1.概述
本直流電源系統主要用于電力系統中各類發(fā)電廠、水電站和各類變電站。可用于斷路器分合閘以及二次回路中的儀器、儀表、繼電保護、各類自動控制和事(shì)故照明。
2.系統特點
(1)高性能(néng)
a.采用可控編程控制器PLC實現全面(miàn)監控。
b.系統監控采用彩色大屏幕觸摸屏漢字顯示,聲光報警。
c.系統存儲器容量大,可保證記錄當前報警信息和曆史報警信息,以供用戶參考。
d.全自動檢測單隻(或單組)蓄電池的工作狀态。
e.全自動檢測單隻蓄電池的容量。
f.具有目前絕緣自動檢測和單隻回路絕緣在線自動檢測功能(néng)。
g.充電模塊具有防雷功能(néng)和溫度補償功能(néng)。
h.具有标準的RS232、RS485通訊接口,可以實現遙控、遙信、遙調、遙測的“四遙功能(néng)”。
I.完整顯示設備運行狀态,操作簡單、方便。
(2)高品質
a.充電裝置采用高頻開(kāi)關電源模塊,PWM脈寬調制技術IGBT功率輸出,N+I模塊并聯供電,運行安全可靠,MTBF可達十萬小時以上。
b.充電裝置具有穩定性高、電源使用範圍寬、紋波系數小、噪音低、效率高等特點。并具有對(duì)直流輸出的過(guò)壓、欠壓、過(guò)流等保護功能(néng)。
c.過(guò)載能(néng)力強、瞬間響應好(hǎo)。
(3)高可靠
a.交流電源雙路輸入,具有互投裝置。
b.控制母線電源單獨運行,輸出标注的DC220V,并由充電裝置和蓄電池組提供熱備份,保證不間斷運行。
c.充電裝置嚴格按照蓄電池的特性曲線進(jìn)行均勻充電、浮充電,保證不過(guò)充、不欠充,延長(cháng)蓄電池的使用壽命。
d.設備主控器件全部采用世界廠家産品。
主控器PLC|-采用韓國(guó)LG公司産品
觸摸屏(彩色漢字顯示)-采用台灣維倫産品
交流接觸器-采用 韓國(guó)LG公司産品
充電模塊-采用深圳艾默生公司産品
3.引用标準
a.DL/T459—2000《镉鎳蓄電池直流屏(櫃)訂貨技術條件》
b.DL/T639—1997《閥控式密封鉛酸蓄電池訂貨技術條件》
c.ZBK45017—90 《電力系統用直流屏通用技術條件》
4.工作原理簡介
交流輸入電源有兩(liǎng)路組成(chéng),采用三相四線制主備工作方式,如圖1-1所示。工作電源(Ⅰ路)爲主供電回路,備用電源(Ⅱ路)爲備用供電回路,兩(liǎng)路電源設有虎頭裝置,并設有先進(jìn)的浪湧吸收保護裝置。充電模塊將(jiāng)交流電轉換爲直流電,給蓄電池供電,同時給合閘母線供電,合閘母線再通過(guò)降壓裝置給控制母線供電。充電模塊采用多隻并聯N+1冗餘運行方式,當某一充電模塊損壞時,其餘模塊承擔充電任務,且不影響其餘模塊的正常運行。充電模塊輸出設置了隔離二極管,以保證蓄電池不會(huì)給充電模塊倒送電。
主控器PLC是系統控制核心,一方面(miàn)與充電模塊進(jìn)行通訊,控制充電模塊對(duì)蓄電池進(jìn)行充電;另一方面(miàn)與彩色漢字顯示觸摸屏進(jìn)行通訊,顯示系統的數據和信息;另外,還(hái)輸出一個RS485通訊接口和上位機通訊。主控器PLC還(hái)監事(shì)單隻蓄電池的工作狀态,具有蓄電池自動巡檢功能(néng)。
絕緣監測裝置是在各饋出回路上加裝一個小電流檢測裝置,檢測每支饋出回路的漏電流,小電流檢測裝置檢測的結果輸入到主控器PLC,當回路的漏電超過(guò)标準時,PLC發(fā)出報警,顯示屏顯示某一路正對(duì)地還(hái)是負對(duì)地絕緣不良
5.系統結構
DPMZ-100/220智能(néng)直流屏系統結構圖。該圖由一面(miàn)充電櫃和一面(miàn)電池櫃組成(chéng),充電櫃包括兩(liǎng)個10A的充電模塊和一個10A的供電模塊,PLC控制器及大屏幕漢顯觸摸屏,饋出回路。蓄電池櫃用來專門放置蓄電池。
