DF0210A使用手册课件

1、DF0210A高频开关直流操作电源系统第一章 概述1.1 引言DF0210A智能型直流操作电源系统采用高频开关电源模块组成充电装置，主要用于发电厂、变电站（所）的直流系统，以及其它使用直流电源系统的用户（石化、矿山、铁路等），适用于断路器分、合闸及二次回路中的仪器、仪表、继电保护和事故照明的供电。系统由充电屏、馈电屏、电池屏组成，当充电装置容量较小且馈出线回路较少时，充电屏和馈电屏可以合并安装在一个充馈电屏内。1.2 系统组成交流市电输入经交流配电分配后供给各个整流模块，整流模块将交流电变换为直流电。整流模块一方面给电池充电，另一方面为常规负荷供电，模块内部的信息通过四遥电缆送至监控单元，监控

2、单元同时搜集电池组的信息，以及绝缘监察装置的信息，进行相应的控制，并可通过多种通信方式连接后台计算机，以实现远程集中监控。系统的原理框图见图1.1。1.3 主要特点 充电装置采用模块化设计的高频开关电源，N+1冗余备份； 平均电流型无主从自动均流方式，模块间输出电流的不平衡度小于5%； 整流模块采用有源功率因数校正技术，交流侧功率因数大于0.99，总谐波失真（THD）小于7%，高次谐波电流小于额定基波电流的4%，消除电源对电网的谐波污染，完全满足IEC1000-3-2标准对谐波电流的限制； 采用可靠的高频变换技术，关键元器件全部采用高质量的进口元件； 采用温控风冷及风道隔离技术，平均无故障时间

3、大幅度提高，并有效防止尘埃在模块内部的沉积，提高可靠性； 可靠的防雷及高度的电气绝缘防护措施，确保系统和人身安全； 监控单元采用大屏幕液晶汉字显示、下拉式菜单提示，操作简便，系统相关参数可通过键盘进行设置； 告警功能丰富，除本地声光、语音告警外，还可通过自动台BP机告警； 具有四遥功能，可提供多种通信规约，实现与综合自动化系统等智能设备通信，满足无人值班变电站的需要；97交流配电整流模块整流模块整流模块整流模块降压合闸馈出控制馈出电流取样电池组绝缘监察装置微机监控单元当地监控远程监控图11 直流系统组成框图 具有多个扩串行展口，可接入多种外部智能设备（蓄电池测试仪、微机绝缘监察装置等）； 平稳

4、调节输出电压，具备蓄电池温度自动补偿功能。1.4 引用标准GB156-1993标准电压GB 2681-1981电工成套装置中的导线颜色GB 2682-1981电工成套装置中的指示灯和按钮颜色GB2900.11-1988蓄电池名词术语GB4208-1993外壳防护等级GB/T 4365-1995电磁兼容术语GB9368-1988镉镍碱性蓄电池GB/T 13384-1992机电产品包装通用技术条件GB16821/T-1997通讯用电源设备通用试验方法GB17478-1998低压直流电源设备的特性及安全要求GB/T 17626.12-1998 电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验GB/T 1762

5、6.2-1998电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验DL/T 637-1997阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件DL/T 5044-1995火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定DL/T 459-92 镉镍蓄电池直流屏（柜）定货技术条件JB5777.3-1991 电力系统二次回路用控制及继电保护屏（柜、台）基本试验方法JB/T 8456-1996低压直流成套开关设备SD126-1984电力系统谐波管理暂行规定YD/731-1994通信用高频开关整流器1.5 产品型号及说明直流系统型号及定义：D F 0 2 1 0AAh / / 额定电流 额定电压 电池容量 高频开关电源 操作电源 电源类产品

6、 企业代码整流模块型号及定义：D F 0 2 / 额定输出电流 额定输出电压 序列号 电力用整流模块 电源产品 企业代码1.6 屏体配置系统全部采用温控风冷高频开关整流模块，根据整流模块容量的不同，DF0210A系列直流操作电源成套装置分为两大类，具体规格型号及配置见表1.1。表1.1 DF0210A系列直流操作电源系统主要型号列表系统型号额定电压额定电流整流模块及满配置数量屏体组成DF0210A40100Ah/220/20220V20A220V/5A4个充馈电屏、电池屏DF0210A100200Ah/220/40220V40A220V/10A4个充馈电屏、电池屏；充电屏、馈电屏、电池屏DF0

