配电室操作电源

PAGEPAGE23操作电源10.1直流电流柜直流柜由蓄电池、充电浮充电（逆变）装置、调压装置、绝缘检测装置、电压检测、蓄电池检测装置及出线回路等组成。直流电源柜的电气原理图见图10-1-1。具有微机控制装置的直流电源柜电气原理图见图10-1-2，微机控制直流电源柜的电气接口方框图见图10-1-3。目前建筑电气工程中常用的蓄电池为阀控式密封铅酸蓄电池，其特点是具有常规性免维护功能；冲击放电性能优良；自放电电流小；不漏液，无酸雾，不腐蚀设备，不伤人，对环境污染小；电池寿命长；结构紧凑，密封性好，占地面积小，抗振性能好；不存在“记忆效应”（指在循环工作时容量的损失）的缺点。充电浮充电装置多采用微机型高频开关整流逆变设备，其特点是提高了充电质量和自动化水平，具有较低的纹波系数、较高的稳流精度和稳压精度；便于运行中的定期放电试验。蓄电池检测装置可提高自动化水平，及时发现与判断电池的质量，工程需要时可选用。直流绝缘检测装置和电压检测装置选用微机型装置，可提高绝缘检测装置的灵敏性和可靠性。选用微机型直流电源柜，充电装置、绝缘检测装置、电压检测装置、蓄电池检测装置等均有RS－232或485通信接口和有触点的出口，便于与变电站综合自动化接口和系统调度所接口。图10-1-1直流电源柜电气原理图图10-1-2GZDW高频开关型微机控制直流电源柜电气原理图图10-1-3GZDW系列微机控制直流电源柜电气接口方框图图10-1-4阀控式密封铅酸蓄电池运行示波图10.1.1电力工程直流电源柜技术条件10.1.1.1型号与基本参数1、型号M阀控式密封铅酸蓄电池□□□□□－□/□/□－□M阀控式密封铅酸蓄电池电池种类电池种类F固定型防酸式铅酸蓄电池F固定型防酸式铅酸蓄电池直流额定电流（A）直流额定电流（A）直流标称电压（V）直流标称电压（V）额定蓄电池容量及组数（双组电池×额定蓄电池容量及组数（双组电池×2、用Ah表示）充电装置种类设计序号充电装置种类设计序号电力系统电力系统直流电源直流电源柜柜2.基本参数(1)额定输入电压：单相220V；三相380V；(2)额定输入频率：50Hz；(3)直流额定电压：50V、115V、230V；(4)直流标称电压：48V、110V、220V；(5)充电装置输出直流额定电流：5，10，15，20，30，40，50，80，100，160，200，250，315，400A。(6)蓄电池的额定容量：10Ah～3000Ah。（7）设备负载等级：一级（即连续输出额定电流）。(8)稳流精度：±1％、±2％；(9)稳压精度：±0.5％、±1％；(10)纹波系数：0.5%、1%。10.1.1.2通用技术要求1、正常使用的环境条件⑴海拔不超过1000m。⑵设备运行期间周围空气温度不高于40℃，不低于－5℃、－10℃。⑶日平均相对湿度不大于95％，月平均相对湿度不大于90％。⑷安装使用地点无强烈振动和冲击，无强电磁干扰，外磁场感应强度均不得超过0.5mT。⑸安装垂直倾斜度不超过5％。⑹使用地点不得有爆炸危险介质，周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体及导电介质，不允许有霉菌存在。2、正常使用的电气条件⑴频率变化范围不超过±2％。⑵交流输入电压波动范围不超过－10％～＋15％。⑶交流输入电压不对称度不超过5％。⑷交流输入电压应为正弦波，非正弦含量不超过10％。3、结构与元器件的要求⑴柜体外形尺寸（柜体框架尺寸）应采用以下两种之一，根据需要，柜的宽度和深度可取括号中的调整值。2200mm×800（1000、1200）mm×600（800）mm(优选值)（高×宽×深）；2300mm×800（1000、1200）mm×550（800）mm。高度公差为±2.5mm，宽度公差为，深度公差为±1.5mm。⑵柜体应设有保护接地，接地处应具有防锈措施和明显标志。门应开闭灵活，开启角不小于900，门锁可靠。⑶紧固连接应牢固、可靠，所有紧固件均具有防腐镀层或涂层，紧固连接应有防松措施。⑷元件和端子应排列整齐，层次分明、不重叠，便于维护拆装。长期带电发热元件的安装位置应在柜内上方。⑸柜内安装的元器件均应有产品合格证或证明质量合格的文件。不得选用淘汰的、落后的元器件。⑹导线、导线颜色、指示灯、按钮、行线槽、涂漆，均应符合国家或行业现行有关标准的规定。⑺设备面板配置的测量表计，其量程应在测量范围内，测量最大值应在满量程85％以上。指针式仪表精度应不低于1.5级，数字表应采用四位半表。⑻直流空气断路器、熔断器应具有安—秒特性曲线，上下级应大于2级的配合级差。⑼重要位置的熔断器、断路器应装有辅助报警触点，如蓄电池组、交流进线处等。⑽馈线开关应并接在直流汇流母线上，以便于维护、更换。⑾同类元器件的接插件应具有通用性和互换性，应接触可靠、插拔方便。插接件的接触电阻、插拔力，允许电流及寿命，均应符合有关国家及行业现行标准要求。4、电气间隙和爬电距离柜内两带电导体之间、带电导体与裸露的不带电导体之间的最小距离，均应符合表10-1-1规定的最小电气间隙和爬电距离的要求。表10-1-1电气间隙和爬电距离额定绝缘电压Ui定额工作电压交流均方根值或直流V额定电流≤63A额定电流≥63A电气间隙mm爬电距离mm电气间隙mm爬电距离mm≤603.05.03.05.060<Ui≤3005.06.06.08.0300<Ui≤6008.012.010.012.0注：小母线汇流排或不同极的裸露带电的导体之间，以及裸露带电导体与未经绝缘的不带电导体之间的电气间隙不小于12mm，爬电距离不小于20mm5、电气绝缘性能⑴绝缘电阻：柜内直流汇流排和电压小母线，在断开所有其他连接支路时，对地的绝缘电阻应不小于10MΩ。⑵工频耐压：柜内各带电回路，按其工作电压应能承受表10-1-2所规定历时1min的工频耐压的试验，试验过程中应无绝缘击穿和闪络现象。表10-1-2绝缘试验的试验等级额定绝缘电压Ui额定工作电压交流均方根值或直流V工作电压kV冲击电压kV额定绝缘电压Ui额定工作电压交流均方根值或直流V工作电压kV冲击电压kV≤601.01300<Ui≤5002.51260<Ui≤3002.05⑶试验部位：非电连接的各带电电路之间；各独立带电电路与地（金属框架）之间；柜内直流汇流排和电压小母线，在断开所有其他连接支路时，对地之间。⑷冲击耐压：柜内各带电电路对地（金属框架）之间，按其工作电压应能承受表10-1-2所规定标准雷电波的短时冲击电压的试验。试验过程中应无击穿放电。6、防护等级柜体外壳防护等级应不低于IP20。7、噪声在正常运行时，自冷式设备的噪声应不大于55dB(A)，风冷式设备的噪声平均值应不大于60dB(A)。8、温升充电浮充电装置及各发热元件，在额定负载下长期运行时，其各部位的温升均不得超过表10-1-3的规定。表10-1-3设备各部件的极限温升部件或器件极限温升K部件或器件极限温升K整流管外壳70整流变压器、电抗器B级绝缘绕阻80晶闸管外壳55铁芯表面不损伤相接触的绝缘零件降压硅堆外壳85电阻发热元件25(距外表30mm处)母线连接处铜与铜铜搪锡－铜搪锡5060与半导体器件的连接处55与半导体器件连接的塑料绝缘线259、蓄电池组容量蓄电池组按表10-1-4规定的放电电流进行容量试验。蓄电池组允许进行三次充放电循环，第三次循环应达到额定容量，放电终止电压应符合表10-1-4的规定。表10-1-4蓄电池放电终止电压与充放电电流电池类别标称电压V放电终止电压V额定容量Ah充放电电流A固定型防酸式铅酸蓄电池21.8C10I10阀控式密封铅酸蓄电池21.8C10I1065.25(1.75×3)C10I101210.5(1.75×6)C10I1010、事故放电能力蓄电池组按规定的事故放电电流放电1h后，叠加规定的冲击电流，进行10次冲击放电。