GZG62-直流屏使用说明书

1、 高频开关直流电源柜 1 简介 当前我国电力系统使用的直流系统大部分采用传统的相控电源，但相控电源在效率、纹波、电磁辐射、热辐射、噪声等方面不尽人意，监控系统不完善，采用备份方式，对于二次回路越来越先进的仪器仪表、继电保护、控制、自动化设备很难满足其技术要求。此外，现今大量采用免维护电池，由于相控电源的纹波系数大，浮充电压易波动，会出现蓄电池脉动充放电现象，对蓄电池损害极大，损害电池寿命。 高频开关电源由于其体积小，重量轻，技术指标优越，模块化设计，热备份方式，便于“四遥”等优点，已在诸多领域得到广泛应用，如在计算机、航空航天、仪器仪表等方面；九十年代以来，在通信领域尤其得到普遍使用，目前，新

2、建或改造的通信电源已全部采用高频开关电源。 90 年代以后，国外先进工业国家新建或改造电厂和变电站已全部采用高频开关电源，其蓄电池亦全部采用免维护蓄电池。 开发的 GZG62 系列操作电源，是专为电力系统研发的新型高频开关电源，它采用 高频软开关技术，模块化设计，整流与馈电可合为一个机柜，输出标称电压为 220V 或 110V，配有标准 RS -232 与 RS -485 接口，易于与自动化系统对接。适于各类变电站、发电厂及水电站使用。 2 系统性能特点 模块化设计， N+1 热备，可平滑扩容。 监控功能完善，高智能化，采用大屏幕液晶汉字显示，声光告警。 全智能设计，对系统的各组成部分：交流配

3、电、整流模块、直流馈电实现全参数本地及 远端监控；主要监控量有： 模块的开 /关机、充电方式、输出电压调节、 输出限流点整定、双路交流自动切换、电池自动管理。 监控系统配有标准 RS232 与 RS -485 接口，采用电力部标准通信规约， 方便接入自动化系统，或单独组网，实现“四遥”及无人值守。 对蓄电池自动管理及自动维护保养： 实时监测蓄电池组的端电压， 充、放电电流，自动控制均、浮充以及定期维护均充。 具有电池温度补偿功能。 模块可带电插拔，更换安全方便。 采用九十年代国际最新软开关电源技术，主要部件采用进口名厂器件。 3 技术指标 交流输入电压 : 380V 15% 电网频率： 50H

4、z10% 功率因数： 0.90 输入过压告警 : 437V 5V 输入欠压告警 : 323V 5V 输出电压范围 : 90V - 160V, 180V- 320V 连续可调输出限流：（ 30% - 110% ）额定电流稳压精度 : 0.5 % 稳流精度 : 0.5 % 纹波系数 : 0.1 % 效率: 94% 输出过压保护 : 325V 5V, 162V 2V 输出欠压保护 : 196V 2V, 98V 2V 绝缘电阻 : 10M 绝缘强度：输出对地、输入对地、输入对输出施加 2KVAC 时间 1min 无飞弧无闪络。 相对湿度 : 90% 环境温度 : -5 +45 可闻噪音 : 55dB

5、4 系统结构 系统结构布置： 系统由交流交流监控单元、直流监控单元、整流模块单元、调压单元、绝缘检测单元、直流馈电等组成。 5 型号定义说明 GZG-62 - / / / 电池种类 额定直流输出电流 额定直流输出电压 电池额定容量 设计序号 智能型高频开关电源 6 主要技术指标 交流输入 三相输入额定电压： 380V，50HZ。 2 电压变化范围： 323V-437V。 频率变化范围： 50HZ10%。 直流输出 输出额定值： 10A/230V （GF22005） 15A/115V （GF11015） 电压调节范围： 180V-320V（GF22005） 90V-160V （GF11015）

