間、維護均充時(shí)間、溫度補償系數、電池欠壓值。

     “充電限流”值是電池充電時(shí)的恒流值,此參數的設定要根據使用的電池容量及特性來(lái)設置。
 

      “轉換電流”是電池均充轉浮充的判據之一,當電池均充電流下降到轉換電流點(diǎn)時(shí),再經(jīng)過(guò)“計時(shí)均充”時(shí)間,則自動(dòng)轉為浮充充電。

      電池巡檢 如圖3.17所示,可設置巡檢組數、電池節數、單體電池過(guò)、欠壓值以及差壓報警值、尾電池數量及尾電池過(guò)欠壓值。
 

      絕緣監測 如圖3.18設置監測母線(xiàn)段數、差壓報警值、接地電阻報警值。
 

      通信設置 如圖3.19所示,可設置系統的通信地址、通信波特率和通信協(xié)議,波特率的設置方法是先選中“通信速率”,即點(diǎn)觸“1200”,再次點(diǎn)觸該位置,將變?yōu)?“2400”、“4800”、“9600”,直至您想要設置的速率值為止,然后按“保存”。通信協(xié)議可選擇RTU協(xié)議、MODBUS協(xié)議、IEC協(xié)議或 CDT規約。
 

      硅鏈設置 如圖3.20所示,設置硅鏈的級數(5級、7級或無(wú)硅鏈)、定義各路故障輸出的具體故障類(lèi)型。
 

      各類(lèi)故障的編號定義如圖3.21所示。只要輸入相應故障編號,按確定鍵即可。
      若硅鏈設置為5級或7級,則04、05、06路輸出無(wú)效(自動(dòng)隱藏)。
 

      時(shí)間密碼 如圖3.22所示,可設置系統設置密碼、系統控制密碼和日期、時(shí)間。
 

系數設置 
      在圖3.23系數設置中可設置電池電流測量傳感器、控母電流測量傳感器、及三個(gè)擴展測量用傳感器的轉換量程。此參數關(guān)系到電流測量及擴展測量的準確性。如當系統使用的電池電流傳感器為200A/5V規格時(shí),則將電池系數設為200即可。

      在系數設置頁(yè)中可調整液晶顯示屏的亮度,若按下“保存”鍵,則在下次系統上電時(shí),將按照保存的亮度顯示出來(lái)。
 

系統控制 
      系統控制如圖3.24可控制電池的充電方式(均充、浮充)和模塊的開(kāi)、關(guān)機。按下保存后,控制生效。

系統設置參數的設置范圍:
 

 

      為確保系統,在設置系統參數時(shí),系統自動(dòng)對所改變參數的數據格式及數據范圍值進(jìn)行檢查,如果輸入的參數不在規定的范圍內或數據格式不對時(shí),系統會(huì )提示設置有誤并不能保存。各參數的具體設置范圍如下表3.1所示:
表3.1系統設置參數

參數名稱(chēng) 典型值 設置范圍 參數名稱(chēng) 典型值 設置范圍
交流過(guò)壓值 253.0V 220~264V 巡檢差壓報警值 0.35V 0.1~0.99V
交流欠壓值 187.0V 160~220V 均充
電壓
220系統 254.0V 220~合母過(guò)壓值
控母輸出電壓 220系統 220.0V 198~242V 110系統 127.0V 110~合母過(guò)壓值
110系統 110.0V 99~121V 浮充
電壓
220系統 243.0V 220~合母過(guò)壓值
合母過(guò)壓值 220系統 264.0V 220~320V 110系統 121.5V 110~合母過(guò)壓值
110系統 132.0V 110~160V 充電限流值 20.0A 1~200A
合母欠壓值 220系統 198.0V 170~220V 計時(shí)均充時(shí)間 3.0小時(shí) 0~4.2小時(shí)
110系統 99.0V 85~110V 轉換電流 2.0A 0.5~20.9A
控母過(guò)壓值 220系統 242.0V 220~250V 均充限時(shí)時(shí)間 18小時(shí) 5~36小時(shí)
110系統 121.0V 110~125V 維護均充時(shí)間 30天 20~99天
控母欠壓值 220系統 198.0V 170~220V 溫度補償系數 0.3 0~1.0
110系統 99.0V 85~110V 電池巡檢組數 0組 0~2組
電池欠壓值 220系統 187.0V 160~220V 絕緣監測段數 0段 0~2段
110系統 94.0V 80~110V

