ZHDCS系列电力用智能型高频开关直流电源系统使用说明书

1、ZHDCS系列电力用智能型高频开关直流电源系统 使用说明书 致用户杭州中恒电气股份有限公司竭诚为客户提供优质的产品，并提供全方位的技术支持和服务。在使用本产品前，请详细阅读本说明书。如果您需要获得更多的信息或遇到难以解决的问题，请按下列信息与本公司的电力用户服务中心联系。杭州中恒电气股份有限公司地址： 杭州国家高新技术产业开发区东信大道69号邮编： 电话： 0571-（总机）传真： 0571- 网址： 安全须知本产品在使用时有高压，请注意安全。请按本公司提供的接线方案接线，请勿擅自改变接线方案，否则会造成损坏或系统失电。 出版说明 本说明书适合下列人员阅读

2、：直流系统设计人员、安装调试人员、技术支持人员、直流系统维护人员。版本号：V3.0出版日期：2008年9月版权所有，保留一切权利。内容如有改动，恕不另行通知。目 录第一章 概述61.1引言61.2系统特点61.3系统型号说明71.4系统的组成部件71.5系统组屏介绍121.6系统适用范围131.7执行标准141.8使用环境条件14第二章 工作原理及参数152.1系统工作原理152.2系统技术指标16第三章 充电模块193.1充电模块型号说明193.2充电模块技术参数203.3充电模块执行标准213.4智能型风冷式充电模块213.4.1基本工作原理213.4.2性能特点213.4.3主要功能22

3、3.4.4模块的外形与安装尺寸233.5智能型自冷式充电模块303.5.1基本工作原理303.5.2性能特点313.5.3主要功能313.5.4模块的外形与安装尺寸323.6智能型风冷式大功率充电模块353.6.1概述353.6.2基本工作原理353.6.3模块的外形及安装尺寸353.7新智能型自冷式充电模块403.7.1概述403.7.2基本工作原理403.7.3性能特点413.7.4主要功能423.7.5模块前面板433.7.6模块的输入输出接口443.7.7模块插框453.7.8模块的外形及安装尺寸463.7.9模块故障代码473.8模块安装及开通前检查473.8.1安装模块473.8.

4、2接线473.8.3检查473.9开通、调试473.10安装、调试及使用中应注意的事项483.11充电模块常见异常情况处理503.12插框及背板503.12.1插框513.12.2背板DL210SW的对外接线533.12.3背板DL210SW1的对外接线55第四章 监控系统584.1主监控和子监控型号说明584.2监控系统产品简介584.3工作原理介绍614.3.1监控系统组成614.3.2智能蓄电池充电管理624.4 ZHM02主监控654.4.1特点654.4.2主要功能654.4.3原理框图664.4.4外形尺寸664.4.5接口定义674.4.6操作说明684.4.7安装调试774.4

5、.8调试794.4.9异常情况处理804.5 ZHM03主监控844.5.1特点844.5.2主要功能844.5.3原理框图854.5.4外形尺寸864.5.5功能卡接口定义864.5.6操作说明894.6 ZHM05主监控1114.6.1特点1114.6.2主要功能1114.6.3原理框图1124.6.4硬件规格1124.6.5接口定义1144.6.6操作说明1154.7子监控单元1154.7.1绝缘巡检单元1154.7.2电池巡检单元1174.7.3 ACDB01型交流配电单元盒1194.7.4 DCSB01型直流采样盒1194.7.5开关量采集单元1204.7.6 PSOB01/02无源

6、开出盒120第五章 屏面布置与接线端子1215.1屏面布置1215.1.1一体化屏1215.1.2充馈电屏1225.1.3充电屏与馈电屏1235.2接线端子1245.2.1一体化屏1255.2.2充馈电屏1275.2.3充电屏与馈电屏129第六章 安装与调试1316.1系统安装1316.1.1开箱检查1316.1.2屏体安装1316.1.3电池上架1326.1.4屏间连线1326.1.5安装充电模块1336.1.6交流电源接入1336.2系统调试1346.2.1参数配置1346.2.2电池组接入1346.2.3功能测试1356.3安装与调试注意事项136第七章 日常运行维护1387.1日常维护