6、输出限流范围： 30%-110%额定电流 稳压精度： 0.5% 稳流精度： 0.5% 纹波系数： 0.1% 转换效率： 94%（满负荷输出） 动态响应：在 20%负载跃变到 80%负载时恢复时间 200S，超调 5% 可闻噪声： 55db 工作环境温度： -5 +45 绝缘 绝缘电阻：直流部分、系统部分与地之间相互施加 500V/50HZ 的交流电压，绝缘电阻 2M。 绝缘强度：交流部分与直流部分和机壳间，直流部分与机壳间施加 50HZ 的 2KV 的交流电压，一分钟无击穿，无闪络。 模块四遥功能： 遥控：开 / 关机、均浮充。 遥调：输出电压、输出限流均连续可调。 遥测：输出电流。 遥信：开

7、 / 关状态、工作状态。 结构外型： 模块尺寸： 127222310 模块重量： 5.0KG 6.1 整流模块功能说明 6.1.1 保护功能 输出过压保护 输出电压过高对后续用电设备会造成灾难性事故， 为杜绝此类情况发生，本厂的高频模块内有过压保护电路，出现过压后模块自动锁死，相应模块故障指示灯亮，并退出工作而不影响整个系统运行；过压保护点设为 325V5V 或者 162V2V。 输出限流保护 每个模块的输出功率受到限制， 输出电流不能无限增大，因此每个模块输出电流最大限制为额定电流的 1.1 倍，如果超负荷，模块自动调低输出电压以保护模块。 短路保护 3 输出短路时模块在瞬间把输出电压拉低到

8、零， 限制短路电流在限流点之下，此时模块输出功率很小，以达到保护模块的目的。模块可长期工作在短路状态，不会损坏，排除故障后模块可自动恢复工作。 模块并联保护：每个模块内部均有并联保护电路，绝对保证故障模块自动退出系统，而不影响其它正常模块工作。 过温保护 过温保护主要是保护大功率变流器件， 这些器件的结温和电流过载能力均有安全极限值，正常工作情况下， 系统设计留有足够余量， 在一些特情环境下， 如环境温度过高、风机停转等情况下，模块检测散热器温度超过 80时自动关机保护，温度降低到 55 时自动启动。 过流保护 过流保护主要保护大功率变流器件， 在变流的每一个周期，如果通过电流超过器件承受电流

9、，关闭功率器件，达到保护功率器件的目的。过流保护可自动恢复。 6.1.2 设置功能 电压调节功能 在模块的后面有输出电压调节电位器，在无模块监控时可调节此电位器改变输出电压。在有模块监控时，输出电压由监控系统设定，电位器调节无效， 无级限流 通过监控系统可在 30% - 110%额定电流内任意设置限流点。 遥控功能 可遥控模块的开 / 关机、均 / 浮充电压转换。 带电插拔技术 解决了大电流连接及带电连接的器件保护等问题。 整流模块设计成可带电插拔， 使模块的更换极为方便，更换一个模块只需 30 秒钟，使系统维护变得安全、简单、高效。 ZVS 软开关技术 为了使开关电源能够在高频下高效率地运行

10、， 不断研究开发高频软开关技术， 已开发成功 ZVS-PWM 边缘谐振技术，使开关过程损耗大为降低，从而进一步减小体积、减轻重量、极大提高模块性能。 开关损耗小 可实现高频化（极限頻率可做到 1-2M）、开关过程在平滑状态下实现 恒频运行，谐波成份小 无吸收电路 电流、电压应力小 减少硬开关 PWM 电路产生的严重电磁干扰及噪声 6.2 设置功能 4 电压调节功能 在模块的后面有输出电压调节电位器，调节此电位器可改变输出电压。 遥控功能 可遥控模块的开 / 关机。 6.3 直流馈电技术参数 控制输出： 5 路（根据用户需要配置） 合闸输出： 4 路（根据用户需要配置） 电池输入： 1 路 合母

11、过压告警值： 260V（220V 系统），130V（110V 系统）（可由用户自行设定） 合母欠压告警值： 180V（220V 系统）， 90V（ 110V 系统）（可由用户自行设定） 控母过压告警值： 242V（220V 系统），121V（110V 系统）（可由用户自行设定） 控母欠压告警值： 198V（220V 系统）， 99V（ 110V 系统）（可由用户自行设定） 6.4 直流馈电功能特点 控制母线有二种途径供电，确保控制供电安全可靠。 在交流正常时，控制母线可由整流模块直接供电； 在交流失电时，从电池的处通过硅链二极管供电到控母，确保控制母线供电万无一失。 配有智能直流监控单元， 可

