万正电源集团有限公司
1.1简述
GZDW系列高频开关直流电源屏是我公司结合多年技术经验积累、生产体系管理，根据GB/T 19826-2005和DL/T 459-2002等标准自行设计生产的直流电源成套装置，是目前变配电系统必不可少的直流电源系统。现已广泛应用于从500KV到10KV不同电压等级的变电站及开闭所，15MW~60MW发电机组的电厂，国家重点工程如地铁、油田、化工、冶金等，作为控制、信号、事故照明等负荷的正常与事故情况下的直流供电，可实现无人值守，是传统直流电源成套装置的理想换代产品。
1.2系统特点
l 智能化程度高
充电模块采用我公司自主研发的WZ系列智能型高频开关电源，该系列电源是专为电力系统设计，具有“四遥”功能的智能电源。电源采用世界领先的“谐振电压型双环控制的谐振开关电源技术”，具有体积小、重量轻、效率高（95%以上）、可靠性高等优点。产品包括220V、110V、48V三大系列、几十个品种，配有标准RS-485接口，易于与自动化系统对接，适用于500KV到10KV不同电压等级的变电站及开闭所，15MW~60MW发电机组的电厂，国家重点工程如地铁、油田、化工、冶金等。其充电过程完全符合铅酸蓄电池、镍镉电池充电曲线要求，系统对电池实现智能充电管理，并带有温度补偿功能。监控系统配有标准RS-232/485接口，提供多种通信规约，方便接入自动化系统，提供开放协议，方便组网，轻松实现“四遥”及无人值守。
l 可靠性高
充电装置使用多个高频开关模块并联，N+1热备份，可平滑扩容，模块间均流特性好，模块支持带电热拔插（注：应尽量避免带载热插拔产生拉弧烧毁模块输入输出接插件）。具有一体化接口，方便模块更换，提高了系统的稳定性和可靠性。整流模块及监控器的重要部位全部选用进口可靠元器件，产品出厂前经过高温老化及多级质量管控，保证运行时的稳定性和可靠性。
l 操作、使用简单
交直流输入输出及母线开关上下电无顺序要求；监控系统集散式设计，底层模块即插即用（需在监控中设置），带电热插拔，方便安装、检修、更换。
l 显示、报警功能完善
监控功能完善，高智能化，采用大屏幕液晶汉字显示（可提供英文显示菜单），触摸屏利用触摸操作，监控自带声光告警。采用高性能器件，断电后运行记录和历史故障不丢失。
l 两路交流输入、自动切换
交流配电单元具有缺相保护功能，并且两路市电切换时有延时保护，保证市电切换时模块软启动，减小电网及模块自身冲击，不会造成模块损坏，增强了系统的稳定性和可靠性。
l 完善的电池管理
对蓄电池自动管理及自动维护保养，实时监测单体蓄电池的端电压，及电池组充、放电电流，检测记录放电AH数，自动控制均、浮充转换以及定期维护性均充。
l 自动电池温度补偿
具有电池温度补偿功能，温度补偿系数可根据不同电池种类自行设定，满足不同品牌电池的温补要求，最大程度延长电池寿命。
l 高效率、高功率因数
电源满载效率> 95%；采用无源功率因数校正技术，满载功率因数> 0.92。
l 稳压、稳流精度高
稳流精度≤±1%；稳压精度≤±0.5%；纹波系数≤±0.5%
l 方案齐全、组合方便
可根据用户订货时提出的方案，进行生产。
1.4技术指标
l 交流输入电压: 380V±15%
l 电网频率：50Hz±10%
l 输出电流等级：10A～320A
l 适用电池容量:10AH～3000AH
l 额定输出电压：220V/110V
l 输出电压范围: 198V～286V /99V～143V 连续可调
l 输出限流：额定电流×（10%～105% ）
l 动态响应：在20％负载跃变到80％负载时恢复时间≤200μS，超调≤±5％
l 效率: ≥95%（单模块）
l 绝缘电阻: ≥20M?