絕緣差壓報警值

50.0V 20~99.9V
模塊個(gè)數 04個(gè) 01~16個(gè)

接地電阻報警值

30.0 10~50
電池組數 1組 1~2組 通信地址 01 01~99
單組電池節數 19節 1~19節      
單體電池過(guò)壓值 14.40V 1~21V      
單體電池欠壓值 11.40V 1~21V      


3. 2液晶屏監控模塊PMU-S3L 操作說(shuō)明
前面板如圖3.25所示:
鍵功能定義:
F1- F4 : 對應LCD顯示的功能,在不同狀態(tài)有不同的定義。
設 置 : 在系統設置狀態(tài)和系統操作狀態(tài)用于改變狀態(tài)設定,如:模塊有無(wú)、模塊開(kāi)關(guān)機、均浮充等。
清 除 : 在系統設置和系統操作狀態(tài)輸入數據錯誤時(shí)清除輸入數據,以便重新輸入。
“↑↓”: 在系統設置和系統操作狀態(tài)改變光標位置。
確 認 : 在出現告警時(shí)用于告警確認,在系統操作狀態(tài)用于下載操作數據。
復 位 : 復位系統監控,復位時(shí)不影響系統監控工作狀態(tài)。
數字 鍵 : 在系統設置和系統操作時(shí)輸入數據。

 注意:
系統由于程序版本不同,操作界面可能會(huì )有差異,以當時(shí)實(shí)物為準。

系統上電時(shí)顯示公司信息和當前時(shí)間,顯示界面如下,在此狀態(tài)按任意鍵進(jìn)入系統信息顯示,如不按鍵2分鐘后自動(dòng)進(jìn)入系統信息顯示。
 

      系統信息顯示界面如下:該頁(yè)面顯示系統當前狀態(tài)和合母、控母及電池的基本信息以及當前時(shí)間,按“F3”鍵進(jìn)入主菜單顯示,按“F4”鍵返回公司信息顯示。
 

      主菜單顯示如下:該頁(yè)面顯示系統主菜單,按“1”鍵進(jìn)入信息查詢(xún)菜單;按“2”鍵進(jìn)入系統設置,需輸入密碼,輸入正確可進(jìn)入系統設置,錯誤則返回主菜單; 按“3”鍵進(jìn)入系統操作,需輸入密碼,輸入正確可進(jìn)入系統操作,錯誤則返回主菜單;按“4”鍵進(jìn)入放電計量界面;按“F3”鍵返回系統信息顯示。
 

信息查詢(xún)說(shuō)明:
      信息查詢(xún)菜單顯示如下:該頁(yè)面顯示信息查詢(xún)菜單,按數字鍵“1”進(jìn)入當前信息顯示,信息包括交流配電信息,直流饋電信息和模塊工作信息。按數字鍵“2”進(jìn) 入故障信息查詢(xún),可查詢(xún)當前系統存在故障。按數字鍵“3”進(jìn)入設置信息查詢(xún),可查詢(xún)系統設置的參數。按數字鍵“4”進(jìn)入操作信息查詢(xún),可查詢(xún)系統設定的電 壓、限流點(diǎn)及模塊狀態(tài)。按“F3”鍵返回系統主菜單。如系統配有電池巡檢,按數字鍵“5”可查詢(xún)系統單體電池電壓值。同樣,按數字鍵“6”及“7”可分別 查詢(xún)系統的絕緣狀態(tài)及歷史故障。
 

1)當前信息查詢(xún):
      當前信息查詢(xún)可查看系統的工作參數,包括交流配電、直流饋電和高頻整流模塊的工作參數。在此狀態(tài)按“F1”鍵向上翻頁(yè),按“F4”鍵向下翻頁(yè),按“F3”鍵返回信息查詢(xún)菜單。顯示包括如下的內容。