7、要点1387.1.1工作环境检查1387.1.2工作状况1387.1.3部件更换1387.2定期维护1387.3一般故障处理139第八章 安全防护、包装、运输及贮存1418.1安全防护1418.2包装、运输及贮存141附录一142附录二143第一章 概述1.1引言电力直流电源系统（或称电力操作电源）主要应用于在发电厂、水电站及、各类变电站中，以及钢铁厂与石化等工矿企业中，为断路器的分、合闸及二次回路中的仪器、仪表、继电保护和应急故障照明等提供不间断的直流电源。ZHDCS系列电力用智能型高频开关直流电源系统是我公司根据多年的研究开发和设备运行经验，针对电力系统高可靠性和高性能要求而设计的新一代电

8、源产品，它采用智能化高频开关电源技术，模块化设计，具有稳压精度高、稳流精度高、纹波系数小、可靠性高以及维护方便等优点。监控系统功能全面，同时具有电池智能充放电管理、电池电压巡检、电池容量和电池内阻检测、母线及馈电支路的在线绝缘接地检测等功能，。 是目前可控硅整流电源的升级替代产品。ZHDCS系列直流电源系统同时配有标准RS-232、 RS-485数字通讯接口，方便实现与自动化系统对接，是变电站实现无人值守改造和新建无人值守变电站的理想选择。1.2系统特点l 采用双路交流输入，自动切换；l 输入电压范围宽，适应能力强；l 采用多模块并联设计，容量配置灵活，N+1冗余备份，充电模块间自主均流；l

9、监控配置灵活，根据用户需要，可以配置触摸屏主监控或彩色触摸屏主监控；l 系统监控系统可有效实现对充电模块、交直流配电等的监控，提供干节点告警、显示和声光告警；l 系统监控系统配有RS232/RS485接口，可实现系统全参数本地和远端监控，满足“四遥”及无人值守需要。l 自动按蓄电池充放电曲线对蓄电池进行管理，有效延长蓄电池使用寿命，可同时管理多组蓄电池；l 电池采样盒采用单片机控制管理技术，巡检速度快，可靠性好，彻底消除继电器方式速度慢、寿命短的弱点；l 可根据用户需要配置放电负载与电池采样盒，实现蓄电池容量与内阻的在线监测；l 绝缘巡检模块配置灵活，占屏空间小，和系统监控系统组成一体化的的母

10、线与馈电分路绝缘巡检装置。1.3系统型号说明ZH DC S / 蓄电池额定容量（Ah） 额定输出直流电流（A） 标称输出直流电压（V） 接线方式 系统 直流电源 中恒示例：产品型号ZHDCS32-22040/200意指：接线方案为32，标称输出直流电压220V，额定输出直流电流40A，蓄电池容量200Ah的智能型高频开关直流电源系统。1.4系统的组成部件系统的基本组成部件有以下部分，其基本功能如下。l 充电模块完成AC/DC变换，实现系统最为基本的功能。l 交流配电将交流电源引入分配给各个充电模块，扩展功能为实现两路交流输入的自动切换。l 直流馈电将直流输出电源分配到每一路输出。l 主监控和子

11、监控子监控将系统的交流、直流中的各种模拟量、开关量信号采集并处理，通过RS485通讯线与主监控进行信息交换。主监控进行系统管理，包括电池管理和实现后台远程监控。l 绝缘监测仪根据需要可配置独立的绝缘检测仪，实现最多为4段、每段160路支路的绝缘巡检功能；绝缘电阻报警值可设置。利用中恒电力操作电源部件可以方便的进行组合，实现模块化的设计，组成不同容量的系统。在实际设计过程中，用户可能要求不同接线方式以满足其要求，可以按照以下表1-1所示8种标准接线方式组屏。表1-1 系统的8种典型接线方案接线方案母线电池组降压装置控母模块备注ZHDCS30a分段单组无ZHDCS30b分段单组无两充一电系统ZHD

12、CS31不分段单组无ZHDCS32分段单组有ZHDCS33不分段单组有ZHDCS34分段单组有有不推荐使用ZHDCS35不分段单组有有不推荐使用ZHDCS40a分段双组无两充两电系统ZHDCS40b分段双组无三充两电系统ZHDCS42分段双组有ZHDCS30系统接线方案 ZHDCS31系统接线方案ZHDCS32系统接线方案 ZHDCS33系统接线方案ZHDCS40系统接线方案 ZHDCS42系统接线方案 1.5系统组屏介绍ZHDCS系列电力用智能型高频开关直流电源系统共分三种类型：（见表1-2）l 一体化系统：将所有的部件配置在一个机柜内；l 分屏系统：由一面充馈电屏、13面电池屏组成；l 分