l 绝缘强度： 输出对地、输入对地、输入对输出施加2.5KVAC, 1min无飞弧无闪络。
l 相对湿度: ≤90%
l 海拔高度： ≤2000m
l 地震烈度 ≤7度
l 环境温度: -10℃～40℃
l 可闻噪音: 自冷≤40dB 风冷≤55dB（距柜体1米处）
l 防护等级： ≥IP30
1.5正常使用条件
l 海拔不超过2000m。
l 设备运行期间周围空气温度不高于40℃，不低于-10℃。
l 日平均相对湿度不大于95%，月平均相对湿度不大于90%。
l 安装使用地点无强烈振动和冲击，无强电磁干扰，外磁场感应强度不得超过0.5mT。
l 安装垂直倾斜度不超过5%。
l 使用地点不得有爆炸危险介质，周围介质不含有腐蚀金属的有害气体及导电介质。
l 交流输入采用三相五线制，电压不对称度不超过5%。
l 交流输入电压应为正弦波，非正弦含量不超过10%。
l 本设备仅限在室内安装，并注意设备运行的环境温度。
1.6主要引用标准
l DL/T459-2000 电力系统直流电源柜订货技术条件
l DL/T637-1997 阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件
l DL/T5044-95 火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定
l LS（W）30-40-JT 电力系统用微机控制直流电源柜技术条件
l 中国华北电力集团公司1997年4月《变电站用直流电源设备订货技术条件》
直流系统的构成
2.1直流系统构成
直流系统由交流配电单元，防雷单元，整流模块单元，监控单元，底层模块采集单元，降压单元，直流配电单元，电池组单元组成。系统中的各监控单元受主监控的管理和控制，通过RS485通讯线将各底层单元采集的信息传递至主监控。如图2-1所示。
2.2各单元简介
l 交流配电单元
采用两路三相交流输入，一路工作，一路备份。当工作电源出现缺相或掉电时，经过5S左右的延时切入另一路交流供电。以保证模块上电缓启动，避免损坏模块及减少电网冲击。
l 防雷单元
防止操作过电压及雷电对直流屏设备造成损坏。
l 监控器单元
我公司生产的监控器包括THJK001G-3S、THJK002G-3S、THJK004G-3S等型号监控器，选用灵活，采用注塑面板，美观大方，操作方便，历史故障和运行记录均断电不丢失，采用高速度、高精度芯片处理器，运算稳定、快速、抗干扰能力强。
THJK001G-3S监控系统适合于母线不分段的小系统，可满足小型系统直流屏常见的所有功能，具有很高的性价比；
THJK002G-3S监控系统为按键式监控，适合于各种使用条件，可满足直流屏所有的功能要求，电池均浮充管理、放电、母线绝缘监测、分路绝缘监测、单体电池巡检、故障报警等进行自动控制、显示；
THJK004G-3S功能上与THJK002G-3S完全相同，只是操作方式为触摸屏方式。
表2-1是我公司主要监控器的技术指标及功能具体使用说明详见监控说明书。
表2-１ 监控器功能
l 底层模块单元
监控底层模块是实现监控器采样及监测功能的主要设备，我公司充分考虑到电力系统应用的多样性，监控主机与底层数据采集单元采用了模块化设计思想，主机与底层模块可以自由组合。我公司的监控底层模块包括综合测量模块（ZHCL-2、ZHCL-3）、电池巡检模块（DCXJ-19、DCXJ-55）、绝缘检测模块（JYJC-32、JYJC-64）和开关量模块（KGL-64）。所有底层模块外形尺寸一致，便于安装使用。
各监控底层模块的功能介绍见表2-2所示，具体功能及使用说明详见监控说明书。
l 电池组单元
容量配置原则：
? 满足事故停电状态的持续放电，事故时间选定为1小时。
? 放电末期合闸时所剩下容量不低于额定容量的25%。
? 保证在冲击负荷出现时直流母线电压下降不超过10%。?
? 考虑到电池组末期老化时容量衰减故选储备系数为1.2。
? 具体容量设计参照国家有关标准和电池厂家提供的技术资料。?
l 电压调节单元
电压调节单元分为DC110V和DC220V两个系列。DC110V系统调压范围为0-18V，DC220V系统调压范围为0-35V，特殊110V系统的调压范围为0-14V，分为五级或七级调压。器件容量按照母线持续电流的1.5-2倍选择，降压装置均可采用手动或自动两种控制方式。
l 整流模块单元
充电装置采用多个高频开关电源模块并联，N+1热备份工作。高频开关电源模块数量配置按如下公式进行。
? 无控母模块
模块个数≥（0.1×C10 +经常负荷电流）/模块额定电流+1
? 有控母模块
合母上的模块个数≥（0.1×C10）/模块额定电流+1
控母上的模块个数≥经常负荷电流/模块额定电流
整流模块具体技术指标及操作说明见第三章。
