泰开直流屏说明书DOC.docx
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泰开直流屏说明书DOC
第一章概述
1、用途
GZG49系列直流电源主要应用于电力系统中各类发电厂、水电站和各类变电站，可用作断路器分合闸电源以及二次回路中的仪器、仪表、继电保护、自动控制和事故照明的电源。
2、系统特点
GZG49系列电力操作直流电源具有以下特点：
●交流电源双路输入，具有互备互投装置；
●多种接线组合方式，方便系统的配置选型；
●充电模块采用统一接口方式，设计简单、可靠，通用性强；
●具有输出电压和电流平滑调节的功能；
●充电模块智能控制，提供数据通讯接口；
●充电模块硬件低差自主均流，保证系统的可靠运行；
●充电模块采用N+1冗余配置，系统运行安全可靠；
●控制母线由单独模块供电，并有充电模块和电池组提供热备份；
●分散多级监控系统,简单可靠；
●模块化结构，组屏简单，配置灵活；
●具有单只（或单组）电池在线自动监测功能；
●具有母线绝缘自动监测和馈电回路绝缘在线监测功能；
●系统具有遥控、遥信、遥测、遥调的“四遥”功能；
●大屏幕汉字显示，完整显示设备运行状态，操作简单、方便；
●信息存储器存储容量大，可记录100条历史报警信息，查询方便。
3、型号说明
柜体结构:
柜
高频电源
控母电压：
V
合母电压：
V
直流电源
电池容量：
Ah
设计序号
GZG49--□□□/□□□-□□□
4、引用标准
DL/T637—1997《阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件》
ZBK45017—90《电力系统用直流屏通用技术条件》
DL/T5044-95《火力发电厂、变电站直流系统设计技术规定》
GB/T3859.1-93《半导体变流器基本要求的规定》
JB/T5777.4-2000《电力系统直流电源设备通用技术条件和安全要求》
5：
正常使用条件
1：
海拔高度不超过1000米；
2：
环境温度-10℃~40℃；
3：
空气相对湿度不超过90%；
4：
没有导电及易爆尘埃，没有腐蚀和破坏绝缘的场所；
6、系统的组成形式
系统的基本组成部件有以下部分，其基本功能如下：
●交流配电
将交流电源引入分配给各个充电模块，并可实现两路交流输入的自动切换。
●充电模块
完成AC/DC变换，实现系统最基本的功能；
●直流馈电
将直流输出电源分配到每一路输出。
●监控模块
将系统的交流、直流中的各种模拟量、开关量信号采集并处理，同时提供声光告警;进行系统的智能管理，实现与人机对话界面的通讯和后台机的远程监控。
●人机对话界面
显示系统运行过程中的重要数据，查询系统故障报警信息。
●绝缘监测
实现系统母线和支路的绝缘状况监测。
●蓄电池
实现能量的存储和释放。
●电池监测
监测单只电池的电压、容量等参数。
交流配电
充电模块1
充电模块N
控母模块
合闸母线
控制母线
电池监测
绝缘监测
监控模块
MODEM
远程监控
近程监控
显示屏
交流电源I
交流电源II
降压硅链
RS232/485
RS232/485
电力操作电源的基本组成形式见下图：
7、系统的技术指标
系统的技术指标见下表：
项目
220VDC系统
110VDC系统
输入电压
AC323V--475V三相四线制
AC323V--475V三相四线制
电网频率
50Hz±10%
50Hz±10%
功率因数
≥0.92
≥0.92
整机效率
≥94%
≥94%
控母电压
DC220V
DC110V
控母电压调节范围
DC198V--242V
DC99V--121V
合母电压
DC240V