6.系統參數
(1)技術參數:
輸入參數:
※交流輸入電源 3相50HZ±1
※交流輸入電源 AC380V±15
輸出參數:
※直流額定電壓220V ※功率因數≥0.92
※浮充電壓 245V ※功率≥94
※均充電壓 255V ※均流不平衡度≤3
※穩流精度 ≤±0.5
※穩壓精度 ≤±0.5
※紋波系統 ≤±0.1
(2)報警參數
※控制母線電壓高 240V
※控制母線電壓低 200V
※合閘母線電壓高 260V
※單隻蓄電池電壓 11V
※合閘母線電壓低 200V
※充電裝置報警電流1.2×0.1CA(電池容量)
※單隻蓄電池電壓高 15V
(3)自然環境
※環境溫度:-5℃~+40℃(當室内溫度大于+40℃時,應有通風裝置)
※海拔高度:2000m ※相對(duì)濕度 ≤95
(4)機械參數
屏體尺寸:800×600×2260或800×600×2360
顔色:微機灰RAL7032或淺駝Z44
主控器PLC
1.結構組成(chéng)
主控器PLC采用韓國(guó)LGK7系列可編程控制器。
2.程序
(1)采用計算機或編程器編程。
(2)編程形式:梯形圖或指令表
3.通訊形式
K7M-DR60U有兩(liǎng)個RS485通訊接口,其中一個(COM1)與人機介面(miàn)通訊,另一個(COM2)與上位機通訊。
支持四方公司IEC60870-5-101、103和南自院POLLING 及MODBUS通訊規約,以實現遙測、遙信、遙控、遙調。
遙測量:控制母線電壓,電流;合閘母線電壓,電流;單隻蓄電池電壓。
遙信量:交流失壓;控制母線過(guò)壓、欠壓過(guò)流,合閘母線過(guò)壓,欠壓,過(guò)流;單隻電池過(guò)壓,欠壓;充電機模塊故障;絕緣情況。
4.PLC完成(chéng)功能(néng)
(1)控制充電裝置,控制母線的運行。
(2)控制充電裝置的均充,浮充電。
(3)檢測母線絕緣狀态。
(4)檢測直流饋出回路母線的絕緣狀态。
(5)檢測單隻蓄電池的工作狀态。
(6)檢測單隻饋出回路的絕緣工作狀态。
(7)自動檢測單隻蓄電池的容量。
(8)與上位機通訊,檢測合閘母線和控制母線的電壓。
PWS人機面(miàn)觸摸屏
1.選用型号
本系統人機界面(miàn)有三種(zhǒng)型号可供用戶選用
MT500 尺寸屏幕 6英寸 彩色
MT500 尺寸屏幕 9英寸 彩色
MT500 尺寸屏幕 10英寸 彩色
2.通訊接口 RS232、RS485
3.功能(néng)
(1)顯示PLC運行程序中的重要數據。
(2)豐富的畫面(miàn),觸摸式操作。
(3)存儲大量的故障信息以供用戶參考。
充電模塊
1.充電裝置的分類
充電機分爲兩(liǎng)種(zhǒng):一種(zhǒng)是高頻開(kāi)關電源充電裝置,一種(zhǒng)是可控矽電機;下面(miàn)主要介紹高頻開(kāi)關電源的充裝置。
2.充電裝置的工作特點
高頻開(kāi)關電源充電裝置運用無源PFC技術,輸出紋波系數小,功率因數大于0.9.充電模塊N+1并聯運行,具有理想的均流性能(néng),并具有完善的保護報警功能(néng),包括輸出過(guò)流,缺相,模塊内部過(guò)熱及模塊内主功率器件IGBT過(guò)流告警保護。
3.充電模塊工作原理
三相交流輸入電源經(jīng)濾波,全橋整流變換成(chéng)直流,再逆變及高頻整流爲100KHZ的可調脈寬的脈沖電壓波,經(jīng)濾波後(hòu)輸出穩定的直流電壓。
4.充電模塊的配置
充電模塊的配置數量是根據蓄電池的容量和N+1的原則确定的。
例:蓄電池的容量38AH,恒流交流電流爲0.1×38=3.8安培。
則選擇的模塊2塊并聯運行,再冗餘1塊,即3塊并聯運行。
蓄電池的容量100AH,恒流交電電流爲0.1×100=10安培則選擇10A的模塊2塊并聯運行,再冗餘1塊,即3塊并聯運行。