GZDW智能高频开关电力操作电源系统.doc

GZDW智能高频开关电力操作电源系统技术手册长沙艾德迅电气有限公司手册导读本手册的定位读者详细介绍了GZDW系列智能高频开关电力操作电源系统的基本原理、功能、性能和特点、结构与接口，并给出了相关的图表。本手册的主要用途：1. 产品技术推广和制作标书技术条款2. 设备选型参考3. 指导工程设计单位完成电力机房电源工程设计4. 用户的参考资料工程设计选型人员电力操作电源用户技术推广和投标人员内容介绍第一章 概述电力操作电源的应用、特点、种类、命名原则和配置列表、技术参数、系统组成清单。按机柜组成和模块分类，电力操作电源有四类：标准一体柜系统，小型一体柜系统，分屏柜系统I和分屏柜系统II。第二章 标准一体柜系统标准一体柜的结构及配电、馈电原理。系统的特点和性能指标。第三章 小型一体柜系统小型一体柜的结构及配电、馈电原理。系统的特点和性能指标。第四章 分屏柜系统分屏柜系统由充电柜和馈电柜组成。本章分别介绍充电柜I和II，以及标准馈电柜的结构、工作原理、特点和技术指标。第五章 充电模块本章介绍EDS充电模块的特点、工作原理、关键技术、技术指标、外形尺寸和安装形式。第六章 监控系统电力操作电源监控系统的构成、特点，分级监控原理，智能电池管理过程。第七章 系统通用组件介绍降压硅链单元以及分级防雷措施和系统接地。第八章 壁挂系统介绍壁挂系统的功能、特点、技术指标附录I GZDW接线方案电力操作电源8类接线方案的图示说明。标记和符号约定产品上的标记 在高压存在的地方有此标记。 在机柜底框架保护接地端上有此标记牌。手册中标记A 注意 注意字句指可能造成设备损坏的状况或做法目 录第一章 概述11.1引言21.2系统特点21.3系统工作原理21.4系统组成形式41.4.1标准一体柜系统51.4.2小型一体柜系统61.4.3分屏柜系统I71.4.4分屏柜系统II81.5系统型号定义81.6电源系统组成清单9第二章 标准一体柜系统122.1系统特点132.2交流配电单元的工作原理错误！未定义书签。142.3直流馈电单元的工作原理及结构142.4系统性能指标14第三章 小型一体柜系统193.1系统特点203.2交流配电单元的工作原理213.3直流馈电单元的工作原理213.4系统主要性能指标22第四章 分屏柜系统254.1分屏柜系统264.1.1系统特点264.1.2充电柜的原理及使用说明274.1.3馈电柜的工作原理及使用说明274.1.4馈电柜的内部结构364.1.5系统主要性能指标37第五章 充电模块405.1产品系列415.1.1特点415.2工作原理425.2.1全程软开关425.2.2均流技术435.3技术指标445.4机械参数及外形465.5操作说明51第六章 监控系统556.1性能和特点566.2功能介绍576.2.1监控主机576.2.2监控底层模块596.2.3使用环境656.3工作原理716.3.1充电模块的监控716.3.2配电监控666.3.3电力系统监控模块676.4智能电池管理716.4.1原理716.4.2电池工作过程自动管理726.4.3电池管理的其它功能73第七章 系统通用组件757.1降压硅链单元767.1.1功能及特点767.1.2工作原理767.1.3技术指标787.2防雷措施787.3接地79第八章 壁挂电源直流系统758.1功能特点818.2技术指标818.3型号定义及配置828.3.1配置说明828.3.2型号定义838.4电气原理图及安装结构838.4.1电气原理图838.4.2安装结构83附录I GZDW接线方案86第一章 概述在概述部分介绍了GZDW电力操作电源的1. 应用2. 系统特点3. 系统基本工作原理4. 系统的组成及外形。GZDW电力操作电源有四种系统：标准一体柜系统，小型一体柜系统，分屏柜系统I，分屏柜系统II。5. 系列型号定义和电源配置列表6. 电源组成清单1.1引言GZDW系列智能高频开关电力操作电源系统是我公司集多年开发和设备网上运行经验设计的高可靠产品。有标准一体柜系统、小型一体柜系统、分屏柜系统I和分屏柜系统II四种类型。主要应用在发电厂、水电站以及各类变电站、开闭所和用户变中，为断路器分、合闸及二次回路中的仪器、仪表、继电保护和故障照明提供直流电源。1.2系统特点 采用开关电源特有的模块化设计，N+1热备份。 超宽的电压输入范围，电网适用性强，可用于环境相对恶劣的场所。 充电模块可带电插拔，在线维护，方便快捷。 