      此頁(yè)顯示為一路交流輸入的參數和狀態(tài),包括交流輸入A、B、C三相電壓以及一路交流處于工作還是備用狀態(tài)。
 

      此頁(yè)顯示為第二路交流輸入的參數和狀態(tài),包括交流輸入A、B、C三相電壓以及二路交流處于工作還是備用狀態(tài)。
 

      此頁(yè)顯示為交流工作電流和系統環(huán)境溫度,當系統進(jìn)行溫度補償時(shí),補償電壓就是以此溫度作為計算補償電壓的因素。
 

      此頁(yè)顯示合閘母線(xiàn)的電壓,控制母線(xiàn)的電壓、電流,電池端電壓、充電電流、電池充電狀態(tài),電池有三種充電狀態(tài):均充狀態(tài)、浮充狀態(tài)、放電狀態(tài)。
 

      此頁(yè)顯示模塊的工作參數及配置狀態(tài),顯示的頁(yè)數由系統設置的模塊組數決定,可設置4組模塊,即可有四頁(yè)顯示,顯示內容包括:此組模塊的工作狀態(tài)是對合母供電還是對控母供電,每組模塊包括5個(gè)高頻整流模塊或降壓模塊,顯示模塊的開(kāi)關(guān)機狀態(tài)。
 

2)故障信息
      故障信息多顯示3頁(yè)共12條故障信息,如果系統沒(méi)有故障則顯示“系統正常”。故障信息顯示頁(yè)數由故障信息條數決定,當一頁(yè)顯示不完時(shí)增加頁(yè)面,按“F1”鍵向上翻頁(yè),按“F4”鍵向下翻頁(yè),按“F3”鍵返回信息查詢(xún)菜單。顯示實(shí)例如下:
      當系統出現故障時(shí),故障信息立即彈出,同時(shí)發(fā)出聲光告警,操作人員在查閱故障信息后按“確認”鍵后系統顯示自動(dòng)返回基本信息顯示,同時(shí)關(guān)閉聲音告警。
 

3)設置信息
      設置信息顯示與系統設置顯示內容相同。但密碼設置不顯示,光標不顯示,只可進(jìn)行查詢(xún),不可更改設置,詳細內容見(jiàn)系統設置。

4)操作信息 
操作信息顯示與系統操作顯示,顯示內容相同。但不顯示光標,只可以進(jìn)行查詢(xún),不可以實(shí)現操作。詳細內容見(jiàn)系統操作。 

系統設置
      系統設置完成系統自動(dòng)管理所必須的參數設定,是系統自動(dòng)管理的基礎,非法更改可能造成嚴重損害,因此必需進(jìn)行操作權限管理,即需輸入正確密碼方可進(jìn)行設置,密碼輸入頁(yè)面顯示如下:
 

      輸入五位密碼(密碼為數字鍵)正確后進(jìn)入系統設置,錯誤則返回系統主菜單,也可以按”F3”鍵直接返回主菜單。密碼的出廠(chǎng)設定為“12345”,用戶(hù)可在系統設置中更改密碼,密碼設定必須為5位。

      如客戶(hù)已修改系統設置密碼并遺忘時(shí),可用系統密碼02051進(jìn)入。

      當系統所有的參數需要恢復為出廠(chǎng)默認參數時(shí),輸入16888既可,請注意,輸入后參數恢復為出廠(chǎng)缺省參數,需要根據系統實(shí)際配置重新設置參數。

      正確輸入系統設置密碼后,進(jìn)入系統設置界面。“↑,↓”鍵用于改變光標位置,“設置”鍵設定二值參數,“清除”鍵清除輸入數據,“F1”鍵為向上翻頁(yè),“F4”鍵為向下翻頁(yè),“F2”鍵為保存后退出,“F3”鍵為不保存設置退出,系統以原設置的參數運行。

下面詳細說(shuō)明系統設置的內容:
 

      此頁(yè)設置系統交流進(jìn)線(xiàn)情況,以供交流故障報警判斷。當設置為交流一路供電時(shí),如一路交流異常,系統會(huì )報交流一路電壓異常信息,第二路交流信息系統則不 處理。交流供電有一路供電、第二路供電或是兩路供電三種方式,用“設置”鍵選擇;交流過(guò)、欠壓值是主監器判斷交流異常的依據,一般過(guò)壓值設為 220V×1.15=253V,欠壓值設為220V×0.85=187V。
 