7、210A200300Ah/220/80220V80A220V/10A8个充电屏、馈电屏、电池屏DF0210A300800Ah/220/120220V120A220V/10A12个充电屏、馈电屏DF0210A100200Ah/110/40110V40A110V/10A4个充馈电屏、电池屏DF0210A300500Ah/110/80110V80A110V/20A4个充馈电屏、电池屏充电屏、馈电屏、电池屏DF0210A8001000Ah/110/160110V160A110V/20A8个充电屏、馈电屏DF0210A-100Ah/220/20系统 ：该系统整流模块为DF0230-220/5高频开关电源

8、模块，可根据需要配置电力正弦波逆变器，配置电池容量为40Ah100Ah，主要用于35kV变电站；若变电站电压等级为110V，则该系统可组成DF0210A-200Ah/110/40系统，该系统整流模块为DF0230-110/10高频开关电源模块，配置电池容量为100Ah200Ah，主要用于110kV及以下等级变电站。各种不同规格型号的详细配置请参考DF0210A高频开关直流操作电源系统选型手册及随机图纸资料。DF0210A-800Ah/220/120系统：该系统整流模块为DF0231-220/10高频开关电源模块，可根据需要配置电力正弦波逆变器，配置电池容量为100Ah800Ah主要用于500k

9、V及以下等级变电站及小型火力发电厂；若变电站电压等级为110V，则该系统可组成DF0210A-1000Ah/110/160系统，该系统整流模块为DF0231-110/20高频开关电源模块，配置电池容量为300Ah1000Ah，主要用于500kV及以下等级变电站及小型火力发电厂。各种不同规格型号的详细配置请参考DF0210A高频开关直流操作电源系统选型手册及随机图纸资料。第二章 直流系统工作方式2.1 正常运行方式系统正常运行在浮充电状态，控制母线电压保持在220V2.5%（或110V2.5%），由整流模块或整流模块通过自动调压装置（降压硅链）供电；合闸母线电压保持在蓄电池组的浮充电压（阀控密封

10、铅酸蓄电池的浮充电压取2.25V/格），有大电流合闸操作时，整流模块提供110130%Ie的电流（Ie为整流模块的额定输出电流），其余电流由电池提供。2.2 充电方式在浮充电运行方式下，如果电池组容量降低，则电池充电电流增加，当电池的浮充电流大于0.1C10时，监控单元控制整流模块自动转到均衡充电。均衡充电分三个阶段：第一阶段为恒流充电，第二阶段为恒压充电，第三阶段为定时返回浮充电，主要用于电池放电后再次恢复时能够快速、准确地为电池补齐放出的能量（见电池充电特性曲线图2.1），恒压点为2.35V/格。 U I U Uj Uf I Ih T Iw t Uf：电池浮充电压 Iw：电池均充电流下限U

11、j：电池均衡充电电压 Ih：电池恒流充电电流T： 定时返回浮充时间图2-1 电池充电特性曲线2.3 蓄电池供电方式在控制母线与电池之间安装一个自动调压装置（降压硅链），自动调压装置有两种运行方式：长期连续运转方式和备用工作方式。长期连续运行方式主要用于整流模块数量较少时的情况，在这种接线方式下，整流模块输出与合闸母线并联，控制母线的供电由合闸母线通过自动调压装置提供；在交流停电时，电池通过自动调压装置为控制母线供电。备用工作方式主要用于整流模块数量较多时的情况，整流模块分为两组，一组模块的输出与合闸母线、电池组并联，另一组模块的输出与控制母线并联。在交流电正常情况下，所有模块全部工作，与合闸母

12、线并联的模块为电池充电，与控制母线并联的模块为控制负荷供电，自动调压装置中的二极管受反向电压而截止，无电流经过，调压装置处于备用状态。一旦交流停电，反向电压解除，自动调压装置的二极管自动导通，蓄电池为控制母线供电。调压装置中的旁路继电器用于在电池供电期间调整控制母线的电压。第三章 技术数据3.1 正常使用环境条件 海拔不超过2500m； 设备运行期间周围空气温度不高于55； 日平均相对湿度不大于95%，月平均相对湿度不大于90%； 安装使用地点无强烈振动和冲击，无强电磁干扰，外磁场感应强度均不得超过0.5mT； 安装垂直倾斜度不超过5%； 使用地点不得有爆炸危险介质，周围介质不含有腐蚀金属和破