DC120V
稳压精度
≦0.5%
≦0.5%
稳流精度
≦0.5%
≦0.5%
纹波系数
≦0.1%
≦0.1%
环境温度
-10℃--40℃
-10℃--40℃
相对湿度
≦90%
≦90%
噪声
≦55db
≦55db
第二章充电模块
1、充电模块工作原理
充电模块工作原理如下图：
三相交流电源经过EMI滤波器输入到整流电路，将交流整流为脉动的直流输出，通过无源功率因数校正（PFC）电路，将脉动的直流转换为平直的直流电源，DC/AC高频逆变器将直流转换为高频交流电源，通过高频整流电路将高频的AC转换为高频脉动的直流，此直流通过高频滤波输出。
其中DC/AC高频变换电路在脉宽调制（PWM）电路的控制下通过调整变换电路的脉冲宽度，以实现电压调整（包括稳压和电压整定）。
整个充电模块在微机系统的监控下工作，包括模块的保护、电压调整等，同时微机实现将充电模块的运行数据上报到监控模块和接受监控模块的控制命令。
2、充电模块的配置
充电机的模块配置根据蓄电池的容量和N+1的原则确定。
例如：
蓄电池的标称容量为38AH，恒流充电电流为0.1X38=3.8A，
则选择5A的充电模块2台并联运行。
蓄电池的标称容量为200AH，恒流充电电流为0.1X200=20A，
则选择10A的充电模块3台并联运行。
第三章微机监控系统
1、性能特点
微机监控系统是电源的控制、管理核心，具备“四遥”功能，可使电源系统达到无人值守。
电源监控系统采用分散测量、控制和集中管理的集散模式，使直流电源系统组成、扩容方便、灵活，并可减少监控系统引起的故障因素。
具体特点有：
●以微处理器为核心的集散式测量系统对整流模块、电池组、母线绝缘监测模块以及交流进线、直流馈出实施全方位的监控。
●监控系统采用模块式结构设计，每部分承担相对独立的工作，一方面提高了系统的可靠性，同时便于维护管理，使维护工作方便快捷。
●电源系统扩容方便灵活。
●监控模块提供RS232/485通讯接口，便于接入微机监控系统。
●采用大屏幕汉字显示，易于操作查询。
●多种状态及告警信息显示，直观、明了，可使用户及时、准确的掌握电源系统的运行状况。
2、工作原理
电源监控系统采用三级测量、控制、管理模式，最高一级为电源后台监控，通过RS232/485等通讯方式与电源系统的监控模块连接。
第二级为监控模块。
第三级由整流模块内的监控模块、充馈电监控单元、绝缘监测单元、电池监测单元等构成，如下图所示：
上位机
打印机
微机监控模块
显示屏
参数显示与设置
交流监测
市电取样
数据调节
状态控制
数据采集
直流监测
RS232/485
绝缘监测
电池监测
充电模块
3、
监控模块的功能
监控模块的具体监控功能见下表：
序号
项目
内容
1
遥测
系统母线电压；负载总电流；电池电压；电池充放电电流；输入市电电压；母线对地绝缘情况。
2
遥信
直流配电各输出支路开关状态；电池组熔断器通断状态；电池充电电流大；电池电压过压、欠压；市电停电、缺相；电网电压高、低；合闸母线过压、欠压；控制母线过压、欠压；充电模块保护、故障。
3
遥控
充电模块开启、关停控制。
充电模块均充、浮充转换控制。
4
遥调
充电模块输出电流无级限流控制（在10%-100%范围内调节充电模块输出电流限流点）
模块输出电压调节控制（调节模块输出电压的大小）
4、电池管理功能
监控模块的电池管理曲线如图所示：
监控模块对电池的智能化管理主要体现在以下几种工作状态：
1、正常充电状态
监控单元自动记录均充和浮充的开始时刻，在上电（或复位）初始，如果监控单元发现均充过程尚未结束，则会继续进行均充。
如果上电（或复位）前是处于限流均充状态，则继续进行限流均充；如果是处于恒压均充状态，则继续进行恒压均充。
