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智能高频开关直流电源系统技 术 手 册石家庄科利华电气有限公司技术手册手册导读内容介绍本手册较为详细地介绍了我公司生产的科利华系列电力操作电源系统的功能、组成及各功能部件，如充电模块、监控模块、监控单元等部件的原理、功能、结构、外部接口定义和设计要求等内容，同时对系统组成及选型方案作了介绍。本手册共分七章。其中:第一章 公司简介。第二章 介绍电力操作电源系统的特点、组成、工作原理、系统配置及参数、产品规格、蓄电池管理等内容。第三章 详细介绍了科利华系列产品的直流系统选型方案，适合设计选型人员参阅。第四章 详细介绍了科利华 几种主监控单元的功能、特点、原理及操作，包括PS2简易型主监控、J03液晶屏主监控、J02触摸屏主监控。第五章 详细介绍了科利华直流系统监控单元的功能、特点、原理，接口定义，包括J02A交流监控单元、J02D直流监控单元、J02K开关量监控单元、J02B/J02B电池巡检单元、J02J/J02J绝缘监测单元。第六章 详细介绍了科利华直流系统充电模块的功能、特点、原理等内容，包括M1B05、M1B07、M1B10、M1A15、M1B10L、M1A20L、M1B20等。第七章 详细介绍了科利华直流系统辅助设备：JYSG绝缘闪光装置、FLQ防雷器等单元的功能、特点、原理。附录: 详细介绍了8种直流系统典型接线方案。通讯规约、安装尺寸、系统接线图等请查询光盘资料的附件等相关内容。由于时间仓促及编者的经验有限，不足及疏漏之处，恳请指正。读者对象本手册适合于设计选型，电力操作电源用户、技术推广及投标人员使用。特别提示本手册中出现 信息时用于对用户特别提示，希望予以特别关注。目 录内容介绍1第一章 公司简介1第二章 直流系统简介21直流系统概述31.1 引言31.2 系统特点31.3 系统工作原理31.4 系统型号定义41. 系统参数41. 产品规格表52直流系统电池管理62.1 充电功能62.2 电池温度补偿72.3 电池定期维护保养功能7第三章 科利华直流系统设计选型方案101科利华壁挂电源系统111.1 适用范围111.2 系统特点111.3 系统技术参数111.4 系统方案选择122科利华小系统132.1 适用范围132.2 系统特点132.3 系统技术参数132.4 系统方案选择143J03液晶屏系统153.1 适用范围153.2 系统特点153.3 系统技术参数153.4 系统方案选择165J02触摸屏系统175.1适用范围175.2 系统特点175.3 技术参数175.4 系统方案选择186. 科利华直流系统参数计算196.1 系统负荷电流计算196.2 系统电池容量选择196.3 整流模块电流计算196.4 充电模块选择196.5 系统类型选择206.6 系统接线方案选择206.7 系统选配单元选择207科利华直流屏系统订货配置21第四章 系统主监控221J01简易主监控231.1 J01简易主监控功能231.2 J01简易主监控硬件说明241.3 J01简易主监控操作说明282J03液晶屏主监控342.1 J03液晶屏主监控功能342.2 J03液晶屏主监控硬件说明352.3 J03 液晶屏主监控操作说明373J02触摸屏主监控503.1 J02触摸屏主监控功能503.2 J02触摸屏主监控硬件说明513.3 J02触摸屏主监控操作说明53第五章 监控单元661J02A交流监控单元661.1 J02A单元功能661.2 J02A基本原理框图671.3 J02A技术参数671.4 J02A接口说明671.5 J02A结构与安装681.6 J02A交流接触器接线说明691.7 J02A单元设置说明691.8 J02A交流采样信号接线692J02D直流监控单元702.1 J02D单元功能702.2 J02D基本原理框图702.3 J02D技术参数702.4 J02D接口说明71J02D直流监控单元接口说明712.5 J02D结构与安装722.6 J02D单元设置说明722.7 J02D单元使用注意事项722.8 J02D采样信号基本接线原理图723J02K开关量监控单元743.1 J02K单元功能743.2 