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-CAL-FENGHAI.NetworkInformationTechnologyCompany.2020YEAR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。二正常使用条件口户内使用，不靠墙布置。海拔高度：＜1000m环境温度：-20°C+40°C平均最大相对湿度90%（环境25C）地震烈度：7度（按8度级防）三系统参数口输入电压：380V±15%三相四线口输入频率：50Hz±10%口额定输出电压：220VDC口电流调节范围：10~100%Ie口稳压精度：＜±0.2%口稳流精度：＜±0.5%四系统工作原理方框图两路交流输1QF2QF21QF交流配电n合闸输出控制两路交流输1QF2QF21QF交流配电n合闸输出控制输出模块1模块X1QF：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1一逆变输出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用。交流输入原理框架下图'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。口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。2.1型号命名自冷系歹I-口2.1型号命名自冷系歹I-LZ额定输出电流标称直流输出电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：V±0.5%■稳流精度：V土0.5%■纹波系数：V0.1%效率：〉90%噪声：V45dB（10A）重量：HMZ2201020kg■尺寸：（开孔）HMZ22010348（高）x165（宽）x430（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90C。时，自动关机保护，温度降低到80C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。口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。O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Q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;口设备前后有门，应与墙或其它设备保持一定距离（大于800mm）,以便检修与通风；口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；口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。口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。调试步骤口将一路或两路交流电源接入充电柜交流进线端子上；口屏间电缆连线按图纸连接：口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。口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；开机运行口确认三相交流电源电压为320—456VAC，接入三相交流电源。口合上交流电源进线开关，交流电源指示红灯点O合上模块输入开关，模块软起后绿灯点亮，模块正常工作。

口合上模块输出开关，双投开关打到正常位置，系统运行。O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,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。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-031.0C补偿电压：△V=002.1V状态查询信息查询系统设置系统控制“状态查询职状态查询有：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。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25C。）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

“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：01:交流装置异常05:交流接触器1故障01: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：事故照明常。智能监控仪12：30：3004常。智能监控仪12：30：30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咬流信息屏'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

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：99KQ最小值：00KQ。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绝缘巡检单位KQ01:9909:9917:9902:9910:9918:9903:9911:9919:9904:9912:9920:9905:9913:9921:9906:9914:9922:9907:9915:9923:9908:9916:9924:99正母线电压：110.0V负母线电压：110.0V:99:99:99:99:99:99:99:99状态查询信息查询系统设置系统控制“绝缘检测职7.2.4电池巡检：可以检测20节电池的电压。并实时在线巡监单体电池电压，当出现某节电池电压值超过报警设置定值时，监控器就会作出相应的反映。7.2.5模块参7.2.5模块参其主要参数在状态查询屏已给出，这里为母线分段备用智能监控仪12：30：30电池巡检0112.00V1112.00V0212.00V1312.00V0312.00V1412.00V0412.00V1512.00V0512.00V1612.00V—0612.00V1712.00V状态查询0812.00V1812.00V信息查询0912.00V1912.00V1012.00V2012.00V系统设置系统控制“电池状态检测屏'智能监控仪12：30：30模块参数状态查询信息查询系统设置系统控制“模块参数信息”7.2.6当前故障：通电后若有报警则自动进入当前故障屏中，在屏上显示报警类型、发生报警的时间；同时机内蜂鸣器鸣响。若此时无人为操作退出“当前故障屏”，则报警状态将一直延续下去。只要故障不消失，每次进“当前故障屏”都会看到当前的故障。当前故障可显示10条。智能监控仪12：30：30当前故障16：23：02交流欠压16：24：0216路电池过压16：25：02防雷故障状态查询信息查询系统设置系统控制“当前故障屏'7.2.7历史故障：通电后若有报警则自动进入当前故障屏中，故障消失后。打开历史故障屏则可以看到已经排除的故障有关的信息，如：故障消失的时间，故障类型的记录。历史故障可以存储10条。多余10条以后滚动显示。

智能监控仪12：30：30历史故障16：23：02交流欠压16：25：0716路电池过压16：48：08防雷故障状态查询信息查询系统设置系统控制7.2.8电池容量：电池容量的计算采用估算法。即假定放电电流恒定。然后根据放电率及需要放电的时间。计算得出电池剩余容量。智能监控仪12：30：30电池容量放电电流：000.3A放电率容量一小时0.55000.5AH二小时0.35000.8AH四小时0.20001.5AH八小时0.11002.7AH状态查询信息查询系统设置系统控制“电池容量屏”7.3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，在状态查询屏中点“系统设置”，进入“系统设置屏”。密码输入页面显示如下：智能监控仪12：30：30

请输入密码：******状态查询信息查询系统设置系统控制按触摸屏上的“*”键进入密码输入屏。如下图：智能监控仪12智能监控仪12：30：30

上一页下一页8888请输入密码8888状态查询信息查询系统设置系统控制系统默认密码为：8888。按右边的数字框输入密码结果如上图。然后再按上图中的“确定”键，即进入系统设置屏。如下图：

