3监控模块.doc

郑州华伟电器技术有限公司 - 40 -第三章 监控系统3.1 概述PSM-E20C电力电源监控模块可应用于10500KV以下变电站、电厂、各类用户变和其他需要直流供电的场合。配合HP系列电力充电模块及其他采集模块（电池巡检、绝缘检测、开关检测模块），可完成智能化电池管理和直流系统监测及告警。PSM-E20C监控模块具备远程管理功能，可用于自动化要求高的无人职守电站。3.2 产品特点3.2.1安装方便，使用简单，性价比高；3.2.2具备RS485RS232接口，支持多种通信规约，全面实现“四遥”功能；3.2.3大屏幕液晶显示屏，全中文菜单，实现人机界面可视化操作，简单方便，易于上手；3.2.4完善的告警处理及记录功能，可通过当前故障和历史故障查询系统故障记录；3.2.5可根据用户要求，开关量输入可选择辅助触点或电压信号接入；3.2.6根据系统不同要求，可通过RS485总线扩展电池巡检、绝缘检测和开关检测单元。3.3功能介绍3.3.1 智能型电池充电管理功能，响应时间快，限流值稳定，延长电池使用寿命；3.3.2 完善的远程通信功能，通过RS232/RS485接口实现“四遥”功能，实现无人值守；3.3.3 完善的告警处理及记录功能，当系统异常时，监控自动产生声光告警，同时屏幕上的“故障”二字闪烁，故障输出节点动作；用户可通过当前故障和历史故障查询系统故障记录；3.3.4可现场（或远端）设定系统运行参数，告警上下限，手动均浮充转换，模块开关机控制；3.3.5监测各直流馈电输出的电压、电流，各馈电输出开关状态、熔断器状态、绝缘状态，当发生异常情况时发出声光报警；3.3.6三相交流电压检测，过压、欠压、缺相、停电告警；3.3.7可根据用户需求通过RS485接口扩展最多108路电池巡检（配4台电池巡检单元）；3.3.8可根据用户需求通过RS485接口扩展256支路绝缘状态（配8台绝缘监测单元）；3.3.9可根据用户需求通过RS485接口扩展256支路馈线开关跳闸与否（配8台开关监测单元）；3.4 工作原理以微处理器为核心，采集各路模拟信号、数字信号进行数据处理，并做出告警信息，远传到后台，同时进行电池均浮充管理。原理框图如下：3.4.1 电池充电管理系统监控根据设置的充电参数，自动完成电池充电程序：（1）正常充电程序（恒流恒压过程） 在浮充状态下当电池充电电流达到0.033C10A时转均充，在20分钟内如果电池电流降到转换电流以下，则立即转浮充，否则继续均充，用0.1C10A恒流充电，电压达到整定值（2.302.40）Vn（n为单体电池节数）时，微机控制充电装置自动转为恒压充电，当充电电流逐渐减小，达到0.02CA时，微机开始计时，3小时（可设置）后，微机控制充电装置自动转为浮充电状态运行，电压为（2.23-2.28）Vn。（2）长期浮充充电程序：正常运行浮充状态下每隔1-3个月（可设置）,微机控制充电装置自动转入恒流充电状态运行，按阀控式密封铅酸蓄电池正常充电程序进行充电。（3）交流电源恢复程序：交流上电时，系统自动进入均充状态，在20分钟内如果电池电流降到转换电流以下，则立即转浮充，否则继续均充，按上述1）执行充电过程。3.4.2 电池温度补偿：阀控式密封铅酸蓄电池在不同的温度下必须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，电池管理系统可以监测电池温度；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，选择此功能后系统监测电池温度，自动调整电池充电电压，使电池工作在最佳状态。3.5 PSM-E20C监控模块3.5.1监控模块接线端口定义表3-1 PSM-E20C端子定义代号功能端子及参数端子定义J1交流电压采样A0300V AC在电压波形畸变严重时测量精度下降。BCNJ2直流母线电压采样蓄电池组电压采样Hm10300V DC合闸母线正（1段）Hm2合闸母线正（2段）Km1控制母线正（1段）Km2控制母线正（2段）Bat蓄电池组正PE1PE1用于监控本身绝缘检测接地，外接绝缘仪时不接地。