13、坏绝缘的有害气体及导电介质，不允许有霉菌存在。3.2 技术参数输入参数：三相五线制交流输入电压380V30%，频率4555Hz功率因数0.99谐波失真（THD）总THD小于7%，谐波电流小于基波额定值的4%效率不小于90%输出参数：直流额定电压220V110V控制母线电压220V2.5%110V2.5%合闸母线电压220V286V110V143V稳压精度0.5%稳流精度0.5%纹波系数0.1%均流不平衡度5%音响噪声50dB保护参数：220V系统110V系统输入过压告警可设置（默认值456VAC）输入过压保护可设置（默认值475VAC）输入欠压告警可设置（默认值304VAC）输入欠压保护可设置

14、（默认值285VAC）输出过压保护可设置（默认值290VDC）可设置（默认值145VDC）输出限压保护可设置（默认值270VDC）可设置（默认值140VDC）输出欠压告警可设置（默认值198VDC）可设置（默认值99VDC）模块短路保护单模块输出电流大于额定值200%电池过压告警点根据电池组电压及现场要求设置电池欠压告警点根据电池组电压及现场要求设置绝缘特性：输出对地2kVAC漏电流小于30mA时间1分钟无飞弧输入对地2kVAC漏电流小于30mA时间1分钟无飞弧输入对输出2kVAC漏电流小于30mA时间1分钟无飞弧自动调压装置（降压硅链）：220V系统110V系统调压范围035V020V每级调

15、节量5V3V调节级数7级7级额定电流20A、40A20A、40A第四章 DF0210A-100Ah/220/20系统 若电压等级为110V，则该系统为DF0210A-200Ah/110/40系统。4.1 主要特点系统由DF0230220/5或DF0230110/10整流模块组成充电装置，其主要特点如下： 充电、馈电合并在一个屏体内； 提供6回动力输出，8回控制输出； 采用绝缘监察继电器对母线绝缘状况进行监测； 屏内安装C级避雷器，防雷通流容量可达8千安培； 屏体上安装交流电压表、直流电压/电流表显示交流进线、直流母线的状态； 电池柜内安装蓄电池保护装置，可提供蓄电池极性接反、过压/欠压保护；

16、具有完善的监控功能，对系统进行全面的管理和控制，并具备“四遥”功能，可满足无人值班变电站的要求； 系统信息可通过监控单元串行口扩展插件以RS232或RS485方式上传。4.2 功能组件图4-1是功能组件的布置图，功能组件包括自动调压装置（降压硅链）、绝缘监察继电器、闪光继电器、交流电压表、直流电压表、直流电流表、以及转换开关等，组件安装在一个旋转门的面板上。自动调压装置安装在组件面板的后部，打开门锁开关，面板可向左旋转打开。12图4-1 功能组件结构示意图图4-1中：1 控制母线电流表7 绝缘告警蜂鸣器2 控制母线电压表8 闪光指示灯3 合闸母线电压表9 闪光继电器4 交流进线电压表10 闪光

17、试验按钮5 交流进线电压转换开关11 自动调压装置电压调节选钮6 绝缘监察继电器12 旋转门锁开关绝缘监察继电器：绝缘监察继电器用来监视母线对地的绝缘状况，其外部定义见图4-2，继电器动作电流可根据具体应用情况设定（2mA6mA）。继电器主要由平衡电阻和检测电路组成，按动拨盘设定继电器动作电流，当两侧母线对地绝缘电阻值相等时，没有电流流过检测电路，继电器不动作；当一侧绝缘电阻下降时，便有一平衡电流流过检测电路，此时检测电路将这一电流与设定值比较，当大于设定值时，便推动继电器动作，发出告警信号。继电器动作电流与绝缘电阻的对应关系如下：继电器动作电流220V系统110V系统2mA48k24k3mA

18、30k15k4mA20k10k5mA15k7.5k6mA7.5k5.5kHMHM 图4-2 绝缘监察继电器接线端子定义图闪光继电器:系统装设一个闪光继电器，其工作原理如图4-3所示。闪光回路的试验按钮和闪光指示灯安装在功能组件的面板上，正常状态下，闪光指示灯常亮，当人为按下实验按钮时，闪光指示灯开始闪动，表明闪光信号正常。图4-3 闪光继电器工作原理框图4.3 控制单元4.3.1控制单元主要功能控制单元既可单独控制整流模块的运行，也可作为整流模块和监控单元之间的媒介。控制操作指令有恒流、恒压、浮充及遥控、自动、手动，可通过面板上的旋钮开关实现充电装置工作状态的转换。执行操作指令时，相应的指示灯

