一,產(chǎn)品概述:
YH系列直流屏為控制負(fù)荷和動力負(fù)荷以及直流事故照明負(fù)荷等提供電源,是當(dāng)代電力系統(tǒng)控制、保護(hù)的基礎(chǔ)。直流屏由交配電單元、充電模塊單元、降壓硅鏈單元、直流饋電單元、配電監(jiān)控單元、監(jiān)控模塊單元及絕緣監(jiān)測單元組成。主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)中小型發(fā)電廠、水電站、各類變電站,和其他使用直流設(shè)備的用戶(如石化、礦山、鐵路等),適用于開關(guān)分合閘及二次回路中的儀器、儀表、繼電保護(hù)和故障照明等場合。直流屏是一種全新的數(shù)字化控制、保護(hù)、管理、測量的新型直流系統(tǒng)。監(jiān)控主機(jī)部分高度集成化,采用單板結(jié)構(gòu)(All in one),內(nèi)含絕緣監(jiān)察、電池巡檢、接地選線、電池活化、硅鏈穩(wěn)壓、微機(jī)中央信號等功能。主機(jī)配置大液晶觸摸屏,各種運行狀態(tài)和參數(shù)均以漢字顯示,整體設(shè)計方便簡潔,人機(jī)界面友好,符合用戶使用習(xí)慣。直流屏系統(tǒng)為遠(yuǎn)程檢測和控制提供了強(qiáng)大的功能,并具有遙控、遙調(diào)、遙測、遙信功能和遠(yuǎn)程通訊接口。通過遠(yuǎn)程通訊接口可在遠(yuǎn)方獲得直流電源系統(tǒng)的運行參數(shù),還可通過該接口設(shè)定和修改運行狀態(tài)及定值,滿足電力自動化和電力系統(tǒng)無人值守變電站的要求;配有標(biāo)準(zhǔn)RS232/485串行接口和以太網(wǎng)接口,可方便納入電站自動化系統(tǒng)。
① 高可靠性:
采用開關(guān)電源的模塊化設(shè)計,N+1熱備份。
充電模塊可以帶電熱插拔,平均維護(hù)時間大幅度減少。
動力母線和控制母線可以由充電模塊單獨直接供電,可以通過降壓裝置熱備份。
硬件低差自主均流技術(shù),模塊間輸出電流不平衡度優(yōu)于5%。
可靠的防雷和電氣絕緣措施,絕緣監(jiān)測裝置能夠?qū)崟r監(jiān)測系統(tǒng)絕緣情況,確保系統(tǒng)和人身安全。
系統(tǒng)設(shè)計采用IEC,UL等國際標(biāo)準(zhǔn),可靠性與安全性有充分保證。
② 高智能化:
監(jiān)控模塊采用大屏幕液晶漢字顯示,聲光告警。
可通過監(jiān)控模塊進(jìn)行系統(tǒng)各個部分的參數(shù)設(shè)置。模塊具有平滑調(diào)節(jié)輸出電壓和電流的功能,具備電池充電溫度補(bǔ)償功能。
具有多個擴(kuò)展通訊口,可以接入多種外部智能設(shè)備(如電池測試儀、絕緣監(jiān)測儀裝置等)。
現(xiàn)代電力電子與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,提供對電源系統(tǒng)的"遙測、遙控、遙信、遙調(diào)"的支持,實現(xiàn)無人值守。
蓄電池自動管理及保護(hù),實時自動檢測蓄電池的端電壓、充電放電電流,并對蓄電池的均浮充電進(jìn)行智能能控制,設(shè)有電池過欠壓和充電過流聲光告警。
系統(tǒng)采用監(jiān)控裝置內(nèi)置絕緣監(jiān)察、電池檢測、接地選線、電池活化、硅鏈調(diào)壓、中央信號等功能單元,大大方便用戶使用;系統(tǒng)采用獨有的"一線通"接線技術(shù),大大方便大容量直流系統(tǒng)的屏內(nèi)接線,方便用戶維護(hù)。
● 充電模塊采用自然冷卻方式,平均無故障時間大幅提高,而且可用于環(huán)境相對惡劣的場所;
● 充電模塊可帶電插拔,平均維修時間大幅減少;
● 采用國際軟開關(guān)技術(shù),主要器件采用高質(zhì)量的產(chǎn)品;
● 硬件低差自主均流技術(shù),模塊間輸出電流不平衡度優(yōu)于± 5%;
● 可靠的防雷和高度的電氣絕緣防護(hù)措施,絕緣監(jiān)測裝置實時監(jiān)測系統(tǒng)絕緣情況,確保系統(tǒng)和人身安全;
● 監(jiān)控模塊采用大屏幕液晶觸摸屏顯示,真人語音告警;
