GZDW220系列智能高频开关电源使用手册

GZDW220系列智能高频开关电源使用手册1一概述GZDW系列直流屏，适用于电厂、变电所等重要负荷场所作为断路器直流操作机构的分、合闸、继电保护、自动装置、信号装置等使用的操作电源及事故照明、控制用直流电源。二正常使用条件户内使用，不靠墙布置。海拔高度：1000m环境温度：-20℃+40℃平均最大相对湿度90%（环境25℃）地震烈度：7度（按8度级防）三系统参数输入电压：380V±15%三相四线输入频率：50Hz±10%额定输出电压：220VDC电流调节范围：10~100%Ie稳压精度：≤±0.2%稳流精度：≤±0.5%四系统工作原理方框图两路交流输入入交流配电模块1模块x控制输出合闸输出电池监控系统1QF2QF21QF11QFnQFmQF6QFGZDW220系列智能高频开关电源使用手册21QF:交流输入12QF:交流输入23QF：模块输入5QF:控制母线11QF-mQF:合闸输出1—合闸输出m21QF-mQF:控制输出1—控制输出n31QF-34QF:逆变输出1—逆变输出4两路交流输入经交流配电单元选择一路交流输入提供给模块；充电模块输出稳定的直流，一方面对电池补充充电和提供给合闸输出，另外提供控制输出，为负载提供正常的工作电流；监视系统对交流输入电压、模块状况、合母电压、控母电压及控母绝缘状况进行监视；操作员通过控制系统实现控母调压和电池均浮充转换等功能。五各单元工作原理1、交流输入单元两路0.38kV电源进线，两路电源进线开关具有备用自投功能，互为备用。交流输入原理框架下图N交流一路交流二路两路交流输入主从自动切换以第一路为主回路，第二路为备用回路，当第一路交流异常时，自动切换到第二路（前提是第二路交流正常，否则就无法自动进行切换）。为防止两路交流同时接入到模块输入端，我们选择了合适的交流接触器以实现电气互锁和机械联锁。防雷保护防雷器采用两级保护机制，在线路上实现两级防雷，有效地保护充电电源模块内部的电路不致因为交流输入回路遭受感应雷击和线路上电压而受到损害，提高系统的可靠性.2整流单元HMZ系列电力模块采用三相三线制(无相序要求)380VAC输入，输入范围宽；无中线电流损输入空开输入空开自动切换装置避雷器模块输入空开GZDW220系列智能高频开关电源使用手册3耗，具有软启动功能。三相交流输入采用先进的尖锋抑制器及EMI滤波，可以有效的抑制和吸收尖锋电压，保证模块后级电路的安全。由全桥整流电路将三相交流电整流为直流，再经无源PFC调整后大大提高了功率因数。经全桥PWM电路转换为高频交流，再经高频变压器隔离降压后高频整流输出。整流模块中的脉宽调制电路（PWM）及软开关谐振回路，可根据电网和负载的变化，自动调节高频开关的脉冲宽度，使输出电压、电流在任何允许的情况下都能保持稳定。每台HMZ系列电力模块具有独立的输出电压调节口可调输出电压范围约170V-320V或90V-160V），及输出恒流调节口，模块本身具备多重保护功能，因此该系列模块可单机或多台并机自控独立安全运行，完成各种基本功能。该系列模块具有简便的主回路接线端口、并机端口及模拟量0~5V调节口，可并联组合工作，在监控器的监控下完成机架组合输出，并与上位机实现“四遥”功能。模块电气原理框图（图1）2.1型号命名HMZ□□□□□根据模块输出电压的调节规律的不同，每种模块均配有两种类型，电压调节宽范围机型，即E型；电压调节窄范围机型，即D型,详见表1。2.2主要技术指标交流输入额定电压：380VAC±20%（304V-456V）额定频率：50HZ±10%（45-55HZ）稳压精度：0.5％显示、调节EMI滤波器380VAC尖峰抑制通信、监控高频逆变无源PFC全桥整流高频整流高频变压器图1高频开关电源模块原理框图控制、保护板直流输出输出滤波自冷系列标称直流输出电压额定输出电流GZDW220系列智能高频开关电源使用手册4稳流精度：0.5％纹波系数：0.1％效率：＞90％噪声：45dB（10A）重量：HMZ22010---------------------20kg尺寸：（开孔）HMZ22010---------------------348（高）165（宽）430（深）冷却方式：自然冷却开机浪涌：无防倒灌功能：每台模块在输出端已加防倒灌二极管。