12、测量母线电压、电流及开关状态等，并通过内部 RS485 与系统监控模块通讯。 电池管理系统具有如下功能： 6.5 阀控式密封铅酸蓄电池充电程序如下： 6.5.1 阀控式密封铅酸蓄电池正常充电程序。 用 0.1C10A（可设置）恒流充电，电压达到整定值（ 2.30 2.40 ）V n（可设置）时，微机控制充电浮充电装置自动转为恒压充电， 当充电电流逐渐减小， 达到 0.01CA（可设置）时，微机开始计时， 3h 后，微机控制充电浮充装置自动转为浮充电状态运行，电压为（ 2.23-2.28 ）Vn（可设置）。 6.5.2 长期浮充充电程序： 正常运行浮充状态下每隔 1-3 个月（可设置），微机控制

13、充电浮充电装置自动转入恒流充电状态运行，按镉镍蓄电池正常充电程序进行充电。 6.5.3 交流电中断程序： 正常浮充电运行状态时，电网事故停电，这时充电浮充电装置停止工作，蓄电池通过降压模块，无间断地向控制母线送电。当电池电压低于设置的告警限时系统监控模块发出声光告警。 6.5.4 交流电源恢复程序： 交流电源恢复送电运行时，微机控制充电装置自动进入恒流充电状态运行，按免维护铅酸蓄电池正常充电程序进行充电。 5 7 电池温度补偿 阀控式密封铅酸蓄电池在不同的温度下对蓄电池充电电压应做相应的调整才能保障电池处于最佳状态，电池管理系统监测环境温度，用户可根据电池厂家提供的参数， 选择使用电池温度补偿

14、功能， 选择此功能后系统监测环境温度， 自动调整电池充电电压，满足电池充电的要求。 8 定期维护保养电池功能 通常所说的免维护电池其定义是不确切的， 所为免维护密封电池，只是无须加酸加水，而非真正意义上的免维护；相反其维护变得要求更高，电池长期不用或长期处于浮充状态，电池极板的活性物质很易硫化（ PbS），当活性物质变得越来越少时，电池的放电能力也越来越差，直至放不出电；因此，要求充电系统具备定期对电池作维护性的均充保养功能，以免电池硫化，确保电池的使用寿命。 直流系统能非常方便的实现这一功能， 而且定期均充间隔时间可由用户根据需要自行设定。 8.1 监控系统的主要功能 监测双路交流供电电压和

15、交流接触器状态：当一路电网掉电、电网电压过高或 过低、电网三相不平衡时自动将系统供电切换到另一路并发出声光报警信号 （在保证蓄电池接入系统）。 检测整流模块的输出电流和故障状态：当模块故障时发出声光报警信号，实现整流模块自动均分负载； 可通过小键盘操作或自动地实现整流模块的开关和电池充电均浮充转换； 8.2 交流监控单元 a) 功 能： 测量双路三相交流输入电压、电流、交流接触器状态。 通过 RS485 串行接口将检测的信息传送给电源系统监控模块， 作为监控模块管理电源系统和处理故障告警的依据。 根据测量的交流输入电压自动完成双路交流输入的自动切换；实现双路交流互为备用供电。 交流监控上有 2

16、20V 交流电压，维修操作时要先切断两路交流输入后方方可进行，以确保安全。 8.3 直流监控单元 测量直流的输出参数和馈电元件的工作状态， 监测合母输出电压、电流；控母输出电压、电流、电池充放电电流和环境温度等模拟量；电池熔断器状态、合闸开关状态、控制开关状态、绝缘状态、降压模块工作 6 状态等开关量。 通过 RS485 串行接口将检测的信息传送给电源系统监控模块，作为监控模块管理电源系统和处理故障告警的依据。 8.3 单体电池检测单元（选装件） 检测蓄电池的单个电压（ 12V）的工作状态 , 通过 RS485 串行接口将检测的信息传送给电源系统监控模块， 作为监控模块管理电源系统和处理故障告