13、屏系统：馈电路数多、电池容量大，需要单独的充电屏和馈电屏。通常由一面充电屏、一面或多面馈电屏、多面电池屏组成。表1-2 ZHDCS系列电力直流电源典型系统一览表分类型号规格标称电压（V）额定电流（A）接线方案备 注一体化系统ZHDCS31A-22030/382203031、33适用10KV及以下各级变电站ZHDCS33A-22030/3822030ZHDCS31A-11030/6511030ZHDCS33A-11030/6511030分屏系统ZHDCS33B-22040/1002204030A、31、32、33适用110KV及以下各级变电站ZHDCS31B-22040/10022040ZHDC

14、S33B-11040/10011040ZHDCS31B-11040/10011040分屏系统ZHDCS-22080/3002208030A、31、32、33、40、42适用于220KV、500KV变电站ZHDCS-/300110160说明：推荐一体屏电池组容量最大值为220V/38AH或110V/65AH。表1-3 ZHDCS系列电力直流电源屏柜满配置一览表分类充电模块主监控馈电路数一体化屏4个ZHR22010-2或ZHR11010-2ZHM02-2ZHM05 8路16A或32A； 1路闪光支路6A； 1路电池开关50A。充馈电屏4个ZHR22010-2 或ZHR11010-2或ZHR1102

15、0-2ZHM02-2ZHM03ZHM05 20路10A或20A或32A； 10路20A或5路63A或100A 1路闪光支路10A； 1路电池开关100A。4个ZHR22010-3或ZHR11020-3充电屏12个ZHR22010-2 或ZHR11010-2或ZHR11020-2ZHM02-2ZHM03ZHM05 无馈电开关； 1路电池开关225A。8个ZHR22010-3或ZHR11020-35个ZHR22020或ZHR11040馈电屏ZHM02-2 40路16A或32A； 1路闪光支路10A； 24路16A或20A或32A, 6路63A或80A或100A； 4路125A或160A或200A。

16、1.6系统适用范围1.6.1 10kV500kV电压等级的变电站及开闭所；1.6.2 大、中、小型发电厂及水电站；1.6.3 铁路、电信与石油化工等需要直流电源设备的场所及用户变；1.6.4 智能化大楼的配电房。1.7执行标准本说明书所涉及的电力直流电源系统执行电力行业的DL/T4592000标准、DL/T7242000标准和国家标准GB/T 19826-2005 。1.8使用环境条件1.8.1 工作环境温度：-10+40，相对湿度不大于90%（+25时），无冷凝；1.8.2 海拔高度：2000m；1.8.3 无剧烈振动和冲击，垂直倾斜度不超过5%；1.8.4 工作环境应无导电爆炸尘埃，无腐蚀

17、金属和破坏绝缘的气体或蒸汽。第二章 工作原理及参数2.1系统工作原理ZHDCS系列电力用智能型高频开关直流电源系统由交流配电、充电模块、监控系统、直流馈电、蓄电池组、降压单元（可选配）、绝缘监测（可选配）、电池监测（可选配）、机柜等部分组成，如图2-1所示。蓄电池组合闸馈线充电模块降压单元降压单元充电模块交流配电控制馈线充电模块充电模块直流监控单元绝缘监控单元模块监控单元交流监控单元RS485RS232/485主 监 控 图2-1 系统工作原理框图ZHDCS系列电力直流电源的组屏方式十分灵活，根据直流输出的容量大小和馈电分配参数，按一体化系统、分屏系统、分屏系统三大类组屏。其中绝缘监测可选用绝

18、缘检察继电器，可选用与本公司监控系统一体化设计的绝缘监测模块，也可选用本公司的绝缘巡检仪。ZHDCS系列电力直流电源采用组态式一体化监控系统，分散控制、集中管理的设计思想，各个子监控单元有自己的微机处理器独立运作，各自实现自己的控制功能，使整个系统的可靠性提高。各子监控单元采用了模块化设计，可根据电力直流电源输出容量大小和馈电分配路数的需要，通过配置不同模块的数量，满足用户不同的需求。这种模块化、积木式的设计，能够使系统组成方式灵活。2.2系统技术指标2.2.1 交流输入参数表2-1 交流输入参数表序号项 目指 标备 注1交流输入电压标称值：380V；允许变动范围：20%。三相四线制2电网频率

19、标称值：50Hz；允许变动范围：10%。3功率因数0.9244输入过压告警可设置（默认值255Vac2Vac）相电压5输入过压切换点255Vac2Vac相电压,两路交流自动切换动作点。6输入欠压告警可设置（默认值185Vac2Vac）相电压7输入欠压切换点185Vac2Vac相电压,两路交流自动切换动作点。 2.2.2 直流输出参数表2-2 直流输出参数表序号项 目指 标备 注1直流额定电压220Vdc /110Vdc2直流电压范围198Vdc286Vdc /99Vdc143Vdc3稳压精度0.52%输出电压：90%130%额定值4稳流精度0.53%输出电压：90%130%额定值5纹波系数0.