2.3功能说明■过压保护功能为防止输出过电压对用电设备造成灾难性事故，模块内有过压保护电路。出现输出过压后，模块自动锁死，相应模块故障指示灯亮，故障模块自动退出工作而不影响整个系统正常运行，过压保护点出厂时已定，额定输出220V宽范围机型设为280V±2V，窄范围机型设为290V±2V，额定输出110V宽范围机型设为145V±2V，窄范围机型设为150V±2V，也可根据客户要求设定该参数。短路保护输出短路时，模块在瞬间把输出电压拉低为零，限制短路电流在限流点以下，此时模块输出功率很小，以达到保护模块的目的。模块长期在短路状态下，也不会损坏，排除故障后，模块可自动恢复工作。■过温保护过温保护主要是保护大功率变流器件，在正常工作情况下，系统设计留有足够余量，在特殊环境下，模块检测散热器温度超过90℃时，自动关机保护，温度降低到80℃时，模块会自动启动。过流保护由于模块输出功率的限制，输出电流不能无限增大。每个模块输出电流最大限制为额定输出电流以上0.5A，在此范围内，模块输出电流值连续可调。如果超负荷，模块会自动调低输出电压，而不会超过设定的输出限流点，以达到保护功率器件的目的，过流保护可自动恢复。■模块并联保护GZDW220系列智能高频开关电源使用手册5每台模块内部均有并联保护电路，保证故障模块自动退出系统时，不影响其它模块和系统的正常工作。电流调节功能在模块的前面板有输出电流调节电位器，在无监控集中控制时，可调节单台模块输出电流值，限流点可在0.2Imax~Imax连续可调。在有监控时，限流值可由监控系统设定，电位器调节无效，具体调节方法参阅8.1.2。■电压调节功能在模块的前面板有输出电压调节电位器，在无监控集中控制时，可调节单台模块输出电压值，（170V-320V或90V-160V）连续可调，在有监控时，输出电压由监控系统设定，电位器调节无效。4直流馈电单元直流馈电单元是将直流单元通过负荷开关送往各用电设备的配电单元它包括馈线回路部分、馈线监测部分及闪光回路部分。馈线回路部分根据负荷的功能不同馈线回路可分为控制回路和合闸回路，各回路所用负荷开关均选用专用直流断路器或自动空气开关，分断能力均在6KA以上，保证在直流负荷侧故障时响应分断。馈线监测部分通过监控系统对控母电压、合母电压、以及充放电电流进行监测，通过监测值，操作员可进行系统调节。六安装调试安装要求设备应安装在通风干燥的室内。并要求与酸、碱等性质的有害气体隔离，以免腐蚀电气元件；设备前后有门，应与墙或其它设备保持一定距离(大于800mm)，以便检修与通风；交流输入电源为三相四线制，无相序要求，交流输入电缆长度根据现场需要确定，请用户预先敷设好交流电缆；出厂之前辱柜已进行内部的安装接线，现场安装仅进行交流电源的引入、蓄电池导线的连接以及柜体之间导线的连接。确认直流输出极性与蓄电池极性接线正确，交流输入电源接线正确。调试步骤将一路或两路交流电源接入充电柜交流进线端子上；屏间电缆连线按图纸连接：将所有蓄电池分装在几个电池柜的各层，串联接线，整组电池的正负极分别接蓄电池进线端子排，注意正、负极分别对应柜内红线和黑线；蓄电池负端第一节(小组)电池定义为电池组第一节（小组），第一节（小组）电池负端接信号线A1-，第一节（小组）电池正端接信号线A1+，依次类推。直流馈线回路根据图纸及不同负载，将电缆接入馈线端子用500V兆欧表确认交流进线、直流输出与机柜接地线之间的绝缘电阻均应大于10M；开机运行确认三相交流电源电压为320—456VAC，接入三相交流电源。合上交流电源进线开关，交流电源指示红灯点GZDW220系列智能高频开关电源使用手册6合上模块输入开关，模块软起后绿灯点亮，模块正常工作。