17、警的依据。 注意 : 单体电池采样采用负连接方式 .(第一脚接第一电池负 ,第二脚接第一电池的 正,第三脚接第二电池的正 ,以此类推 .) 9 系统监控模块 9.1 基本操作说明： 系统上电时显示公司信息和当前时间，显示界面如下，在此状态按任意键进入 系 统信息显示，如不按键 2 分钟后自动进入系统信息显示。 12:00:00 智能型高频开关电源直流系统 系统信息显示界面如下：该页面显示系统当前状态和合母、控母及电池的基本信息以及当前时间，按” F3”键进入主菜单显示，按” F4”键返回信息显示。 合母： 248.0 V 12:00:00 控母： 220.0 V 010.0 A 电池： 248

18、.0 V 020.0 A 菜 单 系统正常 浮充 返 回 主菜单显示如下：该页面显示系统主菜单，按” 1”键进入信息查询菜单，按” 2” 键进入系统设置， 需输入密码， 输入正确可进入系统设置， 错误则返回主菜单， 按” 3”键进入系统操作，需输入密码，输入正确可进入系统操作，错误则返回主菜单， 按” 4”键进入放电计量 ,菜单 ,按”F3”返回系统信息显示。 信息查询 系统设置 3 系统操作 返回 放电计量 7 9.2 信息查询说明： 信息查询菜单显示如下：该页面显示信息查询菜单，按数字键“ 1”进入当前信息 显示，信息包括交流配电信息，直流馈电信息和模块工作信息。按数字键“ 2”进入故 障

19、信息查询，可查询当前系统存在故障。按数字键“ 3”进入设置信息查询，可查询系统设置的参数是否正确。按数字键“ 4”进入操作信息查询，可查询系统设定的电压、限流点及模块状态是否正确。按数字键“ 5”进入电池巡检作信息查询，可查每一节电池的电压。按数字键“ 6”进入绝缘检测信息查询（选装件）。按数字键“ 7”进入历史故障信息查询。按” F3”键返回系统主菜单。 1当前信息 5. 电池巡检 上 页 2故障信息 6. 绝缘检测 3设置信息 7. 历史故障 返 回 4操作信息 下 页 9.2.1 当前信息查询： 当前信息查询可查看系统的工作参数， 包括交流配电、直流馈电和整流模块的工作参数。在此状态按“

20、 F1”键向上翻页，按“ F4”键向下翻页，按“ F3”键返回信息查询菜单。显示包括如下的内容： 交流路：工作 上 页 Ua ： 220.0 V Ub ： 220.0 V 返 回 Uc ： 220.0 V 下 页 此页显示为第一路交流输入的参数和状态，包括交流输入 A、B、C 三相电压以及 一路交流处于工作还是备用状态。 交流路：备用 上 页 Ua ： 220.0 V Ub ： 220.0 V 返 回 Uc ： 220.0 V 下 页 此页显示为第二路交流输入的参数和状态，包括交流输入 A、B、C 三相电压以及 二路交流处于工作还是备用状态。 交流电流： 00.0 A 上 页 环境温度： 02

21、5.0 返 回 下 页 8 此页显示为交流工作电流和系统环境温度。 上 页 合母： 243.0 V 控母： 220.0 V 010.0 A 返 回 电池： 020.0 A 浮充 下 页 此页显示合闸母线的电压、电流，控制母线的电压、电流，电池充放电电流及电池工作状态，电池有三种工作状态：均充状态、浮充状态、放电状态。 1 号模块：合母供电 上 页 电 压 243.0 V 工 作 电 流 00.0 A 返 回 下 页 此页显示单个模块的工作参数及配置状态 ,显示的页数由系统设置的模块组数决定 , 最多可设置 8 组模块 ,即最多可有八页显示 ,显示内容包括：此组模块的工作状态是对合母工作还是对控

22、母工作，合母模块显示的状态有三种：如模块在系统设置中未配置则显示“关”。 9.2.2 故障信息 故障信息最多显示 3 页共 12 条故障信息，如果没有故障信息则显示“系统正常”。 故障信息显示页数由故障信息条数决定，当一页显示不完时增加页面，按“ F1”键向上翻页，按“ F4”键向下翻页，按“ F3”键返回信息查询菜单。显示实例如下： 交流路过压 上 页 返 回 下 页 当系统出现故障时，故障信息立即弹出，同时发出声光告警，操作人员在查阅故障信息后按“确认”键后系统显示自动返回基本信息显示，同时声告警取消。 9.2.3 设置信息 设置信息显示与系统设置显示内容相同。但密码设置不显示，光标不显示

