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(lèi)變電站、開(kāi)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(hào)、保護(hù)、遠(yuǎn)動(dòng)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(kāi)關(guān)直流電源系統(tǒng)根據(jù)功能可劃分為高頻開(kāi)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(cè)模塊、交流配電單元、蓄電池監(jiān)測(cè)儀、蓄電池組、饋電單

元幾部分。下面簡(jiǎn)單分析各個(gè)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(shí)交流電輸入切換開(kāi)關(guān)置于

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

至各個(gè)充電模塊。

高頻開(kāi)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(dòng)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(guò)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(shí)輸出一般約為240VDC左右（2.0~2.25X2V為單

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

送至合閘母線，蓄電池則經(jīng)蓄電池總保險(xiǎn)送至合閘母線，正常時(shí)調(diào)壓硅鏈的控制開(kāi)關(guān)置于“自

動(dòng)”位置，經(jīng)硅鏈自動(dòng)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(dòng)調(diào)壓模塊控制電路發(fā)生故障時(shí)，可以通過(guò)手動(dòng)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(gè)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(jì)余度較大，其輸出電流可短時(shí)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(kāi)，整個(gè)控制母線就無(wú)電壓，也就是整個(gè)二次設(shè)備無(wú)直流電源。現(xiàn)在有種接線方式是在控制母線也掛一個(gè)充電模塊，設(shè)置為手動(dòng)狀態(tài)，

輸出電壓調(diào)為220V，作為調(diào)壓硅鏈模塊壞時(shí)的備用。

配電監(jiān)控模塊：主要是對(duì)交流輸入和直流輸出的監(jiān)控，可檢測(cè)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(kāi)關(guān)跳閘，防雷器損壞，蓄電池組電壓過(guò)高/過(guò)低，蓄電池組充電過(guò)流，蓄電池組熔絲斷，

合閘母線過(guò)/欠壓，控制母線過(guò)/欠壓，各輸出支路斷路等故障告警。

絕緣監(jiān)測(cè)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(duì)應(yīng)的支路號(hào)和對(duì)應(yīng)的電阻值。

監(jiān)控模塊：用于對(duì)充電模塊的監(jiān)控板、配電監(jiān)控模塊、絕緣監(jiān)測(cè)模塊等下級(jí)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(shí)對(duì)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(pán)等人機(jī)界面設(shè)備；可實(shí)現(xiàn)與后臺(tái)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(shí)，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(shí)，合閘電流大于100A，此時(shí)蓄電池成

直流屏培訓(xùn)資料 為合閘電源。

GZDW型智能高頻開(kāi)關(guān)直流電源系統(tǒng)自動(dòng)控制的正常運(yùn)行程序過(guò)程為：

充電裝置正常時(shí)浮充電運(yùn)行，根據(jù)需要設(shè)定時(shí)間（一般為3個(gè)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(shí)（2.3~2.35X2V為單體的電池個(gè)數(shù)），自動(dòng)

轉(zhuǎn)為電壓為（2.3~2.35X2V為單體的電池個(gè)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(shí)充電裝置倒計(jì)時(shí)開(kāi)始啟動(dòng)，當(dāng)整定的倒計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，

充電裝置將自動(dòng)轉(zhuǎn)為正常的浮充電運(yùn)行，這就完成一個(gè)循環(huán)，使蓄電池隨時(shí)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(gè)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(wú)人值守的，GZDW型智能高頻開(kāi)關(guān)直流電源系統(tǒng)可通過(guò)

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

GZDW系列智能高頻開(kāi)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(lèi)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(gè)機(jī)柜里，最多可配6個(gè)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(kāi)閉所和用戶變中。

小型一體柜系統(tǒng)：充電、饋電合并在一個(gè)機(jī)柜里，最多可配3個(gè)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(lèi)小型用戶變。

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

充電柜、多個(gè)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(lèi)變

電站。

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

充電柜、多個(gè)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(lèi)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(gè)監(jiān)控模塊，一個(gè)配電監(jiān)控單元，一個(gè)降壓硅鏈

單元（可選），一個(gè)交流配電單元和一個(gè)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(gè)充電模塊，一個(gè)監(jiān)控模塊，一個(gè)配電監(jiān)控單元，一個(gè)

降壓硅鏈單元（可選），一個(gè)交流配電單元和一個(gè)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(tái)充電柜和一臺(tái)饋電柜組成，并且可以由多臺(tái)充電柜和多臺(tái)饋

電柜并聯(lián)組成；充電柜包括交流配電，6個(gè)充電模塊，一個(gè)監(jiān)控模塊、一個(gè)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(cè)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(tái)充電柜和多臺(tái)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(cè)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(kāi)關(guān)電源特有的模塊化設(shè)計(jì)，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(duì)惡劣的場(chǎng)所。

c充電模塊可帶電插拔，在線維護(hù)，方便快捷。

d采用國(guó)際最新軟開(kāi)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(jì)采用IEC（國(guó)際電工委員會(huì)）、UL等國(guó)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(guò)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(dòng)溫度補(bǔ)償?shù)认冗M(jìn)功能。

j開(kāi)放式接口設(shè)計(jì)，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(jì)算機(jī)監(jiān)控

系統(tǒng)DCS相連。

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

l蓄電池自動(dòng)管理及保護(hù)，實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)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(guò)/欠壓和充電過(guò)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(duì)濕度: 95%

4.3 海拔高度: 海拔高度≤2000m（見(jiàn)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(wú)導(dǎo)電及爆炸塵埃，無(wú)腐蝕性氣體

4.6無(wú)劇烈振動(dòng)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(wú)閃絡(luò)，無(wú)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(jí)：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(cè)等幾大部分組成。不同的接線