在限流均充时，当充电电压达到恒压均充电压值的时候，会自动转入恒压均充。
在浮充情况下，若浮充电流大于设定值（转均充参考电流），或电池组剩余容量小于设定值（转均充容量比），则监控单元会自动控制模块进行均充。
对电池进行均衡充电时，充电电流应该在监控模块设置的限流值上，此阶段为电池恒流充电阶段，电池的电压是随着时间增加而增大的；当电池电压增大到一定值时，充电进入恒压阶段。
在恒压阶段，充电电流不断减小，以充电电流减小到0.01C10A（稳流均充电流）为计时点，3小时（稳流均充时间）后恒压充电阶段结束，充电电压降低，投入浮充状态。
至此正常充电过程完成。
正常充电控制曲线如图：
电池正常充电曲线图
2、定时均充状态
用户可选择是否采用定时均充这种维护方式，还可对定时均充的时间间隔及每次均充的时间进行设定。
一旦设定，电池管理程序就可自动计算电池定时均充的时间，以便确定在何时启动定时均充，何时停止定时均充，所有这些操作都是自动进行的，运行维护人员可在现场通过监控单元上的显示来明确这一过程。
一般电池以每隔30天均充一次，特殊情况必须根据电池说明书的实际的情况设置。
3、电池放电后均充状态
交流停电后，电池组对设备进行供电，放电终止后，再次恢复交流供电时，若电池电流大于设定值（转均充参考电流），或电池组剩余容量小于设定值（转均充容量比），则监控单元会自动控制模块进行均充。
在监控模块的软件设置中，放电终止后的均充转换条件有两个：
电池现有容量、电池电流。
两个条件中的任意一个达到即进行转换。
5、远程通讯
本装置与远方监控微机采用异步串行通讯方式，传输格式：
RS232或RS485；波特率：
9600（可设置）；通讯字节格式：
1个起始位，7个数据位，1个校验位，1个停止位。
第四章蓄电池
1、电池的放电倍率
铅酸免维护蓄电池的放电倍率一般选取在3-6倍（电池容量），根据使用经验选取4倍为宜。
例如，容量为100AH的电池，瞬间放电电流在400A左右。
2、电池容量的选择
2、1根据操作机构选择
高压合闸机构为CD系列，其合闸电流在98-120A，按照电力部标准，应满足瞬间两台同时合闸即240A，按4倍放电倍率计算，电池容量要大于60AH。
高压合闸机构为CT系列，其合闸电流为几安到十几安，电池容量可适当小一些。
2、2根据负荷选择
直流用电负荷决定了电池容量，根据经验数据（仅供参考）：
35KV及以下变电站、开闭所为65AH；
110KV变电站为100-200AH；
220KV变电站为200-300AH；
发电厂为400-1000AH。
3、蓄电池的寿命
单体12V电池的浮充寿命一般为3-5年，单体2V电池的寿命一般为10-15年，不同生产厂家、不同型号电池的寿命有较大的差别，请参考电池说明书。
4、蓄电池型号的选择
国产合资：
曲阜圣阳、威海文隆、广东汤浅、山东华日、深圳三瑞
国外进口：
德国阳光、德国松树、美国DEKA、日本汤浅、日本GS
第五章系列产品介绍
GZG49系列直流电源可配置两种人机对话界面，GZG49I型直流电源以大屏幕汉显触摸屏作为人机界面，GZG49II型直流电源以大屏幕汉显液晶屏作为人机界面，两种对话界面均为汉字显示，菜单式操作，方便实用。
1、GZG49I型直流电源操作说明
GZG49I型直流电源以大屏幕汉显触摸屏作为人机界面，用户可以通过触摸屏很方便的进行系统参数和报警信息的查询，界面丰富，观察直观，操作简单，触摸屏通过RS232或RS485与监控模块进行通讯，显示直流系统运行过程中的重要参数，进行系统参数的设定。
打开触摸屏工作电源，触摸屏显示主画面，主画面如下：
主画面