J02K技术参数743.3 J02K基本原理框图743.4 J02K接口说明75J02K开关量监控单元单元接口说明753.5 J02K设置说明763.7 J02K结构与安装763.8 J02K开关量输入说明763.9 J02K继电器输出说明764J02B电池巡检单元784.1 J02B单元功能784.2 J02B基本原理框图784.3 J02B技术参数784.4 J02B接口说明79J02B电池巡检单元接口说明794.5 J02B 结构与安装804.6 J02B单元接线说明805J02BA电池巡检单元815.1 J02BA单元功能815.2 J02BA基本原理框图815.3 J02BA技术参数815.4 J02BA接口说明82J02BA电池巡检单元接口说明825.5 J02BA结构与安装835.6 J02BA单元接线说明836J02J绝缘检测单元846.1 J02J单元功能846.2 J02J基本原理框图846.3 J02J技术参数846.4 J02J接口说明84J02J接口单元说明85SW1设置定义866.5 J02J结构与安装866.6 J02J单元接线说明86第六章 高频开关整流模块881M1B05 (M1B07、M1A10)整流模块891.1 M1B05 (M1B07、M1A10)工作原理及特点891.2 M1B05 (M1B07、M1A10)主要技术指标891.3 M1B05 (M1B07、M1A10)面板说明911.4 M1B05 (M1B07、M1A10)功能说明911.5 M1B05 (M1B07、M1A10)模块技术特色932M1B10（M1A15)整流模块952.1 M1B10 (M1A15)工作原理及特点952.2 M1B10 (M1A15)主要技术指标952.3 M1B10 (M1A15)面板说明962.4 M1B10 (M1A15)功能说明973M1B10L (M1A20L)整流模块1003.1 M1B10L (M1A20L)工作原理及特点1003.2 M1B10L (M1A20L)主要技术指标1013.3 M1B10L (M1A20L)面板说明1023.4 M1B10L (M1A20L)功能说明1023.5 M1B10L (M1A20L)显示操作1043.6 M1B10L (M1A20L)操作流程1063.7 M1B10L (M1A20L)操作说明1063.8 M1B10L (M1A20L)模块技术特色1074M1B20整流模块1104.1 M1B20工作原理及特点1104.2 M1B20主要技术指标1114.3 M1B20面板说明1124.4 M1B20电源模块功能说明1124.5 M1B20显示说明1144.6 M1B20操作流程1164.7 M1B20操作说明1164.8 M1B20模块技术特色117第七章 辅助设备1191JYSG绝缘闪光装置1191.1 JYSG概述1191.2 JYSG工作原理1191.3 JYSG主要技术参数1191.4 JYSG接口说明1191.5 JYSG使用说明1202FLQ防雷器1222.1 FLQ工作原理及特点1222.2 FLQ主要技术指标1222.3 FLQ接口说明1222.4 FLQ结构与安装1222.5 使用说明122附录123附录1 直流系统的8种典型接线方案124第 1 页 共 175 页技术手册-公司简介第一章 公司简介技术手册-直流系统简介第二章 直流系统简介本章以我公司生产的科利华系列电力操作直流电源为例，从以下几个方面做了系统简介。 引言 系统特点 系统工作原理 系统组件型号定义 系统组成形式 系统配置 系统参数 产品规格表 直流系统电池管理第 130 页 共 175 页1直流系统概述1.1 引言科利华系列智能高频开关电源系统是石家庄科利华电气有限公司凭借高素质开发队伍、丰富的现场经验，集多年电源产品开发经验和广大用户设备网上运行经验设计开发的适合各类变电站的高频开关直流系统及相关配套设备。现已广泛应用于从500KV到10KV不同电压等级的变电站及开闭所，15MW-60MW发电机组的电厂，国家重点工程如地铁、油田、化工、冶金等，同时产品出口到南美、中亚、东南亚、非洲等许多国家和地区。1.2 系统特点 采用高频开关电源技术、模块化设计、N1热备份。 