20、053%输出电压：90%130%额定值6输出限流（10%110% ）额定值输出电压：90%130%额定值7模块均流不平衡度3%8合母分路可根据需要配置其中第12路给电池供电9控母分路可根据需要配置10闪光分路可根据需要配置通常1路16A11效率94%（典型值）12噪音50dB风冷式充电模块13合母过压告警可设置（默认值264Vdc/132Vdc）14合母欠压告警可设置（默认值230Vdc/115Vdc）15控母过压告警可设置（默认值242Vdc/121Vdc）16控母欠压告警可设置（默认值198Vdc/99Vdc）17直流输出过压保护300Vdc/150Vdc故障自锁，须重新开机；18直流输出

21、短路保护持续短路，保护正常；故障消除，模块可自恢复；19直流馈电绝缘巡检4段母线，每段160路须配置绝缘巡检模块或绝缘检测仪20绝缘接地电阻告警可设置，范围：1 K30K须配置绝缘巡检模块或绝缘检测仪21可靠性冗余备份N+1当N10时，建议N+2或N+32.2.3 电池管理参数表2-3 电池管理参数表序号项 目指 标备 注1充电电压范围198Vdc286Vdc /99Vdc143Vdc2电池组浮充电压可设置（默认值243Vdc/121Vdc）默认值按108/54节，单体2V电池。3转浮充触发电流可设置（默认值0.02C10）充电电流小于该值，自动进入浮充。5电池组均充电压可设置（默认值253V

22、dc/127Vdc）默认值按108/54节，单体2V电池。6转均充触发电流可设置（默认值0.08C10）充电电流大于该值，自动进入均充。7均充时限可设置（默认值10小时）电池均充时间，到了转入均充延时。8延时均充可设置（默认值3小时）均充延时到了，自动进入浮充。9定期均充可设置（默认值720小时）长期运行，定期给电池组均充。10电池组温度补偿-3m-0.1V/2V相对补偿中心温度25，每增-1，电池组充电电压加0.1V。11电池过充告警根据电池组容量设定12电池过压告警根据电池组电压设定13电池欠压告警根据电池组电压设定14电池电压巡检数量单组最多115节须配置电池电压采样盒15电池电压巡检组

23、数216单体电池测量精度0.117电池组容量检测恒流放电，恒流精度1。须配置恒流放电负载18单体电池内阻检测动态放电，时间1mS, 放电电流根据电池容量。须配置动态放电负载2.2.4 其他参数表2-5 其它参数表序号项 目指 标备 注1绝缘电阻10M2绝缘强度2500Vac，1分钟，漏电流30mA,无飞弧，无闪络。输入对地、输出对地及输入对输出。3机柜2200mm800mm600mm(高宽深)不含高度60mm或160mm的眉板第三章 充电模块直流操作电源主要由其“心脏”充电模块和“大脑”监控系统两个核心部件组成。本节介绍的充电模块是ZHR系列智能型高频开关充电模块，采用了高频开关技术，模块化设

24、计，具有稳压精度高、稳流精度高、纹波系数小、可靠性高等优点，配有标准RS-485接口，可方便地实现与自动化系统的对接，是目前变电站实现无人值守的理想选择，并在电力系统、铁道、工矿企业等得到广泛应用。3.1充电模块型号说明ZH R系列号额定输出电流标称输出电压整流模块杭州中恒3.2充电模块技术参数表3-1 充电模块技术参数一览表序号规格型号输入电压功率因素效率输出稳压精度稳流精度纹波系数保护功能重量冷却方式1ZHR22010-2323456Vac三相三线50Hz10%0.9290%额定220V/10A198Vdc286Vdc010A（最大11A）0.52%0.53%0.053%输入过欠压保护：告

25、警关机，可恢复输出过压保护：告警关机自锁，断电后可恢复输出过流保护：恒流限压，可恢复输出短路保护：告警恒流输出，可恢复模块过温保护：告警关机，可恢复7.5Kg风冷2ZHR11020-2额定110V/20A99Vdc143Vdc020A（最大22A）风冷3ZHR11010-2额定110V/10A99Vdc143Vdc010A（最大11A）风冷4ZHR22010-30.9494%额定220V/10A198Vdc286Vdc010A（最大11A）11.5Kg自冷5ZHR11020-3额定110V/20A99Vdc143Vdc020A（最大22A）自冷6ZHR220200.9292%额定220V/20