在主画面上，有“主页”、“集团简介”、“操作事项”等几个按钮，按下“主页”按钮，就进入主页画面，主页画面如下：
主页画面
从主页画面可以看到本系统的电气原理简图，原理简图上有显示控母电压、控母电流、合母电压、合母电流等数值的窗口，非常直观。
“主页”画面上“系统模块”、“交流输入”、“报警显示”、“报警设定”、“电池循检”、“绝缘监测”等按钮，按下按钮，就进入相应的画面，可以进行系统参数查询或设定。
例如：
按下“报警设定”按钮，进入报警设定画面，报警设定画面如下：
报警设定画面
在此画面下，可以进行本系统的参数设定，需要值得说明的是，系统参数在设备出厂时已经按标准设置完毕，用户不要擅自更改，当系统运行参数超出设置范围，就会出现故障报警信号。
当系统出现故障告警信号，触摸屏上会自动弹出“当前故障告警信息”画面，
当前故障告警信息画面
在此画面下，可以按动上下移动按键来查看当前告警信息，也可切换到“历史告警信息”画面，“历史告警信息”画面如下：
历史告警信息画面
在“历史告警信息”画面下，可以按动上下移动按键来查看本系统曾经发生过的故障信息，这些信息详细的记录了故障发生、恢复的时间，可以帮助用户全面准确的了解直流系统近期运行情况。
在“主页”画面下，按下“电池循检”按钮，就进入电池循检画面，画面如下：
电池循检画面
每个画面用柱状图显示3只电池的参数，可以手动切换画面来查看其他电池的参数。
在“主页”画面下，按下“绝缘监测”按钮，就进入绝缘监测画面，画面如下：
绝缘监测画面
触摸屏中还有关于本系统的使用和操作说明，在画面的最后几页，说明简单明了的介绍了设备的使用方法和注意事项。
2、GZG49II型直流电源操作说明
液晶显示屏面板示意图如下
液晶屏能显示15×4个汉字，共有240×64个点阵，并且带有背光灯，保证在黑暗的环境中仍然能显示清楚。
当在设置保护时间之内没有任何按键响应，背光灯将自动熄灭，具有自动屏幕保护功能，以节能并延长液晶显示屏的使用寿命。
保护后按任意一个按键能唤醒背光灯重新点亮。
面板上有两个指示灯，绿色的用来指示电源，当发生告警时，红色指示灯点亮，同时模块内的蜂鸣器发告警音。
面板上的按键主要有功能按键、方向键、数字输入按键以及用来对监控CPU进行复位的复位键等。
工作电压为直流48V，上电后，首先要进行系统自检工作，接着调入一些配置文件，若配置文件打开成功，则显示：
系统正在设置下级设备
请稍等...
系统自检、配置成功后，监控模块出现主屏幕：
系统信息
12：
00：
00
系统电压：
220V
菜单
系统状态：
正常
帮助
电池状态：
浮充
关于
系统电压是指系统的控制母线电压，若没有控制母线，则显示系统的合闸母线电压。
在主屏幕上按F2即可进入主菜单：
1充电参数
2馈电参数
3模块参数
4告警数据返回
5系统管理
6远程通讯帮助
7其他设备
按F2返回主屏幕，也可选择1-7数字键分别进入七个分菜单，下面对操作进行简单的介绍：
在主菜单中按数字键"1"，则进入充电参数分菜单：
充电屏1
1实时数据
返回
2设置
帮助
在充电参数分菜单中按数字键"1"，进入充电屏实时数据界面，反白显示表示该设备与监控模块通信中断，按F2返回到充电参数分菜单，按F4继续查看下一页的实时数据，按F1可翻回上页：
充电屏1：
实时数据
返回
供电方式：
三相AC
三相模块帮助
交流切换：
自动
下页
充电屏1：
实时数据
上页
第一路UV电压：
380V返回
第一路VW电压：
382V帮助
第一路WU电压：
381V下页
在这个界面中，可查看交流供电方式、交流输入电压值、当前工作路号、电池组电压、电池组电流、电池组剩余容量等充电屏实时数据。
供电方式是指交流输入电源，是三相交流，还是单相交流；充电模块的供电方式是单相，还是三相。