采用我公司专利，具有国际领先水平的“谐振电压型双环控制的谐振开关电源”全程软开关技术，转换效率高，电磁干扰小。 硬件低差自主均流技术，模块间输出电流最大不平衡度小于3%。 系统设计采用IEC（国际电工委员会）、UL等国际标准，可靠性与安全性有充分保障。 监控模块采用大屏幕液晶汉字显示，声光告警。 可通过监控模块进行系统各部分的参数设置，界面友好，操作方便。 具备平滑调节输出电压和电流，蓄电池自动温度补偿等先进功能。 开放式接口设计，具有强大的通讯功能，很方便实现与变电站RTU装置或电厂计算机监控系统DCS相连。 三级集散式监控系统，实现对电源系统的“遥测、遥控、遥信、遥调”以及无人值守。 蓄电池自动管理及保护，实时自动监测蓄电池的端电压，充、放电电流，并控制蓄电池的均充和浮充，设有电池过/欠压和充电过流声光告警。1.3系统工作原理电力操作电源系统主要由交流配电单元、充电模块、监控模块、配电监控、降压硅链（降压单元）、直流馈电单元（包括合闸分路、控制分路）、绝缘监测等几大部分组成。不同的接线方式有不同的输出馈电，但基本原理是一致的，原理框图如图1-3-1所示。图1-3-1 电力操作电源系统原理框图系统的基本工作原理如下：1. 交流输入正常时系统交流输入正常时，两路交流输入经交流切换控制电路选择其中一路输入，并通过交流配电单元给各个充电模块供电。充电模块将三相交流电转换为220V或110V的直流，经隔离二极管隔离后输出，一方面给电池充电，另一方面给负载提供正常工作电流。监控部分采用集散方式对系统进行监测和控制，充电柜、馈电柜的运行参数、充电模块运行参数分别由配电监控电路和模块监控电路采集处理，然后通过串行通讯口把处理后的信息上报给监控模块，由监控模块统一处理后，显示在液晶屏上。同时可通过人机交互操作方式对系统进行设置和控制，若有需要还可接入远程监控。监控模块还能对每个充电模块进行均/浮充控制，限流控制等，以保证电池的正常充电，延长电池寿命。2. 交流输入停电或异常时交流输入停电或异常时，充电模块停止工作，由电池给负载供电。监控模块监测电池电压、放电时间，当电池放电到设置的欠压点时，监控模块告警。交流输入恢复正常以后，充电模块对电池充电。系统工作时的能量流如图1-3-2所示。图1-3-2 系统能量流动图1.4系统组成形式GZDW系列标准电力操作电源系统，根据用户的使用要求，可提供四种不同的系统组成形式，它们是：标准一体柜系统：充电、馈电合并在一个机柜里，一般可配6个充电模块，充电模块可选用通合公司任意电力模块。主要用于110KV及以下变电站，开闭所和用户变中。小型一体柜系统：充电、馈电合并在一个机柜里，一般可配3个充电模块，充电模块可选用通合公司任意电力模块。主要用于35KV及以下变电站和各类小型用户变。分屏柜系统I：充电柜、馈电柜分开，充电模块可选用通合公司任意电力模块。可通过多个充电柜、多个馈电柜并联组成大型直流电源系统，主要用于中小型发电厂、水电站和各类变电站。分屏柜系统II：充电柜、馈电柜分开，充电模块可选用通合公司任意电力模块，可通过多个充电柜、多个馈电柜并联组成大型直流电源系统，主要用于发电厂、水电站和各类变电站。1.4.1标准一体柜系统如图1-4-1，标准一体柜系统由充电模块，一个监控模块，配套监控底层模块，一个降压硅链单元（可选），一个交流配电单元和一个直流馈电单元组成，充馈电柜和电池柜独立分离。充电模块可选用通合公司任意电力模块。图1-4-1 标准一体柜1.4.2小型一体柜系统如图1-4-2，小型一体柜系统一般由3个充电模块，一个监控模块，配套监控底层单元，一个降压硅链单元（可选），一个交流配电单元和一个直流馈电单元组成，充电柜和电池柜使用一面柜体。充电模块可选用通合公司EDS230D05ZZ-3和EDS230D10ZZ-3类型模块。 图1-4-2 小型一体柜1.4.3分屏柜系统I如图1-4-3，分屏柜系统I由一台充电柜和一台馈电柜组成，并且可以由多台充电柜和多台馈电柜并联组成；充电柜包括交流配电，6个充电模块，一个监控模块、一个降压硅链单元（可选）和一路电池接口，充电模块可选用通合公司任意电力模块，由于分屏柜一般用于容量较大的电源系统，因此推荐选用EDS230D20ZZ-3、EDS230D30NZ-3、 EDS230D40NZ-3和EDS110D40ZZ-3充电模块；馈电柜由配电监控单元、切换单元、绝缘监测模块（可选）和直流馈出单元组成。 