    此頁(yè)設置模塊組數,在系統中一層放置5個(gè)模塊構成一組,每組模塊中可以放置1~5個(gè)模塊,因而系統監控在管理系統時(shí)需要知道哪些位置放置了模塊,即要輸入每組模塊的配置,更改配置的方法是移動(dòng)光標到要更改的位置按“設置” 鍵即可。后續模塊設置的頁(yè)數由模塊組數確定,設置的方法相同。

    此兩頁(yè)設置直流母線(xiàn)告警參數。一般合母過(guò)壓值根據電池的參數和節數設定為:電池單體的高允許充電電壓×電池節數;合母欠壓值設定為:電池的放電終止電壓×電池節數;控母過(guò)壓值設定為:額定電壓×110% = 220×110% = 242V 控母欠壓值設定為:額定電壓×90% = 220×90% = 198V。傳感器設置即為所使用的測量電流霍爾傳感器規格。如200A/5V的傳感器就設為200。
 

     此兩圖設置電池管理的參數,電池管理方式可設置“自動(dòng)”和“手動(dòng)”兩種方式,用“設置”鍵選擇,電池自動(dòng)管理方式可根據設置的參數自動(dòng)的完成電池的充放電管理,自動(dòng)進(jìn)行電池溫度補償;手動(dòng)方式電池充電需要人工完成,一般情況下設置為自動(dòng)方式。
     ‘電池容量’為所安裝電池的額定容量,‘充電限流值’設定電池充電的電流,防止過(guò)大電流充電對電池造成危害,一般閥控式鉛酸蓄電池設置為:0.1CA(C為電池額定容量);電池在均充完成后自動(dòng)轉換到浮充狀態(tài),電池充電程序要求充電電流小于某一電流值后再均充3小時(shí)轉到浮充,‘均浮轉換電流’設置此參數,出廠(chǎng)設置為0.01CA;一般的免維護電池如果長(cháng)期工作在浮充狀態(tài)電池所儲備的能量會(huì )逐步減小,因而要求每隔一定時(shí)間(如果此段時(shí)間內未對電池均充)要對電池進(jìn)行均充以補充電池損失的容量,確保電池處于工作狀態(tài),此參數建議設置值為:720小時(shí)。
     溫度補償系數設置:電池溫度補償的參數,根據電池廠(chǎng)家提供的參數確定,一般設置為:5mV×單體電池總節數;電池欠壓值設定電池的告警下限,一般設定為:1.85V×單體電池總節數。

      在使用電池巡檢時(shí),按‘設置’鍵設置電池是否有電池巡檢;電池節數為電池巡檢實(shí)際測量電壓個(gè)數,可測量19個(gè)測量單體;對免維護鉛酸電池,過(guò)壓值設置 一般為 (2.40 – 2.45) × N,欠壓值設置一般為 (1.70 – 1.80) × N,(N為由2V單體電池組成一個(gè)電池巡檢測量單體的數量,如104節2V電池可組成17個(gè)12V的測量單體,乘下2節可作為尾電池來(lái)處理(12V單體電 池可看成是由6個(gè)2V單體電池組成); 壓差設置一般為 (0.05 – 0.10) × N;尾電池是指在電池用2V一節單體電池總節數除N有余數時(shí),將剩余電池組成一組電池巡檢測量單體,可單獨設置其過(guò)欠壓值,尾電池不包含在電池總節數內。
 

      操作設置鍵可設置系統是否配置有絕緣檢測儀,絕緣電阻設置系統接地電阻告警限,差壓報警設置正負母線(xiàn)對地不平衡電壓大小。
 

      此三頁(yè)設置開(kāi)關(guān)量監控單元的故障輸出接點(diǎn)內容,可在0----6內可設,當此故障發(fā)生時(shí),設置的故障接點(diǎn)會(huì )動(dòng)作。硅鏈控制可設置無(wú),五級,七級,由開(kāi)關(guān)量監控單元的故障接點(diǎn)4、5、6輸出。
 

