YH-GZDW-40AH/DC220V直流電源屏

一，產品概述：

YH系列直流屏為控制負荷和動力負荷以及直流事故照明負荷等提供電源，是當代電力系統控制、保護的基礎。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、配電監控單元、監控模塊單元及絕緣監測單元組成。主要應用于電力系統中小型發電廠、水電站、各類變電站，和其他使用直流設備的用戶(如石化、礦山、鐵路等)，適用于開關分合閘及二次回路中的儀器、儀表、繼電保護和故障照明等場合。直流屏是一種全新的數字化控制、保護、管理、測量的新型直流系統。監控主機部分高度集成化，采用單板結構(All in one)，內含絕緣監察、電池巡檢、接地選線、電池活化、硅鏈穩壓、微機中央信號等功能。主機配置大液晶觸摸屏，各種運行狀態和參數均以漢字顯示，整體設計方便簡潔，人機界面友好，符合用戶使用習慣。直流屏系統為遠程檢測和控制提供了強大的功能，并具有遙控、遙調、遙測、遙信功能和遠程通訊接口。通過遠程通訊接口可在遠方獲得直流電源系統的運行參數，還可通過該接口設定和修改運行狀態及定值，滿足電力自動化和電力系統無人值守變電站的要求;配有標準RS232/485串行接口和以太網接口，可方便納入電站自動化系統。

二，YH系列直流屏系統特點:

① 高可靠性：

采用開關電源的模塊化設計，N+1熱備份。

充電模塊可以帶電熱插拔，平均維護時間大幅度減少。

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，模塊間輸出電流不平衡度優于5%。

可靠的防雷和電氣絕緣措施，絕緣監測裝置能夠實時監測系統絕緣情況，確保系統和人身安全。

系統設計采用IEC，UL等國際標準，可靠性與安全性有充分保證。

② 高智能化：

監控模塊采用大屏幕液晶漢字顯示，聲光告警。

可通過監控模塊進行系統各個部分的參數設置。模塊具有平滑調節輸出電壓和電流的功能，具備電池充電溫度補償功能。

具有多個擴展通訊口，可以接入多種外部智能設備(如電池測試儀、絕緣監測儀裝置等)。

現代電力電子與計算機網絡技術相結合，提供對電源系統的"遙測、遙控、遙信、遙調"的支持，實現無人值守。

蓄電池自動管理及保護，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行智能能控制，設有電池過欠壓和充電過流聲光告警。

系統采用監控裝置內置絕緣監察、電池檢測、接地選線、電池活化、硅鏈調壓、中央信號等功能單元，大大方便用戶使用;系統采用獨有的"一線通"接線技術，大大方便大容量直流系統的屏內接線，方便用戶維護。

● 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;

● 采用國際軟開關技術，主要器件采用高質量的產品;

● 硬件低差自主均流技術，模塊間輸出電流不平衡度優于± 5%;

● 可靠的防雷和高度的電氣絕緣防護措施，絕緣監測裝置實時監測系統絕緣情況，確保系統和人身安全;

● 監控模塊采用大屏幕液晶觸摸屏顯示，真人語音告警;

● 監控程序采用面向對象的設計思想,模塊化編程,有利于程序維護與升級;

● 可通過監控模塊進行系統各部分的參數設置,具有詳細的在線幫助功能;

● 具備平滑調節輸出電壓和電流，蓄電池自動溫度補償等先進功能;

● 現代電力電子技術與計算機技術相結合，實現對電源系統的"遙測、遙控、遙信、遙調"以及實現無人值守;

● 蓄電池自動管理及保護，實時自動監測蓄電池的端電壓，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行程序支持，實現遠程維護診斷--直流屏監控模塊。