图1-4-3 分屏柜系统1.4.4分屏柜系统II如图1-4-4，分屏柜系统II由多台充电柜和多台馈电柜并联组成；根据电池充电柜包括交流配电，充电模块，监控模块、配套监控底层、降压硅链单元（可选）和电池接口，馈电柜由切换单元、电池巡检，绝缘监测模块（可选）和直流馈出单元组成。图1-4-4 分屏柜系统例图1.5系统型号定义GZDW系列标准电力操作电源系统型号定义如图1-5-1所示。图1-5-1 电源操作电源系统型号定义充电模块型号定义如图1-5-2所示。图1-5-2 充电模块型号定义具体的接线方案参见附录I。1.6电源系统组成清单标准一体柜系统的组成清单组件数量备注一体机柜1台标准型电池柜一台据系统实际情况监控模块1台充电模块6台（选配）任意类型电力操作电源模块降压单元1台（选配）可选配裸链交流配电单元1台直流馈电单元1台安装附件1套用户手册3本备注：标准一体柜系统也可根据用户需要，配置绝缘监测模块、电池巡检模块。小型一体柜系统的组成清单组件数量备注一体机柜1台小型化监控模块1台充电模块3台（选配）任意类型电力操作电源模块降压单元1台（选配）可选配裸链交流配电单元1台直流馈电单元1台安装附件1套用户手册3本备注：小型一体柜系统也可根据用户需要，配置绝缘监测模块、电池监测模块。分屏柜系统I的组成清单组件数量备注充电柜充电机柜1台监控模块1台充电模块6台（选配）任意类型电力操作电源模块降压单元1台（选配）可选配裸链馈电柜馈电机柜1台电池巡检模块2台据系统实际情况绝缘监测模块1台（选配）切换单元1台直流馈出单元2台（选配）电池柜2台据系统实际情况安装附件1套用户手册3本备注：可根据用户需要，配置绝缘监测模块、电池监测模块。分屏柜系统II的组成清单组件数量备注充电柜充电机柜1台监控模块1台充电模块6台（选配）任意类型电力操作电源模块降压单元1台（选配）馈电柜馈电机柜1台电池巡检模块单元4台据系统实际情况绝缘监测模块1台（选配）切换单元1台直流馈出单元2台（选配）电池柜4台据系统实际情况安装附件1套用户手册3本备注：可根据用户需要，配置绝缘监测模块、电池监测模块。第二章 标准一体柜系统本章从两个方面介绍标准一体柜系统：系统和机柜。从系统的角度，介绍了1. 系统特点2. 系统性能指标从机柜组成和结构，介绍了1. 交流配电单元的原理和结构2. 直流配电单元的原理和结构3. 机柜的内部结构2.1系统特点标准一体柜系统由6个充电模块，一个监控模块，配套底层模块，一个降压硅链单元（可选），一个绝缘监测模块，一个交流配电单元和一个直流馈电单元组成，外形如图1-4-1所示。其特点如下： 一体化设计，充电、馈电合并在一个机柜里。 采用自然冷却的智能高频开关充电模块，充电模块可选用艾德迅电气任意充电模块，单机柜最多可配6个充电模块。 提供两路交流输入接口，可完成两路交流输入的主备自动切换和互锁。 提供一路电池接口，根据不同需求配置不同的直流馈电插箱，可灵活选择。 可提供31、33、35等3种接线方案(见附录I：GZDW接线方案)。31：单电池组，单母线不分段，无降压装置，单组充电模块单一电压输出。33：单电池组，单母线不分段，带降压装置，单组充电模块单一电压输出。35：单电池组，单母线不分段，带降压装置，充电模块分两组不同电压输出。 综合测量模块模块自带母线绝缘监测，也可选用绝缘监测模块对母线及各支路的绝缘状况进行监测。 柜内安装C、D两级防雷组件，C级防雷通流容量可达40KA，D级防雷通流容量可达8KA。 系统具备完善的监控功能，由监控模块、监控底层、充电模块内置监控等构成分级集散式控制系统，对电源系统进行全面的管理和控制，并具备“四遥”功能，可方便地实现无人值守。2.2交流配电单元的工作原理交流电源输入分为手动控制和自动切换控制两种输入方式。两路输入时基本上都是采用自动切换方式，使用通合公司生产的ZHCL-3并辅以部分元器件就可以组成自动切换电路，实现系统两路交流电源的自动切换输入和监测。如图2-1所示。两路输入也可以采用手动控制切换输入。此时需要增加一个切换控制开关，即在交流接触器的线圈回路中通过切换开关直接引入交流信号，以实现自动/手动控制。值得注意的是，不推荐用户在使用时长时间置于手动位置。一路输入时全部采用手动控制方式。图2-1交流自动切换原理示意图2.3直流馈电单元的工作原理交流电源通过交流输入开关向充电模块供电，充电模块输出与蓄电池并联形成充电母线。原理框图见图2-2 图 2-2 直流充电母线直流馈出母线直流馈出母线有单母线和单母线分段两种形式，具体的系统方案分类见1.3节所述。