冲击放电时间为500ms，两次之间间隔时间为2S，在10次冲击放电的时间内，直流（动力）母线上的电压不得低于直流标称电压的90％。11、负荷能力设备在正常浮充电状态下运行，当提供冲击负荷时，要求其直流母线上电压不得低于直流标称电压的90％。12、连续供电设备在正常运行时，交流电源突然中断，直流母线应连续供电，其直流（控制）母线电压瞬间波动不得低于直流标称电压的90％。13、电压调整功能设备内的调压装置应具有手动调压功能和自动调压功能。采用无级自动调压装置的设备，应有备用调压装置。当备用调压装置投入运行时，直流（控制）母线应连续供电。14、充电浮充电装置的技术性能(1)设备应有充电（恒流、限流恒压充电），浮充电及自动转换的功能，并具有软启动特性。（2）相控型、高频开关电源型充电浮充电装置主要技术参数应达到表10-1-5中的规定。表10-1-5充电装置的精度及纹波系数允许值充电浮充电装置类别项目名称相控型高频开关电源型III稳压精度≤±0.5%≤±1%≤±0.5%稳流精度≤±1%≤±2%≤±1%纹波系数≤1%≤1%≤±0.5%注：I、II表示充电浮充电装置的精度分类。(3)高频开关电源模块并机均流要求：多台高频开关电源模块并机工作时，其均流不平衡度应不大于±5％。（4）限压及限流特性：充电浮充电装置以稳流充电方式运行，当充电电压达到限压整定值时，设备应能自动限制电压，自动转换为恒压充电运行。充电浮充电装置以稳压充电方式运行，若输出电流超过限流的整定值，设备能自动限制电流，并自动降低输出电压，输出电流将会立即降至整定值以下。15、效率相控型充电装置的效率应不小于70％，高频开关电源型充电装置的效率应不小于90％。16、保护及报警功能要求（1）绝缘监察要求1)设备的绝缘监察装置绝缘监察水平应满足表10-1-6的规定。表10-1-6绝缘水平整定值输出电压V普通绝缘监察装置kΩ输出电压V普通绝缘监察装置kΩ22025481.711072)当设备直流系统发生接地故障（正接地、负接地或正负同时接地）其绝缘水平下降到低于表10-1-6规定值时，应满足以下要求：设备的绝缘监察应可靠动作能直读接地的极性；设备应发出灯光信号并具有远方信号触点以便引接屏（柜）的端子。(2)电压监察要求设备内的过压继电器电压返回系数应不小于0.95，欠压继电器电压返回系数应不大于1.05。当直流母线电压高于或低于规定值时应满足以下要求：设备的电压监察应可靠动作；设备应发出灯光信号，并具有远方信号触点以便引接屏（柜）的端子；设备的电压监察装置应配有仪表并具有直读功能。（3）闪光报警要求当用户需要时，设备可设置完善的闪光信号装置和相应的试验按钮。(4)故障报警要求当交流电源失压（包括断相），充电浮充电装置故障或蓄电池组熔断器熔断时，设备应能可靠发出报警信号。17．微机监控装置的要求控制程序监控装置应具有充电、长期运行、交流中断的控制程序（示意图见图10-1-4）。（2）显示及报警功能1）监控装置应能显示控制母线电压，动力母线电压、充电电压、蓄电池组电压、充电浮充电装置输出电流等参数。2）监控装置应能对其参数进行设定、修改。若发现下列状态：交流电压异常、充电浮充电装置故障、母线电压异常、蓄电池电压异常、母线接地等，应能发出相应信号及声光报警。其保护及报警功能应符合第16项的规定。（3）三遥功能监控装置内应设有通信接口，实现对设备的遥信、遥测及遥控。18、电磁兼容性（抗扰度）振荡波抗扰度要求装有微机监控装置或高频开关电源的设备应能承受试验严酷等级为三级的振荡波抗扰度试验。(2)静电放电抗扰度要求装有微机监控装置或高频开关电源的设备应能承受试验严酷等级为三级的静电放电抗扰度试验。19．谐波电源装有高频开关电源的设备，交流输入端谐波电流含有率应不大于30％。10.1.2阀性式密封铅酸蓄电池技术条件10.1.2.1技术要求蓄电池的工作环境蓄电池在环境温度－10℃＋45℃条件下应能正常使用（推存使用的温度为5℃～30℃）。蓄电池结构一般结构：蓄电池由正极板、负极板、隔板、槽、盖、安全阀、汇流条、端子、电解液等组成。蓄电池结构应保证在使用寿命期间，不得渗漏电解液。蓄电池槽、盖、安全阀、极柱封口剂等的材料应具有阻燃性。蓄电池极性应与极性标志一致。正、负极端子应便于用螺栓连接，其极性，端子外形尺寸应符合厂家产品图样。蓄电池正极板厚度不得低于3.5mm。3．外观蓄电池的外观不应有裂纹、变形及污迹。4．开路电压蓄电池组中各蓄电池的开路电压最大最小电压差值不得超过表10-1-7规定值。表10-1-7开路电压最大最小压差值V标称电压开路电压最大最小电压差值20.0360.04120.065．蓄电池连接条压降蓄电池间的连接条电压降应不大于8mV。6．气密性蓄电池除安全阀外，应能承受50kPa的正压或负压而不破裂、不开胶，压力释放后壳体无残余变形。7．安全阀动作蓄电池在使用期间安全阀应自动开启闭合，闭阀压力应在1kPa～10kPa范围内，开阀压力应在10kPa～49kPa范围内。8．蓄电池组容量蓄电池组按规定方法试验，10h率容量应在第一次循环不低于0.95C10，第5次循环应达到C10，放电终止电压应符合表10-1-8规定。表10-1-8放电终止电压V标称电压蓄电池放电终止电压21.8065.25(1.75×3)1210.5(1.75×6)9．大电流放电畜电池以30I10的电流放电1min，极柱不应熔断，其外观不得出现异常。10．荷电保持能力蓄电池静置90d后其荷电保持能力不低于80％。11．密封反应效率蓄电池密封反应效率应不低于95％。12．防爆性能蓄电池在充电过程中，蓄电池外部遇明火时，不应内部爆炸。13．蓄电池组事故冲击放电能力蓄电池组（220V系统）以预放电流放电1h后，叠加冲击电流放电1次，冲击电流应符合表10-1-9规定。冲击放电时蓄电池组端电压应不低于202V。表10-1-9预放电流、冲击电流标称电压V预放电流A冲击电流A每组电池数量只122I1022I101962I1022I103821I108I1010414．耐过充电能力蓄电池用0.3I10电流连续充电160h后，其外观应无明显变形及渗液。15．过充电寿命标称电压2V蓄电池过充电寿命不应低于210d.称标电压6V及以上的蓄电池过充电寿命不应低于180d。16．封口剂性能蓄电池在－30℃~65℃温度范围内，封口剂不应有裂纹与溢流，密封性应符合第6项的规定。17．蓄电池组放电特性曲线蓄电池组应具有1I10充放电曲线。蓄电池组应具有2I10、3I10、（4I10）、（5I10）、（10I10）放电曲线。（3）蓄电池组应具有不同放电电流放电1h后，叠加不同冲击电流（时间为0.5S）的特性曲线。放电电流：O、1I10、2I10、3I10、(4I10)、(5I10)；冲击放电电流：0～15I10、(20I10)、(25I10)、(30I10)。注：蓄电池容量≤100Ah时，冲击放电电流在0～25I10任选6点。18.内阻值制造厂提供的蓄电池内阻值应与实际测试的蓄电池内阻值一致，允许偏差范围为±10％。19.浮充蓄电池组运行电压偏差值（现场试验）蓄电池组在正常浮充状态下运行3～6个月，蓄电池端电压与平均值的偏差应不大于表10-1-10规定值。表10-1-10浮充运行电压偏差值V标称电压偏差值2±0.0512±0.320.制造厂家应提供的参数值范围及特性曲线⑴蓄电池的浮充电压值及范围。⑵蓄电池浮充电电流值及范围。⑶蓄电池的充电（恒压）电压值及范围。⑷蓄电池的充电电流值及范围。⑸浮充电压与温度关系曲线。⑹蓄电池容量与温度关系曲线。⑺蓄电池运行时正常的充放电周期。10.1.3蓄电池用整流逆变设备技术条件10.1.3.1使用条件1.