M1-直流母线负（1段）M2-直流母线负（2段）Bat-蓄电池组负J3母线电流采样电池电流采样+12V电 源：12VDC采样信号：05VDC电流采样范围：0400A 注：电池电流正为充电状态，负为放电状态霍尔传感器+12V电源-12V霍尔传感器-12V电源Im1Im1：母线电流（1段）Im2Im2：母线电流（2段）IbatIbat：电池电流GND 信号地J4温度采样+5V配合温度传感器TMP-2使用。监控器外接电池巡检仪时，监控显示温度1#巡检仪读取。温度传感器+5V电源TEMP01VDC对应0100GND信号地J5开关量输入CJ1开关量常开节点信号（告警时闭合）1路交流接触器状态CJ22路交流接触器状态Kbat电池开关通断状态FUSE电池熔丝熔断状态INSU绝缘继电器告警状态KRM开关量输入公共端J6开关量输出KC1开关量输出为继电器常开干节点输出（告警时闭合），可在告警级别设置中设置。1交流故障（交流过欠压、缺相、停电）KC2KC32整流模块故障（通信中断、模块故障）KC4KC53电池故障（电池组单体过欠压、充电过流、电池开关熔丝断开、巡检通信中断）KC6KC7KCM4绝缘故障 (母线绝缘故障、绝缘仪通信中断)5母线电压故障（合母或控母过欠压）6馈出开关跳闸（含支路跳闸）开关量通信中断7系统总故障J7后台通信接口232T/485ARS485/232通过监控器后面板选择后台通信方式TGND232R/485B J8模块通信接口485A监控模块与充电模块、绝缘监测、开关量监测、电池巡检等通信方式下位机485通信A端485B下位机485通信B端J9供电电源输入DY+DC90VDC300V20W电源正：+220VDCPEPE接机壳地DY-电源负：-220VDC3.5.2 PSM-E20C监控模块显示面板PSM-E20C监控模块采用大屏幕LCD液晶显示，配合前板按键，可完成设置、查阅、显示、事件记录等各项功能 。RUN：运行指示灯，程序正常运行时闪烁。ALM：告警指示灯，当前有故障告警时闪烁。蜂鸣器鸣响.RST：复位按钮 F1F5：多功能按键。3.5.3 PSM-E20C监控模块显示菜单监控模块上电后，模块内部进行初始化，初始化完成后，显示系统进入主信息界面。（1）基本信息合闸母线：234.0V控制母线：220.0V 6.0A充电模块：234.0V 蓄电池组：234.0V + 5.0A控母对地：+110V -110V系统状态：浮充 - 正常直流数据 2007-09-20 14:30返回消音菜单校准下页主要显示合闸母线电压，控制母线电压电流，充电模块电压电流，蓄电池组电压电流，以及绝缘对地电压和系统状态。当蜂鸣器告警时，按消音键，关闭蜂鸣器；按校准键，进入直流数据校准，使显示数据与实际数据一致。1:交流数据 7:告警信息2:直流数据 8:系统配置3:模块数据 9:参数设置4:巡检数据 10:模块控制5:绝缘数据 11:放电计量6:开关状态 12:告警级别主菜单 2007-09-20 14:30关于确认按菜单键，进入主菜单界面（2）主菜单Ua： 220.0VUb： 220.0VUc: 220.0V交流数据 2007-09-20 14:30返回消音菜单校准在主菜单页面，通过上，下键选择子菜单，可选择“交流数据”，“直流数据”，“模块数据”，“巡检数据”，“绝缘数据”，“开关状态”，“告警信息”等按确认键，会弹出一个新的菜单页面，可查看具体信息量。交流数据查询，显示交流电压的相电压。01#模块：234.0V 10.0A限流： 80% 开机02#模块：234.0V 10.0A限流： 80% 开机03#模块：234.0V 10.0A限流： 80% 开机模块数据 2007-09-20 14:30返回消音菜单下页直流数据查询，显示直流数据参数，同主信息界面。绝缘告警门限值：25K控母对地电压：+110V -110V绝缘电阻：+100K -100K绝缘状态：正常接地支路号：0绝缘数据 2007-09-20 14:30返回消音菜单下页模块数据查询，显示充电模块的电压电流，及模块的限流值和开关机状态。