23、，只可 进行查询，不可更改设置，详细内容见系统设置。 9.2.4 操作信息 操作信息显示与系统操作显示显示内容相同。但不显示光标，只可以进行查询，不可以实现操作。详细内容见系统操作。 9.3 系统设置 系统设置完成系统自动管理所必须的参数设定，是系统自动管理的基础，非法更 9 改可能造成严重损害，因此必需进行操作权限管理，即需输入正确密码方可进行设置，密码输入页面显示如下： 输入系统设置密码： * * * * * 返 回 输入五位密码（密码为数字键）正确后进入系统设置，错误则返回系统主菜单， 也可以按” F3”键直接返回主菜单。密码的出厂设定为“ 12345”，用户在系统设置中 改为自己想设的

24、密码，密码设定必须为 5 位。 系统设置中，“，”键用于改变光标位置，“设置”键设定二值参数，“清 除”键清除输入数据，“ F1”键为向上翻页，“ F4”键为向下翻页，“ F2”键为保存后退出，“ F3”键为不保存设置退出，系统以原设置的参数运行。下面详细说明系统设置的内容： 此页设置交流供电是第一路供电、第二路供电还是两路共同供电自动切换，用“设 置”键选择；交流过、欠压值用于处理交流告警，一般过压值设为 220V1.15=253V, 欠压值设为 220V0.85=187V。 交流设置 上 页 交流供电：一路 保 存 交流过压值： 253.0V 返 回 交流欠压值： 187.0V 下 页 此

25、页设置模块总数，在系统中每层放置 4 个模块构成模块组，每组模块中可以放置 18 个模块，可分为控制可充电模块。系统监控在管理时需要知道模块总数量，且地址 不可重复。在主监控上的总数等于模块数，少则会报警，多则模块故障，系统不报警。 更改配置的方法是移动光标到要更改的位置按“设置” 键即可。后续模块设置的页数由模块组数确定，设置的方法相同。 模块设置 上 页 模块组数： 5 保 存 返 回 下 页 此两页设置直流母线告警参数。一般合母过压值根据电池的参数和节数设定为：电 池的最高允许充电电压 * 电池节数；合母欠压值设定为： 电池的放电终止电压 * 电池节数；控母过压值设定为 242V，控母欠

26、压值设定为 198V。 10 直流设置 上 页 合母过压值： 264.0 V 保 存 合母欠压值： 198.0 V 返 回 控母过压值： 242.0 V 下 页 控母欠压值： 198.0 V 上 页 控母传感器： 050.0 A 保 存 电池传感器： 050.0 A 返 回 下 页 此三页设置电池管理的参数，电池管理方式可设置“自动”和“手动”两种方式，用“设置”键选择，电池自动管理方式可根据设置的参数自动的完成电池的充放电管理，自动进行电池温度补偿；手动方式电池充电需要人工完成，一般情况下设置为自动方式。 电池设置 上 页 电池管理方式：自动 保 存 电池容量： 200 Ah 返 回 充电限

27、流值： 20.0 A 下 页 均浮转换电流： 2.0 A 上 页 均充时间间隔： 90 天 保 存 均充限时： 10.0 小时 返 回 定时均充： 3 小时 下 页 温度补偿： 0.05 V/ 上 页 电池欠压： 195.0 V 保 存 温度补偿系数： 0.5 V 返 回 下 页 电池容量为所安装电池的额定容量，充电限流值设定电池充电的最大电流，防止过 大电流充电对电池造成危害， 一般设置为：0.1C 0.15C（为电池额定容量）；电池在均充完成后自动转换到浮充状态，电池充电程序要求充电电流小于某一电流 值后再均充小时转到浮充，均浮转换电流设置此参数，一般设为 0.01C 0.01 C；一般的