● 監(jiān)控程序采用面向?qū)ο?/span>的設(shè)計思想,模塊化編程,有利于程序維護(hù)與升級;
● 可通過監(jiān)控模塊進(jìn)行系統(tǒng)各部分的參數(shù)設(shè)置,具有詳細(xì)的在線幫助功能;
● 具備平滑調(diào)節(jié)輸出電壓和電流,蓄電池自動溫度補(bǔ)償?shù)认冗M(jìn)功能;
● 現(xiàn)代電力電子技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)對電源系統(tǒng)的"遙測、遙控、遙信、遙調(diào)"以及實現(xiàn)無人值守;
● 蓄電池自動管理及保護(hù),實時自動監(jiān)測蓄電池的端電壓,充、放電電流,并控制蓄電池的均充和浮充,設(shè)有電池過欠壓和充電過流聲光告警。
● 裝置可通過公共電話線進(jìn)行程序支持,實現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)診斷--直流屏監(jiān)控模塊。
三,主要技術(shù)參數(shù)
3.2.1交流電源裝置
(1)交流輸入電壓:三相380V±20%
(2)額定頻率:50Hz±1%
(3)系統(tǒng)接地方式:TN-S
3.2.2直流電源裝置
(1)交流輸入電壓:三相380V±20%
(2)額定頻率:50Hz±1%
(3)系統(tǒng)接地方式:TN-S
(4)直流額定輸出電壓:DC220V
(5)電壓紋波系數(shù)≤0.5%
(6)穩(wěn)壓精度≤±0.5%
(7)穩(wěn)流精度≤±1%
(8)噪聲≤55dB(距裝置1米處)
(9)綜合效率≥90%
3.2.3設(shè)計壽命
設(shè)計壽命:30年。
3.3交流電源裝置技術(shù)性能及要求
3.3.1運行方式
交流電源裝置采用單母線接線,由本所配電變壓器AC400V兩段母線分別引入兩回電源,作為交流電源裝置的進(jìn)線電源,設(shè)雙電源自動切換裝置。
3.3.2交流進(jìn)線斷路器
兩路進(jìn)線斷路器應(yīng)選用質(zhì)量可靠品牌產(chǎn)品,帶有電動操作機(jī)構(gòu)及分勵、失壓脫扣器,同時帶有缺相保護(hù)及檢壓繼電器。進(jìn)線斷路器的過流保護(hù)應(yīng)具有閉鎖自動投切裝置的功能。進(jìn)線及母聯(lián)斷路器采用4級;斷路器額定容量:100A;斷路器開斷短路電流能力不低于40kA。
3.3.3交流饋出回路
配電采用母排方式,每路輸出均配有高分?jǐn)鄶嗦菲鳎瑤缶o助接點,每路輸出配置信號指示等元件,信號燈采用節(jié)能型。饋出回路斷路器開斷短路電流能力不低于10kA,斷路器選用質(zhì)量可靠品牌產(chǎn)品。
3.3.4自動裝置
每個交流盤上設(shè)置雙電源自動切換裝置,當(dāng)一路電源故障時,自動切換到另一路電源,雙電源自動切換裝置可手動或自動投切。雙電源自動切換裝置必須有3C認(rèn)證報告。額定電流不低于進(jìn)線斷路器;極數(shù)為4極;電氣壽命不小于6000次,機(jī)械壽命不小于10000次。
3.3.5信號
信號包括故障信號和工作狀態(tài)指示信號兩類。
3.3.5.1工作狀態(tài)指示
l一路電源投入
二路電源投入
母聯(lián)投入
各饋線開關(guān)位置信號
3.3.5.2 故障信號
l一路電源失壓
一路電源過流跳閘
二路電源失壓
二路電源過流跳閘
l母聯(lián)自投裝置故障
3.3.6測量表計
盤面上應(yīng)設(shè)有:一路進(jìn)線電源的電壓表、二路進(jìn)線電源的電壓表、三相電流表。
3.4直流電源裝置技術(shù)性能及要求
3.4.1系統(tǒng)組成
直流電源裝置由一套充電裝置,一組蓄電池,饋線開關(guān),直流母線自動(手動)調(diào)壓裝置(調(diào)壓裝置按主備兩套配置),微機(jī)絕緣監(jiān)測裝置及智能監(jiān)控單元等組成。充電裝置采用高頻充電模塊且熱冗余(N+1)并聯(lián)配置,當(dāng)一塊充電模塊故障時自動切換到備用模塊,并在觸摸屏屏上顯示故障報警,給出報警原因。充電裝置的容量應(yīng)滿足系統(tǒng)經(jīng)常性負(fù)荷和蓄電池充電電流的要求.