绝缘数据查询，显示绝缘告警门限值，母线对地电压电阻值，绝缘模块与监控模块的通信状态，以及绝缘降低时，具体接地支路号。请输入密码： *系统配置 2007-09-20 14:30返回确认01（3）参数设置整流模块类型：220V10A整流模块数量：3台整流模块组数：1组蓄电池组容量：100Ah电流传感器系数：100A/5V直流母线形式：单段母线系统配置 2007-09-20 14:30返回下页确认在主菜单，选择8系统配置，按确认键，进入系统配置菜单，输入密码010101（原始密码），确认进入系统配置子菜单。1#巡检仪检测电池只数：272#巡检仪检测电池只数：273#巡检仪检测电池只数：274#巡检仪检测电池只数：23电池巡检仪协议:02巡检仪配置 07-09-20 14:30上页下页确认系统配置包括整流模块、电池容量、母线接线方式等的设置，以及电池巡检仪的配置、绝缘仪的配置和开光量的配置。在配置设置好后，进行参数保存。1#绝缘仪检测支路数：322#绝缘仪检测支路数：323#绝缘仪检测支路数：324#绝缘仪检测支路数：325#绝缘仪检测支路数：06#绝缘仪检测支路数：0绝缘仪配置 07-09-20 14:30上页下页确认7#绝缘仪检测支路数：08#绝缘仪检测支路数：09#绝缘仪检测支路数：010#绝缘仪检测支路数：0绝缘仪通信协议：02绝缘仪配置 07-09-20 14:30上页下页确认 1#开关量检测支路数：322#开关量检测支路数：323#开关量检测支路数：324#开关量检测支路数：325#开关量检测支路数：06#开关量检测支路数：0开关量配置 07-09-20 14:30上页下页确认7#开关量检测支路数：08#开关量检测支路数：09#开关量检测支路数：010#开关量检测支路数：0开关量通信协议：02开关量配置 07-09-20 14:30上页确认是否保存修改参数？ 是 否（正在保存/保存成功） 07-09-20 14:30上页确认请输入密码： *参数设置 2007-09-20 14:30返回确认01在主菜单，选择9参数设置，按确认键，进入参数设置菜单，输入密码010101（原始密码），确认进入参数设置子菜单。电池充电方式：浮充/均充均充电压值：240V浮充电压值：234V充电电流值：0.1C均转浮电流值：0.02C均充延时时间：120分钟充电参数设置 07-09-20 14:30上页下页确认均充保护限时：12小时均充维护周期：180天浮转均电压值：200V浮转均电流值：0.05C温度补偿系数：0mV/电池充电过流值：0.3C充电参数设置 07-09-20 14:30上页下页确认充电参数设置主要包括：均浮充充电方式，均浮充电压值，充电电流，均浮充转换时间、电压、电流值。交流电源过压值：264V交流电源欠压值：176V控制母线过压值：242V控制母线欠压值：198V合闸母线过压值：260V合闸母线欠压值：180V交直流告警设置 09-20 14:30上页下页确认在交直流告警设置、电池告警设置、绝缘告警设置、时间设置、通信设置等完成后，进行参数保存。返回主菜单。蓄电池组过压值：260V蓄电池组欠压值：200V单体电池过压值：15.0V单体电池欠压值：10.4V单体电池差压报警值：0.5V单体电池电压值：12V电池告警设置 09-20 14:30上页下页确认绝缘告警门限值：30k对地压差门限值：60V支路绝缘电阻值：显示/不显示绝缘告警设置 09-20 14:30上页下页确认年：2010月：01日：10时：14分：30秒：50时间设置 2007-09-20 14:30上页下页确认本机地址：1通信速率：9600通信协议：Modbus/CDT通信设置 2007-09-20 14:30上页下页确认是否保存修改参数？ 是 否（正在保存/保存成功） 07-09-20 14:30上页确认监控模块各项数据设置好后，调试并检测各项功能，调试完毕，再试监控模块与上位机的通讯。