电压输入范围宽，电网适应性强。 充电模块可带电插拔，维护方便快捷。 有可靠的防雷及电气绝缘防护措施，确保系统和人身安全。 采用大屏幕触摸屏，点阵液晶显示，CCFL背光，实现全汉化实时显示及操作。 可通过点击触摸屏进行系统参数查询、设置，人机界面友好，操作简单方便。 监控系统可自动完成对电池电压、充放电电流及温度补偿的精确管理，确保电池工作在最佳状态，延长电池使用寿命。 采用以微处理器为核心的集散式监控系统，模块化设计，实施对电源系统全方位的监测、控制及电源系统的“四遥” ，实现无人值守。 实时监测蓄电池端电压、充放电电流，精确控制蓄电池的均充和浮充，具有电池过欠压告警、电池过温告警及过充保护等功能。 系统具有对蓄电池温度补偿的管理功能。 可采用一套监控系统管理双组蓄电池组、三组充电装置、母线分段，实现双组电池独立充电管理。1.3 系统工作原理 两路市电经过交流切换输入一路交流，给各个充电模块供电。充电模块将输入三相交流电转换为直流电，给蓄电池充电，同时给合闸母线负载供电，另外合闸母线通过降压装置给控制母线供电。系统中的各监控单元受主监控的管理和控制，通过通讯线将各监控单元采集的信息送给主监控统一管理。主监控显示直流系统各种信息，用户也可触摸显示屏查询信息及操作，系统信息还可以接入到远程监控系统。系统除交流监控、直流监控、开关量监控等基础单元外，还可以配置绝缘监测、电池巡检等功能单元，用来对直流系统进行全面监控。1.4 系统型号定义G Z D W系统额定电流系统额定电压系统接线方式系统蓄电池容量微机控制电力系统用柜直流1. 系统参数 1.1 自然环境海拔高度：2000m环境温度：-5 +50相对湿度：90%（205）无导电及爆炸尘埃，无腐蚀性气体无剧烈振动及冲击室内使用且通风良好1.2 系统参数 稳压精度：0.5%稳流精度: 0.5%纹波系数: 0.1% 功率因数: 0.92效 率: 94%噪 声: 45dB均流不平衡度: 3%可靠性指标：MTBF100000h交流电压输入范围：380V15%交流电压频率范围：50Hz10%1. 产品规格表设备类型设备命名性能描述充电模块M1B05三相输入220V/5A模块风冷M1B07三相输入220V/7A模块风冷M1A10三相输入110V/10A模块风冷M1B10三相输入220V/10A模块风冷M1A20三相输入110V/20A模块风冷M1B10L三相输入220V/10A模块自冷M1A20L三相输入110V/20A模块自冷M1B20三相输入220V/20A模块风冷模块托架TJ10-3AM1B10模块托架（3位）TJ10L-3AM1B10L模块托架（3位）TJ-XXY小系统托架监控单元J02D直流监控单元J02K开关量监控单元J02B19节电池巡检单元J02BA56节电池巡检单元JO2J30路绝缘检测单元MK模块监控单元壁挂系统PG-I壁挂充电箱（450*700*240）PG-DC壁挂电池箱（600*700*240）PG-XH壁挂信号箱（450*700*240）M1B02L单相输入220V/2A模块自冷M1A04L单相输入110V/4A模块自冷PG-GB壁挂降压硅链220VPG-GA壁挂降压硅链110VPG-BJ壁挂信号屏微机报警器其它设备FLQ防雷器JYSG绝缘闪光装置GL-CTL硅链控制器2直流系统电池管理电池组是直流系统中不可或缺的重要组成部分，对电池组良好的维护和监测显得尤其重要。科利华智能高频开关直流系统具有先进的电池管理功能，对电池的充电电压、充放电电流实时监控以及温度补偿、维护性定期均充等。电池管理系统具有如下功能：2.1 充电功能 系统监控根据设置的充电参数，自动完成电池充电程序，充电参数根据使用电池的类型、容量以及厂家提供的资料设置（镉镍蓄电池和阀式密封铅酸蓄电池充电程序有一定差异）。2.1.1 镉镍蓄电池的运行曲线图如下图所示，充电程序如下：镉镍蓄电池正常充电程序用0.2C5A（可设置）恒流（主充）充电，电压达到均充整定值（1.471.55）V * n（n为单体电池节数）时，微机控制整流模块自动转为恒压充电，当充电电流逐渐减小，达到0.02CA（可设置）时，再延续充电3h，整流模块自动转为浮充电运行状态，电压为（1.361.45）V * n（可设置）。