19、亮。 在手动状态时，接受现场的控制操作指令。 在遥控状态时，接受监控单元的控制操作指令。 在自动状态时，控制单元自动执行其内部设定的充电程序，实现恒流、恒压、浮充状态的自动转换，完成蓄电池管理功能。 通常情况下，手动工作方式仅在调试中使用。在不配备监控单元时，应采用自动工作方式；若配备监控单元，应首选遥控工作方式。4.3.2前面板指示图4-4 控制单元面板布置图控制单元的前面板布置见图4-4，主要包括以下部分：模块输出开关：控制单元前面板的左边安装了8只小型直流断路器，用来分断模块输出与母线的连接，最多可控制8个模块。控制选钮：控制单元前面板右侧的两个旋钮开关用来控制直流系统的工作状态。右边第

20、一个旋钮用于控制系统的运行方式，分为遥控、自动和手动三档，“遥控”档表示系统运行受监控单元的控制，“自动”档表示系统运行受控制单元的控制并根据内部参数的设置自动运行，“手动”表示系统处于手动控制。右边第二个旋钮用于在手动控制方式下控制系统的运行状态，分为恒流、浮充、恒压三档。 注意：未接蓄电池情况下，严禁将旋钮开关打到恒流档。控制单元前面板上附有恒流、恒压、浮充的调节口，通过调节相应的电位器，可改变各工作方式的对应值。顺时针调节恒压和浮充电位器，整流模块输出电压升高；顺时针调节恒流电位器，整流模块输出恒流值减小。4.3.3接口图4-5 控制单元背视图在控制单元后面板上，控制单元通过控制电缆与每

21、个整流模块的监控口相连，最多可以控制8个模块；并通过四遥电缆经信号转接板与监控单元相连。端子布置见图4-5，端子定义如下：插座/端子定义功能XS1遥调口接收监控单元信息，遥控三种工作方式的转换及相应工作数值XS2遥测口传送模块输出电流信息给监控单元XS3遥控口接受监控单元信息，遥控模块开关机XS4遥信口传送模块故障信息给监控单元XS5XS12模块控制口连接模块监控口，接收模块信息，传送监控单元信息XS13电流采集口采样蓄电池充放电电流XS14蓄电池电压采样采样蓄电池电压，提供反馈信息XS15交流输入为控制单元提供电源1D配线端子整流输出开关及检测器件的配线4.4 交流配电单元交流配电单元主要包

22、括避雷器、交流断路器以及配线端子等，原理图如图4-6所示，交流三相四线动力电源经交流断路器QF分配至汇流排（汇流端子），并安装避雷器，防止过电压损坏整流模块，转换开关SA1和电压表PV1用来显示三相电压。主要作用是将三相四线交流进线进行分配，为模块提供单相交流电源。交流断路器、避雷器安装在机柜正面下部，转换开关和电压表安装在功能组件的面板上，配线端子安装在机柜后面的底部。图4-6 交流配电单元原理图4.5 直流馈出单元直流馈出单元分为控制馈出单元和合闸馈出单元，均采用标准7U插箱结构，前门板可方便向左旋转打开，自左至右依次为16路输出。其后视图在图4-7中给出。图4-7（a） 控制直流馈出单元

23、后视图图4-7（a）中：1D端子定义为：1：闪光(+SM)24：控制+(+KM)57：控制- (-KM)89：遥信公共端1016：控制1控制6(遥信量)17：CT公共端(CT-)1823：CT1CT6(CT+) 2D端子定义为：13：1路控制输出，依次为SM、+、-46：2路控制输出，依次为SM、+、-16-18：6路控制输出，依次为SM、+、-图4-7（b）合闸馈出单元后视图图4-7（b）中：1D端子定义为：13：合闸+（+HM）46：合闸（-HM）78：遥信公共端914：合闸1合闸6（遥信量）16：CT公共端（CT）1722：CT1CT6（CT+） 2D端子定义为：1：合闸馈出1（）2：合

24、闸馈出1（）3：合闸馈出2（）4：合闸馈出2（）11：合闸馈出6（）12：合闸馈出6（）注：图4-7（a）、4-7（b）中的CT接线端子用于微机直流接地选线装置检测电流互感器，若系统配置的绝缘监察装置为继电器型，则该端子空。4.6 信号接口板 信号接口板安装在机柜背面的上方，它的功能是将电源系统的所有遥信量、遥测量进行转换后输出到监控单元；将监控单元所发出的遥控遥调信号转换后输出到电源模块。信号接口板端子布置见图4-8，其插座及端子的连接和定义如下：38 39X7 X8X5 X6XS1XS4XS5XS3XS2X12X4X13X11X10X3X9X2X1X14图4-8 信号接口板端子布置图 25