正常使用的环境条件⑴使用场所：户内；⑵海拔：1000m及以下；⑶周围空气温度：－5℃～＋40℃；⑷相对湿度：日平均不大于95％，月平均不大于90％；⑸安装使用地点无强烈振动和冲击，无强电磁干拢，外磁场感应强度不得超过0.5mT；⑹安装垂直倾斜度不超过5％；⑺使用地点周围无严重尘土、爆炸危险介质、腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体、导电微粒和严重的霉菌。2.正常使用的电气条件⑴频率变化范围：50Hz±1Hz；⑵交流电网电压波动范围：380V电网为342V～437V、220V电网为198V～253V；⑶交流电网电压不对称度不超过5％；⑷交流电网电压波形应为正弦波，非正弦含量不超过10％。3.特殊使用条件超过使用条件，由用户与制造厂协商解决。10.1.3.2基本技术参数1.基本参数⑴直流额定电压：115V、230V；⑵直流标称电压：110V、220V；⑶逆变设备直流输入电压范围：蓄电池组供电时，电压波动范围为额定值（单个蓄电池额定电压值与串联个数的乘积）的±15％；⑷整流逆变设备额定直流电流：10、20、30、40、50、80、100、125、160、200、250、315、400A。⑸整流、逆变稳流精度：见表10-1-11；表10-1-11整流逆变设备主要技术参数项目名称整流逆变类别相控整流逆变设备高频开关整流逆变设备整流、逆变稳流精度≤2％≤1％逆变效率≥70％≥80％⑹噪声：高频开关整流逆变设备不大于60dB(A)，相控整流逆变设备不大于65dB(A)；⑺逆变注入电网2次～19次谐波的电压总谐波畸变率应不大于5％，满足GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波标准》的要求；⑻逆变注入电网电流的2次～19次各高次谐波允许含有量均不应超过5％（相控型不应超过30％）。2.整流逆变设备型号及含义。□□□□□－□/□额定直流电压（V）额定直流电压（V）设计序号（1、2、3）额定直流电流（A）1)设计序号（1、2、3）额定直流电流（A）1)微机监控（W）微机监控（W）逆变放电（F）逆变放电（F）整流充电（C）整流充电（C）整流逆变类别（相控型用K、高频开关模块用G）整流逆变类别（相控型用K、高频开关模块用G）1)如整流与逆变额定电流不相同，则增加逆变额定电流值，并用圆括号括上。说明：a)设计序号：1－普通型相控整流逆变：2－微机型相控整流逆变；3－微机型高频开关整流逆变。b)若整流逆变设备不带微机监控（普通型），型号编制框图中第四个方框就不出现。例如一套整流逆变设备直流输出电流为100A，直流输出额定电压为230V，设计序号为1，则该套电力系统用整流逆变设备型号表示为KCF1－100/230。若该套整流逆变设备采用微机监控，设计序号为2、3，型号表示为KCFW2－100/230，GCFW3－100/230。若整流额定电流为30A而逆变额定电流为10A，型号表示为GCFW3－30（10）/230。10.1.3.3技术要求1.电气参数相控整流逆变型、高频开关整流逆变型两类整流逆变设备的主要技术参数应达到表10－1－11中的规定。2.逆变要求（1）恒流逆变额定电流为蓄电池的标准放电电流值1I10（即0.1C10A）.放电容量采用安时计量。（2）蓄电池组逆变时，具备下列条件之一，逆变运行应终止：1)端电压为1.8V×N（N为单体蓄电池个数），若50％放电时，终止电压为1.95V×N；2)其中某一单体蓄电池电压降至1.8V；3)某一分组蓄电池电压降到某一整定值时。（3）微机型整流逆变设备在运行中，蓄电池的端电压能自动检测，并具有自动报警、自动停机和自动打印等功能。3.保护功能(1)整流逆变设备在逆变运行中，遇电网失电或交流缺相时，速断保护装置应可靠动作。(2)整流逆变设备应有限流、过流、限压保护功能。4.报警功能整流逆变设备交流电源侧的过压、欠压、缺相、失电均应报警。直流电源侧的控制母线电压过低与过高、绝缘降低、熔断器熔断、模块状态异常等均应报警。5.显示及检测功能整流逆变设备均能测量和显示蓄电池电源电压及充电电流、逆变放电电流等。带有安时计的整流逆变设备还能测量和显示充电及放电安时数值。6.三遥功能微机型整流逆变设备应具有遥信、遥测、遥控功能。7.接口及运行曲线整流逆变设备电气接口方框图见图10-1-5和图10-1-6，运行整定参数曲线见图10-1-7，蓄电池组逆变放电参数曲线见图10-1-8。8.柜体和外观柜体和外观应按DL/T459-2000《电力系统直流电源柜订货技术条件》中规定的要求设计。图10-1-5KCFW3型微机型相控整流逆变设备电气接口方框图图10-1-6GCFW3型微机型高频开关整流逆变设备电气接口方框图图10-1-8铅酸蓄电池组逆变放电参数曲线图10-1-7KCFW、GCFW型微机型整流逆变设备（铅酸蓄电池组）运行整定参数曲线PAGE6510.1.4电力用高频开关整流模块技术条件10.1.4.1型号与基本参数1.型号GKM□□－□/□直流标称电压（V）直流标称电压（V）设计序号，用阿拉伯数字表示模块额定直流电流（A）设计序号，用阿拉伯数字表示模块额定直流电流（A）冷却方式：F－风冷冷却方式：F－风冷模块型结构，用汉语拼音第一大写字母M表示“模块模块型结构，用汉语拼音第一大写字母M表示“模块”开关，用汉语拼音第一个大写字母K表示“开关，用汉语拼音第一个大写字母K表示“开关”高频，用汉语拼音第一个大写字母G表示“高频，用汉语拼音第一个大写字母G表示“高频”2.基本参数⑴交流电源标称电压：单相220V；三相380V。⑵额定频率：50Hz。⑶直流标称电压：48、110、220V。⑷直流额定电压：50、110、230V。⑸模块直流额定电流：5、10、15、20、25、30、40、50、80、100、200A。⑹稳流精度：±1％、±0.5％。⑺稳压精度：±0.5％。⑻纹波系数：0.5％。⑼均流不平衡度：±5％。3.负荷等级负荷等级为一级（连续输出额定电流）。10.1.4.2通用技术要求1.正常使用的环境条件⑴海拔2000m及以下。⑵周围空气温度－10℃～＋40℃。⑶日平均相对湿度不大于95％，月平均相对湿度不大于90％。⑷安装使用地点无强烈振动和冲击，无强电磁干扰。⑸使用地点不得有爆炸危险介质，周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体及导电介质。2.正常使用的电气条件(1)交流电源电压波动范围不超过±15％的标称电压。220V（单相）波动范围：187V～253V。380V（三相）波动范围：323V～437V。(2)交流电源频率变化范围不超过50×（1±5％）Hz。3.安全要求应符合GB17478－1998《低压直流电源设备的特性和安全要求》中4.1、4.3、4.5、4.6和4.7.1、4.7.2的规定。4.绝缘电阻产品输入回路对地，输出回路对地、输入对输出之间绝缘电阻应不小于10MΩ。5.工频耐压产品各带电回路，按其工作电压应能承受表10-1-12所规定、历时1min的工频耐压试验，试验过程中应无绝缘击穿和闪络现象。表10-1-12绝缘试验的试验等级额定绝缘电压U1额定工作电压交流均方根值或直流V工频电压kV冲击电压kV≤601.0160<U1≤3002.05300<U1≤5002.5126.冲击电压产品各带电回路，按其工作电压应能承受表10-1-12所规定标准雷电波的短时冲击电压试验。试验过程中应无击穿放电。7.电气技术性能⑴产品的电气技术性能应符合DL/T459－2000《电气系统直流电源柜订货技术条件》、DL/T5120－2000《小型电力工程直流系统设计规程》的规定。