一般情况下，所有均充时间不能大于均充限时时间，否则，强制转为浮充，并进入过充保护状态。a. 维护性定期均充充电程序正常运行浮充状态下每隔1-3个月，微机控制整流模块自动转入恒流充电（主充）状态运行，按镉镍蓄电池正常充电程序进行充电。b. 交流电中断程序正常浮充运行状态时，电网事故停电，这时整流模块停止工作，蓄电池通过降压装置，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。c. 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均充状态运行，按镉镍蓄电池正常充电程序进行充电。2.1.2 阀控式密封铅酸蓄电池运行曲线图如下图所示，充电程序如下：a阀控式密封铅酸蓄电池正常充电程序用0.1C10A（可设置）恒流（主充）充电，电压达到整定值（2.302.40）V * n（n为单体电池节数）时，微机控制整流模块自动转为恒压充电，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，微机控制整流模块自动转为浮充电状态运行，电压为（2.23-2.28）V * n。一般情况下，所有均充时间不能大于均充限时时间，否则，强制转为浮充，并进入过充保护状态。b. 维护性定期均充充电程序正常运行浮充状态下每隔1-3个月,微机控制整流模块自动转入恒流充电（主充）状态运行，按阀控式密封铅酸蓄电池正常充电程序进行充电。c. 交流电中断程序正常浮充电运行状态时，电网事故停电，这时整流模块停止工作，蓄电池通过降压装置，无间断地向二次控制母线送电。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。d. 交流电源恢复程序交流电源恢复送电运行时，微机控制整流模块自动进入恒流充电（主充）状态运行，按阀控式密封铅酸蓄电池正常充电程序进行充电。2.2 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功能，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。2.3 电池定期维护保养功能通常所说的免维护电池其定义是不确切的，所谓免维护密封电池，只是无须人工加酸加水，而非真正意义上的免维护，相反其维护要求变得更高。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，当活性物质越来越少时，电池的放电能力也越来越差，直至放不出电。此外，由于电池之间的离散性，单体电池之间的实际电压不尽相同，电池标称的浮充电压只是一种均值，所选定的浮充电压并不能满足每一节电池的要求，如果电池长期处于浮充状态，其结果必定是，部分电池的电量能保证充满，而有一部分电池是无法充满的，这一部分电池表现出来的电压是虚的，需要放电时，其放电能力很差。因此，要求充电系统具备定期对电池作维护性的均充活化功能，以免电池硫化、虚充，确保电池的放电能力和使用寿命。我公司的科利华系统，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。技术手册-直流系统简介技术手册-直流系统设计选型方案第三章 科利华直流系统设计选型方案本章以我公司生产的科利华电力操作直流电源为例，分类说明了几种系统选型方案，特点及适用范围。 科利华壁挂电源系统 科利华小系统 科利华液晶屏系统 科利华触摸屏系统 直流系统设计指导1科利华壁挂电源系统1.1 适用范围适用于开闭所、10KV小型用户站，适合小于38Ah的小型直流系统。1.2 系统特点 挂墙式安装，占用空间小、经济性好。 根据要求,系统可配置壁挂电源箱、壁挂电池箱、壁挂信号箱。 整流、硅链降压、系统监控、配电一体化设计。 监控采用LCD汉字显示，具有RS232/RS485“四遥”通讯接口。 系统可选配电池巡检。 系统具有闪光、母线绝缘检测功能。 单相交流双路供电，两路自动切换，或一路单相交流一路PT供电（PT供电自动限功率）。 模块采用高频开关电源，自然冷却。 壁挂信号箱提供32路事故信号和报警信号输入，事故信号数量可选择，具有事故和故障两种声报警和信号复归功能。