25、 27 1 3 28 32 33 374 24图4-8 信号接口板端子布置图插座定义如下：XS1：通过40芯遥测电缆连至DF0240D监控单元遥测插件；XS2：通过20芯遥控电缆连至DF0240D监控单元遥控遥调插件；XS3：通过16芯遥调电缆连至DF0240D监控单元遥控遥调插件；XS4：通过20芯遥信电缆连至DF0240D监控单元遥信插件；XS5：通过20芯遥信电缆连至DF0240D监控单元遥信插件；X1: 通过9芯四遥电缆连至控制单元背面的遥控口；X2: 通过9芯四遥电缆连至控制单元背面的遥调口；X3: 通过9芯四遥电缆连至控制单元背面的遥信口；X4: 通过9芯四遥电缆连至控制单元背面的

26、遥测口；端子号（137）定义为：1+15+15V电压21电池开关2OUT温度传感器输出22闪光继电器13GND+15V地23闪光继电器24备用遥信24遥信地5备用遥信25+15V+15V电压6备用遥信26GND15V地7备用遥信27-15V-15V电压8备用遥信28Ua交流A相电压9备用遥信29Ub交流B相电压10备用遥信30Uc交流C相电压11备用遥信31Uo交流中线12备用遥信32G交流地13备用遥信33电池充放电电流14备用遥信34负载电流15备用遥信35合闸母线电压16电池欠压36控制母线电压17电池过压37负母线18避雷器故障38+24V+24V电压19交流断路器39GND24V地2

27、0绝缘报警备注：由于具体用户要求不同，信号接口板端子定义可能会有所变化。4.7 蓄电池保护装置蓄电池保护装置在电池屏后侧面，其原理见图4-9。图4-9 蓄电池保护装置的原理图直流断路器QF10配有分励脱扣器，与直流电压继电器KA3、报警器B2、中间继电器J、闭音按钮SB2组成蓄电池保护装置。电压继电器KA3、闭音按钮SB2、报警器B2安装在电池屏的上面板上，保护装置的其它元件安装在电池屏背部的侧面。电压继电器面板上设有选择键和调节电位器，用于设定过压、欠压报警值，正常工作时显示蓄电池端电压，当电池出现极性接反、过压、欠压时，装置分断蓄电池与合闸母线相连的直流断路器，并对外发出声光报警信号。电池

28、屏上闭音器可用来关闭报警声。注:电池过、欠压报警值由蓄电池组的蓄电池数量及现场要求来确定。在电压异常指示灯亮时，直流断路器处于脱扣状态，故障消除后，需要手动恢复，具体操作为：先将直流断路器置于“分“位置，再将其置于“合”位置。可按下述步骤设定电压继电器的电池过、欠压报警值：过压设定：按选择键使过压设定指示灯亮，此时表显示过压设定值，调节过压设定电位器使数字表显示所需数值，设定完毕。欠压设定：按选择键使欠压设定指示灯亮，此时表显示欠压设定值，调节欠压设定电位器使数字表显示所需数值，设定完毕。设定完毕后，可按选择键，显示蓄电池电压值。第五章 DF0210A-800Ah/220/120系统 若电压等

29、级为110V，则该系统为DF0210A-1000Ah/110/160系统。5.1 主要特点该系统采用DF0231220/10或DF0231110/20整流模块组成充电装置，充馈部分由充电屏和馈电屏组成，当充电装置容量小于40A且馈出线回路小于14回时，可将充电屏和馈电屏合并为一个充馈电屏。充电屏的一个典型配置包括：12个整流模块、一个监控单元、一个交流配电单元、一个自动调压装置、一个功能组件、一块信号控制板，馈电屏可配置一个微机直流接地选线装置、4个直流馈出单元，主要特点如下： 充电屏、馈电屏分开，易于组成大容量直流系统； 采用温控风冷高频开关电源模块，单充电屏最大可配置12个整流模块； 馈电

30、屏可提供8回动力输出，12回控制输出（带闪光回路）； 采用微机直流接地选线装置对直流母线进行电压和绝缘监察，并可查出接地支路； 模块输出连接采用母线板方式，接线简单，维护方便； 屏内安装C级避雷器，防雷通流容量可达8千安培； 提供两路交流输入接口，可完成两路交流输入的主备切换和互锁； 系统具有完善的监控功能，对电源系统进行全面的管理和控制，并具备“四遥”功能，可满足无人值守变电站的要求。 系统信息可通过监控单元串行口扩展插件以RS232或RS485方式上传。5.2 交流配电单元图5-1是交流配电单元的工作原理图，两路交流动力电源通过交流配电单元后部的交流进线接线柱分别接交流接触器KM1、KM2