在充电参数分菜单中按数字键"2"，进入充电屏参数设置的密码校正界面：
请输入密码：
返回
密码由6位数字组成，输入时以“******”显示，密码分为用户级密码和维护级密码，在此界面下输入不同的密码进入不同的界面。
输入用户级密码进入用户级设置，输入维护级密码进入维护级设置。
用户级密码可由用户修改，出厂的缺省值为“123456”，维护级密码不能修改。
若输入的密码错误，将提示密码输入错误，按任意键返回。
若密码输入正确，则进入下级菜单。
在主菜单中按数字键“2”，进入馈电参数分菜单：
馈电屏1
1实时数据
返回
2设置
帮助
在馈电参数分菜单中按数字键“1”，进入馈电屏实时数据界面，反白显示表示该设备与监控模块通信中断，按F2返回到馈电参数分菜单，按F4继续查看下一页的实时数据，按F1可翻回上页：
馈电屏1：
实时数据
第1段合闸母线电压:
243V返回
第1段控制母线电压:
220V帮助
第1段负载总电流:
0.5A下页
在这个界面中，可查看系统母线电压（合闸母线、控制母线）、负载总电流等实时数据。
馈电屏维护级设置可设置馈电屏通讯地址、通讯口号、母线段数、降压单元有否、合闸支路数、控制支路数、负载总电流传感器系数等信息。
设置菜单类似如下：
馈电屏1：
维护级设置
返回
通讯地址：
86
帮助
通讯口号：
4
下页
通讯地址：
指馈电柜上配电监控盒内板拨码开关设置的硬件地址，在配置单个监控配电盒的系统中，设置范围为80~95。
通信口号：
指馈电柜1的串口和监控模块所连的串口号码，出厂缺省值为4，设置范围为4~7。
母线段数：
系统接线方式，单母线分段（设置为2）或单母线不分段（设置为1），按实际情况设置。
降压单元：
系统接线方式，是否有降压单元，按实际情况设置。
合闸支路数：
指系统合闸母排上的所有输出支路数，不管母线是分段还是不分段，都统一作为合闸支路，设置值为各段合闸支路数之和。
控制支路数：
指系统合闸母排上的所有输出支路数，不管是分段还是不分段，都统一作为控制支路，设置值为各段控制支路数之和。
负载总电流传感器系数：
测定负载总电流的电流传感器的系数，根据系统实际情况定。
在主菜单中按数字键“3”，如果监控模块在主菜单系统管理设置中已设置好充电模块个数多于一个，则需要选择充电模块号，才能进入模块参数分菜单：
模块参数
返回
输入模块号：
帮助
如果选择充电模块1，输入“1”，按“确认”键后，进入充电模块1参数分菜单：
充电模块1
1实时数据
返回
2设置
帮助
3控制
按数字键1～3可进入3种界面（实时数据、设置、控制），按F2返回到主菜单
在主菜单中按数字键“4”，进入告警数据分菜单：
1当前告警浏览
2历史告警记录
返回
3历史告警清除
帮助
4告警级别设置
在告警数据分菜单中按数字键“1”，进入当前告警浏览子菜单。
在当前告警浏览中，用户可查看整个系统当前存在的告警信息，准确定位系统的故障类型，方便用户找到系统故障位置。
当前告警浏览
返回
类型：
充电模块1通讯中断
消音
时间：
1999-08-0210：
00：
23
下页
按F2返回到告警数据子菜单；按F3能消除告警蜂鸣器的声音；按F4继续浏览当前告警数据。
在告警数据分菜单中按数字键“2”，进入历史告警记录子菜单：
历史告警记录2
上页
类型：
充电模块保护
返回
起始：
2000-07-0608:
33:
19
帮助
结束：
2000-07-0611:
33:
19
下页
此时显示的是第2个告警记录；按F2返回告警数据子菜单；按F1显示上一个告警记录；按F4显示下一个告警记录。
各个记录的格式完全相同，系统最多存储100条历史告警记录，超过100条时自动清除最旧的记录。