具有自动稳流、稳压、均流、限流性能，并应具有软启动特性。⑵直流输出电压调节范围应为其标称值的90％～130％，也可根据用户要求设置。⑶稳流精度：当交流电源电压在标称值的±15％范围内变化、直流输出电压在调节范围内变化时，直流输出电流在额定值的20％－100％范围内任一数值上应保持稳定，产品的稳流精度应不大于±1％或±0.5％的规定。⑷稳压精度：当交流电源电压在标称值±15％范围内变化、直流输出电流在额定值的0～100％范围内变化时（电阻性负载），直流输出电压在调节范围内任一数值上应保持稳定，产品的稳压精度应不大于±0.5％。⑸纹波系数：当交流电源电压在标称值的±15％范围内变化，电阻性负载电流在额定值的0～100％范围内变化时，直流输出电压在调节范围内任一整值上，产品的纹波系数应不大于0.5％。⑹噪声：在正常运行带额定电流电阻性负载时，所产生的噪声[环境噪声不大于40dB(A)]，自冷式模块的噪声应不大于50dB(A)，风冷式模块的噪声应不大于50dB(A)。⑺限流及限压性能1)当输出直流电流在50％～110％额定值中任一数值时，应能自动限流，降低输出直流电压；并当过载或短路排除以后，能自动地将输出直流电压恢复到正常值工作。2)当输出直流电压上升到限压整定值时（130％标称电压可调），应能正常工作，并当恢复到正常负载条件以后，能自动地将输出直流电流复到正常值工作。⑻效率与功率因数：整流楼块效率应不低于90％，功率因数应不小于0.9。⑼并机均流性能：在多个模块并联工作状态下运行时，各模块承受的电流应能做到自动均分负载，实现均流；在2台及以上模块并联运行时，其输出的直流电流为额定值时，均流不平衡度应不大于±5％额定电流值。⑽保护及信号功能1)交流输入过、欠压保护：当交流输入电压超过规定的波动范围时（220V（单相）波动范围为187V～253V。380V（三相）波动范围为323V～437V），整流模块应自动进行保护并延时关机，当电网电压正常后，应能自动恢复工作。2)直流输出过、欠压保护：应设置直流输出过、欠压保护，其整定值可由制造厂根据用户要求整定。当直流输出电压值超过整定值时，应进行保护（报警或关机），故障排除后，应能人工恢复工作。3)过电流保护：其整定值可由制造厂根据用户要求整定。当直流输出电流超过整定值时，应进行保护（报警或关机），过流消失，应能正常工作。4)信号功能：应能发交流失电，过、欠压；直流输出过，欠压，过流；整流模块故障信号，并应具备外引接点输出或标准通信接口。⑾温升：在额定负载下长期连续运行，模块内部各发热元器件及各部位的温升应不超过表10-1-13中的规定。表10-1-13模块各部件极限温升K部件或器件极限温升整流管外壳（散热器）70MOS（IGBT）管衬板70高频变压器、电抗器80电阻元件25（距外表30mm处）与半导体器件的连接处70与半导体器件的连接处的塑料绝缘线25印刷电路板铜箔20⑿振荡波抗扰度：应能承受GB/T17626.12－1998《电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验》中规定的三级振荡波抗扰度。⒀静电放电抗扰度：应能承受GB/T17626.2－1998《电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验》中规定的三级静电放电抗扰度。⒁谐波电流含量：在模块输入端施加额定频率的交流电源标称电压时，在交流输入端产生的各高次谐波电流含有率应不大于30％。⒂软启动时间：软启动时间可根据用户要求设定，一般为3～8S。⒃平均故障间隔时间（MTBF）：在额定输入、额定输出功率和常温的环境下，MTBF应不小于40000h.8.模块结构及外观要求⑴模块外形尺寸和重量，由“企业标准”予以规定。⑵模块的外壳应采用防锈蚀、防老化、防火、不产生有害气体，具有一定强度，不易变形的材料制作。⑶模块冷却方式为自冷式或风冷式。⑷模块外壳应完好无损，四周无突出异物，平整光滑，应适应电力系统屏柜的安装要求。模块正面应朝向巡视和操作者，应能带电更换。⑸模块应设置报警信号。根据用户要求，模块正面可设置开/关机、均/浮充转换操作按键，操作按键应安装整齐牢固。信号灯具标字符号应正确、整齐、完整。⑹模块背面应方便接线、行线和试验；交流输入电源、直流输出电源、通信接口等接线端子应正确完整，标字符号明确清晰。⑺模块之间的连接及对外连接应采用接触紧固，不易松动的插头和抗干扰、能屏蔽的多芯连接电线、电缆。⑻模块背面应有明显接地标志，应通过屏柜可靠接地。⑼多台模块安装时，应满足其通风散热要求。⑽模块内、外部的各部件、元器件的安装，应符合GB17478－1998《低压直流电源设备的特性和安全要求》中4.5、6.3的规定要求。电力用直流电源监控装置技术条件型号与基本参数型号ZJK─/适用类别代号功能范围代号配置类别代号设计序号“直流电源监控装置”代号配置类型－监控装置按适用的蓄电池和充电装置配置分为3类，其代号及含义如下：Ⅰ－1组蓄电池加1套充电装置；Ⅱ－1组蓄电池加2套充电装置（其中1套充电装置可退出）；Ⅲ－2组蓄电池加3套充电装置，即2组蓄电池加2套充电装置和1套公用的充电装置。功能范围－监控装置按照监控功能及其专用监测装置的配置分为3类，其代号及含义如下：A－装置除具有充、放电监控、系统工况监测功能外，尚具有绝缘监测功能和蓄电池监测功能；B－装置具有充、放电监控、系统工况监测功能，具有与专用直流绝缘检测装置（10.1.5.5）和蓄电池检测装置（10.1.5.6）的通信接口和系统、支路绝缘状态和蓄电池状态显示功能；C－装置仅具有充、放电监控和系统工况监测功能。适用类别－监控装置按适用的充电装置类别分为2类，其代号和含义如下：G－适用于高频开关整流模块充电装置；K－用于晶闸管充电装置。基本参数基本要求监控装置的基本参数应满足DL/T5044-2004《电力工程直流系统设计技术规定》中6.2、7.2、DL/T5137-2001《电测量及电能计量装置设计技术规程》中5.1～5.3、DL/T5149-2001《220kV～500kV变电所计算机监控系统设计技术规程》中5.5、DL5002-1991《地区电网调度自动化数据技术规程》中3.3和DL5003-1991《电力系统调度自动化设计技术规程》中3.2的要求。检测容量及采集周期模拟量：16路；开关量：16路（可扩展）；状态变化量采集周期：≤1s；异常报警量采集周期：≤0.5s。检测范围绝缘电阻：0Ω～999kΩ；温度：-5℃～+60℃；电压：AC0V～500V；DC0V～400V。（4）直流电压调节范围220V：176V～286V（360V）；110V：88V～143V（180V）。（5）充电时间调节范围：0h～99h。（6）监测精度绝缘电阻：母线测量允许偏差为绝缘报警整定值的±5％，支路为±10％；直流电流：在额定电流的20％～100％范围内，测量误差为±2％；直流电压：在额定电压的90％～130％范围内，测量误差为±0.5％。报警精度：为整定值的±2％。A/D转换误差：不大于0.5％。遥信正确率：不小于99％。平均无故障时间（MTBF）：正常运行环境下，不少于5000h。基本功能要求。基本要求监控装置的基本要求应满足标准DL5002-1991《地区电网调度自动化数据技术规程》中3.2、3.3、DL5003-1991《电力系统调度自动化设计技术规程》中3.2、DL/T5136-2001《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》中7.6、DL/T5103-1999《35kV～110kV无人值班变电所设计规程》中6.9和DL/T459-2000《电力系统直流电源柜订货技术条件》中5.17的要求。