I电池设置II时间密码I信息查询系统设置系统控制一“系统设置屏”如图“系统设置屏”中有8个子菜单，下面分别对这八个菜单进行说明。7.3.1交流设置：点击交流设置，可以进入“交流设置屏”系统用三相交流供电,分别对其过压和欠压进行设定。点击要更改的数字（如234.00），如果选中，234.00将高亮显示。然后在小键屏输入要更改的值。最后按“确定”按纽确认智能监控仪交流设置交流过压：265.0V交流欠压：183.0V智能监控仪交流设置交流过压：265.0V交流欠压：183.0V交流供电12：30：30

上一页下一页交凌欠压冈状态查询信息查询系统设置系统控制修改。设置范围：000.0〜999.9咬流设置屏”7.3.2直流设置：供电模块输出系统需要的直流电压。控母电压、合母电压直流设置可以分别对他们的过压和欠压进行设置。智能监控仪12：30：30直流设置和母过压：280.8V和母欠压：198.0V控母过压：240.0V控母欠压：180.0V上一页下一页状态查询信息查询系统设置系统控制“直流设置屏”7.3.3绝缘设置：此屏用来设置电阻阈值，也就是绝缘阻抗的临界值。当绝缘电阻值小于此值时就报警。反之则不报警。绝缘阻值可以人为进行修改。智能监控仪12：30：30绝缘设置电阻阀值：25kQ上一页下一页状态查询信息查询系统设置系统控制“绝缘设置屏”7.3.4充电管理：开机后正常时，系统进入均充状态。根据所设的均充电压对电池进行充电。检测系统的充电电流，a：当充电电流小于“记时电流”时，再经过“记时时间”，系统会转入浮充状态。进入浮充状态后，再经过“浮充时间”，系统转为均充状态。B：当充电电流大于“恒流充电”电流的0.7倍时，系统立即转为恒流状态，如果电流再增大，当达到“恒充电流”值，电流停止增加（以“恒充电流”对电池充电）也就是所谓的限流。当充电电流小于“恒流充电”电流的0.7倍时，系统立即转为均冲充状态。温补系数”是对电池温度而言。通过计算得到补偿电压，从而使充电电压下降。智能监控仪12：30：30充电管理均充电压：254.3V浮充电压：243.0V恒流充电：006.0A记时电流：3.0A记时时间：3.0H浮充时间：720.0H温补系数：343.3mv/Co上一页下一页状态查询信息查询系统设置系统控制“充电管理屏，7.3.5电池设置：电池电压最大值与最小值的报警设置，20节中任一节电池超出该值都报警。智能监控仪12：30：30

上一页下一页电池设置电池过压：14.8V电池欠压：10.8V电池过温：25C。状态查询信息查询系统设置系统控制“电池设置屏”7.3.6硅链设置：默认为5级可扩展为7级。7.3.7通讯设置：采用modbus协议，RS232或RS485串行通讯接口，支持1200BPS、2400BPS、4800BPS、9600BPS波特率，可方便的与电力自动化系统对接，实现电源系统〃遥信、遥测、遥控、遥调〃的四遥功能。（框图显示无）7.3.8:时间密码：可以对系统的时间进行修改，使它和当前时间相符。智能监控仪12：30：30时间密码时间设置：14:04:1903:08:20亮度调节：上一页下一页状态查询<□>信息查询系统设置系统控制“时间设置屏”7.4:系统控制：主要分为两大类“电池控制”和“模块控制”“电池控制”可以实现自动控制、手动均充、手动浮充转换。监控仪已有完善的自动控制功能，一般情况下不必手动干预，手动切换充电状态主要在检查时使用。“模块控制''是控制供电模块的开与关。根据系统的具体要求二定。一般情况下十个模块全部投入工作。开机默认在“自动控制”状态。智能监控仪12：30：30电池控制：自动控制电池控制：手动均充电池控制：手动浮充模块控制：模块01:开模块06:开模块02：开模块07：开模块03:开模块08：开模块04：开模块09：开模块05：开模块10：开状态查询信息查询系统设置系统控制“系统控制屏”八包装运输及保管包装：使用能防潮、防尘、不受机械损伤的全封闭包装箱，蓄电池单独包装。运输:产品在运输中不应有剧烈震动、撞击和倒置。保管：购入后如不立即使用，需短期或长期保管时应注意以下几点：勺设备存放在通风良好的场所，避开高温、尘埃和金属沫多的环境，存放处应有防雨、防水、防日晒措施；口蓄电池应放在通风干燥、环境温度不超过45‘C的室内，远离热源，避免阳光直射;