31、，接触器通过机械联锁和电气互锁防止两路动力电源同时输入，以保证交流供电的可靠运行；两路交流电由交流进线自动控制电路来控制任一路电源投入运行，在默认设置下，第一路电源为主电源，系统由第一路动力电源供电；在特殊情况下可用手动或自动转换开关选择任一路电源投入使用。在交流配电单元部分安装有C级和D级防雷器，可有效防止过电压的冲击，保障整流模块的正常工作。在交流配电的输出部分，安装有熔断器保护，熔断器带有辅助熔断报警点，交流输出经端子分配为多路单相输出，分别给各整流模块提供电源。熔断器报警点、交流接触器的辅助接点以及避雷器的告警接点均接入监控单元的遥信板，根据各接点的状态发出相应的告警及指示信号。K1N

32、B1K1K2C1A1K2B1B2C2B2B1A2C1NA1K2K1F1NCNBAKM2KM13SA2SA2SA3SAKM1KM22SA2SA1SA1SAKM2KM1QF1图5-1 交流配电单元原理图图5-1中：KM1、KM2：机械互锁交流接触器 1SA：配电总开关（开、关）K1、K2：中间继电器 2SA：切换方式选择开关（手动、自动）F1：避雷器 3SA：电源选择开关（I路、II路），手动方式下有效图5-2是交流配电单元的结构布置图，交流配电单元的主体安装在充馈电屏的底部，屏后接线，其电源的钥匙开关安装在前面板上。C1A1B1NA2C2B2压敏电阻板F13SA2SA 选 择 1路 2路 方式

33、手动 自动图5-2交流配电单元结构布置图5.3 功能组件图5-3是功能组件的布置图，功能组件包括自动调压装置（降压硅链）、电池电流表、控母电压表、合母电压表以及转换开关等，组件安装在一个旋转门的面板上。自动调压装置安装在组件面板的后部，打开门锁开关，面板可向左旋转打开。1：自动调压装置转换开关2：控制母线电压表3：合闸母线电压表4：电池电流表图5-3 功能组件布置图5.4 整流模块插箱充电屏最大可配置3个模块插箱，每个插箱可安装4个整流模块，上面两个插箱的模块输出与合闸母线并联，用于电池充电；下面一个插箱的模块输出与控制母线并联，用于为控制母线供电。模块插箱是标准的7U插箱，插箱的后面是母线板

34、。母线板将整流模块的输出、均流、四遥信号进行汇接，母线板布置见图5-4。图5-4 模块插箱母线板布置图图5-4中：XS1模块组四遥接口XS124#模块输入输出端口XS2模块组均流口XS133#模块输入输出端口XS3模块组接地端XS142#模块输入输出端口XS4、XS5模块组输出（+）XS151#模块输入输出端口XS9、XS11模块组输出（-）1#模块至4#模块的输入输出端口引脚定义见第六章中的图6-6，XS1是一个16芯的扁平电缆插座，各引脚位置如图5-5所示，各引脚定义见表5-1：图5-5 模块组四遥电缆插座引脚图表5-1 四遥电缆引脚定义表引脚1模块组输出（-）引脚21#模块遥控（+）引脚

35、3模块组输出（-）引脚41#模块遥测引脚5模块组遥调引脚6N.C引脚7模块组稳流引脚82#模块遥控（+）引脚9模块组遥信引脚102#模块遥测引脚11模块组遥信、遥控地引脚12模块组遥信、遥控地引脚134#模块遥测引脚143#模块遥控（+）引脚154#模块遥控（+）引脚163#模块遥测5.5 信号控制板芯芯芯芯芯芯芯-X10X14X16信号控制板安装在机柜背面的上方，它的功能是将整流模块的所有遥信量、遥测量进行转换后输出到监控单元；将监控单元所发出的遥控遥调信号转换后输出到整流模块。其端子布置图见图5-6。图5-6 信号控制板端子布置图各端子定义如下：XS1：遥测接口，40芯扁平电缆插座，通过遥