1.3 系统技术参数 交流输入：AC220V15%，频率50Hz10%支持双路交流自动切换输入，支持PT供电（PT供电自动限功率） 输出电压：180V 270V任意设定（220V系统）90V 135V任意设定（110V系统） 输出电流：4A 8A （220V系统配2-4个整流模块）8A 16A （110V系统配2-4个整流模块） 电池容量：7Ah 38Ah （220V系统）12Ah 65Ah （110V系统） 模块容量：KS2B02L 220V/2AKS2A04L110V/4A 模块限流：10% - 110% 任意设定 工作效率： 93% 稳压精度： 0.5% 稳流精度： 0.5% 纹波系数： 10M 耐 压：2KVAC一分钟无闪络、无击穿 电池充电管理：自动 电池温度补偿：配电池巡检时可实现 人机界面：12864点阵LCD汉字菜单显示，按键操作 通讯接口：支持RS232/RS485通讯接口， 运行软件已包括RTU、CDT451-91和MODBUS三种通讯规约,用户可在现场根据需要自行选择定义 箱体尺寸：壁挂电源箱 PG 450(宽) 700(高)240(厚)壁挂电池箱 PG-DC 600(宽) 700(高)240(厚)壁挂信号箱 PG-XH 450(宽) 700(高)240(厚) 系统接线方案：GZDW331.4 系统方案选择选用设备方案选择方案说明PG-M1监控系统必配件本方案适合于小于38Ah直流系统，用于单母线不分段接线，单组蓄电池系统。17Ah及以下须用1个电池箱, 17Ah以上须用2个电池箱。降压模块工作电流2A，瞬时冲击电流40A。PT供电要求PT能提供100V300W功率M1B02L整流模块PG-GB降压模块馈线输出JYSG绝缘闪光PG电源箱PG-DC电池箱PT供电变压器选配件J02B电池巡检单元1KVA逆变器PG-XH信号箱2科利华小系统2.1 适用范围本方案适合于小于100Ah及以下的直流系统，适用于开闭所、10KV用户站、小型35KV变电站。系统最多可配置3个M1B07模块,可提供220V/21A(110V/30A)。2.2 系统特点 用于构成100Ah及以下的直流系统，适合开闭所、小型用户站。 最多可安装3个7A模块,可提供220V/21A(110V/30A)。 模块和监控单元均采用带电插拔结构，安装、维护方便。 模块和监控单元在一个托架内，结构紧凑。 监控单元完成合母电压、控母电压，控母电流、电池充放电电流检测，无需外接传感器。 监控单元具有5级或7级硅链降压自动控制功能，只需外配硅链可实现控母自动调压。 监控单元采用LCD显示，汉字菜单，按键操作，可实现系统参数设置、系统参数显示、系统故障指示和系统校准。 监控单元具有对电池自动管理的功能。 可选配电池巡检和馈线支路绝缘监测功能。 监控单元提供RS232/RS485接口，可与电站自动化系统连接。2.3 系统技术参数 交流输入：AC380V15%，频率50Hz10% 输出电压：180V 270V 任意设定（220V系统）90V 135V 任意设定（110V系统） 输出电流：10A 15A （220V系统配2-3个整流模块）20A 30A （110V系统配2-3个整流模块） 电池容量：38Ah 100Ah （220V系统）38Ah 150Ah （110V系统） 模块容量：M1B05 220V/5AM1B07220V/7AM1A10110V/10A 模块限流：10% - 110% 任意设定 工作效率： 94% 稳压精度： 0.5% 纹波系数： 0.5% 稳流精度： 10M 耐 压：2KVAC一分钟无闪络、无击穿 电池充电管理：自动 电池温度补偿：配电池巡检时可实现 人机界面：12864点阵LCD汉字菜单显示，按键操作 通讯接口：支持RS232/RS485两种通讯接口， 运行软件已包括RTU、CDT451-91和MODBUS三种通讯规约,用户可在现场根据需要自行选择定义 柜体尺寸：8006002260或8006002360 系统接线方案：GZDW33和GZDW352.4 系统方案选择选用设备方案选择方案说明J01主监控单元必配件本方案适合于100Ah及以下直流系统，用于单母线不分段接线，单组蓄电池系统；最多可提供1台模块用于控母供电。