口长期保存的蓄电池，应每半年进行一次正常的充放电，然后在放电状态下，将蓄电池表面清理干净，在极柱、螺母、金属垫圈、跨接板均匀地涂上一层凡士林油，放在通风干燥没有酸雾及温度在25+10‘C的室内保存。九售后服务及订货须知售后服务及订货须知对产品因制造质量不良而发生损坏和不能正常工作时，本公司将免费调试、修理或更换零部件，并保用一年，终身维护，2小时内响应维护需求，飞机通航处24小时内到达现场。定货须知口必须了解设备使用环境及用途口注明设备名称、型号、规格、数量和交货期及系统有关参数要求；口注明充电机容量、规格、数量；口注明电池容量、型号、数量及口注明馈电回路容量、数量、经常性负荷大小及有关要求O注明柜体外型尺寸、颜色：口用户对设备有特殊使用环境及其他技术要求时，请与厂方技术人员协商签定技术协议。附录1:附录1:上位机通讯协议1.1规约制定本监控仪采用MODBUS协议，具有“遥测、遥信、遥调、遥控”四遥功能。从机LD01智能监控仪与上位PC机平等地位。采用8位UART。每个字节有一位起始位,8位数据位，1位停止位。波特率为9600bps主机发送字节数发送信息备注从机地址101发送至地址为01的从机功能码103读取寄存器数据1100起始地址高字节数据2122起始地址低字节数据3100寄存器数高字节数据4131寄存器数低字节CRC码1A9由从机计算得到CRC码低字节CRC码1E3由从机计算得到CRC码高字节1.2遥测（1）主机遥测信息：（2）从机遥测信息返回：从机响应字节数返回的信息备注从机地址101来自从机01功能码103读取寄存器读取字162共98个字节数据1100A相电压高字节数据2100A相电压低字节数据3100B相电压高字节数据4100B相电压低字节数据5100C相电压高字节数据6100C相电压低字节数据7100控母电压高字节数据8100控母电压低字节数据9100控母电流高字节数据10100控母电流低字节数据11100充电电压高字节数据12100充电电压低字节

数据13100充电电流高字节数据14101充电电流低字节数据15100合母电压高字节数据16100合母电压低字节数据17100合母电流高字节数据18100合母电流低字节数据19100电池温度高字节数据20100电池温度低字节数据21100温度补偿电压高字节数据22100温度补偿电压低字节数据23112第1节电池电压高字节数据24112第1节电池电压低字节数据25112第2节电池电压高字节数据26112第2节电池电压低字节数据27112第3节电池电压高字节数据28112第3节电池电压低字节数据29112第4节电池电压高字节数据30112第4节电池电压低字节数据31112第5节电池电压高字节数据32112第5节电池电压低字节数据33112第6节电池电压高字节数据34112第6节电池电压低字节数据35112第7节电池电压高字节数据36112第7节电池电压低字节数据37112第8节电池电压高字节数据38112第8节电池电压低字节数据39112第9节电池电压高字节数据40112第9节电池电压低字节数据41112第10节电池电压高字节数据42112第10节电池电压低字节数据43112第11节电池电压高字节数据44112第11节电池电压低字节数据45112第12节电池电压高字节数据46112第12节电池电压低字节数据47112第13节电池电压高字节数据48112第13节电池电压低字节数据49112第14节电池电压高字节数据50112第14节电池电压低字节数据51112第15节电池电压高字节数据52112第15节电池电压低字节数据53112第16节电池电压高字节

数据54112第16节电池电压低字节数据55112第17节电池电压高字节数据56112第17节电池电压低字节数据57112第18节电池电压高字节数据58112第18节电池电压低字节数据59112第19节电池电压高字节数据60112第19节电池电压低字节数据61112第20节电池电压高字节数据62112第20节电池电压低字节数据631991路绝缘检测数据641992路绝缘检测数据651993路绝缘检测数据661994路绝缘检测数据671995路绝缘检测数据681996路绝缘检测数据691997路绝缘检测数据701998路绝缘检测数据711999路绝缘检测数据7219910路绝缘检测数据7319911路绝缘检测数据7419912路绝缘检测数据7519913路绝缘检测数据7619914路绝缘检测数据7719915路绝缘检测数据7819916路绝缘检测数据7919917路绝缘检测数据8019918路绝缘检测数据8119919路绝缘检测数据8219920路绝缘检测数据8319921路绝缘检测数据8419922路绝缘检测数据8519923路绝缘检测数据8619924路绝缘检测数据8719925路绝缘检测数据8819926路绝缘检测数据8919927路绝缘检测数据9019928路绝缘检测数据9119929路绝缘检测数据9219930路绝缘检测数据9319931路绝缘检测数据9419932路绝缘检测

数据95199控母正对地电压高字节数据96199控母正对地电压低字节数据97199控母负对地电压高字节数据98199控母负对地电压低字节CRC码189由从机计算得到CRC码低字节CRC码1A0由从机计算得到CRC码高字节1.3遥信(1)主机发送遥信信息：主机发送字节数发送信息备注从机地址101发送至地址为01的从机功能码102读开关量输入状态数据1100起始BIT位地址高字节数据2100起始BIT位地址低字节数据3100读数据长度高字节数据4100读数据长度低字节CRC码178由从机计算得到CRC码低字节CRC码10A由从机计算得到CRC