每段母线的基本形式如图 2-3 所示，具体设计和生产需要依据实际的技术要求进行详细设计。图 2-3 直流馈出母线2.5系统性能指标输入参数三相四线制交流输入电压380VAC15%频率4555Hz输出参数不同配置的直流馈电插箱可灵活选择动力分路100A，6路20A，8路100A，4路20A，6路100A，6路20A，10路50A，10路20A，10路控制分路直流额定电压220VDC110VDC浮充电压198260VDC99130VDC均充电压220286VDC110143VDC纹波系数0.05%（典型值0.01%）稳压精度0.5%（典型值0.1%）稳流精度0.5%均流特点充电模块间电流不均衡度3%保护参数输入过压告警可设置（默认值450VAC）输入过压切换点4705VAC输入欠压告警可设置（默认值323VAC）输入欠压切换点3244VAC动力母线过压告警可设置（默认值260V/128V）动力母线欠压告警可设置（默认值200V/100V）控制母线过压告警可设置（默认值242V/121V）控制母线欠压告警可设置（默认值198V/99V）充电模块输出过压保护可设置（默认值280V/140VDC）充电模块输出欠压告警198V/99VDC电池组浮充电压可设置（默认值243V/121V，按108/54节电池）电池组均充电压可设置（默认值253V/127V，按108/54节电池）电池组过充告警值根据电池容量决定电池组过压告警点根据电池电压设置电池组欠压告警点根据电池电压设置绝缘特性输出对地2KVAC漏电流30mA时间1min无飞弧输入对地2KVAC漏电流30mA时间1min无飞弧输入对输出2KVAC漏电流30mA时间1min无飞弧环境温度：-5C40C音响噪声：45dB机械参数机柜外形尺寸（高宽深）2260mm800mm600mm机柜重量200Kg（不包括模块和降压硅链）第三章 小型一体柜系统本章从两个方面介绍小型一体柜系统：系统和机柜。从系统的角度，介绍了1. 系统特点2. 系统性能指标从机柜组成和结构，介绍了1. 交流配电单元的原理和结构2. 直流配电单元的原理和结构3.1系统特点小型一体柜系统由三个充电模块，一个监控模块，配套底层模块，自带母线绝缘检测功能也可配绝缘检测仪检测母线及支路绝缘。一个降压硅链单元（可选），一个交流配电单元和一个直流馈电单元组成，特点如下： 一体化设计，充电、馈电合并在一个机柜里。 采用自然冷却的智能高频开关充电模块，充电模块可选用艾德迅电气任意充电模块，单机柜最多可配三个充电模块。 提供两路交流输入接口，可完成两路交流输入的主备自动切换和互锁。 提供一路电池接口，不同配置的直流馈电插箱可灵活选择。 可提供31、33、35等3种接线方案(见附录I：GZDW接线方案)：31：单电池组，单母线不分段，无降压装置，单组充电模块单一电压输出。33：单电池组，单母线不分段，带降压装置，单组充电模块单一电压输出。35：单电池组，单母线不分段，带降压装置，充电模块分两组不同电压输出。 综合测量模块模块自带母线绝缘监测，也可选用绝缘监测模块对母线及各支路的绝缘状况进行监测。 柜内安装C级、D级两级防雷组件，C级防雷通流容量可达40KA，D级防雷通流容量可达8KA。 系统具备完善的监控功能，由监控模块、监控底层模块、充电模块内置监控等构成分级集散式控制系统，对电源系统进行全面的管理和控制，并具备“四遥”功能，可方便地实现无人值守。3.2交流配电单元的工作原理小型一体柜的交流配电单元与标准一体柜的交流配电单元基本相同，不同点仅仅在于： 两路交流进线空气开关QF1、QF2的额定电流容量为32A。 交流空气开关QF4QF6分别给三路充电模块提供电源。 由于以上两点引起的机械结构的相应变化。其余部分与标准一体柜的交流配电单元相同，请参考2.2节。3.3直流馈电单元的工作原理小型一体柜所采用的直流馈电单元与标准柜完全相同，只是安装位置上移，更便于用户操作和维护。