50Ah以下的系统可采用充馈电、电池一体柜。M1B05(M1B07/M1A10)整流模块馈线输出充馈电柜或充馈电电池一体柜蓄电池柜J02A交流监控单元选配件J02J绝缘监控单元J02B电池巡检单元J02K开关量监控单元降压硅链3J03液晶屏系统3.1 适用范围J03监控系统可配置我公司5A及以上整流模块, 可支持单充电机、单电池组、单母线接线方案的直流系统；适合于35KV以上变电站、电厂及水电站使用。3.2 系统特点 主监控采用240*64 LCD汉字菜单显示，按键操作 监控系统采用模块化积木式结构，多CPU分布式控制，内部通过RS485总线连接 可配置电池巡检和绝缘选线 可选配我公司5A及以上的模块构成系统，组态灵活 支持单组蓄电池、单母线不分段系统。 可支持单组18/108节电池巡检。 可支持60路绝缘支路检测。 主监控提供RS232/RS485接口，内置RTU、CDT、MODBUS三种通讯协议,可与电站自动化系统连接。3.3 系统技术参数 交流输入：AC380V15%，频率50Hz10% 输出电压：180V 286V 任意设定（220V系统）90V 143V 任意设定（110V系统） 输出电流：10A 320A （220V系统最大配置16个整流模块）20A 640A （110V系统最大配置16个整流模块） 电池容量：任意容量的直流系统 整流模块：我公司5A及以上的充电模块 无级调压模块： KD2B10220V/10A (可备份) KD1A15110V/15A (可备份) 模块限流：10% - 110% 任意设定 工作效率： 94% 稳压精度： 0.5% 纹波系数： 0.5% 稳流精度： 10M 耐 压：2KVAC一分钟无闪络、无击穿 电池充电管理：自动 电池温度补偿 人机界面：24064点阵LCD汉字菜单显示，按键操作 柜体尺寸：8006002260或8006002360 系统接线方案：GZDW33和GZDW353.4 系统方案选择选用设备方案选择方案说明J03主监控单元必配件本方案适合于任意大小的直流系统，用于单母线不分段接线，单组蓄电池系统；可提供部分模块用于控母供电。 系统馈线输出较多时可配置独立的馈电柜。J02A交流监控单元J02D直流监控单元J02K开关量监控单元5A及以上任意规格的整流模块JYSG绝缘闪光馈线输出充馈电柜蓄电池柜J02J绝缘监控单元选配件J02B/J02BA电池巡检单元降压硅链5J02触摸屏系统5.1适用范围J02监控系统可配置我公司5A及以上整流模块, 可支持任何接线方案的直流系统，包括三充电机、双电池组、母线分段的接线方案；适合于35KV以上变电站、电厂及水电站使用。5.2 系统特点 主监控采用320*240 LCD汉字菜单显示，触摸屏操作 监控系统采用模块化积木式结构，多CPU分布式控制，内部通过RS485总线连接 可配置电池巡检和绝缘选线 可选配我公司5A及以上的模块构成系统，组态灵活。 支持所有接线方案（含三充电机、双电池组、母线分段） 可支持双组18/108节电池巡检。 可支持两段母线绝缘支路检测，每段最多120路。 主监控提供RS232/RS485接口，内置RTU、CDT、MODBUS三种通讯协议,可与电站自动化系统连接。5.3 技术参数 交流输入：AC380V15%，频率50Hz10% 输出电压：180V 286V 任意设定（220V系统）90V 143V 任意设定（110V系统） 输出电流：10A 480A （220V系统最大配置24个整流模块）20A 960A （110V系统最大配置24个整流模块） 电池容量：任意容量的直流系统 整流模块：我公司5A及以上整流模块 无级调压模块： KD2B10220V/10A (可备份)KD2A15110V/15A (可备份) 模块限流：10% - 110% 任意设定 工作效率： 94% 稳压精度： 0.5% 纹波系数： 0.5% 稳流精度： 10M 耐 压： 2KVAC一分钟无闪络、无击穿 电池充电管理：自动 电池温度补偿：用户可设定 人机界面：320240点阵LCD汉字显示，触摸屏操作 通讯接口：支持RS232和RS485通讯模式，支持CDT451-91和MODBUS通讯规约。 