信息采集、处理管理功能模数转换的精度、线性度应满足DL/T630-1997《交流采样远动终端技术条件》和本技术条件中基本参数的要求。显示功能监控装置应显示下列信息：直流系统母线电压；蓄电池组输出电压、电流；充电装置输出电压、电流；直流母线电压过高、过低；直流系统接地及其位置；充电装置运行方式切换、装置故障；馈线故障、跳闸；直流系统画面。数据显示应实时、准确、可靠、清晰，并具备各种信息传输手段，提供打印接口。控制功能监控装置能对蓄电池、充电装置等直流设备的运行方式进行设定。根据设定，对被监控设备的控制、调节和运行方式变更实施正确管理，并可实现自动和手动控制选择。管理功能监控装置应能对系统内的蓄电池、充放电装置、主要馈线等监控设备的运行方式、参数设定、更改及其建立、扩充、增加和删除实施管理。安全管理监控装置能保证系统操作过程的安全，应执行操作命令，明确操作人员权限范围，并执行安全操作规程。操作过程应有记录，并可打印输出。保护和故障管理应根据被监控设备的工作状态和参数变化趋势，及时、准确判断异常或故障类型，并自动实施异常工况限制、故障保护和声光报警显示功能；报警应分为紧急报警和一般报警两类。系统异常或故障时应自动或人工转入报警画面，并能打印故障类型、故障位置和故障时间；监控装置应提供用于信号报警输出的无源触点。通信功能监控装置能与监控中心远程上位机进行通信，通过上位机实现遥信、遥测。监控装置应提供满足用户要求的通信接口（表10-1-16）和通信规约。通信接口应用标准接口或光纤通信接口。通信规约应符合DL451-《循环式远动规约》或DL/T634-2002《运动设备及系统第5部分：传输规约》的基本要求,并应与装置所在中心监控网络的规约协调。通信规约应选用国际标准规约和国家标准规约。自检和人机对话功能监控装置应具有在线诊断能力和人－机联系功能，并符合DL/T5149-2001《220kV～500kV变电所计算机监控系统设计技术规程》中6.13和6.14的要求。电气与安全性能要求监控装置的电气和安全性能应满足DL/T5136-2001《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》中13.3、13.4和JB/T5777.4-2000《电力系统直流电源设备通用技术条件及安全要求》中7.4～7.7的要求。监控装置应具备实时性、可靠性、友好性、扩充性和互连性。运行参数和运行方式应具有自适应性：按照设定、浮充电电压、电流和均衡充电电压、电流可随温度改变实现自动调整；根据设定，能实现正常工作方式下的浮充→均衡充电和均衡充电→浮充电的自动转换；异常工作方式下和事故状态下的浮充电→均衡充电和均衡充电→浮充电的自动转换;手动工作方式下的浮充电→均衡充电和均衡充电→浮充电的转换。监控装置能承受表10-1-14所规定的严酷等级的抗扰度试验，试验后产品性能应满足监测精度、报警精度、A/D转换误差和基本功能要求。表10-1-14抗扰度试验项目序号项目名称耐受严酷等级执行标准11MHz和100kHz振荡波3GB/T1726.122静电放电3GB/T1726.23射频电磁场辐射待定GB/T1726.34电快速瞬变脉冲群振荡波待定GB/T1726.45浪涌（冲击）待定GB/T1726.56射频场感应的的传导骚扰待定GB/T1726.67工频磁场待定GB/T1726.88阻尼振荡磁场待定GB/T1726.109电压短时中断0GB/T1726.11绝缘性能绝缘电阻监控装置下列部位的绝缘电阻应满足表10-1-15的规定：各独立电路与地之间；无电气联系的各电路之间。表10-1-15绝缘电阻和耐受电压值额定绝缘电压UiV绝缘电阻MΩ工频耐受电压值kV冲击耐受电压值kV≤60≥101.0（1.5）160＜Ui≤3002.0（3.0）5注：括号内数据为直流介质强度试验值。工频耐压和冲击耐压监控装置各电路对地之间，应能承受表10-1-15规定的工频耐压和冲击耐压试验。高低温试验不加激励量的监控装置应能耐受-5℃下的低温试验和+40℃下的高温试验。实验结束后，应在标准大气条件下恢复2h～3h后检查试品性能，不应出现不可恢复的损坏，其性能应满足基本功能要求。振动（正弦）振动响应、振动耐久装置应能承受IEC60255-21-1：1993《电气继电器第21部分测量继电器和保护设备的振动、撞击、颠簸和抗振试验第1节振动试验（正弦的）》中3.2.1规定的严酷等级为1级的振动响应试验和3.2.2规定的严酷等级为1级的振动耐久试验，试验期间及试验后的装置性能应符合该标准5.1和5.2规定的要求。冲击、碰撞冲击响应、冲击耐久、碰撞装置应能承受GB/T14537-1993《量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验》中4.2.1、4.2.2、4.3规定的严酷等级为1级的冲击响应、冲击耐久和碰撞试验，试验期间及试验后的装置性能应符合该标准5.1、5.2规定的要求。设计和结构监控装置的外形尺寸和安装尺寸应符合GB/T7267-《电力系统二次回路控制、保护屏及柜基本尺寸系列》的要求，并适应电力系统屏柜的安装要求。监控装置的外壳应采用防锈蚀、阻燃、防潮、不变形、具有足够的机械强度、不产生有害气体的材料制作。外壳应平整光滑、无突出异物。外壳防护等级应不低于IP30。监控装置的正面应朝向操作者。装置能在系统带电工况下更换电器插板。监控装置面板的操作按键、指示、信号灯等元件应选用符合国家或行业相关标准的产品，应布置整齐、美观、安装牢固、字符正确、清晰。监控装置的背面应能方便接线、检测和试验、电源输入、信号输入、输出接口等接线端子应正确、完整、端子定义、标志、符号应明确、清晰、耐久。连接电缆应采用屏蔽良好的多芯电缆。端子和引线应采用阻燃型产品。监控装置的背部应具有接地端子，并有明显的标志，通过外壳可靠接地。表10-1-16直流电源系统I/O接口表名称直流柜或就地直流系统监控装置厂、站监控系统开关量模拟量开关量模拟量开关量模拟量1蓄电池组及其回路（按每组蓄电池统计）1.1蓄电池组电流√√√1.2蓄电池组电压√√√1.3蓄电池组放电试验电流√1.4蓄电池组回路开关状态√√√1.5蓄电池组回路开关事故跳闸√√√1.6蓄电池组过充电△△1.7蓄电池温度△△1.8蓄电池室温度△△2充电装置（按每套充电装置统计）2.1充电装置直流输出电压√√△2.2充电装置直流输出电流√√△2.3充电装置直流侧开关状态√√△2.4充电装置交流侧开关状态√√△2.5充电装置直流侧开关事故跳闸√√√2.6充电装置故障√√△2.7整流模块过热△△△2.8交流电源自动切换√√√3直流母线及绝缘监测装置（按每段母线统计）3.1直流母线电压√√√3.2直流母线电压异常√√√3.3直流系统接地√√√3.4绝缘监测装置故障√√△3.5母线分段开关状态√√△4直流馈线4.1重要馈线开关状态√√△4.2重要馈线开关跳闸√√√注：1.表中“√”表示该项应列入。2.表中“△”表示该项有条件时或需要时可列入。直流绝缘检测装置的技术要求直流系统发生接地故障或绝缘电阻低于整定值（见表10-1-17）时，直流绝缘检测装置应可靠动作。表10-1-17绝缘电阻整定值系统电压V绝缘整定值kΩ220251107481.7装置应能测量出直流系统一极或二极绝缘下降和绝缘电阻数值，当低于整定值时应能发出报警信号。