直流屏培訓(xùn)資料

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1.產(chǎn)品用途

主要適用在發(fā)電廠、水電站以及各類變電站、開閉所和用戶變中，為斷路器分、合閘及二次

回路中的控制、信號、保護(hù)、遠(yuǎn)動通訊和故障照明提供直流電源。應(yīng)用于電力、石油、化工、

冶金、機(jī)械、造紙、煤炭、建材、紡織、釀酒等領(lǐng)域。

2.產(chǎn)品組成

GZDW型智能高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)根據(jù)功能可劃分為高頻開關(guān)整流模塊、監(jiān)控模塊、配電監(jiān)

控模塊、調(diào)壓硅鏈模塊、絕緣監(jiān)測模塊、交流配電單元、蓄電池監(jiān)測儀、蓄電池組、饋電單

元幾部分。下面簡單分析各個部分的工作原理和功能。

交流配電單元: 交流系統(tǒng)一般都有兩路交流電輸入，正常時交流電輸入切換開關(guān)置于

“自動”位置，1路工作，2路備用，交流電經(jīng)交流輸入空氣開關(guān)、交流接觸器、避雷器等送

至各個充電模塊。

高頻開關(guān)充電模塊：三相三線交流電380VAC經(jīng)三相整流橋整流后變成脈動的直流，在濾

波電容和電感組成的LC濾波電路的作用下，輸出約520VDC（2.34X220）左右的直流電壓，

再逆變?yōu)楦哳l電壓并整流為40KHZ的高頻脈寬調(diào)制脈沖電壓波，最后經(jīng)過高頻整流，濾波后

變?yōu)?20VDC的直流電壓，經(jīng)隔離二極管隔離后輸出，一方面給蓄電池充電，另一方面給直流

負(fù)載提供正常工作電流。充電模塊內(nèi)部有監(jiān)控板能監(jiān)視、控制模塊運(yùn)行情況。由于充電模塊

本身具有CPU，充電模塊也可以脫離監(jiān)控模塊獨(dú)立運(yùn)行。

調(diào)壓硅鏈模塊：充電模塊在蓄電池浮充時輸出一般約為240VDC左右（2.0~2.25X2V為單

體的電池個數(shù)），在蓄電池均充時一般約為250VDC左右（2.3~2.35X2V為單體的電池個數(shù)）

送至合閘母線，蓄電池則經(jīng)蓄電池總保險送至合閘母線，正常時調(diào)壓硅鏈的控制開關(guān)置于“自

動”位置，經(jīng)硅鏈自動降壓后輸出穩(wěn)定的220VDC，送至控制母線，以上兩部分共同組成直流

輸出系統(tǒng)。當(dāng)自動調(diào)壓模塊控制電路發(fā)生故障時，可以通過手動調(diào)整，使其輸出在合理范圍

內(nèi)。調(diào)壓硅鏈模塊實(shí)際分五組，每組由10個硅二極管組成，每組可降0.7X10=7V，五組總共

可降5X7V=35V電壓。調(diào)壓硅鏈模塊設(shè)計余度較大，其輸出電流可短時間超出額定值的2～3

倍而不至于立刻燒毀硅鏈。調(diào)壓硅鏈模塊要是斷開，整個控制母線就無電壓，也就是整個二次設(shè)備無直流電源。現(xiàn)在有種接線方式是在控制母線也掛一個充電模塊，設(shè)置為手動狀態(tài)，

輸出電壓調(diào)為220V，作為調(diào)壓硅鏈模塊壞時的備用。

配電監(jiān)控模塊：主要是對交流輸入和直流輸出的監(jiān)控，可檢測三相交流輸入電壓，蓄電

池組端口電壓，蓄電池充/放電電流，合閘母線電壓，控制母線電壓，負(fù)載總電流；并且實(shí)現(xiàn)

空氣開關(guān)跳閘，防雷器損壞，蓄電池組電壓過高/過低，蓄電池組充電過流，蓄電池組熔絲斷，

合閘母線過/欠壓，控制母線過/欠壓，各輸出支路斷路等故障告警。

絕緣監(jiān)測模塊：用于監(jiān)控直流系統(tǒng)電壓及其絕緣情況，在直流系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣強(qiáng)度降低

（220V直流電壓系統(tǒng)一般為低于25KΩ，110V直流電壓系統(tǒng)一般為低于7 KΩ）等異常情況

下，發(fā)出聲光告警，并能找出對應(yīng)的支路號和對應(yīng)的電阻值。

監(jiān)控模塊：用于對充電模塊的監(jiān)控板、配電監(jiān)控模塊、絕緣監(jiān)測模塊等下級智能監(jiān)控模

塊實(shí)施數(shù)據(jù)搜集并加以顯示；也可根據(jù)系統(tǒng)的各種設(shè)置參數(shù)進(jìn)行告警處理、歷史數(shù)據(jù)管理等；