26、A198Vdc286Vdc020A（最大22A）15Kg风冷7ZHR11040额定110V/40A99Vdc143Vdc040A（最大44A）风冷8ZHR220350.9293.5%额定220V/35A198Vdc286Vdc035A28Kg风冷9ZHR22010-4323475VAc三相三线50Hz10%0.9294.6%额定220V/10A198Vdc286Vdc010A（最大11A）最大限2600W输出缺相保护：半功率输出，告警，可恢复输出短路保护：输出回缩40%额定电流，告警恒流输出，可恢复其他同上9 Kg自冷3.3充电模块执行标准本节所涉及的高频开关充电模块执行国家电力行业的DL/T

27、 7812001标准。3.4智能型风冷式充电模块本节所介绍的充电模块是智能型风冷式电力用高频开关充电模块，包括：ZHR22010-2、ZHR11020-2、ZHR11010-2、ZHR22020、ZHR11040五种模块。3.4.1基本工作原理原理框图如图3-1所示。采用三相三线制交流平衡输入，无中线电流损耗，并可以彻底消除因中线零点漂移引起相电压过高的隐患。交流电源输入后，首先经防雷处理和二级EMI滤波电路。该部分电路可以有效吸收雷击残压和电网尖峰，保证模块后级电路的安全。三相交流电经整流和无源PFC后转换成高压直流电，经全桥PWM逆变电路后转换为高频交流电，再经高频变压器隔离降压后高频整流

28、，成为稳定可控的直流电输出。缓启动控制整流滤波过、欠压检测三相交流电输入尖峰吸收浪涌抑制EMI滤波全桥逆变过流检测主控制板PWM控制、均流、监控CPU、保护电路、隔离驱动高频变压器直流电输出EMI滤波采样反馈过压检测全桥高频整流及LC平滤波图3-1 智能型风冷系列电力用充电模块原理框图3.4.2性能特点l 交流输入电压范围宽（323Vac456Vac），适用于恶劣电网情况。l 模块内部具有以下多种保护功能：l 采用电压、电流双环控制 模块控制采用了电流环（平均电流环、峰值电流环）、电压环双环反馈系统，具有较高的动态响应速度和系统稳定性。l 内置16位CPU芯片，实现模块智能化，具有RS485通

29、信口和“四遥”功能，并提供开关机输入和故障告警输出干节点。通过RS485通信接口，可实现监控系统对模块的“四遥” ：遥控-模块开/关机；遥调-调节模块输出电压及限流值；遥测-监控系统可测量模块输出电压、电流值和温度；遥信-监控系统可得到模块的开/关机，及各种故障状态等信号。l 具有自主均流技术，使模块之间的均流不平衡度控制在3%以内。l 智能温控风扇，延长了风扇寿命。l 采用新型电力插座，模块内置防反充二极管，使充电模块可带电热插拔，便于使用维护。3.4.3主要功能l 调节控制方式模块内置CPU芯片，采用数字控制方式，模块提供RS485通讯接口，依靠RS485接口，可直接与系统监控系统连接，实

30、现数字通讯。系统监控系统的电压（或电流）调节信号，通过RS485总线，传递到模块内部的CPU芯片，经过程序运算，经D/A转换后调节控制脉冲，使模块输出电压（或电流）按系统监控系统的指令值变化。注意模块的输出电压整定值在产品出厂时已设定为230Vdc(或115Vdc)，如无特殊情况请不要调节。l 模块地址模块与系统监控系统可直接通讯，而监控系统是依据模块地址信号来识别需要调节或控制的模块。模块提供了6位地址信号，用于最多控制或调节64个充电模块。l 综合故障接点（ALM）当模块发生（如输入欠压/过压、输出过压、输出短路、模块过温等）故障时，所有的故障采样信号送到内部CPU处理后，统一送出综合故障

31、接点（无源接点）。接点闭合，表明有故障发生。l 均流模块采用自主均流技术，多个模块可并机工作。任一模块发生故障退出运行，其他模块仍可继续并机工作；该模块修复后，也可随时投入运行。模块间自主均流不受系统监控系统存在与否的影响。l 短路保护模块输出端外部发生短路时，模块输出电流恒定，输出电压为零，能有效防止外部短路对模块造成的损害，避免事故的进一步扩大。l 保护自动恢复模块内部有完善的保护功能。当（输入过压/欠压、输出过流、模块过温、输出短路等）故障消除后，保护解除，模块自动恢复工作。当输出过压故障排除后，重新开机即可恢复运行。l 模块状态指示3.4.4模块的外形与安装尺寸模块ZHR22010-2