36、测电缆接DF0240D监控单元遥测插件；XS2：遥控接口，20芯扁平电缆插座，通过遥控电缆接DF0240D监控单元遥控遥调插件；XS3：遥调接口，16芯扁平电缆插座，通过遥调电缆接DF0240D监控单元遥控遥调插件；XS4：遥信接口，20芯扁平电缆插座，通过遥信电缆接DF0240D监控单元遥信插件上部接口；XS5、XS6：模块四遥接口，连接至模块插箱母线板上，用于与合闸母线并联的模块插箱；XS7：模块三遥接口，连接至模块插箱母线板上，用于与控制母线并联的模块插箱；X1X10的端子及引脚定义见表5-2。表5-2 X1X10端子及引脚定义表1X6（接温度传感器）+15V电源23X3（遥测）交流A相

37、电压Ua2温度传感器输出24NC3GND（+15V电源）25交流B相电压Ub4X1（遥信）1路交流输入遥信26NC52路交流输入遥信27交流C相电压Uc6熔断器故障遥信28NC7避雷器故障遥信29交流中线（N）8模块输出开关遥信30保护地（G）9电池开关遥信31X4模块总输出电流10母线分段开关132电池充放电电流11母线分段开关233负母线12X2（遥信）绝缘监察34X9合母电压13备用遥信35控母电压14备用遥信36X8（恒流用电流互感器）-15V15备用遥信37电流互感器输出16备用遥信38+15V17备用遥信39X7（24V电源）+24V18整流器故障空接*40NC19遥信公共端（24

38、VGND）41GND20X5（电流互感器电源）+15V电压X10（遥控+5V）GND21NC+5V电压22-15V电压注：信号控制板电源通过端子X7由DF0240D监控单元提供24V电源，再由24V变换出隔离的+5V、两组15V。其相互隔离，不可混用。整流器故障空接*引出至熔断器遥信板，提供其空接点报警。短路块的使用方法：aX17：整流模块的自身电压输出为一定值，根据充电状态，模块输出电压的变化是由信号控制板通过模块四遥电缆来控制。信号控制板提供两种遥调方式，一为闭环调节，即DF0240D监控单元根据设置的参数（“系统参数”中的“浮充电压”、“均充电压”及控制菜单中“调整电压”中的“遥调1#机

39、输出电压”）和遥测的合母电压值，给出遥调量，逐步将模块输出电压调整到设置值，当检测到的合母电压与设定值误差低于0.5V后即调整到位；二是开环调节，即DF0240D监控单元控制充电状态的转换，而具体的模块输出电压则通过信号控制板上的电位器来调节；此时通过监控单元设置的参数不会影响整流器电压输出。将短路块置于12，为闭环调节方式，此为默认方式；将短路块置于23，为开环调节方式。bX15：在开环调节方式下，若短路块置于23，则强制进入恒压均充方式（此时充电机状态可能与监控单元显示状态不一致），短路块默认置于12。cX16：若短路块置于23，则强制进入恒流均充方式，（此时充电机状态可能与监控单元显示状

40、态不一致），短路块默认置于12。dX14：DF0240D监控单元在闭环调节方式下提供温度补偿功能，若系统不配置蓄电池测试仪，则信号控制板提供测量蓄电池环境温度的手段；在电压等级较低的变电站，电池屏与充电屏并柜运行，可通过信号控制板提供的插座X6，直接引一根LM35DZ（温度传感器）电缆到电池屏；此时X14的短路块应置于12；而在电压等级较高的变电站，蓄电池与充电柜距离较远，为避免温度信号衰减，可配置V/I转换电路板，将温度电流信号接至信号控制板插座X6的OUT，并且将短路块应置于23即可。电位器使用方法：aRP3、RP4及X17用于开环调节方式时的均浮充电压设定，RP4用来调节浮充电压；RP3

41、用来调节均充电压。顺时针旋转电位器，整流模块输出电压升高。bRP2用于调节恒流充电时的恒流值，逆时针旋转电位器，恒流值变大。通过测量测试孔CH和CGND间的电压（DC），测量值设为V，可大致估算恒流值，其对应关系如下：V=恒流值 / 电流型电流传感器变比 * 80.6（对地电阻值）cRP1用于给定闭环调节方式时的遥调基准，旋转此电位器，可以改变整流模块输出电压的上下限（上下限的差值基本不变）。测量D6的5脚与测试孔CGND间的电压（DC），一般为4.3V即可，此电位器在单板调试时已调节到位，通常不须调整。四遥功能说明：a遥信：系统需要遥信的功能件提供一组触点，其中一触点接信号控制板的遥信公共端