充電裝置的交流側(cè)由交流電源裝置引入一路三相AC380V電源。正常供電時,充電裝置對蓄電池組進(jìn)行充電或浮充電,同時為全所的經(jīng)常性直流負(fù)荷提供電源,由蓄電池向沖擊負(fù)荷供電。交流失電后,由蓄電池向所內(nèi)全部負(fù)荷(包括經(jīng)常性負(fù)荷和沖擊負(fù)荷)供電。
直流母線采用單母線分段接線方式。
3.4.2充電裝置
采用高頻開關(guān)電源模塊式充電裝置,其功能要求如下:
裝置應(yīng)有充電(恒流、限流恒壓)、浮充電、均衡充電及運行方式自動轉(zhuǎn)換、自主均流功能,并具有軟啟動特性,軟啟動時間可根據(jù)用戶要求設(shè)定。
開關(guān)電源模塊頻率20~300kHZ。
充電裝置的充電特性應(yīng)滿足蓄電池的特性要求。
充電裝置主要技術(shù)參數(shù)應(yīng)達(dá)到表2中的規(guī)定。
項目名稱 | 技術(shù)指標(biāo) |
穩(wěn)壓精度 | ≤±0.5% |
穩(wěn)流精度 | ≤±0.5% |
紋波系數(shù) | ≤0.5% |
3.4.2.1限壓及限流特性
3.4.2.1.1限壓特性
1)限壓整定范圍:可在額定電壓的105%~145%范圍內(nèi)選擇;
2)充電浮充電裝置在穩(wěn)流充電方式下運行時,當(dāng)輸出直流電壓達(dá)到限壓整定值時,裝置應(yīng)能自動限制電壓,自動轉(zhuǎn)換為恒壓充電運行。限壓特性的穩(wěn)壓精度應(yīng)滿足表2要求的1.5倍
3.4.2.1.2限流特性
2) 限流整定范圍:為額定輸出電流的50%~110%;
2)充電浮充電裝置在穩(wěn)壓充電方式下運行時,應(yīng)有充電限流和輸出總限流功能,若負(fù)載電流超過限流的整定值,裝置應(yīng)能自動限制輸出電流,輸出電流立即降至整定值以下。
3.4.2.2穩(wěn)定電壓調(diào)節(jié)范圍
1)浮充電狀態(tài)下電壓調(diào)節(jié)范圍:額定電壓的95%~115%;
2)均衡充電狀態(tài)下下電壓調(diào)節(jié)范圍:額定電壓的105%~120%。
3.4.2.3效率
高頻開關(guān)電源型充電裝置的效率應(yīng)≥94%。
3.4.2.4均流要求
多臺同規(guī)格型號的高頻開關(guān)電源模塊并機(jī)工作時,其均流的不平衡度應(yīng)滿足表3的規(guī)定。
高頻開關(guān)電源模塊輸出電流 | >50%In | (10%~50%)In |
均流度 | ≤±5% | ≤±10% |
3.4.2.5功率因數(shù)
當(dāng)單模塊輸出的功率≥1500W時,功率因數(shù)應(yīng)>0.95;
當(dāng)單模塊輸出的功率
3.4.2.6充電模塊其它要求
(1)脫離監(jiān)控單元應(yīng)可獨立運行。
(2)根據(jù)溫度變化對電池充電電壓可進(jìn)行補(bǔ)償。
(3)具有過流、過壓、短路、缺相、交流電壓過高/過低關(guān)機(jī)等保護(hù)措施。
(4)可帶電插拔。
(5)有良好的通風(fēng)散熱和防塵防潮措施。
(6)防止蓄電池過充的功能。
3.4.3直流電源裝置的功能要求
負(fù)載能力及連續(xù)供電
(1)設(shè)備在正常浮充電狀態(tài)下運行,當(dāng)提供沖擊負(fù)荷時,要求在沖擊放電時間內(nèi),其直流母線上電壓不得低于直流標(biāo)稱電壓的90%。
(2)設(shè)備在正常運行中,交流電源突然中斷,直流母線應(yīng)連續(xù)供電,其直流母線波動不得低于直流標(biāo)稱電壓的90%。
3.5 電壓調(diào)整裝置功能