32、、ZHR11010-2和ZHR11020-2的外形尺寸一致（见图3-2）。模块的箱体尺寸（高宽深）为：208 mm145 mm330mm。模块前面板厚度3 mm，加上后面板的接线端子，模块的总深度为：345mm。模块的面板尺寸（高宽）为：240 mm155mm。模块安装的开孔尺寸（高宽）为： 210 mm147mm；模块固定孔距为：226mm，孔径为：6 mm8mm长孔。模块ZHR22020与ZHR11040的箱体尺寸（高宽深）（见图3-3）为：110 mm500 mm355mm。加上后面板的接线端子，模块的总深度为：375mm。模块的面板尺寸（高宽）为：120 mm550mm。模块安装的开孔

33、尺寸为：（高宽）：112 mm504mm；模块固定孔位（高宽）为：100 mm530mm，孔径为：7mm11mm长孔，4孔。图3-2 ZHR22010-2、ZHR11010-2与ZHR11020-2模块外形尺寸图3-3 ZHR22020、ZHR11040模块外形尺寸智能型风冷系列充电模块前面板（见图3-4）图3-4 ZHR22010-2、ZHR11010-2与ZHR11020-2模块前面板示图图3-4中：l 模块型号 本节涉及的充电模块型号包括： ZHR22010-2、ZHR11010-2和ZHR11020-2。l 模块安装定位孔 68长孔，用于安装和固定模块。l 模块拉手 方便

34、模块插拔的塑料拉手。只要将拉手从孔内翻出，就可用手拉动模块前后移动。l 模块散热风道 模块内部散热用通风口。l 模块状态指示 “正常”指示灯亮时，模块正常输出，不亮时无正常输出。“故障”指示灯亮时，模块有故障发生，不亮时模块工作正常。“通讯”指示灯闪烁时，模块正在接收监控模块传来的数据和控制命令；“通讯”指示灯常亮时，模块正在向监控模块发送数据；“通讯”指示灯不亮时，模块和监控间没有通讯。智能型风冷系列充电模块后背板（见图3-5） 图3-5 ZHR22010-2、ZHR11010-2与ZHR11020-2模块后背板示图图3-5中：l 散热风道用于模块散热风扇的防护，防止异物掉入模

35、块内部。l 引线端子（见图3-6）系29针的接线端子。它将所有的交流输入、直流输出及控制信号线集中在一个端子上，方便引线。各接线端子的定义详见表3-2。图3-6 引线端子后视图表3-2 充电模块后背板接线端子定义一览表端 子定 义部分编号代号ZHR22010-2ZHR11010-2ZHR11020-2ZHR22010-3ZHR11010-3ZHR22020ZHR11040备 注功率部分29VO+直流输出端（+）直流输出端(+)28VO+空脚27VO-空脚直流输出端(-)长针，避免热插拔打火。26VO-直流输出端（-）控制部分25IBS模块间自主均流控制线（-）24模块间自主均流控制线（+）23

36、ALM模块综合故障无源常开接点输出模块故障时接点闭合2217IO0 低位模块的组地址编号模块的组内地址编号 高位16IO115IO214IO313IO412IO511FSGND模块本机地址信号的参考地10空脚9空脚8空脚7空脚6RS485ARS-485通讯信号5RS485B功率部分4L1交流输入端（相线）3L2交流输入端（相线）2L3交流输入端（相线）1PE屏蔽接地线 ZHR22020、ZHR11040 大功率电力充电模块前面板（见图3-7）图3-7 ZHR22020、ZHR11040模块前面板示意图图3-7中：l 模块型号 本节涉及的模块型号包括：ZHR22020、ZHR110

37、40。l 模块状态指示灯 （同）l 模块拉手 方便模块插拔的塑料拉手。只要将拉手从孔内翻出，就可用手拉动模块前后移动。注意不能用此拉手提携模块！l 进风口 模块内部散热用通风口，不能堵塞。l 电源开关系三相交流电网电源的进线开关。为带过电流脱扣的小型断路器，当发生三相交流电流过电流时，电源开关可自动断开。当充电模块发生内部故障而形成三相交流电流过大，而使电源开关自动脱扣。电源开关自动脱扣后，由于模块自身没有供电电源，面板上的“故障“指示灯也会熄灭。因此，如果电源开关是自动脱扣，表明模块有故障存在。这时如果人为的再次合上，会使原本有故障的模块产生严重后果。如果是人为断开电源开关，则