柜体尺寸：8006002260或8006002360 系统接线方案：所有接线方案5.4 系统方案选择技术手册-系统主监控选用设备方案选择方案说明J02主监控必配件可支持任何接线方案的直流系统，包括三充电机、双电池组、母线分段的接线方案。 系统馈线输出较多时可配置独立的馈电柜。J02A交流监控单元J02D直流监控单元J02K开关量监控单元5A以上任意规格的整流模块馈线输出充/馈电柜蓄电池柜J02J绝缘监控单元选配件J02B/J02BA电池巡检单元降压硅链6. 科利华直流系统参数计算6.1 系统负荷电流计算 交流正常时负荷电流计算正常工作电流 = 控制负荷电流 + 0.2 * 储能合闸机构电流 交流停电时负荷电流计算停电工作电流 = 控制设备电流 + 0.2 * 储能合闸机构电流 + 事故照明6.2 系统电池容量选择 根据冲击负荷决定最小电池容量（采用储能合闸机构不需要此项计算）铅酸免维护阀控电池容量 0.5 * 单次最大冲击电流镉镍电池容量 0.2 * 单次最大冲击电流 根据交流停电待机时间确定电池容量电池容量 停电时负荷电流 * T（小时）* 1（修正系数1）* 2（修正系数2）1 = 1 ( T = 10 )1 = 1.1 ( 5 = T 10 )1 = 1.2 ( 3 = T 5 )2 = 1.0 ( 108节/2V电池 )2 = 1.2 ( 104节/2V电池 )确定电池容量电池容量 = 计算电池容量最大值 * 电池老化系数（1.2）* 设计余量（1.0 1.3）根据电池容量规格向上取整电池容量6.3 整流模块电流计算 整流模块电流 = 正常工作电流 + 电池充电电流电池充电电流 = 0.1 * 电池容量 （铅酸免维护阀控电池）电池充电电流 = 0.2 * 电池容量 （镉镍电池）6.4 充电模块选择充电/浮充电装置采用多个高频开关电源模块并联，N+1热备份工作。高频开关电源模块数量配置可按如下公式选择（即确定N的数值）。N （最大经常性负荷 + 蓄电池充电电流）/ 模块额定电流例如：直流电源系统电压等级为220VDC，蓄电池容量为200Ah，经常性负荷为4A（最大经常性负荷不超过6A）。充电电流(0.1C10200Ah) + 最大经常性负荷(约6A) 26A。若选用M1B10L电源模块3台即可满足负荷需求(N=3)，再加一个备用模块，共4个电源模块并联即可构成所需系统。6.5 系统类型选择 系统容量不大，使用空间较小的开闭所、10KV用户站可选用壁挂电源直流系统。 开闭所、10KV用户站、小型35KV变电站可选用小系统直流系统。 10KV用户站、35KV变电站，小型110KV变电站可选用中系统直流系统。 10KV用户站、35KV-220KV变电站、中小型电厂可选用J023直流系统。 所有电站、电厂直流系统均可选用J024直流系统。6.6 系统接线方案选择 电站直流系统控制负荷不大的系统可选用GZDW33方案。 电站直流系统控制负荷较大的系统可选用GZDW35方案，GZDW35方案优势在于交流正常时硅链不工作，直流系统发热少，有利于控制室环境控制。 超高压电站和电厂直流系统根据设计要求选择电池组和充电机数量，在此基础上确定接线方案（一般选用J024系统实现）。6.7 系统选配单元选择 电池巡检选配：J02B支持220V系统12V/节，110V系统12V/节和6V/节电池巡检，具有尾电池检测功能。J02BA支持220V系统2V/节、110V系统2V/节和6V/节电池巡检，具有尾电池检测功能。 绝缘检测选配：J02J可监测30路支路绝缘，合闸输出数量可设置。 电池巡检绝缘检测系统选配：用户需要单独管理电池巡检和绝缘检测时可选用。 降压模块选配：可解决硅链降压的发热和有级差问题，一般采用备份模式配置，可靠性高，维护方便。7科利华直流屏系统订货配置用户需明确直流系统的主要技术参数及功能配置见下表：订 货 配 置 表名 称规 格数 量监控单元整流模块绝缘检测单元电池巡检单元降压模块（硅链）充电屏馈电屏电池屏阀控式密封铅酸蓄电池一段控制馈线输出一段合闸馈线输出一段闪光输出二段控制馈线输出二段合闸馈线输出二段闪光输出连线方式（可参考附录系统连线方案）：第四章 系统主监控本章介绍科利华直流系统的四种主监控的功能、特点、原理及操作： 介绍J01简易主监控 介绍J03液晶屏主监控 介绍J02触摸屏主监控% 主监控与上位机的通讯接口，出厂默认为RS232。