3.4系统主要性能指标输入参数三相四线制交流输入电压380VAC15%频率4555Hz输出参数不同配置的直流馈电插箱可灵活选择动力分路100A，6路20A，8路100A，4路20A，6路100A，6路20A，10路50A，10路20A，10路控制分路直流额定电压220VDC110VDC 浮充电压198260VDC99130VDC均充电压220286VDC110143VDC纹波系数0.05%（典型值0.01%）稳压精度0.5%（典型值0.1%）稳流精度0.5%均流特点充电模块间电流不均衡度3%保护参数输入过压告警可设置（默认值450VAC）输入过压切换点4705VAC输入欠压告警可设置（默认值323VAC）输入欠压切换点3244VAC动力母线过压告警可设置（默认值260V/128V）动力母线欠压告警可设置（默认值200V/100V）控制母线过压告警可设置（默认值242V/121V）控制母线欠压告警可设置（默认值198V/99V）充电模块输出过压保护可设置（默认值280V/140VDC）充电模块输出欠压告警198V/99VDC电池组浮充电压可设置（默认值243V/121V，按108/54节电池）电池组均充电压可设置（默认值253V/127V，按108/54节电池）电池组过充告警值根据电池容量决定电池组过压告警点根据电池电压设置电池组欠压告警点根据电池电压设置绝缘特性输出对地2KVAC漏电流30mA时间1min无飞弧输入对地2KVAC漏电流30mA时间1min无飞弧输入对输出2KVAC漏电流30mA时间1min无飞弧环境温度：-5C40C音响噪声：45dB机械参数机柜外形尺寸（高宽深）2260mm800mm600mm机柜重量200Kg（不包括模块和降压硅链）第四章 分屏柜系统分屏柜系统由一台充电柜和一台馈电柜组成，也可以由多台充电柜和多台馈电柜并联组成。馈电柜统一为标准馈电柜。标准馈电柜可采用单元化结构，组合方便，灵活配置，实现多种接线方式。1. 系统特点2. 充电柜的原理3. 充电柜的内部结构4. 馈电柜的工作原理和使用说明5. 馈电柜的内部结构6. 系统的性能指标4.1分屏柜系统I4.1.1系统特点分屏柜系统I由充电柜I和标准馈电柜组成。充电柜I包括交流配电，充电模块，一个监控模块，一个降压硅链单元（可选）和一路电池接口。标准馈电柜包括绝缘监测模块（可选）、监控底层模块、切换单元和直流馈出单元。其特点如下： 分屏设计，充电柜、馈电柜配置灵活方便，易于扩充。 采用自然冷却的智能高频开关充电模块，单机柜最多可配12个充电模块。 提供两路交流输入接口，可完成两路交流输入的主备自动切换和互锁。 提供一路电池接口，216路动力输出，448路控制输出， 可提供30、31、32、33、34、35、40、42等8种接线方案（见附录I：GZDW接线方案）：30：单电池组，单母线分段，无降压装置，控制母线不带充电模块。31：单电池组，单母线不分段，无降压装置，控制母线不带充电模块。32：单电池组，单母线分段，带降压装置，控制母线不带充电模块。33：单电池组，单母线不分段，带降压装置，控制母线不带充电模块。34：单电池组，单母线分段，带降压装置，控制母线带充电模块。35：单电池组，单母线不分段，带降压装置，控制母线带充电模块。40：双电池组单母线分段，双组充电模块单一电压输出，无降压装置。42：双电池组单母线分段，双组充电模块单一电压输出，带降压装置。 馈电柜采用绝缘监测模块或绝缘监测仪对母线及支路绝缘状况进行监测。 充电柜内安装C级、D级两级防雷组件，C级防雷通流容量可达40KA，D级防雷通流容量可达8KA。 系统具备完善的监控功能，由监控模块、监控底层模块、充电模块内置监控等构成分级集散式控制系统，对电源系统进行全面的管理和控制，并具备“四遥”功能，可方便地实现无人值守。4.1.2充电柜I的原理及使用说明整个充电柜I包括交流配电、充电模块、监控模块、降压硅链单元（可选），蓄电池组接入和充电柜直流输出部分。1. 交流配电部分充电柜的交流配电部分与标准一体柜的交流配电原理完全相同，仅仅在结构布置上有些差异，具体请参考2.2节。2. 充电模块系统配置充电模块，通过背后的一体化端子实现带电插拔，有关充电模块的具体指标请参阅第五章。3. 监控模块采用通用监控模块，对充、馈电柜进行统一管理。有关监控模块的具体指标请参阅第六章。4. 降压硅链单元采用通用降压硅链单元，详细介绍请参阅7.1节。5. 电池接口及直流输出部分电池接口和充电柜直流输出部分具有以下特点： 电池接口采用熔断器保护，熔芯从160A400A，最大可接入800Ah电池（也可按用户要求定制）。 HM、KM、-KM均从机柜下部铜排引出，方便从地沟与馈电柜并机。4.1.3标准馈电柜的工作原理及使用说明标准馈电柜采用单元化结构，组合方便，可以灵活配置，实现多种接线方式，同时采用多种直流馈出单元组合可以实现输出支路的多种配置。标准馈电柜由4个单元构成：配电监控单元、绝缘监测模块、切换单元和直流馈出单元，每一个单元均是一个功能模块。