检测直流系统支路绝缘的绝缘监测装置应具有以下功能：在线巡检直流支路绝缘状况；显示并记录接地支路编号、极性绝缘电阻值（测量误差不大于整定值的10％）及发生时间；分别或同时检测直流母线正极、负极绝缘状况，显示并记录接地母线的极性、电阻值及发生时间；具备直流母线的电压监察功能，显示并记录母线电压数值（测量误差不大于整定值的0.5％），具有母线电压越限报警功能；具有直流系统绝缘电阻、母线电压越限定值的设定功能；具有报警延时、信号解除功能和延时断开支路功能（选择项）；检测馈线支路数应大于32路，采用传感器，应减少支路电容影响，安装方便；满足与电源监控装置或上位机的通信要求，具有标准的通信接口和通信规约，具有无源输出触点。蓄电池检测装置的技术要求能在蓄电池浮充电工况下，在线监测单体（或分组）蓄电池的电压值，当电压异常并偏离设定值时应能显示和报警。能在蓄电池均衡充电工况下，在线监测单体（或分组）蓄电池的电压值，当电压异常并偏离设定值时，应能显示和报警。能在线检测蓄电池充放电曲线，自动检测蓄电池内电阻值（选择项）。蓄电池在正常运行工况下，能监测、记录并显示蓄电池温度。能检测蓄电池放电安时数（选择项）。应具有巡检功能。满足与电源监控装置的通信要求，具有标准的通信接口和通信规约。具有无源输出触点。低电压或过电压报警电压值可根据蓄电池类型、环境温度自行设定。蓄电池异常或故障时，能显示蓄电池顺序号及单个蓄电池电压。GZD、GZDW系列直流电源柜型号及规格GZD、GZDW系列直流电源柜10个主接线方案适用范围表10-1-18列出了10个主接线方案的适用范围表10-1-18GZD、GZDW系列直流电源柜10个主接线方案适用范围序号产品型号说明适用范围1GZD30、GZDW30单母线分段、单组电池、二台双线输出充电浮充电装置，控制母线与动力母线合二为一，无降压回路发电厂或大型变电站2GZD31、GZDW31单母线、单组电池、二台双线输出充电浮充电装置，控制母线与动力母线合二为一，无降压回路发电厂或大型变电站3GZD32、GZDW32单母线分段、单组电池、二台双线输出充电浮充电装置，控制母线与动力母线分开，有自动和手动调压装置10～220kV变电站、中小型发电厂4GZD33、GZDW33单母线、单组电池、二台三线输出充电浮充电装置，控制母线与动力母线分开，有自动和手动调压装置10～220kV变电站、中小型发电厂5GZD34、GZDW34单母线分段、单组电池、二台三线输出充电浮充电装置，控制母线与动力母线分开，有自动和手动调压装置10～220kV变电站、中小型发电厂6GZD35、GZDW35单母线、单组电池、二台三线输出充电浮充电装置，控制母线与动力母线分开，有自动和手动调压装置10～220kV变电站、中小型发电厂7GZD40、GZDW40单母线、双组电池、三台双线输出充电浮充电装置，控制母线与动力母线合二为一，无降压装置重要发电厂或大型变电站8GZD41、GZDW41单母线、双组电池、二台双线输出充电浮充电装置，控制母线与动力母线分开，有自动和手动调压装置10～220kV变电站、中小型发电厂9GZD42、GZDW42单母线分段、双组电池、三台双线输出充电浮充电装置，控制母线与动力母线分开，有自动和手动调压装置重要发电厂、重要大中型变电站10GZD43、GZDW43单母线、双组电池、二台三线输出充电浮充电装置，控制母线与动力母线分开，有自动和手动调压装置10～220kV变电站、中小型发电厂GZD、GZDW系列直流电源柜选型规格参数表10-1-19列出了110V直流电源柜的选型规格参数。表10-1-20列出了220V直流电源柜的选型规格参数。GZD、GZDW系列直流电源柜原理接线GZD、GZDW系列直流电源柜常用的电气原理接线见图10-1-9及图10-1-10。GZD、GZDW系列直流电源柜的降压装置展开图见图10-1-11，及图10-1-12。绝缘监察装置展开图见图10-1-13及图10-1-14。电压监察装置展开图见图10-1-15及图10-1-16。表10-1-19110V直流电源柜选型规格参数表项目型号规格交流输入控制母线合闸母线直流电动机起动脉冲负荷蓄电池所需柜（屏）数电压（V）容量（kV·A）最大经常性负荷电流（A）事故时负荷馈出路数合闸冲击负荷馈出路数阀控式密封铅酸电池时间（s）电流（A）时间（s）电流（A）时间（s）电流（A）单电池组双电池组GZD、GZDW-10/110380V±10％281＜7.54～60.3＜1204～61～305022GZD、GZDW-20/110310＜15＜24020022GZD、GZDW-40/1104.515＜300.3～0.5＜480100～40022GZD、GZDW-60/110720＜45200～5005～623GZD、GZDW-80/110825＜6023GZD、GZDW-100/1101030＜7033GZD、GZDW-120/1101135＜85200～70034GZD、GZDW-150/1101340＜11034GZD、GZDW-200/1101545＜15044GZD、GZDW-250/1101750＜18045GZD、GZDW-300/1102260＜22045GZD、GZDW-350/1102570＜260400～10004GZD、GZDW-400/1103080＜3005GZD、GZDW-500/11037100＜3705GZD、GZDW-600/11042120＜4505GZD、GZDW-800/11055150＜6006GZD、GZDW-1000/11070200＜8006注：如增加合闸整流器，需增加一面柜。表10-1-20220V直流电源柜选型规格参数表项目型号规格交流输入控制母线合闸母线直流电动机启动脉冲负荷蓄电池所需柜（屏）数电压（V）容量（kV·A）最大经常性负荷电流（A）事故时负荷馈出路数合闸冲击负荷馈出路数阀控式密封铅酸电池时间（s）电流（A）时间（s）电流（A）时间（s）电流（A）单电池组双电池组GZD、GZDW-10/220380V±10％381＜7.54～80.3～0.5＜1201～305023GZD、GZDW-20/220510＜15＜24020023GZD、GZDW-40/220815＜30＜480100～40023GZD、GZDW-60/2201220＜45200～5004～834GZD、GZDW-80/2201425＜6034GZD、GZDW-100/2201830＜7034GZD、GZDW-120/2202035＜85200～70034GZD、GZDW-150/2202340＜11046GZD、GZDW-200/2202845＜15046GZD、GZDW-250/2203350＜18058GZD、GZDW-300/2204060＜22058GZD、GZDW-350/2204670＜260400～10005GZD、GZDW-400/2205480＜3006GZD、GZDW-500/22068100＜3706GZD、GZDW-600/22082120＜450GZD、GZDW-800/220105150＜600GZD、GZDW-1000/220130200＜800注：如增加合闸整流器，需增加一面柜。图10-1-9GZD32系列铅酸直流电源柜电气原理图图10-1-10GZD33系列铅酸直流电源柜电气原理图图10-1-11降压装置展开图一图10-1-13绝缘监察装置展开图一图10-1-12降压装置展开图二图10-1-12降压装置展开图二图10-1-14绝缘监察装置展开图二图10-1-15电压监察装置展开图一图10-1-16电压监察装置展开图一UPS电源UPS电源构成UPS电源（静态交流不停电电源）装置是一种用于连续供电的，以电力变流器构成的静止型电源设备。由可控硅整流器、逆变器、交流静态开关和蓄电池组等组成、其作用是保证向重要负载不间断地供电，并改善对负载的供电质量。UPS电源用途UPS电源正常运行时，由市电交流电源经整流器整流变为直流，并通过充电器对蓄电池组进行充电。