同時對這些處理結(jié)果加以判斷，根據(jù)不同的情況進(jìn)行電池管理，輸出控制和故障回叫等操作；

此外還包括LCD、鍵盤等人機(jī)界面設(shè)備；可實(shí)現(xiàn)與后臺機(jī)的通訊，將數(shù)據(jù)上傳。

蓄電池組：作為全站直流系統(tǒng)的后備電源，在充電模塊停止工作時，蓄電池?zé)o間斷的向

直流母線送電；此外，在電磁式斷路器進(jìn)行合閘操作時，合閘電流大于100A，此時蓄電池成

直流屏培訓(xùn)資料 為合閘電源。

GZDW型智能高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)自動控制的正常運(yùn)行程序過程為：

充電裝置正常時浮充電運(yùn)行，根據(jù)需要設(shè)定時間（一般為3個月）采用1.0I10充電電流

進(jìn)行恒流充電，當(dāng)蓄電池組端電壓上升到限壓值時（2.3~2.35X2V為單體的電池個數(shù)），自動

轉(zhuǎn)為電壓為（2.3~2.35X2V為單體的電池個數(shù)）的恒壓充電，1.0I10充電電流逐漸減小，當(dāng)

充電電流減小至0.03~0.05I10電流值時充電裝置倒計時開始啟動，當(dāng)整定的倒計時結(jié)束時，

充電裝置將自動轉(zhuǎn)為正常的浮充電運(yùn)行，這就完成一個循環(huán)，使蓄電池隨時具有滿容量狀態(tài)，

確保直流電源運(yùn)行的安全可靠。

正常浮充運(yùn)行1~3個月恒流充電電壓升至整定值恒壓充電電流減小至整定值正常浮充運(yùn)行、直流系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)

現(xiàn)在電力系統(tǒng)的變電站一般都是無人值守的，GZDW型智能高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)可通過

監(jiān)控串口與變電站后臺的監(jiān)控實(shí)現(xiàn)通訊，可在調(diào)度端實(shí)現(xiàn)對直流系統(tǒng)的“三遙”。

GZDW系列智能高頻開關(guān)電力操作電源系統(tǒng)，有標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)、小型一體柜系統(tǒng)、分屏柜系

統(tǒng)I和分屏柜系統(tǒng)II四種類型

GZDW系列標(biāo)準(zhǔn)電力操作電源系統(tǒng)，根據(jù)用戶的使用要求，可提供四種不同的系統(tǒng)組成形式，

它們是：

標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)：充電、饋電合并在一個機(jī)柜里，最多可配6個充電模塊，充電模塊可選用

通合公司任意電力模塊。主要用于110KV及以下變電站，開閉所和用戶變中。

小型一體柜系統(tǒng)：充電、饋電合并在一個機(jī)柜里，最多可配3個充電模塊，充電模塊可選

TH230D05ZZ-3,TH230D10ZZ-3,TH230D20ZZ-3,TH110D10ZZ-3,TH110D20ZZ-3。主要用于35KV及

以下變電站和各類小型用戶變。

分屏柜系統(tǒng)I：充電柜、饋電柜分開，充電模塊可選用通合公司任意電力模塊�？赏ㄟ^多個

充電柜、多個饋電柜并聯(lián)組成大型直流電源系統(tǒng)，主要用于中小型發(fā)電廠、水電站和各類變

電站。

分屏柜系統(tǒng)II：充電柜、饋電柜分開，充電模塊可選用通合公司任意電力模塊，可通過多個

充電柜、多個饋電柜并聯(lián)組成大型直流電源系統(tǒng)，主要用于發(fā)電廠、水電站和各類變電站。

2.1.1標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)

如圖2-1，標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)由充電模塊，一個監(jiān)控模塊，一個配電監(jiān)控單元，一個降壓硅鏈

單元（可選），一個交流配電單元和一個直流饋電單元組成，充電模塊可選用通合公司任意電

力模塊。

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圖2-1 標(biāo)準(zhǔn)一體柜

2.2.2小型一體柜系統(tǒng)