以下依次说明。1. 配电监控单元配电监控单元完成柜内各信号的检测、上送、报警、显示及降压硅链单元的手动操作，其外观布置简图如图4-1-2所示。 图4-1-2 配电监控布置图2. 绝缘监测模块绝缘监测模块监测直流母线及各支路正、负极对地的绝缘状况。3. 切换单元切换单元用于完成母线结构的变化，实现不同的系统接线方式。切换单元具有四种不同的结构形式，它们的接线和面板布置分别如图4-1-3、图4-1-4、图4-1-5、图4-1-6所示。切换单元1：无切换开关，适用于单母线不分段的GZDW31、33、35方式。图4-1-3a 切换单元1的接线原理示意图图4-1-3b 切换单元1面板示意图切换单元2：1个切换开关，适用于GZDW30、32、34方式，在两个馈电柜内实现单母线分段。图4-1-4a 切换单元2的接线原理示意图图4-1-4b 切换单元2面板示意图切换单元3：2个切换开关，适用于GZDW30、32、34方式，在一个馈电柜内实现单母线分段。图4-1-5a 切换单元3的接线原理示意图图4-1-5b 切换单元3面板示意图切换单元4：1个双投开关，适用于GZDW40、42方式。图4-1-6a 切换单元4的接线原理示意图图4-1-6b 切换单元4面板示意图4. 直流馈出单元直流馈出单元实现控制回路或动力回路直流分路的分配，根据内部开关型号及数量，有6种馈出单元，分别如图4-1-7、4-1-8、4-1-9、4-1-10、4-1-11、4-1-12所示。直流馈出单元1：20A，4路+1路闪光输出直流馈出单元2：20A，4路直流馈出单元3：20A，5路直流馈出单元4：20A，6路直流馈出单元5：100A，2路直流馈出单元6：200A，2路图4-1-7 馈出单元1面板示意图图4-1-8 馈出单元2的面板示意图图4-1-9 馈出单元3面板示意图图4-1-10 馈出单元4面板示意图图4-1-11 馈出单元5面板示意图图4-1-12 馈出单元6面板示意图4.1.4馈电柜的内部结构 图4-1-13 标准馈电柜的结构图图4-1-13中：1. 绝缘监测模块4. 馈出单元2. 配电监控单元5. 馈出单元3. 切换单元4.1.5系统主要性能指标输入参数三相四线制交流输入电压380VAC15%频率4555Hz输出参数动力分路100A/200A，216路控制分路640A，448路直流额定电压220VDC110VDC 浮充电压198260VDC99130VDC均充电压220286VDC110143VDC纹波系数0.05%（典型值0.01%）稳压精度0.5%（典型值0.1%）稳流精度0.5%均流特点充电模块间电流不均衡度3%保护参数输入过压告警可设置（默认值450VAC）输入过压切换点4705VAC输入欠压告警可设置（默认值323VAC）输入欠压切换点3244VAC动力母线过压告警可设置（默认值260V/128V）动力母线欠压告警可设置（默认值200V/100V）控制母线过压告警可设置（默认值242V/121V）控制母线欠压告警可设置（默认值198V/99V）充电模块输出过压保护可设置（默认值280V/140VDC）充电模块输出欠压告警198V/99VDC电池组浮充电压可设置（默认值243V/121V，按108/54节电池）电池组均充电压可设置（默认值253V/127V，按108/54节电池）电池组过充告警值根据电池容量决定电池组过压告警点根据电池电压设置电池组欠压告警点根据电池电压设置绝缘特性输出对地2KVAC漏电流30mA时间1min无飞弧输入对地2KVAC漏电流30mA时间1min无飞弧输入对输出2KVAC漏电流30mA时间1min无飞弧环境温度：-5C40C音响噪声：45dB机械参数机柜外形尺寸（高宽深）2260mm800mm600mm机柜重量200KG（不包括模块和降压硅链）第五章 充电模块本章介绍EDS系列充电模块：1. 特点2. 工作原理和关键技术3. 技术指标4. 外形和机械参数5. 安装方式5.1产品系列三相输入充电模块产品主要型号如表2-1所示。