再经逆变器输出优质的交流电源对用电设备供电。当市电突然停电时，UPS电源装置自动转换到蓄电池组，蓄电池组放电经逆变器对重要用电设备供电。由于UPS电源装置与市电电网经直流储能环节隔离，排除了市电瞬变干扰，并连续不间断地供给重要负载用电，保证了重要设备安全可靠地连续稳定地正常运行。对UPS电源装置的基本要求UPS电源的容量、规格小型UPS电源装置容量1kVA及以下；中型UPS电源装置容量2～15kVA；大型UPS电源装置容量20kVA及以上。输出容量最好按实际负载容量的1.3～1.5倍配置。常用的规格为1kVA、2kVA、3kVA、5kVA、6kVA、10kVA、12kVA、15kVA、20kVA等。小型UPS电源装置输入电压为交流单相220V，可用于微型计算机和精密电子仪器配套使用的备用电源。中型UPS电源装置输入电压一般为交流单相220V、10～15kVA的装置，输入电压也有三相380V的产品，广泛用于计算机系统、航空管理系统、卫星系统、精密仪器等系统中。大型UPS电源装置输入电压为三相220/380V，用于计算机系统、卫星通讯系统、网管控制系统、精密仪器仪表、高灵敏用电设备。提供连续、稳定、可靠、干净的交流电源。UPS电源装置对电网适应能力输入电压变化的适用范围为±15％，但在输入电压超过±10％时会使在线式UPS电源装置失去转旁路的功能。对电网电压波动范围过大的地区，最好在UPS电源装置前级配置适当的交流稳压设备。输入电压频率一般变化在50±0.5Hz以内，市电频率是相当稳定的，UPS电源逆变器的工作频率是必须与输入电压同步并锁相的，这是UPS电源在负载和逆变器故障时转旁路供电功能的最根本条件。输入功率因数低时，就在UPS电源从电网吸收有功率的同时，还要吸收无功功率，则增大系统的配置容量，影响系统的供电质量，降低UPS电源的工作效率，增大运行成本。电力部门对用电设备的输入功率因数要求在0.9以上，当不满足要求时，就必须配置无源或有源的功率因数补偿设备。输入电流谐波成分不仅是造成UPS电源输入功率因数低的直接原因，还对电网产生严重污染。应符合IEC1000-3-2《接入低压交流电网设备的谐波电流限值》和IEC1000-3-4谐波电流限值。IEC1000-3-2标准适用于输入电流≤16A的设备。IEC1000-3-4标准适用于输入电流＞16A的设备。表10-2-1IEC1000-3-2谐波电流限值谐波次数谐波电流最大允许值（A）32.351.1470.7790.40110.33130.2115≤n≤390.15×15n21.0840.4360.308≤n≤400.23×18nIEC1000-3-2标准适用于输入电流≤16A的设备。表10-2-2IEC1000-3-4谐波电流限制标准谐波次数谐波电流允许值（In/I1）％321.6510.777.293.8113.1132.0150.7171.2191.121≤0.6230.9250.827≤0.6290.7310.733≤0.6偶次≤0.8或≤0.6频率跟踪速率是指当市电频率变化时，逆变器工作频率跟踪市电频率变化的响应能力，以Hz/s表示，一般为1Hz/s。频率跟踪速率过大，逆变器对市电频率变化太敏感，造成逆变器工作频率不稳定或抖动；过小则逆变器对市电频率变化产生同步超差，当输出过载，逆变器发生故障或机内温度过高时，影响逆变转旁路动作的可靠性。UPS电源对环境应具有适应能力，包括环境温度、环境湿度、振动冲击、海拔高度、抗雷击能力及某些特殊的安装条件。UPS电源的主要电性能指标YD/T1095-2000《通信用不间断电源－UPS》标准中对UPS电源主要电性能指标作了规定，并做了分类处理。第三类指标：能满足负载要求的最低性能指标。一般性负载设备在此指标下可正常运行。第二类指标：UPS各类电性能指标能达到此类标准，算是比较好的产品。第一类指标：是当前UPS技术水平所能达到的或改进后能达到的最高水平。UPS电源的主要电性能指标见表10-2-3。表10-2-3主要电性能指标序号指标项目技术要求备注ⅠⅡⅢ1输入电压可变范围±25％±20％＋10％－15％2输入功率因数≥0.95≥0.90≥0.853输入电流谐波成分＜5％＜15％＜25％规定3～39次THDA4允许输入频率范围50Hz±4％5频率跟踪范围50Hz±4％可调6频率跟踪速率≤1Hz/s7输出电压稳压精度±1％±3％±5％8输出频率（50±0.5）Hz电池逆变工作方式9输出波形失真度≤2％≤3％≤5％线性负载10输出电压不平衡度≤5％11动态电压瞬变范围±5％电池逆变工作方式12瞬变响应恢复时间（ms）≤20≤40≤60电池逆变工作方式13输出电压相位偏差≤3°平衡线性负载14市电电池切换时间（ms）0＜4＜415旁路逆变切换时间（ms）＜1＜4＜4逆变器故障切换时16电源效率＞10kVA≥90％≤10kVA≥80％正常工作方式17输出功率因数≤0.818输出电流峰值系数≥3.1电池逆变工作方式19过载能力10min1min30s正常工作方式，过载125％20噪声（dB）＜55＜60＜7021并机负载电流不均衡度≤5％对有直接并机功能的UPSUPS电源的分类UPS电源按其工作方式可分为后备式、在线互动式、传统双变换在线式和Delta变换在线式。1.后备式UPS电源是指在电网正常供电时，由电网直接向负荷供电，当电网供电中断时，蓄电池对UPS电源的逆变器供电，并由逆变器向负荷提供交流电源，即逆变器总是处于后备供电状态。其特点是成本低、效率高，但输出电压和频率不稳定，转换中断。不适合高速通信及计算机应用。其电路结构框图见图10-2-1。图10-2-1后备UPS电路结构框图2.在线互动式UPS电源是指在电网正常供电，而其电压和频率在允许范围内，通过自动旁路开关由电网直接向负荷供电，当电网电压和频率不稳定，超过允许范围时，则市电通过整流逆变器向负荷供电。当电网电压、频率稳定在设定范围内，UPS电源又经自动旁路开关由电网直接向负荷供电。其特点是成本低，正常情况下效率高，输出电压稳定。但输出频率不稳定，存在转换时间（4ms）。不适合发电机组供电和市电不稳定环境，不适合高速通信及计算机应用。其电路结构框图见图10-2-2。图10-2-2在线互动式UPS电路结构框图3.在线式UPS电源平时是由电网通过其整流电路向逆变电路提供直流电源，并由逆变电路向负荷提供交流电源。当电网供电中断时，改由蓄电池经逆变电路向负荷提供交流电源。其特点是高质量电源输出；频率、电压稳定；零中断转换。但成本高、效率相对降低。适用于频率和电压不稳定的环境和高速通信及计算机应用。其电路结构框图见图10-2-3。它是在线式UPS电源的最初形式，故称之为传统双变换在线式。图10-2-3传统双变换在线式UPS电路结构框图Delta变换在线式UPS电源是把电网调节技术中的串并联有源滤波技术应用到UPS的电路结构中，保留了传统双变换在线式UPS电源的高性能输出指标，克服了其对电网产生污染和输出能力差的缺点，是一种性能更好的在线式UPS电源。其电路结构框图见图10-2-4。图10-2-4Delta变换在线式UPS电路结构框图不同结构形式UPS电源的主要性能比较不同类型UPS电源对电网的污染不同类型UPS电源对电网的污染程度不同，而功率越大，污染越严重。见表10-2-4。表10-2-4不同类型UPS对电网污染程度的比较UPS指标电网要求（相关标准）后备式在线互动式传统双变换式Delta变换式一般12脉冲整流高频整流输入功率因数≥0.95等于负载功率因数等于负载功率因数≤0.80.950.990.99输入电流谐波成分≤10％等于负载电流谐波成分等于负载电流谐波成分≥30％10％＜5％＜5％对电网能量利用率无功功率小则利用率高低低低一般高高与柴油发电机容量比2～4:12～4:12～4:12～4:11.5:11.5:1大功率传统双变换UPS电源由于它把多台负载设备的总功率集中起来整流滤波，它对电网的污染要比总容量相同的多台分散的非线性负载设备对电网的污染要严重得多。