      此頁(yè)設置系統對外通信的基本參數,通信地址在多機通信時(shí)作為本機的識別標志,可設置兩位數字,通信速率可設置1200BIT/S、2400BIT/S、 4800BIT/S和9600BIT/S四種通信速率,用“設置”鍵選擇。通信協(xié)議有RTU、CDT,IEC103、MODBUS四種可供選擇。

      此頁(yè)設置系統的時(shí)間,包括年、月、日、時(shí)、分、秒,設置方法為移動(dòng)光標到要修改位置,直接輸入數字。
 

      此頁(yè)設置系統修改權限密碼,系統可分別設置“操作密碼”和“設置密碼”,操作密碼用于設置操作員進(jìn)行系統運行參數和狀態(tài)修改的權限;設置密碼用于設置系統管理員進(jìn)行系統參數設置的權限。
 

系統操作 
系統操作可進(jìn)行系統運行參數和狀態(tài)的修改,輸入正確密碼方可進(jìn)行操作,密碼輸入頁(yè)面顯示如下:
 

      輸入五位密碼(密碼為數字鍵)正確后進(jìn)入系統操作,錯誤則返回系統主菜單,也可以按“F3”鍵直接返回主菜單。密碼的出廠(chǎng)設定為“12345”,用戶(hù)可在系統設置中更改密碼,密碼設定必須為5位。

      系統操作中,“ ↑、↓”鍵用于改變光標位置,“設置”鍵設定二值參數,“清除”鍵清除輸入數據,“確認”鍵用于立即執行修改參數,“F1”鍵為向上翻頁(yè),“F4”鍵為向 下翻頁(yè),“F2”鍵為保存后退出,“F3”鍵為不保存操作退出,系統以原設置的參數運行。下面詳細說(shuō)明系統操作的內容:
 

      此頁(yè)可修改電池充電方式和充電電壓,充電方式有“均充”、“浮充”兩種方式,浮充電壓出廠(chǎng)設為108×2.25V = 243.0V;均充電壓出廠(chǎng)設為108×2.35V = 253.8V。
 

      此頁(yè)可設置控母電壓值及屏幕灰度調節,控母電壓出廠(chǎng)設為 221.0V,灰度在1~7級內可調節。
 

 

      此頁(yè)修改模塊的工作狀態(tài),顯示頁(yè)數由系統設置的模塊組數確定,2頁(yè)即4組模塊,修改的方法是移動(dòng)光標到要修改的模塊狀態(tài)的顯示位置(顯示排列和每組模塊對應排列一致),用“設置”鍵修改。

第四章 高頻整流模塊說(shuō)明
§4.0概述
      高頻整流模塊的主要作用是將三相交流電整定成為具有額定電壓的直流電,向各種直流負載供電,是系統中基本的組成部件。

高頻整流模塊特點(diǎn):
◆  采用先進(jìn)的高頻移相諧振軟開(kāi)關(guān)技術(shù),轉換效率高;
◆  模塊采用輸出無(wú)級限流方式,可根據負載電流的大小和電池容量由系統監控模塊選擇,限流點(diǎn)穩流精度優(yōu)于±1%;
◆  采用低差自主均流技術(shù),多個(gè)模塊并機運行時(shí),具有理想的均流性能;
◆  采用一體化的輸入輸出及通訊端口,并設計為可帶電插拔,方便模塊的更換,使系統維護變得簡(jiǎn)單;
◆  具有完整的告警和保護功能;
◆  能夠實(shí)現與上位機通訊,具有“四遙”接口。

模塊命名規則:

§4.1工作原理
      三相交流輸入首先進(jìn)行防雷處理和EMI濾波,然后經(jīng)整流轉換成高壓直流,再通過(guò)全橋PWM電路逆變?yōu)楦哳l交流,經(jīng)高頻變壓器隔離降壓后通過(guò)高頻整流濾波成為直流電,經(jīng)EMI濾波和防反接保護輸出。
 

 