采用主、備分級自動調(diào)壓裝置,當(dāng)主調(diào)壓裝置故障時,備用調(diào)壓裝置自動投入,并應(yīng)向當(dāng)?shù)睾瓦h(yuǎn)方發(fā)送報警信號。每級電壓調(diào)節(jié)值小于額定電壓的±3%,調(diào)壓裝置應(yīng)具有手動調(diào)壓功能和自動調(diào)壓功能。充電時直流母線電壓不能超過額定電壓的10%。
3.6 絕緣監(jiān)察要求
采用微機(jī)型絕緣監(jiān)察裝置,絕緣監(jiān)察水平應(yīng)不小于50kΩ。絕緣監(jiān)察裝置應(yīng)能對母線對地絕緣電阻及各饋線支路絕緣狀況進(jìn)行測量判斷,當(dāng)設(shè)備直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障(正接地、負(fù)接地或正負(fù)同時接地),其絕緣水平下降到超出正常范圍時應(yīng)在當(dāng)?shù)匕l(fā)出燈光報警信號,同時上傳至綜合自動化系統(tǒng)。裝置應(yīng)能正確指示發(fā)生故障的饋線支路和接地極性、可直接顯示母線對地電阻,并可人工設(shè)置接地電阻的門限。
3.7 電壓監(jiān)察要求
電壓絕緣監(jiān)察裝置應(yīng)能對控制母線的電壓進(jìn)行監(jiān)視,當(dāng)直流母線電壓高于或低于規(guī)定值時在當(dāng)?shù)睾瓦h(yuǎn)方發(fā)出報警信號。電壓絕緣監(jiān)察裝置應(yīng)配有儀表或液晶顯示屏,具有直讀功能。過壓繼電器的返回系數(shù)應(yīng)不小于0.95,欠壓繼電器的返回系數(shù)應(yīng)不大于1.05。
3.8 故障報警要求
當(dāng)交流電源失壓(包括斷相)、充電浮充電裝置故障或蓄電池組熔斷器(斷路器)熔斷(跳閘)時,設(shè)備應(yīng) 能可靠發(fā)出報警信號。
監(jiān)控單元功能要求
3.9控制功能
監(jiān)控單元采用微機(jī)型產(chǎn)品,應(yīng)具有充電、長期運行、交流中斷的控制程序,根據(jù)蓄電池的充電特性曲線及特點,控制充電模塊自動完成對蓄電池的充電及充電方式的轉(zhuǎn)換。有效控制電池的充電電壓和電流,延長電池使用壽命。
3.10.測量顯示功能
監(jiān)控單元應(yīng)具有測量顯示功能。裝置顯示器上應(yīng)能顯示交流進(jìn)線電壓、充電裝置的輸出電壓、電流,直流母線電壓、電流,浮充電壓,充電電流,蓄電池組電壓及輸出電流以及絕緣電壓等。在測量范圍內(nèi)電壓測量4位半表精度±0.5%,電流測量4位半表精度±1%,附加分流器準(zhǔn)確度不低于0.5級。
3.11保護(hù)及報警功能
監(jiān)控單元應(yīng)能對其參數(shù)進(jìn)行設(shè)定、修改。監(jiān)控單元對設(shè)備發(fā)生下列狀況進(jìn)行保護(hù)并發(fā)出報警:交流電壓異常、充電浮充電裝置故障、母線電壓異常、蓄電池電壓異常、母線接地等。
3.12監(jiān)控單元應(yīng)具有自診斷、掉電后來電自恢復(fù)功能。
饋出回路
每路輸出均配有高分?jǐn)嘀绷鲾嗦菲?,并帶報警輔助接點,配置信號指示等元件。各饋線斷路器開斷短路電流能力不低于10kA。
信號顯示
信號包括工作狀態(tài)顯示信號及故障狀態(tài)顯示信號兩類。
工作狀態(tài)至少有下列指示:
l一路電源投入 二路電源投入 各饋線開關(guān)位置信號等
故障狀態(tài)指示信號至少有下列內(nèi)容:
l 進(jìn)線失壓故障 浮充故障 直流母線電壓過高 直流母線電壓過低
l 直流電源絕緣下降 蓄電池電壓低限 蓄電池故障 受饋電回路短路故障