在告警数据分菜单中按数字键“3”，进入历史告警清除子菜单：
请输入密码：
返回
按F2返回到告警数据分菜单。
输入用户级密码，如输入密码正确,则清除所有的历史告警记录，不能恢复。
告警级别设置设置监控模块产生告警的等级程度和对应干结点输出。
干结点是一组可以输出“常开”“常闭”的继电器触点。
此接点作为无源控制量可以执行其他动作。
监控模块共输出7组干结点，对应任意一个告警信息都可以输出。
在告警数据分菜单中按数字键“4”，进入告警级别设置子菜单，输入正确的用户级密码后，显示如下菜单：
告警级别设置
交流停电：
一般告警1
返回
交流屏通讯中断：
一般告警7
帮助
交流输入空开跳：
一般告警无
下页
告警级别设置有“不告警、一般告警、紧急告警”三项选择，并可指定一路继电器输出，用户用方向键选择，选定后用“确认”键确认修改。
后面的数字代表告警时将产生某号继电器节点输出，允许多个告警对应一个节点输出，也可不设置继电器输出，此时应把继电器号设为“无”。
按F2返回到告警数据子菜单；按F4继续下一页告警级别的查看和设置。
在主菜单中按数字键“5”，输入用户级密码后，进入系统管理分菜单如下：
系统管理
1电池管理
返回
2控制
帮助
3其他
输入维护级密码后，进入系统管理分菜单如下：
系统管理
返回
1系统配置
2电池管理帮助
3控制
4其他
按数字键“1～4”可进入4个子菜单（系统配置、电池管理、控制、其他）。
在主菜单中按数字键“6”，输入正确的用户级密码后，进入远程通讯分菜单：
远程通讯
返回
本机地址：
帮助
波特率：
下页
本机地址：
远程监控后台识别电源系统的地址，范围为1~255。
波特率：
监控模块与远程监控后台通过RS232或者RS485/422传输数据，通过左右箭头按键进行在1200，2400，4800，9600之间选择，建议设置9600。
若系统连接有其他设备（电池监测仪、绝缘监测仪），而且在系统管理菜单中设置好此设备的个数。
例如，电池监测仪个数为1，绝缘监测仪个数为1，可在主菜单中按数字键“7”，进入其他设备分菜单：
其他智能设备
返回
1电池监测仪
帮助
2绝缘监测仪
按“1”进入电池监测仪子菜单：
电池监测仪1：
返回
1实时数据
帮助
2设置
在电池监测仪菜单中，按数字键“1”，可查看电池监测仪的实时数据，如电池单体电压值、单体最高电压、单体最低电压等，反白显示表示该设备与监控模块通信中断。
按数字键“2”，可设置电池监测仪的通讯口号和通讯地址（维护级设置）、电池监测仪的单体电压过压点和单体电压欠压点（用户级设置）。
在其他设备分菜单中，按“2”进入绝缘监测仪子菜单：
绝缘监测仪
1实时数据
返回
2设置
帮助
3控制
在绝缘监测仪菜单中，按数字键“1”，可查看绝缘监测仪的实时数据，如正、负母线对地电压和对地电阻、绝缘故障支路号等信息，反白显示表示该设备与监控模块通信中断。
按数字键“2”，可设置绝缘监测仪的通讯口号和通讯地址（维护级设置）、支路绝缘电阻过低点（用户级设置）。
按数字键“3”，可控制互感器整定。
第六章订货指南
1、订货时，请注明柜体的外形尺寸，常用柜体的尺寸为：
高2260X宽800X深600
或高2360X宽800X深600
如用户无特殊要求，柜体尺寸按高2260X宽800X深600提供；
柜体后开门，前后维护，不靠墙安装；用户需靠墙安装时请在订货时说明。
2、订货时，请注明柜体的颜色，如用户无特殊要求，柜体颜色按微机灰提供。
3、请注明所订直流电源的系列号、接线方式（参见附录）、电池容量、
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