§4.2整流模塊技術(shù)參數
      整流模塊的主要功能是實(shí)現交流—直流變換。整流模塊可以在自動(dòng)(監控模塊控制)和手動(dòng)(人為控制)兩種工作方式下工作。整流模塊目前有多種型號,可滿(mǎn)足客戶(hù)的不同需求。

表4.1整流模塊型號及輸出通用技術(shù)指標: 

整流模塊型號 輸出電流/輸出電壓 冷卻模式 開(kāi)孔尺寸
(寬×高×深)mm3
  模塊重量
GF22020 220V/20A 風(fēng)冷 160×300×420 15 Kg
GF11040 110V/40A 風(fēng)冷 160×300×420 15 Kg
GZ22010 220V/10A 自冷 160×300×420 13 Kg
GZ11020 110V/20A 自冷 160×300×420 13 Kg
GF22010 220V/10A 風(fēng)冷 160×222×310 8.0Kg
GF11015 110V/15A 風(fēng)冷 160×222×310 8.0Kg
GF22005 220V/5A 風(fēng)冷 127×222×310 5.0Kg
GF22007 220V/7A 風(fēng)冷 127×222×310 5.0Kg
GF11010 110V/10A 風(fēng)冷 127×222×310 5.0Kg


表4.2整流模塊技術(shù)參數
 

型號
項目
參數指標 備注
220V模塊 110V模塊
三相輸入額定電壓 380VAC±15%  
輸出額定值 見(jiàn) 表4.1  
電壓調節范圍 198~286VDC 99~143VDC 帶監控模塊
輸出限流范圍 10%~105%額定電流  
穩壓精度 ≤0.5%  
穩流精度 ≤0.5%  
紋波系數 ≤0.1%  
轉換效率 自冷系列 ≥93% 在額定輸入電壓、額定輸出情況下
風(fēng)冷系列 ≥91%
動(dòng)態(tài)響應 恢復時(shí)間≤200μs,超調≤±5% 20%負載躍變到80%負載
輸出短路回縮 回縮電流≦40%額定電流,可恢復  
輸出過(guò)壓告警   由監控模塊設置
輸出欠壓告警 194±5VDC 97±5VDC  
過(guò)溫保護 過(guò)溫保護點(diǎn)80±5℃,降溫后可恢復 散熱器溫度


第五章 蓄電池 使用維護
監控模塊電池管理過(guò)程
      電池組是直流系統中重要的組成部分,對電池組良好的維護和監測顯得尤其重要。我司的智能監控模塊具有先進(jìn)的電池管理功能,可以嚴格按照電池的充放電曲線(xiàn)對電池進(jìn)行管理。

5.1充電功能
      系統監控根據設置的充電參數,自動(dòng)完成電池充電程序,充電參數根據使用電池的類(lèi)型、容量以及廠(chǎng)家提供的資料設置(鎘鎳蓄電池和閥式密封鉛酸蓄電池充電程序有一定差異)。

1、 鎘鎳蓄電池的運行示圖如下圖所示,充電程序如下:
a、鎳蓄電池正常充電程序(恒流---恒壓---浮充):
用0.2C5A(可設置)恒流充電,電壓達到均充整定值(1.47–1.55)V×n(n為單體電池節數)時(shí),監控模塊控制高頻整流模塊自動(dòng)轉為恒壓充 電,當充電電流逐漸減小,達到0.02CA(可設置)時(shí),再延續充電3h,監控模塊自動(dòng)轉為浮充電運行狀態(tài),電壓為(1.36–1.45)V×n(可設 置)。
b、長(cháng)期浮充充電程序:
正常運行浮充狀態(tài)下每隔3個(gè)月,監控模塊自動(dòng)轉入均充狀態(tài)運行,按鎘鎳蓄電池正常充電程序進(jìn)行充電。
c、交流電中斷程序:
正常浮充電運行狀態(tài)時(shí),當電網(wǎng)事故停電,這時(shí)高頻整流模塊停止工作,蓄電池通過(guò)降壓裝置,無(wú)間斷地向控制母線(xiàn)送電。當電池電壓低于設置的告警限時(shí)系統監控模塊發(fā)出聲光告警。
d、交流電源恢復程序:
交流電源恢復送電運行時(shí),監控模塊自動(dòng)進(jìn)入均充狀態(tài)運行,按鎘鎳蓄電池正常充電程序進(jìn)行充電。