38、不会有上述问题，可以再次合上。注意当电源开关自动脱扣时，严禁再次合上！ ZHR22020、ZHR11040大功率电力充电模块后背板（见图3-8） 图3-8 ZHR22020、ZHR11040模块后背板示意图图3-8中：l 散热风道用于模块散热风扇的防护。l 引线端子（见图3-6）系29针的接线端子。它将所有的交流输入、直流输出及控制信号线集中在一个端子上，方便引线。各接线端子的定义详见表3-2。3.5智能型自冷式充电模块本说节所介绍的智能型自冷式电力用高频开关充电模块包括：ZHR22010-3、ZHR11020-33.5.1基本工作原理该系列充电模块采用了三电平移相控制软开关技术

39、，主电路采用了含有最新专利技术的直-直功率变换器，使整机效率提高，电磁干扰减少。原理框图如图3-9所示。采用三相三线制交流电输入（无中线电流损耗），首先经防雷电路和EMI滤波。（该部分电路可以有效吸收雷击残压和电网尖峰电压，保证模块后级电路的安全。）三相交流电经整流后转换成高压直流电，经软开关桥式逆变后转换为高频交流电，再经高频变压器隔离降压，经高频整流后输出直流电。缓启动控制整流滤波过、欠压检测尖峰吸收浪涌抑制EMI滤波三相交流电输入三电平移相软开关逆变主控制板：全桥移相PWM控制、均流、监控CPU、保护电路、隔离驱动高频变压器全桥整流LC滤波直流电输出EMI滤波采样反馈过压检测图3-9 智

40、能型自冷系列电力用充电模块原理框图3.5.2性能特点l 交流输入电压范围宽（323Vac456Vac），适用于恶劣电网情况。l 模块内部具有以下多种保护功能：l 采用最新的全桥移相软开关PWM专利技术，降低了开关管电压应力和电磁干扰，降低了损耗，提高了整机效率，整机效率达到94%以上。l 内置CPU芯片，实现模块智能化，具有RS485通信口和“四遥”功能，并提供开关机输入和故障告警输出干节点。通过RS485通信接口，可实现监控系统对模块的“四遥”：遥控-模块开/关机；遥调-模块输出电压及限流值；遥测-模块输出电压、电流值和温度；遥信-监控系统可得到模块的开/关机，及各种故障状态等信号。l 具有

41、自主均流功能，使模块之间的均流不平衡度控制在3%以内。l 采用新型电力插座，模块内置防反充二极管，使充电模块可带电热插拔，便于使用维护。3.5.3主要功能l 调节控制方式模块内置CPU芯片，采用数字控制方式，模块提供RS485通讯接口，依靠RS485接口，可直接与系统监控系统连接，实现数字通讯。系统监控系统的电压（或电流）调节信号，通过RS485总线，传递到模块内部的CPU芯片，经过程序运算，经D/A转换后调节控制脉冲，使模块输出电压（或电流）按系统监控系统的指令值变化。注意模块的输出电压整定值在产品出厂时已设定为230Vdc(或115Vdc)，如无特殊情况请不要调节。l 模块地址模块与系统监

42、控系统可直接通讯，而监控系统是依据模块地址信号来识别需要调节或控制的模块。模块提供了6位地址信号，用于最多控制或调节64个充电模块。l 综合故障接点（ALM）当模块发生（如输入欠压/过压、输出过压、输出短路、模块过温等）故障时，所有的故障采样信号送到内部CPU处理后，统一送出综合故障接点（无源接点）。接点闭合，表明有故障发生。l 均流模块采用自主均流技术，多个模块可并机工作。任一模块发生故障退出运行，其他模块仍可继续并机工作；该模块修复后，也可随时投入运行。模块间的自主均流不受系统监控系统的存在与否的影响。l 短路保护模块输出端外部发生短路时，模块输出电流恒定，输出电压为零，能有效防止外部短路

43、对模块造成的损害，避免事故的进一步扩大。l 保护自动恢复模块内部有完善的保护功能。当（输入过压/欠压、输入缺相、输出过流、模块过温、输出短路等）故障消除后，保护解除，模块自动恢复工作。当输出过压故障排除后，重新开机即可恢复运行。l 模块状态指示3.5.4模块的外形与安装尺寸模块ZHR22010-3、ZHR11020-3的外形尺寸一致（见图3-10）。模块的箱体尺寸（高宽深）为：261 mm131.5 mm390mm。模块前面板厚度3 mm，加上后面板的接线端子，模块的总深度为：405mm。模块的面板尺寸（高宽）为：296 mm155mm。模块安装的开孔尺寸（高宽）为：263 mm133mm；模

