直流屏介绍范例.doc

 PAGE 17 直流屏介绍 目前电力系统中直流电源装置广泛采用微机控制型高频开关直流电源系统，为此，在本课题中重点介绍微机控制型高频开关直流电源装置的运行及维护。 微机控制型高频开关直流电源系统（以下简称直流屏）是智能化直流电源产品（具有遥测、遥信、遥控）可实现无人值守，能满足正常运行和保障在事故状态下对继电保护、自动装置、高压断路器的分合闸、事故照明及计算机不间断电源等供给直流电源或在交流失电时，通过逆变装置提供交流电源。适用于发电厂、变电站、电气化铁路、石化、冶金、开闭所及大型建筑等需要直流供电的场所，从而保证设备安全可靠运行。因此，直流屏称为变电站的“心脏”。 一、直流屏的发展概况 直流屏从旋转电机(直流发电机)—磁饱和稳压—硅整流—晶闸管整流(相控)—现在广泛应用的微机控制高频开关整流直流电源。 二、微机控制高频开关电源直流屏的特点及型号 1.特点 微机控制高频开关直流屏具有稳压和稳流精度高、体积小、重量轻、效率高、输出纹波、谐波失真小、自动化程度高及可靠性高，并可配置镉镍蓄电池、防酸蓄电池及阀控式铅酸式电池，可实现无人值守。 2.型号 微机控制高频开关直流电源装置的型号 示例：GZDW34-200╱220-M 含义是：电力用微机控制高频开关直流屏，接线方式为母线分段、蓄电池容量200Ah、直流输出电压220V的阀控式铅酸蓄电池。 3.微机控制型高频开关直流电源系统可根据用户要求配置系统： （1）大系统：蓄电池容量大于200Ah以上，适用于35KV、110KV、220KV、500KV变电站及发电厂。 （2）小系统：蓄电池容量小于100Ah及以下，适用于10KV、35KV变电站及小水电站等场所。 （3）壁挂式直流电源：适用于开闭所、配网自动化、箱式变压器等场所。 三、微机控制高频开关直流屏的外观 微机控制高频开关直流电源屏 四、直流屏系统的组成和工作原理 1.系统的组成 （1）按功能分：交流输入单元、充电单元、微机监控单元、电压调整单元、绝缘监察单元、直流馈电单元、蓄电池组、电池巡检单元等。 （2）按屏分：充电柜、馈电柜及电池柜等。 (3) 直流屏的原理框图（见图5-4-3） 2.直流屏工作原理 （1）正常情况下，由充电单元对蓄电池进行充电的同时并向经常性负载(继电保护装置、控制设备等)提供直流电源； （2）当控制负荷或动力负荷需较大的冲击电流(如断路器的分、合闸)时，由充电单元和蓄电池共同提供直流电源； （3）当变电所交流中断时，由蓄电池组单独提供直流电源。 直流屏的原理框图 3.充电单元的工作原理 （1）充电单元分别由充电和控制高频开关电源模块组成，采用(N+1)冗余设计，〈所谓N+1冗余设计是指：若直流屏满足正常工作需直流输出电流为10A的高频开关模块3台，实际该直流屏配置4台(N+1)，用备份的方式充电模块向蓄电池组进行均充或浮充电〉，控制模块也采用(N+1)冗余设计、用备份的方式向经常性负荷(继电保护装置、控制设备)提供直流电源。这样当其中任一台模块出现故障后，不会影响装置的正常工作，使装置运行的可靠性大大提高。 （2）高频开关电源模块的工作原理 高频开关电源模块将50Hz交流电源经整流滤波成为直流电源，逆变部份将直流逆变为高频交流(20KHz～300KHz)，通过变压器隔离，高频经整流和滤波后输出(直流)，其基本原理示意图 高频开关电源模块基本原理示意图 （3）高频开关电源模块的外观（见图5-4-5） 高频开关电源模块的外观 （4）高频开关电源模块的优点 输入、输出的电压范围宽、均流度好、功率密度高、实现N+1备份冗余配置，可靠性高、体积小、重量轻、保护功能强(具有过、欠压告警，温度过高、限流和输出短路保护等)、直流输出指标好(稳压精度≤±0.5%、稳流精度≤±0.5%、纹波系数≤0.1%)、效率高(采用软开关技术)、功率因数高(可达0.99以上)，并可通过智能监控接口(RS232)实现对模块的“三遥”控制(遥测、遥控、遥信)，当监控单元出现故障退出运行时，高频开关模块仍可自主运行。 4.微机监控单元的监控原理和功能 微机监控器的原理： ①微机监控器的种类：可分别由单片机、PLC、工控机、触模屏等组成，其显示屏采用全汉化的液晶显示大屏幕； ②直流屏的一切运行参数和运行状态均可在微机监控器的显示屏上显示。监控器通过RS485或RS232接口与交流检测单元、直流检测单元、绝缘检测单元、电池巡检检测等单元的通信，从而根据蓄电池组的端电压值，充电装置的交流电压值、直流输出的电压、电流值等数据来进行自动监控。运行人员可通