如圖2-2，小型一體柜系統(tǒng)一般由3個充電模塊，一個監(jiān)控模塊，一個配電監(jiān)控單元，一個

降壓硅鏈單元（可選），一個交流配電單元和一個直流饋電單元組成，充電模塊可選用通合公

司任意電力模塊。

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圖2-2 小型一體柜

2.3分屏柜系統(tǒng)I

如圖2-3，分屏柜系統(tǒng)I由一臺充電柜和一臺饋電柜組成，并且可以由多臺充電柜和多臺饋

電柜并聯(lián)組成；充電柜包括交流配電，6個充電模塊，一個監(jiān)控模塊、一個降壓硅鏈單元（可

選）和一路電池接口，充電模塊可選用TH230D10ZZ-3，TH230D05ZZ-3，TH110D20ZZ-3，

TH110D10ZZ-3，由于分屏柜一般用于容量較大的電源系統(tǒng)，因此推薦選用TH230D10ZZ-3和

TH110D20ZZ-3充電模塊；饋電柜由配電監(jiān)控單元、切換單元、絕緣監(jiān)測儀（可選）和直流饋

出單元組成。

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圖2-3 分屏柜系統(tǒng)

2.2.4分屏柜系統(tǒng)II

如圖2-4，分屏柜系統(tǒng)II由多臺充電柜和多臺饋電柜并聯(lián)組成；充電柜包括交流配電，充電

模塊，監(jiān)控模塊、降壓硅鏈單元（可選）和電池接口，饋電柜由配電監(jiān)控單元、切換單元、

絕緣監(jiān)測儀（可選）和直流饋出單元組成。

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圖2-4 分屏柜系統(tǒng)例圖

3.系統(tǒng)特點(diǎn)

a采用開關(guān)電源特有的模塊化設(shè)計，N?1熱備份。

b超寬的電壓輸入范圍，電網(wǎng)適用性強(qiáng)，可用于環(huán)境相對惡劣的場所。

c充電模塊可帶電插拔，在線維護(hù)，方便快捷。

d采用國際最新軟開關(guān)技術(shù)，轉(zhuǎn)換效率高，電磁干擾小。

e硬件低差自主均流技術(shù)，模塊間輸出電流最大不平衡度小于?3%。

f系統(tǒng)設(shè)計采用IEC（國際電工委員會）、UL等國際標(biāo)準(zhǔn)，可靠性與安全性有充分保障。

g監(jiān)控模塊采用大屏幕液晶漢字顯示，聲光告警。

h可通過監(jiān)控模塊進(jìn)行系統(tǒng)各部分的參數(shù)設(shè)置，界面友好，操作方便。

i具備平滑調(diào)節(jié)輸出電壓和電流，蓄電池自動溫度補(bǔ)償?shù)认冗M(jìn)功能。

j開放式接口設(shè)計，具有強(qiáng)大的通訊功能，很方便實(shí)現(xiàn)與變電站RTU裝置或電廠計算機(jī)監(jiān)控

系統(tǒng)DCS相連。

k三級集散式監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對電源系統(tǒng)的“遙測、遙控、遙信、遙調(diào)”以及無人值守。

l蓄電池自動管理及保護(hù)，實(shí)時自動監(jiān)測蓄電池的端電壓，充、放電電流，并控制蓄電池的

均充和浮充，設(shè)有電池過/欠壓和充電過流聲光告警。

4 環(huán)境條件

4.1 外部空氣溫度

最高溫度: 45℃

最低溫度: -10℃

4.2 最大相對濕度: 95%

4.3 海拔高度: 海拔高度≤2000m（見具體工程）

4.4 地震烈度: 8度

水平加速度: 0.25g

垂直加速度: 0.125g

4.5無導(dǎo)電及爆炸塵埃，無腐蝕性氣體

4.6無劇烈振動及沖擊

4.7室內(nèi)使用且通風(fēng)良好

5 系統(tǒng)參數(shù)

穩(wěn)壓精度：≤±0.5%

直流屏培訓(xùn)資料 穩(wěn)流精度: ≤±0.5%

紋波系數(shù): ≤±0.1%

功率因數(shù): ≥0.92

效 率: ≥94%

噪 聲: ≤45dB

均流不平衡度: ≤3%

介電強(qiáng)度：2000V/min無閃絡(luò)，無擊穿。

可靠性指標(biāo)：MTBF≥100000h

交流電壓輸入范圍：380V±15%

交流電壓頻率范圍：50Hz±10%

防護(hù)等級：IP≥30

外形尺寸:高度2260mm或2360mm（含眉頭60mm）

寬度 800mm

深度 600mm或800mm

可根據(jù)用戶要求制造

6 系統(tǒng)工作原理

電力操作電源系統(tǒng)主要由交流配電單元、充電模塊、監(jiān)控模塊、配電監(jiān)控、降壓硅鏈（降壓

單元）、直流饋電單元（包括合閘分路、控制分路）、絕緣監(jiān)測等幾大部分組成。不同的接線