表2-1 三相输入充电模块产品型号模块型号额定电压额定电流冷却方式外形尺寸（深高宽mm）EDS-230D05ZZ-3220 V5 A自然冷却260179109EDS-230D07ZZ-3220 V7 A自然冷却260179109EDS-230D10ZZ-3220 V10 A自然冷却325230130EDS-230D20ZZ-3220 V20 A自然冷却400323146EDS-230D20NZ-3220 V20 A强制风冷357218118EDS-230D30NZ-3220 V30 A强制风冷410303136EDS-230D40NZ-3220 V40 A强制风冷410303136EDS-110D10ZZ-3110 V10 A自然冷却260179109EDS-110D20ZZ-3110 V20 A自然冷却325230130EDS-110D40ZZ-3110 V40 A自然冷却4003231465.1.1特点 模块采用世界领先的“谐振电压型双环控制的谐振开关电源” 技术，生产出来的模块具有体积小、重量轻、效率高、空载损耗小、可靠性高等优点。 模块采用一体化输入输出及通讯端口，并设计为可带电拔插方式，方便了系统维护。 采用无源PFC技术，功率因数大于0.93。 具备电磁兼容和安规措施，符合IEC相关标准。 与传统相控电源比较，输出纹波大大减小。 模块间的均流采用了低差自主均流技术，多个充电模块并机运行时，具有理想的均流性能。 模块直流输出采用无级限流方式，可根据负载电流的大小和电池容量，由系统监控模块选择限流点。稳流精度优于0.5%，模块内设置了短路回缩特性，即使模块处于长期短路状态也不致损坏。 模块具有保护及告警功能，包括输入过/欠压、缺相、输出过/欠压等。 充电模块内部监控板在监视控制模块运行情况的同时，还与系统监控模块通信，使充电模块具有遥控、遥测、遥信、遥调功能。5. 2工作原理充电模块工作原理如图5-1-1所示。 图5-1-1 充电模块原理图三相380VAC交流先整流成高压直流电，再逆变及高频整流为可调脉宽的脉冲电压波，经滤波输出所需的直流电。5.2.1全程软开关技术采用全程软开关技术，效率高，空载功耗小，体积小。同类厂家采用相移谐振是软开关技术，这种手段在负载大时是软开关，在空载或者轻载时将失去软开关特性，模块功率损耗严重，达80100W，温度很高，散热片烫手。而我公司模块在空载或者轻载功率损耗仅有20W，散热片几乎没有温升。即使在满载的情况下，相移谐振式模块效率仅为92%，功率损耗8%，我公司模块效率达到96%，功率损耗4%，功率损耗差了1倍。正是由于全程软开关技术功率损耗低，我们才做到了自然冷，体积小。采用自然冷首先没有风扇，所以没噪音，没有风扇引起的故障率，可靠性提高。其次，风冷要定期清除风道灰尘，自然冷不存在此问题。凭借全程软开关技术，我们可以做出体积小的230D40ZZ-312KW模块，而采用相移谐振由于功率损耗大，做出来也是体积庞大，已失去了产品的意义。另外，损耗小，温升就小，模块的电子元件工作环境就好，故障率就低。充电模块采用了全桥 ZVS-PWM软开关先进技术，具有频率恒定，易于控制，可靠性高，实用性能好等特点；通过软开关技术的使用，实现了整机满载效率接近95%，传导干扰符合EN55011。5.2.2均流技术充电模块采用了先进的低差自主均流技术，多个模块并机工作时，具有非常理想的均流性能，工作原理如图5-1-2所示。各模块的均流单元通过同一放大系数采样各自的输出电流，建立采样电压，各采样电压通过比较，以其最大值作为均流总线上的基准电压UBUS。基准电压对应的模块自动成为“主模块”，它的输出电流相对最大，其余模块自动成为“从模块”。基准电压通过均流总线进入到各模块均流单元，与其采样电压进行比较，误差放大后控制模块开关脉冲宽度，微调各模块的输出电压而让输出电流趋于一致。均流调整达到平衡后，“从模块”的输出电流都接近于“主模块”的输出电流，模块间输出电流差值趋于零。这种均流方案的优点表现在两方面：1. 均分负载不平衡度小于3%。2. 作为“主模块”的充电模块是通过比较任意产生的，当“主模块”因某种原因退出工作后，系统将自动再比较出一个输出电流最大的模块作为“主模块”，并自动重新调整输出电路，达到新的平衡。这样可以避免模块出现故障时造成系统崩溃。图5-1-2 充电模块多台并联时的均流原理框图5.3技术指标1. 输入特性序号项目指标备注1输入电压323V475V三相三线2输入交流频率50Hz10%3功率因数 0.934效率 94%2. 