1J01简易主监控1.1 J01简易主监控功能1.1.1 人机接口 显示采用128*64点阵LCD汉字菜单显示。 采用按键操作，可方便参数设置和信息查询。 系统设置的工作参数保存在EEPROM中，掉电不丢失。1.1.2 系统报警 各种报警信息汉字显示，故障定位清晰直观，当前故障最多显示16条。 具有声光报警，新故障产生时故障信息自动弹出，同时发出报警声，确认后消除声音报警。1.1.3 电池管理 监控系统自动完成电池充电管理。 具有电池均充超时保护功能。 自动完成对电池的维护性均充。 具有电池温度补偿功能（配电池巡检单元）。1.1.4 上位机通讯 提供RS232/RS485两种通讯接口选择。 提供1200BPS、2400BPS、4800BPS和9600BPS四种通讯速率选择。 提供CDT451-91和MODBUS两种通讯规约选择。 设备通讯地址可设置01 99 的任意值。1.1.5 支持设备 支持M1B05、M1B07、M1A10、M1B10、M1A20规格的整流模块。 支持交流监控单元J02A、电池巡检J02B、绝缘检测J02J。 支持单组蓄电池、单母线不分段系统。1.1.6 其它功能 可支持5级或7级硅链控制。 可支持单组19节电池巡检。 可支持30路支路绝缘检测。1.2 J01简易主监控硬件说明220V/DC110VDC人机界面电 源 LCD按键隔离CPURS485J01简易主监控原理框图WDT隔离RS232RS485EEPROM1.2.1 基本原理框图1.2.2 技术参数 供电电压： 80VDC 320VDC 显示器： 128 * 64 点阵液晶 操作接口： 键盘按键 通讯口： 上位机通讯提供RS232/RS485接口；单元通讯采用RS485 接口1.2.3 接口说明a) 结构说明J01主监控和其背板一起构成，当J01主监控拉出时和其背板脱离。b) 接口说明(监控背板接口定义)J1J7J2J3J4J5J6% 注意：各接线端子上的管脚定义为从左到右依次为：1，2，3. 主监控单元接线定义： 接口编号接口功能引脚接线定义技术要求J1电流采样1电池电流正30A/75mV分流器输入2电池电流负3控母电流正4控母电流负J2硅链控制1+12V与GL-CTL硅链控制器接口使用2K13M14K3J3故障输入1交流故障输入故障输入必须是接点信号，接点为常开2开关跳闸输入3绝缘故障输入4熔断器输入5公共端J4故障输出1故障输出常开节点接点容量220VDC/0.5A2故障输出公共点3故障输出常闭节点J5单元通讯接口1RS485A2RS485BJ6上位机通讯接口2RS232接收使用DB9插头出厂设置为RS2323RS232发送5地线6RS485A7RS485BJ7监控与整流模块接口，排线（26PIN）c) GL-CTL硅链控制说明硅链控制器结构与安装：J3J2J155mm4-M3113mm硅链控制器单元接口定义：接口编号接口功能引脚接线定义技术要求J1控制接口1+12V与J01监控单元配合时使用2K13M14K3J2工作方式11，2脚短接为自动工作模式2J3硅链接口1接控母见接线说明2接第三级硅链3接第一级硅链4接合母 硅链控制器接线说明：HM+1211125级硅链连接图（含手动换开关）9102785634J2.1J2.2J3.4J3.3J3.2J3.1KM+HM+KM+1215167级硅链连接图（含手动换开关）131411129107856J2.1J2.2J3.4J3.3J3.2J3.134d) 通讯接口跳线定义PS2_U1板面图JP1选择上位机通讯方式为RS485选择上位机通讯方式为RS232% 改变上位机通讯接口方式,需要打开监控单元侧盖，改变JP1跳线。% RS232接线时，一端的RX（TX）引脚与另一端的TX（RX）引脚相接，GND引脚对接。% RS485接线时，一端的485A（485B）引脚与另一端的485A（485B）引脚相接。1.2.4 结构与接线定义系统接线说明：J01主监控与不同的充电模块配合，可组成以下两种系统接线。a) 科利华小系统组成接线定义1.3 J01简易主监控操作说明1.3. 1 前面板图1.3.2 按键功能定义点触相应的操作按键，即可完成信息查询及系统操作。1.3