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直流电源系统技术知识

来源: 时间:2023-02-28 10:53:40 浏览次数:


直流电源系统主要适用于发电站、水电站、各种变电站、开关站和用户变电站,为控制、信号、保护、远程通信和二次电路中的故障照明提供直流电源。用于电力、石油、化工、冶金、机械、造纸、煤炭、建材、纺织、葡萄酒制造等领域。

直流电源系统由交流配电单元、监控系统模块、压缩硅链模块、绝缘监控装置、高频开关整流模块、电池检查模块、电池组、馈电模块组成。

1、交流配电单元

直流电源的交流系统一般有双交流电源输入。正常情况下,双交流电源输入,双交流电源备用。交流电源通过交流输入空气开关、交流接触器和避雷器送至每个充电模块,为高频开关整流模块提供交流电源。

2、监控系统模块

DC电源监控系统是一个带有LCD显示屏的人机界面,是底部模块和背景管理的桥梁,是DC电源的大脑,负责管理充电模块和底部电池自动管理,查看当前故障信息、历史信息记录和各种参数。

3、对硅链模块进行调压

当直流电源系统平衡充电电池组时,充电模块的输出电压将高于控制电路的额定电压值。此时,需要一个调压装置来调整电压供电。硅链模块就是这样一种调压装置,可以自动和手动调节控制母电压,保证控制母线的电压在范围内。

降压硅链模块是利用大功率整流二管的PN结正压降叠加产生调节压降。该方法安全可靠,抗冲击性好,维护方便。

4、绝缘检测模块

用于监测直流系统的电压及其绝缘状态。当直流系统的绝缘强度降低(220V直流电压系统一般低于25KW,110V直流电压系统一般低于7KW)时,光控报警可以找到相应的母线和相应的电阻值。

5、高频开关整流模块

高频开关整流模块是直流电源的核心,负责为直流电源提供动力。一方面,它为电池充电,另一方面,它为直流常负荷提供正常的工作电源。充电模块内有监控板,可以监控模块的运行状态。由于充电模块本身有CPU,充电模块也可以与监控模块分开运行。整流模块可根据实际情况进行多种选择:

高频开关整流模块的原理

通过输入保护(交流输入保险和缓启动电阻)输入高频开关整流模块三相三线交流输入、通过三相整流桥整流和无源功率因数校正技术,通过平滑滤波模块转化为直流。直流通过“谐振电压双环控制技术”将整流直流转换为高频脉冲,然后通过高频桥整流平滑滤波获得所需的直流电源。

6、电池巡检模块

电池检查模块负责收集单个电池电压和电池组温度,并通过RS485接口将数据上传到主监控器。用于判断电池组中单个电池的信息和故障。

7、蓄电池组

作为全站直流系统的备用电源,当充电模块停止工作时,电池不断向直流母线供电;此外,当电磁断路器关闭时,关闭电流大于100A,电池成为关闭电源。它相当于一个存储机构,是整个直流电源仓库,我们都知道交流电源不能存储,所以直流电源是通过电池组将模块转换为化学能,直到交流电源从化学能转换为直流负载供电。

8、馈线模块

馈线模块可与充电柜(充电柜)或单独安装(充电馈电分离)。标准馈线柜采用单元结构,组合方便,配置灵活,实现多种接线方式。同时,各种直流馈出模块的组合可以实现导出环的各种设备。一般来说,馈线柜由绝缘检测模块和开关量模块组成。

系统特点

l选用N1.热备份格式增加了系统的安全性。

l超宽电压输入范围,电网适应性强,可用于环境相对端的场所。

l充电模块可带电热插拔,在线维护,方便快捷。

l选用“谐振电压型双环控制谐振开关电源”全软开关,转换效率高,可达96%,干扰信号小。

l硬件低差独立均流技术,模块间输出电流不平衡低于±3%。

L监控模块采用大屏幕液晶汉字显示,声光报警。

系统各部分的基本参数可通过监控模块进行,界面友好,操作简单。

l具有的功能,如平滑调节导出电压和电流、补偿电池自动温度等。

l开放式接口设计,通信功能强,与变电站RTU设备实现非常方便。

L三级集散监控系统完成了电源系统的“遥调、监控、遥控、遥信”和无人值守功能。

L电池自动管理和保护,立即自动监控电池端电压、充放电电流,控制电池浮动充电,并配备电池过电、欠压和充电过流报警。

自然条件

u环境温度不小于-10℃,不超过-10℃设备储存环境温度允许为-10℃~60℃

u环境相对湿度不超过90%(环境温度为25℃)

u运行现场无导电粉尘,无腐蚀金属,损坏绝缘气体或蒸汽

室内场合使用u

订购时可以提出u的特殊要求,以确保货物能够可靠运行

U海拔高度:≤2000m

系统参数

l稳压精度:≤±0.5%

l稳流精度:≤±0.5%

l纹波系数:≤±0.1%

l功率因素:≥0.92

l效率:≥94%

l噪音:≤45dB

l均流不平衡:≤3%

l介电强度:2000V/min无闪络,无穿透

l可靠性指标:MTBF≥100000h

l交流电流输入范围:380V±15%

L交流电流工作频段:50Hz±10%

l防护等级:IP≥30

l尺寸:2260*800*600

系统工作原理

电力操作电源系统主要由交流配电单元、充电模块、监控模块、配电监控、降压硅链、直流馈电模块、绝缘监测等组成。其基本原理框图如下:

系统基本工作原理:

1、当交流输入正常时

当系统交流输入正常时,通过交流开关控制电路选择双路交流输入,并通过交流配电单元向各充电模块供电。充电模块将三相交流电转换为220V或110V直流,通过充电模块内的二管进行隔离,一方面给电池充电,另一方面为负载提供正常的工作电源。

监控部分通过配送方式对系统进行监控。充电和馈电的运行参数和充电模块的运行参数由综合监控模块收集和处理,然后通过串行通信口向监控模块报告处理后的信息。监控模块统一处理后,显示在液晶屏上。同时,系统可以通过人机交互操作设置和控制。如有必要,还可以访问远程监控。控制模块还可以对充电模块进行均匀/浮动充电控制和限流控制,以确保电池正常充电,延长电池寿命。

2、交流输入断电或异常时

当交流输入断电或异常时,充电模块停止运行,电池通过硅链系统不断供电,监控模块监控电池电压和放电时间。当电池放电到设定的欠压点时,监控模块报警。交流输入恢复正常后,充电模块向电池充电。

系统工作时的能量流图:

设备的工作原理及操作方法

1、GZDW系列电力操作电源系统型号定义:

2、使用条件

室内使用2.1,周围环境温度不低于-10℃,不超过40℃;

2.2海拔2000m以下的安装应用地点;

2.3气体相对湿度不超过90%(20℃)±5℃);

2.4无导电粉尘、腐蚀金属、破坏绝缘气体,无强磁场影响;

2.5无强振动和冲击,垂直坡度不超过5°。

3、投入运行前的检查

3.1根据接线端子图将全柜组合在一起,并检查全柜

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