合上模块输出开关，双投开关打到正常位置，系统运行。确保馈出线连线正确的情况下，合上对应支路输出开关，响应指示灯点亮，系统正常工作。七操作说明智能共有21个功能画面屏和一个启动屏。开机后，将首先显示启动画面屏，当中有监控仪的版本号（见下图）。该屏停留数秒钟后，既进入状态查询屏。智能监控仪“启动屏”7.1状态查询屏：主要的测量参数都在该屏显示，均为实测值。若无报警或不按其它框切换，正常运行时均显示该屏状态。在任意屏中，按屏上的“状态查询”框，即可进入主测量屏。“状态查询屏”状态查询有：均充/浮充/恒流/放电状态，脱机情况下默认为恒流。UAN、UBN、UCN分别为三相交流电压A、B、C相电压。控母、合母和充电参数都为直流系统中常需检测的直流测量。智能监控仪12：30：30状态查询：均充交流电压：UAN=220.3VUBN=220.3VUCN=220.3V控母参数：UKM=220.0VIKM=001.7A合母参数：UHM=254.3VIHM=004.8A充电参数：UCD=254.3VICD=002.5A电池温度：T=031.0℃补偿电压：ΔV=002.1V状态查询信息查询系统设置系统控制GZDW220系列智能高频开关电源使用手册7电池温度是电池正常运行时，电池本身的温度。补偿电压是根据电池温度与相对温度之差乘以温度补偿系数而得。（默认相对温度为25℃）另外右上角有当前时间显示。（每一个操作屏都有）状态查询、信息查询、系统设置、系统控制分别为此监控的四大功能选项。每一个选项都有其具体的作用。如上为“状态查询屏”。下面对其他项进行说明。7.2信息查询屏：在状态查询屏中点“信息查询”，进入“信息查询屏”。如下图：智能监控仪12：30：30交流参数模块参数直流参数当前故障绝缘监测历史故障电池巡检电池容量状态查询信息查询系统设置系统控制“信息查询屏”如图“信息查询屏”中有8个子菜单，其中左边四个为交流参数、直流参数、绝缘监测、电池巡检是其分别对应着：交流监控、直流监控、绝缘检测、电池巡检。四项均为独立检测模块，都于主机通迅模块没接或有故障彼此之间互不干扰。查看其信息，则屏幕上显示“通讯错误”。如图：查看“交流参数”智能监控仪12：30：30交流参数通讯错误！状态查询信息查询系统设置系统控制“交流信息屏”与上面类似的直流参数、绝缘监测、电池巡检屏不再附图说明了。当和下位机正常通讯时显示信息如下：7.2.1交流参数：分为主路参数和辅路参数。正常运行时由主路给模块供电。当主路断电或发生其他异常情况时，再由辅路进行供电（他起到一个备用电源的作用）。另外还有八路交流开关量。他们都已经被定义好，默认断为正常。其定义如下：GZDW220系列智能高频开关电源使用手册801：交流装置异常05：交流接触器1故障02：交流母线失电06：交流接触器2故障03：交流空开1故障07：事故照明04：交流空开2故障08：防雷故障“交流信息屏”当出现故障时，将跳到“当前故障屏”。（在其它屏也一样）7.2.2直流参数：显示各种馈电回路开关通、断情况。共32路，默认断为正常。显示“通”时对应于通道开关在闭和状态；显示“断”时对应于通道开关在打开状态；7.2.3绝缘监测：显示1~32路支路对地的绝缘阻抗值。显示最大值：99KΩ最小值：00KΩ。其中1~24路用来检测控母母线及其支路的对地的绝缘阻抗值。25~32路用来检测合母母线及其支路的对地的绝缘阻抗值。同时有控母对地的正负电压显示。智能监控仪12：30：30交流参数主路参数UA：220.0VUB：220.0VUC：220.0V交流开关量01：断05：断02：断06：断03：断07：断04：断08：断状态查询信息查询系统设置系统控制智能监控仪12：30：30直流参数01：断09：断17：断25：断02：断10：断18：断26：断03：断11：断19：断27：断04：断12：断20：断28：断05：断13：断21：断29：断06：断14：断22：断30