2、閥控式密封鉛酸蓄電池運行示圖如下圖所示,充電程序如下:
a、閥控式密封鉛酸蓄電池正常充電程序(恒流---恒壓---浮充):
用0.1C10A(可設置)恒流充電,電壓達到均充整定值(2.30–2.40)V×n(n為單體電池節數)時(shí),監控模塊控制高頻整流模塊自動(dòng)轉為恒壓充 電,當充電電流逐漸減小,達到0.01CA(可設置)時(shí),微機開(kāi)始計時(shí)3h后,監控模塊控制高頻整流模塊自動(dòng)轉為浮充狀態(tài)運行,電壓為 (2.23-2.28)V×n。
b、長(cháng)期浮充充電程序:
正常運行浮充狀態(tài)下每隔3個(gè)月,監控模塊自動(dòng)轉入均充狀態(tài)運行,按閥控式密封鉛酸蓄電池正常充電程序進(jìn)行充電。
c、交流電中斷程序:
正常浮充電運行狀態(tài)時(shí),當電網(wǎng)事故停電,這時(shí)高頻整流模塊停止工作,蓄電池通過(guò)降壓裝置,無(wú)間斷地向二次控制母線(xiàn)送電。當電池電壓低于設置的告警限時(shí)系統監控模塊發(fā)出聲光告警。
d、 交流電源恢復程序:
交流電源恢復送電運行時(shí),監控模塊自動(dòng)進(jìn)入均充狀態(tài)運行,按閥控式密封鉛酸蓄電池正常充電程序進(jìn)行充電。

5.2溫度補償
      閥控式密封鉛酸蓄電池在不同的溫度下必須對蓄電池充電電壓做相應的調整才能保障電池處于佳狀態(tài),電池管理系統可以監測電池溫度;用戶(hù)可根據電池廠(chǎng)家提供 的參數,選擇使用電池溫度補償功能,選擇此功能后系統監測電池溫度,自動(dòng)調整電池充電電壓,使電池工作在佳狀態(tài)。

5.3電池定期維護保養功能
      當電池長(cháng)期不用或長(cháng)期處于浮充狀態(tài),電池極板的活性物質(zhì)很易硫化,當活性物質(zhì)越來(lái)越少時(shí),電池的放電能力也越來(lái)越差,直至放不出電。

      此外,由于電池之間的離散性,單體電池之間的實(shí)際電壓不盡相同,電池標稱(chēng)的浮充電壓只是一種均值,所選定的浮充電壓并不能滿(mǎn)足每一節電池的要求,如果電池 長(cháng)期處于浮充狀態(tài),其結果必定是,部分電池的電量能保證充滿(mǎn),而有一部分電池是無(wú)法充滿(mǎn)的,這一部分電池表現出來(lái)的電壓是虛的,需要放電時(shí),其放電能力很 差。

      因此,要求充電系統具備定期對電池作維護性的均充活化功能,以免電池硫化、虛充,確保電池的放電能力和使用壽命。

      我公司的監控模塊,能非常方便的實(shí)現這一功能,而且定期均充間隔時(shí)間可由用戶(hù)根據需要自行設定;在需要對蓄電池進(jìn)行充放電實(shí)驗的時(shí)候,該監控系統可以實(shí)時(shí)監測蓄電池的放電容量和電壓,防止蓄電池過(guò)度放電,從而增加蓄電池的壽命。
 

附錄:注意事項
◆ 接線(xiàn)時(shí),請不要帶電操作,避免起弧。非人士嚴禁帶電維護,以免觸電
◆ 注意確認直流端子輸出極性正負,反接會(huì )導致充電設備及用電設備的損壞
◆ 設備斷電后,柜內高壓會(huì )殘留一段時(shí)間
◆ 本系統控制器及整流模塊皆由精密元器件構成,且經(jīng)過(guò)出廠(chǎng)嚴格測試,里面沒(méi)有需要維護的器件,請用戶(hù)不要隨意打開(kāi)。

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