不同类型UPS电源的输出能力和可靠性UPS电源的输出能力的大小，实际上代表着UPS电源可靠性的高低。表10-2-5反映了不同类型UPS电源的输出能力和可靠性指标的区别。表中各项指标指市电正常时的情况，在电池逆变时各种类型的UPS电源没有本质上的差别。表10-2-5不同电路结构类型UPS输出能力和可靠性的比较可靠性及输出能力指标负载要求及相应标准后备式在线互动式中小功率传统双变换式大功率传统双变换式Delta变换式一般12脉冲整流整机效率越高越好98％98％80％～85％90％～92％＜90％＞95％负载电流峰值系数越大越好不限制不限制3:13:13:1＞5:1负载电流浪涌系数越大越好不限制不限制转旁路启动转旁路启动转旁路启动不限制允许的负载功率因数越宽越好不限制不限制-0.7-0.7-0.7市电-0.6～＋0.9电池-0.7逆变器长延时工作能力任意受热容量限制不限制不限制不限制不限制不限制过载能力150％1min强强150％1min150％1min150％1min200％1min不同类型UPS电源的输出电性能指标对UPS电源输出电性能指标的要求完全由负载决定，但不同类型UPS电源能达到的电性能指标却表现出明显的差别，决定了不同类型UPS电源的适用范围和品质的优劣。见表10-2-6。表10-2-6不同类型UPS输出电性能指标的比较输出性能指标负载要求及相应标准后备式在线互动式传统双变换式Delta变换式备注电压波形正弦波，准正弦波方波，准正弦波，正弦波正弦波正弦波正弦波电压稳定精度±5％～±10％±5％～±10％±5％～±10％±1％±1％电压波形失真度＜±5％与电网和负载有关与电网和负载有关＜3％线性负载＜5％非线性负载＜3％线性负载＜5％非线性负载瞬态电压动态范围±5％＜±5％＜±5％＜±5％＜±5％指输出电压幅值的变化量瞬态响应时间（ms）20～6010～2010～202020负载不平衡度100％100％100％指三相输出UPS三相电压幅值不平衡度≤5％≤1％平衡负载≤3％不平衡负载1％平衡负载1％不平衡负载市电－电池切换时间（ms）＜10≤10≤400逆变旁路切换时间（ms）＜2＜2并机负载不均衡度＜5％2％~5％1％双向抗干扰能力差差强，但UPS本身对电网产生干扰强输出单台容量（kVA）≤2≤51～80010～500根据市场已有产品UPS电源接线方案根据供电的可靠性、连续性、稳定性和电源容量及其他参数质量要求，UPS电源系统可分为：单一式UPS电源系统；并联式UPS电源系统；冗余式UPS电源系统。单一式UPS电源接线系统单一式UPS电源系统只有一台UPS电源，由整流器、逆变器、蓄电池和旁路开关组成，一般适用于中小容量的UPS电源。并联式UPS电源接线系统并联式UPS电源系统具有一台UPS电源和另一台UPS电源并联运行。要求两台UPS电源与市电旁路电源保持同步运行。正常时两台UPS电源同时向负荷供电，各供一半负荷，当一台UPS电源故障时，经交流静态开关自动切除故障UPS电源而不影响系统供电。此时另一台UPS电源承担全部用电负荷。在需要时用电负荷也可经交流静态开关自动切换到市电旁路电源供电，但此时供电主要技术指标将取决于市电，供电质量有所下降。冗余式UPS电源系统备用冗余式UPS电源系统：当运行中的UPS电源发生故障时，则瞬间经交流静态开关切换到备用UPS电源向负荷供电，并切除发生故障的UPS电源。并联冗余式UPS电源系统：系统由若干个分担用电负荷的UPS电源组成，所有UPS电源的输出直接并联向负荷供电。并联冗余多台UPS电源其总容量超过负荷容量至少多一个UPS电源的容量，因此可切断其中任一故障电源，来保证供电的连续性，连续对全部负荷供电。该系统有利于UPS电源的使用寿命，配置灵活，既可增容，也可冗余；有利于提高后备时间，提高系统的可靠性。UPS电源选用及工程设计要点UPS电源选用规范及标准GB/T14715-1993《信息技术设备用不间断电源通用技术条件》；GB/T7260-1987《不间断电源设备》；GB/T17478-1988《低压直流电源设备的特性和安全要求》；YD/T1095-2000《通信用不间断电源－UPS》；YD5040-1997《通信电源设备安装设计规范》；JB/T8982-1999《三相交流稳频稳压电源机组及系统技术条件》；JB/T56223-1999《不间断电源设备产品质量分等》。UPS电源工作的环境条件海拔高度1000m以下（有些产品可工作在海拔2000m或3000m以下）；室内环境温度0～＋40℃（蓄电池室的环境温度20～25℃）；室内相对湿度不大于90％（不允许结露）；无剧烈振动、冲击、垂直倾斜度不超过5度的场所；无易燃导电尘埃、无腐蚀性气体和爆炸危险的场所。根据具体工程设计要求选用不同类型的UPS电源供电系统单一式的UPS电源供电系统可靠性相对低些，其容量相对小些，如需要高可靠、大容量的UPS电源可采用并联式UPS电源系统或冗余式UPS电源系统。UPS电源的节能运行（ECO）模式对电压和频率参数不敏感的负荷采用节能运行（ECO）模式，即市电正常时，负荷由旁路交流电源通过自动旁路供电。当电源故障或超出允许范围，负荷自动转变为逆变器供电，而不会中断。当电源恢复到容限范围内，负荷又不间断地转回到旁路交流电源供电。UPS电源的节能运行（ECO）模式依靠智能能源管理系统跟踪市电质量，实现逆变器回路和自动旁路的程序化动作，减少整流器和逆变器电能转换损耗，达到节能目的。并联式UPS电源的顺序软起动多台并联的UPS电源利用智能能源管理功能，按事先设定的程序，对其实现顺序软起动，达到整流器启动延时并按顺序进行。能降低对市电的冲击；避免干扰其他负荷；避免进线电缆过热；并能避免应急柴油发电机组容量加大。对UPS电源管理软件和智能附件功能的具体要求自动报警功能；系统自动保护功能；UPS运行状态和故障预测和诊断；UPS远程诊断与维护功能；最大化的UPS运行时间控制；设置系统操作权限；提高供电系统的可用性；数据采集和报告生成；提高数据传输的可靠性；（10）电源软件的兼容性；（11）电源软件与附件的安全性。UPS电源的遥控和通信功能大中型UPS电源系统一般均能提供多种灵活的遥控和通信方案供选择，方便了用户的操作、管理和维护。大中型UPS电源可配置如下遥控和通信模块。装置本身带有液晶屏幕显示，显示UPS运行状况，事故报警，在线记录UPS运行时的各种数据。遥控板即带液晶和发光二极管显示的手持遥控器，用通信接口连接，能对多台UPS实施遥测、遥信和遥控。自动回叫服务板即在非正常情况下，自动拨号模块能向指定的服务中心拨号寻求帮助。智能功率模块与UPS通信的智能模块，用于监视、管理和记录UPS电源输出功率和负荷情况。安装在PC机上的PC机监控软件，通过通信接口，监控1～99台UPS电源，还可通过互联网发送电子邮件。电池组监视模块是连续监视每台电池的智能模块，能在电池组中任一电池损坏前报警。UPS电源产品1、韦德G、GR系列在线式UPS特点·正弦波输出：无论在市电模式或电池模式，均可输出低失真度的正弦波电源，为用户的负载设备提供最佳的电源保障。·零转换时间：当市电停电或复电时，UPS在市电模式与电池模式之间的切换是完全没有转换时间的，有效保证了负载运行的可靠性。·输入零火线侦测功能：韦德G、GR系列UPS具备中性线、相线反接侦测功能。避免UPS市电输入零火线反接。·TVSS功能：即TRANSIENTVOLTAGESU