3.6 开关量监测模块（PMK32）表3-2 PMK32开关量监测端子定义代号功能端子及参数端子定义J1供电电源KM+DC 90V300V 电源正：+220VDCPEPE接机壳地KM-电源负：-220VDCJ2告警输出KCA继电器输出常开接点，（告警时闭合）KCBH1A接一告警信号灯DC12V电源H1BSW1地址拨码开关 1 2 3 416个拨码位置对应16个模块地址开关量监控模块可以扩展为16台J3备用接口NC1备用NC2NC3NC4J4公共接点COM1报警节点输入公共端COM2COM3J5通信口485A与监控模块通信上位机485通讯A端485B上位机485通讯B端J6开关报警节点输入K01把各支路报警节点一端接到K01K32另一端并起来接到公共端COM1馈出1路空开跳闸K02馈出2路空开跳闸K03馈出3路空开跳闸K04馈出4路空开跳闸K05馈出5路空开跳闸K06馈出6路空开跳闸K07馈出7路空开跳闸K08馈出8路空开跳闸K09馈出9路空开跳闸K10馈出10路空开跳闸K20馈出20路空开跳闸K21馈出21路空开跳闸K22馈出22路空开跳闸K23馈出23路空开跳闸K24馈出24路空开跳闸K25馈出25路空开跳闸K26馈出26路空开跳闸K27馈出27路空开跳闸K28馈出28路空开跳闸K29馈出29路空开跳闸K30馈出30路空开跳闸K31馈出31路空开跳闸K32馈出32路空开跳闸表3-3 SW1拨码位置与开关量监测模块地址对应关系模块地址SW1拨码位置12341000020001300104001150100601017011080111910001010011110101210111311001411011511101611113.7 绝缘监测模块(PMJ32)表3-4 PMJ32绝缘监测端子定义代号功能端子及参数端子定义J1母线电压/供电电源HM+DC 90V300V 合母电压正KM+控母电压正PEPE1与PE连起来接地排M-母线电压负J2告警输出KCA继电器输出常开接点，（告警时闭合）KCBH1A接一告警信号灯DC12V电源H1BSW1地址拨码开关1 2 SW2地址拨码开关1 2 3 4可以扩展为16台绝缘模块J3扩展接口A1扩展从机时，与从机相连与上一个模块B1相连A2与上一个模块B2相连B1与下一个模块A1相连B2与下一个模块A2相连J4输出电源+12V给漏电流传感器提供电源+12V电源GND信号地-12V-12V电源J5通信口485A与监控模块通信上位机485通讯A端485B上位机485通讯B端J6支路绝缘信号输入Y01漏电流传感器信号接到Y01Y32馈出1路绝缘信号入Y02馈出2路绝缘信号入Y03馈出3路绝缘信号入Y04馈出4路绝缘信号入Y05馈出5路绝缘信号入Y06馈出6路绝缘信号入Y07馈出7路绝缘信号入Y08馈出8路绝缘信号入Y09馈出9路绝缘信号入Y10馈出10路绝缘信号入Y20馈出20路绝缘信号入Y21馈出21路绝缘信号入Y22馈出22路绝缘信号入Y23馈出23路绝缘信号入Y24馈出24路绝缘信号入Y25馈出25路绝缘信号入Y26馈出26路绝缘信号入Y27馈出27路绝缘信号入Y28馈出28路绝缘信号入Y29馈出29路绝缘信号入K30馈出30路绝缘信号入Y31馈出31路绝缘信号入Y32馈出32路绝缘信号入表3-5 SW1、SW2拨码位置与绝缘监测模块地址对应关系SW1-1=0：监测1#母线 SW1-1=1：监测2#母线SW1SW2拨码位置主机设置：模块为主机时设置从机数量2=1设为主机1234100000100011100102100113101004101015101106101117110008110019110101011011111110012111011311110141111115SW1SW2拨码位置从机设置：模块为从机时设置模块地址2=0设为从机1234000000000120001030001140010050010160011070011180100090100110010101101011120110013011011401110150111116例：1.如一段母线