直流系統(tǒng)的正常/故障信號除在本盤顯示外,還應(yīng)通過數(shù)字通信的方式傳向變電所綜合自動化系統(tǒng),具體信號量在設(shè)計聯(lián)絡(luò)時確定。當(dāng)?shù)匦盘枒?yīng)能當(dāng)?shù)貜?fù)歸或在故障消失后自動復(fù)歸,但應(yīng)保留漢化顯示的歷史記錄,且故障顯示應(yīng)配有燈光試
驗按鈕。
3.13結(jié)構(gòu)要求
3.13.1元器件的要求
電源模塊采用應(yīng)通過鑒定、有成熟使用經(jīng)驗并出示有效證明文件。
導(dǎo)線、導(dǎo)線顏色、指示燈、按鈕、行線槽、涂漆,均應(yīng)符合或行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。其中導(dǎo)線應(yīng)選用低煙、無鹵、阻燃型軟銅線,按室溫40C時長期連續(xù)工作制選用,兩路進(jìn)線截面滿足長期工作電流的要求,直流母線選用銅母線,截面積必須滿足系統(tǒng)容量要求。所有線號統(tǒng)一規(guī)范,采用機(jī)打清晰耐久
面板配置測量表計其量程應(yīng)在測量范圍內(nèi),測量值應(yīng)在滿量程85%以下。
直流斷路器、熔斷器應(yīng)具有安-秒特性曲線上下級大于2級的配合級差。
重要位置的熔斷器,斷路器應(yīng)裝有輔助接點。
饋線開關(guān)應(yīng)并接在直流匯流母線上,應(yīng)便于維護(hù)、更換。
同類元器件的接插件應(yīng)具有通用性和互換性,應(yīng)接觸可靠、插拔方便。接插件的接觸電阻、插拔力、允許電流及壽命,均應(yīng)符合及行業(yè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求。
3.13.2盤面布置
盤面布置應(yīng)整齊、簡潔、美觀。每一塊盤面的正面、背面采用全開門方式,正面采用鋼化玻璃單開門,背面采用鋼板雙開門。
交流盤面上部裝設(shè)測量表計、故障顯示裝置、指示燈及電壓轉(zhuǎn)換測量開關(guān)、進(jìn)線電源選投開關(guān)等。安裝高度應(yīng)考慮運行操作的方便。各受饋電開關(guān)的位置信號應(yīng)與開關(guān)對應(yīng),以便于維護(hù)人員操作、檢查。盤的門內(nèi)下部裝設(shè)受饋電開關(guān),每個開關(guān)下部應(yīng)有回路名稱。具體布置在設(shè)計聯(lián)絡(luò)時確定。
直流盤的上部裝設(shè)測量表計、故障信號指示燈、按鈕以及電壓測量開關(guān)、整流裝置運行手動/自動選擇開關(guān)、母線手動/自動調(diào)壓開關(guān)等。盤的門內(nèi)下部裝設(shè)受饋電開關(guān),每個開關(guān)下部應(yīng)有回路名稱。
3.13.3電氣間隙和爬電距離
柜內(nèi)兩帶電導(dǎo)體之間、帶電導(dǎo)體與裸露的不帶電導(dǎo)體之間的電氣間隙和爬電距離,均應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
3.13.4電氣絕緣性能
絕緣電阻
用開路電壓為表6規(guī)定的測試儀器測量以下部位的絕緣電阻,應(yīng)滿足以下要求:
柜內(nèi)各獨立帶電回路與地(金屬框架)之間、各獨立帶電回路之間、柜內(nèi)直流匯流排和電壓小母線,在斷開所有其它連接支路時與地之間的絕緣電阻,不小于10M。
介電強(qiáng)度
柜內(nèi)各獨立帶電回路與地(金屬框架)之間、各獨立帶電回路之間、柜內(nèi)直流匯流排和電壓小母線,在斷開所有其它連接支路時與地之間,按其工作電壓應(yīng)能承受表6所規(guī)定的歷時1分鐘的工頻試驗電壓,試驗過程中應(yīng)無擊穿和閃絡(luò)現(xiàn)象。
3.13.7耐濕熱性能