输出特性序号项目指标备注1浮充输出直流电压198260V（220V系列）99130V（110V系列）2均充输出直流电压220286V（220V系列）110143V（110V系列）3输出直流电流EDS230D05ZZ-3模块：额定输出5AEDS230D07ZZ-3模块：额定输出7AEDS230D10ZZ-3模块：额定输出10AEDS230D20ZZ-3模块：额定输出20AEDS230D20NZ-3模块：额定输出20AEDS230D30NZ-3模块：额定输出30AEDS230D40ZZ-3模块：额定输出40AEDS110D10ZZ-3模块：额定输出10AEDS110D20ZZ-3模块：额定输出20AEDS110D40ZZ-3模块：额定输出40A最大输出为额定值的105%4负载调整率 0.5%5电网调整率 0.1%6开机输出电压上升时间38秒7输出恒流范围10%100%额定电流8稳流精度 0.5%负载电流9纹波系数 0.05%10稳压精度 0.5%11温度系数(1/) 0.23. 保护特性序号项目指标备注1输出短路回缩回缩电流10%额定电流，可恢复2输出过压保护320 5VDC（220V系列）160 3VDC（110V系列）3输出欠压告警186 4VDC（220V系列）93 2VDC（110V系列）4输入过压保护480 5VAC，可恢复，回差515V5输入欠压保护318 5VAC，可恢复，回差1020V6缺相保护可恢复缺相时输出最大功率为满功率的50%4. 监控接口序号项目指标备注1遥信将模块的保护信号（包括交流过/欠压，缺相，输出过/欠压，模块过温等信号）和故障信号传递给监控模块2遥测测量充电模块输出电压、电流，送模块表头显示，并上报监控模块3遥控根据监控模块的命令，控制充电模块的开/关机，均/浮充转换同时具备手动控制，并可屏蔽掉监控模块的控制4遥调根据监控模块的命令，调节充电模块输出电压同时具备手动调节，并可屏蔽掉监控模块的调节根据监控模块的命令，在10%100%范围内调节充电模块输出电流限流点5显示充电模块监控板控制充电模块的LED数字表头显示输出电流、电压故障时显示故障代码5.4机械参数及外形EDS-230D05ZZ-3、EDS-110D10ZZ-3自冷智能型模块采用注塑面板，外形尺寸如图所示。 EDS-230D10ZZ-3、EDS-110D20ZZ-3自冷智能型模块采用注塑面板，外形尺寸如图所示 EDS230D20ZZ-3、EDS110D40ZZ-3自冷智能型模块采用注塑面板，外形尺寸如图所示。 EDS-230D20NZ-3风冷智能型模块采用注塑面板，外形尺寸如图所示 EDS-230D30NZ-3、EDS-230D40NZ-3风冷智能型模块采用注塑面板，外形尺寸如图所示5.4操作说明三相输入充电模块操作说明（以EDS230D10ZZ-3为例）如下图所示。图2-10 充电模块前面板1. 数码显示面板显示模块的电压、电流、告警、关机信息。点击显示切换按钮即可轻松实现输出电压和输出电流之间的切换。显示共3位数字，电压显示精度为0.5V，电流显示精度为0.2A。当模块出现故障告警时，按V/A显示切换按钮就可以显示模块故障代码。模块处于关机状态时，按V/A显示切换按钮显示关机代码OFF。2. 指示灯模块面板上有3个指示灯，功能见表2-6所示。表2-6 面板指示灯功能指示标识正常状态异常状态异常原因电源指示灯（绿色）亮灭无输入电压或模块损坏导致模块内部的辅助电源不工作过温指示灯（红色）灭亮模块内部过热导致模块过温保护故障指示灯（红色）灭亮模块内部故障，包括输入异常、过欠压、过流等3. 显示切换按钮显示切换按钮用于切换LED显示面板的显示内容。如果LED显示面板当前显示的是输出电压，按一下该按钮就会显示输出电流，再按一下该按钮则切换回显示输出电压。4. 手动调压按钮面板上嵌入的两个按键用来调整模块在手动状态下的输出电压。在手动状态下，按一下左边的“”按钮输出电压就会降低1V，按一下右边的“”按钮输出电压就会升高0.5V。友情提示只有在手动控制方式下，调节此按键才起作用。5. 拨码开关模块前面板上的六位拨码开关用于选择模块控制方式和设置模块地址。其定义如图2-11所示。通信地址图2-11 充电模块地址及手动选择六位拨码开关控制方式选择拨码 六位拨码开关从前面看最左边一个为控制方式选择拨码，用于选择模块的控制方式为自动控制还是手动控制。此拨码开关拨到上端时代表模块处于自动控制方式，拨到下端时代表模块处于手动控制方式，如图2-11所示。处于自动控制方式下的模块，模块的输出电压、过欠压告警值、限流值、开关机均受控于主监控模块，人工设置无效。模块连接到合闸母线上对电池进行充电时，一般应设置为自动控制方式，以便于主监控模块对其进行调压及限流控制，从而实现对电池的充电管理。处于手动控制方式下的模块，模块的输出电压由手动调压按钮进行调节。模块的输出电流、过欠压