42、（24VGND），另一触点接至信号控制板提供的遥信端子，再通过发光二极管接至监控单元遥信插件，在其内部通过限流电阻和光耦原端接至24V。当触点吸合时，遥信插件中的光耦导通。监控单元通过光耦导通与否作出遥信判断。在信号控制板上可通过发光二极管的亮灭直观地观察到遥信状况。b遥测：由于监控单元只能处理弱电电平信号，因此模拟量在进入监控单元遥测插件之前要通过信号控制板转换。处理方法如下：交流电压通过电压互感器变换成监控单元可接收的信号；电流型互感器的输出信号通过对地电阻转换成电平信号；对低电平信号进行RC滤波；对高压直流信号进行分压处理。c遥控：监控单元输出电平信号，在信号控制板上通过7406反相器驱

43、动继电器对整流器进行遥控开关机和均浮充转换。继电器动作时，相应指示灯亮。d遥调：信号控制板提供开环和闭环两种遥调方式。开环方式通过旋转电位器给定遥调量即可；而闭环方式调节时，整流模块的遥调口来自其控制芯片的比较器负端，即输入越低，模块输出电压越高，这与监控单元的逻辑相反，因此要在信号控制板上设置转换电路，即监控单元遥调输出越高，到整流模块遥调口的电平越低。第六章 整流模块与DF0210A直流操作电源系统配套的高频开关整流模块有四种规格型号，以满足不同用户的需要：DF0230-220/05额定输出220V/5ADF0231-220/10额定输出220V/10ADF0230-110/10额定输出1

44、10V/10ADF0231-110/20额定输出110V/20A6.1 整流模块组成及工作原理尖峰抑制EMI滤波工频整流PFC功率因数校正DC/DC变换高频整流LC滤波控制电路控制电路交流输入交流检测直流输出整流模块内部原理框图如图6-1所示。图6-1 高频开关整流模块原理图交流输入电压首先经过EMI电源滤波电路，消除电网和电源模块之间的相互干扰。在交流部分加入软起动电路，可消除电源模块开机时对电网的冲击。交流电经过桥式整流，变换为100Hz的脉动直流，由boost升压电路将脉动直流升压、滤波，变为400V左右的直流电。为提高电源模块的功率因数，控制电路部分采用UC3854专用控制芯片，通过检

45、测脉动直流的瞬时电压和电流，控制开关管的开通和关断时间，使电源模块的输入电流与输入交流电压同相，使整流模块的功率因数达到0.996以上。采用有源功率因数校正电路，不但消除了对电网的谐波污染和对周围其它电子设备的干扰，而且拓宽了电源模块的交流输入电压范围。6.2 有源功率因数校正技术高频开关电源一般采用电容滤波的方式，交流输入电压经整流后直接加在滤波电容两端，以得到较为平直的直流电压。整流器-电容滤波电路是一个非线性元件和储能元件的组合，只有交流输入电压高于滤波电容两端电压时，滤波电容才开始充电，因此，虽然输入交流电压是正弦，但输入电流波形是宽度很窄的脉冲。脉冲状的输入电流含有大量的谐波，一方面

46、使谐波噪声水平提高，使功率因数只有0.6-0.7，总谐波失真（THD）达到100-130%。大量的谐波电流倒流入电网，造成对电网的谐波污染，一方面产生“二次效应”，即电流流过线路阻抗造成谐波电压降，反过来使电网电压（原来是正弦波）发生畸变，干扰其他用电设备，使测量仪表产生误差；另一方面，会造成电路故障，使变电设备损坏。因此，IEC有关标准中，对不同容量开关电源的功率因数及谐波电流值有严格的规定，以确保电网的洁净。整流模块采用90年代国际先进的有源功率因数校正技术，使模块的功率因数达到0.996以上，总谐波失真（THD）小于7%，完全满足IEC1000及IEC555中对谐波的要求，达到“绿色”电

47、源的标准。6.3 散热及防尘技术整流模块是直流系统的心脏部分，其可靠性是直流系统安全运行的重要保证。高频开关电源模块是由大量的电阻、电容、电力电子器件等按照一定的电路方式组成，在进行功率变换过程中，总要产生一定的功率损耗，而且功率损耗通常以热能的形式散发到模块内部或周围，使电源模块温度上升。过高的温升对模块的寿命影响很大，模块的工作温度越高，性能和可靠性越低，使用寿命越短。因此，除采取高可靠性的电路方式之外，还必须选择合适的散热方式，有效降低高频开关电源模块温升，确保使用寿命。目前用于电力直流系统的高频开关电源模块，主要采用强迫风冷和自然冷两种散热方式。强迫风冷方式的优点是模块的体积小、重量轻、模块