28、免维护电池如果长期工作在浮充状态电池所储备的能量会逐步减小，因而要求每隔一定时间（如果此段时间内未对电池均充）要对电池进行均充以补充 电池损失的容量，确保电池处于最佳工作状态，此参数一般设置为： 90 天。 11 温度补偿系数设置：电池温度补偿的参数，根据电池厂家提供的参数确定，一般设置为： 3mV N（N 为电池单体节数）；电池欠压值设定电池的告警下限，一般设定为：（ 1.75V 1.85V） N（ N 为电池单体节数）。 单体电池设置：可以设置一组或二组（ 18 节）电池，单体上下限值，压差值。 电池巡检： 有 上 页 电池节数： 18 保 存 单体过压： 14.40 V 返 回 单体欠压

29、： 10.80 V 下 页 压差报警： 0.35 V 上 页 尾电池： 无 保存 尾电池过压： 00.00 V 返 回 尾电池欠压： 00.00 V 下 页 绝缘检测（扩展用） 绝缘检测： 无 上 页 绝缘电阻： 30 k 保 存 压差报警： 70.0 V 返 回 下 页 此页设置系统对外通讯的基本参数，通讯地址在多机通讯时作为本机的识别标致， 可设置两位数字，通讯数率可设置 600BIT/S、1200BIT/S。2400BIT/S 和 9600BIT/S 四种通讯数率，用“设置”键选择。 通讯设置 上 页 通讯地址： 1 保 存 通讯速率： 1200 B it/s 返 回 通讯协议： CDT

30、 规约 下 页 此页设置系统的时间，包括年、月、日、时、分、秒 ,设置方法为移动光标到要修改 位置，直接输入数字。 时间设置 上 页 日期： 05 年 02 月 12 日 保 存 时间： 12 ：00 ：00 返 回 下 页 12 此页设置系统工作密码，系统密码分为设置密码和操作密码，操作密码用于操作员进行系统运行参数和状态修改；设置密码用于系统管理员进行系统参数的设置。 密码设置 上 页 系统设置密码： 12345 保 存 系统操作密码： 12345 返 回 下 页 9.4 系统操作 系统操可进行系统运行参数和状态的修改，输入正确密码方可进行操作，密码输入页面显示如下： 输入系统操作密码：

31、* * * * * 返 回 输入五位密码（密码为数字键）正确后进入系统操作，错误则返回系统主菜单， 也可以按” F3”键直接返回主菜单。密码的出厂设定为“ 12345”，用户在系统设置中 改为自己想设的密码，密码设定必须为 5 位。 系统设置中，“ ，”键用于改变光标位置，“设置”键设定二值参数，“清 除”键清除输入数据， “确认” 键用于立即执行修改参数， “F1”键为向上翻页， “F4” 键为向下翻页，“ F2”键为保存后退出，“ F3”键为不保存设置退出，系统以原设置的 参数运行。下面详细说明系统设置的内容： 系统操作 上 页 充电方式：浮充 保 存 浮充电压： 243.0 V 返 回

32、均充电压： 253.0 V 下 页 此页可修改电池充电方式和充电电压，充电方式有“均充”、“浮充”两种方式， 用“设置”键修改；浮充电压出厂设为 1082.25V = 243.0V；均充电压出厂设为 108 2.33V = 248.4V。 系统操作 上 页 控母电压： 220.0 V 保 存 返 回 下 页 13 此页可修改合母限流、母线电压和限流，控母电压出厂设为 221.0V；合母限流设 定 30.0A，控母限流设定为 20.0A 01 号模块：开 上 页 02 号模块：开 保 存 03 号模块：开 返 回 04 号模块：开 下 页 05 号模块：开 上 页 06 号模块：开 保 存 07 号模块：开 返 回 08 号模块：开 下 页 此页修改模块的工作状态，显示页数由系统设置的模块组数确定，最多 2 页即 8 个 模块，修改的方法是移动光标到要修改的模块状态的显示位置（显示排列和每组模 块对应排列一致），用“设置”键修改。 放电计量： 按“ 4”进入放电计量画面，在硬件上挂上 0.1c 负载后，断开交流开关， 合上活化开关，就开始计量 ,放到容量的 80%结束。 1 信息查询 5 电池巡检 2 系统设置 6 绝缘检测 3 系统操作 7 历史故障 4 操作信息 返回