44、块固定孔距为：282mm，孔径为：6 mm8mm长孔。图3-10 ZHR22010-3、 ZHR11020-3模块外形尺寸智能型自冷系列充电模块前面板（见图3-11）图3-11 ZHR22010-3、 ZHR11020-3模块前面板示意图图3-11中：l 模块型号本节所涉及的模块型号包括：ZHR22010-3、ZHR11020-3l 模块安装定位孔 68长孔，用于安装和固定模块。l 模块拉手方便模块插拔的塑料拉手。只要将拉手从孔内翻出，就可用手拉动模块前后移动。l 散热风道 模块内部散热通风道口。l 模块状态指示（同） 智能型自冷系列充电模块后背板（见

45、图3-12）图3-12 ZHR22010-3、 ZHR11020-3模块后背板示意图图3-12中：l 引线端子（见图3-6）系29针的接线端子。它将所有的交流输入、直流输出及控制信号线集中在一个端子上，方便引线。各接线端子的定义详见表3-2。3.6智能型风冷式大功率充电模块3.6.1概述MDL22035模块是本公司专门针对电厂用户开发的的大功率充电模块，为220V/35A风冷模块。充电模块采用三相无中线输入方式，无中线电流损耗，彻底消除因中线零点漂移引起相电压过高的隐患。在交流输入端，采用尖峰抑制器件及二阶EMI滤波电路，消除电网引起的电磁干扰，同时防止充电模块产生的干扰波串入电网，提高充电模

46、块的可靠性。功率拓扑采用全桥移项软开关技术，降低了开关管的电应力，降低了损耗，提高了整机效率。模块采用动态自主均流技术，保证模块并联时全范围内实现均流。3.6.2基本工作原理原理框图如图3-13所示。采用三相三线制交流电输入（无中线电流损耗），首先经防雷电路和EMI滤波。（该部分电路可以有效吸收雷击残压和电网尖峰电压，保证模块后级电路的安全。）三相交流电经整流后转换成高压直流电，经软开关桥式逆变后转换为高频交流电，再经高频变压器隔离降压，经高频整流后输出直流电。缓启动控制整流滤波过、欠压检测尖峰吸收浪涌抑制EMI滤波三相交流电输入主控制板：全桥移相PWM控制、均流、监控CPU、保护电路、隔离驱

47、动移相软开关逆变高频变压器全桥整流LC滤波直流电输出EMI滤波采样反馈过压检测图3-13 智能型风冷大功率充电模块原理框图3.6.3模块的外形及安装尺寸 MDL22035模块的外形尺寸如图（图3-17），为（高宽深）：308303430mm 图3-17 ZHR22035模块外形尺寸注意MDL22035为风扇冷却，必须保证模块的散热风道通畅；安装和更换模块时，首先确保模块前面板交流开关断开。先插上功率输出和交流输入端子，再插上9芯排线，最后再合模块前面板的交流开关，切记操作顺序不能错，否则会损坏模块！前面板示意图3-14 ZHR22035模块前面板l A 模块型号：ZHR22035

48、l B 模块安装定位孔用于固定模块。l C 模块拉手方便模块移动的金属拉手。注意不能用此拉手提携模块！l D 模块散热风道空气对流口，不能堵塞。l E 模块状态指示“正常”指示灯亮时，模块正常输出，不亮时无正常输出。“故障”指示灯亮时，模块有故障发生，不亮时模块工作正常。“通讯”指示灯闪烁时，模块正在接收监控模块传来的数据和控制命令，“通讯”指示灯常亮时，模块正在向监控模块发送数据.“通讯”指示灯不亮时，模块和监控间没有通讯。l F 输入交流断路器:三相交流空开。注意当电源开关自动脱口时，严禁再次合上！后背板示意（见图3-15）图3-15 ZHR22035模块后面板图3-15中：l A 风扇网罩 防止异物掉入模块内部，可以在外部更换。l B 直流输出端子。采用可拔插的两芯端子。“-”为输出负端，黑色线；“+”为输出正端，红色线。l C 交流输入端子采用拼接可拔插的四芯端子。注意插入交流进线时注意端子的颜色！l D 信号