三，主要技術參數

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）系統接地方式：TN-S

(4）直流額定輸出電壓：DC220V

（5）電壓紋波系數≤0.5%

（6）穩壓精度≤±0.5%

（7）穩流精度≤±1%

（8）噪聲≤55dB（距裝置1米處）

（9）綜合效率≥90%

3.2.3設計壽命

設計壽命：30年。

3.3交流電源裝置技術性能及要求

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線電源，設雙電源自動切換裝置。

3.3.2交流進線斷路器

兩路進線斷路器應選用質量可靠品牌產品，帶有電動操作機構及分勵、失壓脫扣器，同時帶有缺相保護及檢壓繼電器。進線斷路器的過流保護應具有閉鎖自動投切裝置的功能。進線及母聯斷路器采用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斷斷路器，帶報警輔助接點，每路輸出配置信號指示等元件，信號燈采用節能型。饋出回路斷路器開斷短路電流能力不低于10kA，斷路器選用質量可靠品牌產品。

3.3.4自動裝置

每個交流盤上設置雙電源自動切換裝置，當一路電源故障時，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認證報告。額定電流不低于進線斷路器；極數為4極；電氣壽命不小于6000次，機械壽命不小于10000次。

3.3.5信號

信號包括故障信號和工作狀態指示信號兩類。

3.3.5.1工作狀態指示

l一路電源投入 

二路電源投入 

母聯投入 

各饋線開關位置信號

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母聯自投裝置故障

3.3.6測量表計

盤面上應設有：一路進線電源的電壓表、二路進線電源的電壓表、三相電流表。

3.4直流電源裝置技術性能及要求

3.4.1系統組成

直流電源裝置由一套充電裝置，一組蓄電池，饋線開關，直流母線自動（手動）調壓裝置（調壓裝置按主備兩套配置），微機絕緣監測裝置及智能監控單元等組成。充電裝置采用高頻充電模塊且熱冗余（N+1）并聯配置，當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。充電裝置的容量應滿足系統經常性負荷和蓄電池充電電流的要求.

充電裝置的交流側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行充電或浮充電，同時為全所的經常性直流負荷提供電源，由蓄電池向沖擊負荷供電。交流失電后，由蓄電池向所內全部負荷（包括經常性負荷和沖擊負荷）供電。

直流母線采用單母線分段接線方式。

3.4.2充電裝置

采用高頻開關電源模塊式充電裝置，其功能要求如下：

裝置應有充電（恒流、限流恒壓）、浮充電、均衡充電及運行方式自動轉換、自主均流功能，并具有軟啟動特性，軟啟動時間可根據用戶要求設定。

開關電源模塊頻率20~300kHZ。

充電裝置的充電特性應滿足蓄電池的特性要求。

充電裝置主要技術參數應達到表2中的規定。

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%范圍內選擇；

2）充電浮充電裝置在穩流充電方式下運行時，當輸出直流電壓達到限壓整定值時，裝置應能自動限制電壓，自動轉換為恒壓充電運行。限壓特性的穩壓精度應滿足表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壓充電方式下運行時，應有充電限流和輸出總限流功能，若負載電流超過限流的整定值，裝置應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穩定電壓調節范圍

1）浮充電狀態下電壓調節范圍：額定電壓的95%～115%；

2）均衡充電狀態下下電壓調節范圍：額定電壓的105%～120%。

3.4.2.3效率

高頻開關電源型充電裝置的效率應≥94%。

3.4.2.4均流要求

多臺同規格型號的高頻開關電源模塊并機工作時，其均流的不平衡度應滿足表3的規定。

3.4.2.5功率因數

當單模塊輸出的功率≥1500W時，功率因數應>0.95；

當單模塊輸出的功率

3.4.2.6充電模塊其它要求

（1）脫離監控單元應可獨立運行。

（2）根據溫度變化對電池充電電壓可進行補償。

（3）具有過流、過壓、短路、缺相、交流電壓過高/過低關機等保護措施。

（4）可帶電插拔。

（5）有良好的通風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

負載能力及連續供電

（1）設備在正常浮充電狀態下運行，當提供沖擊負荷時，要求在沖擊放電時間內，其直流母線上電壓不得低于直流標稱電壓的90%。

（2）設備在正常運行中，交流電源突然中斷，直流母線應連續供電，其直流母線波動不得低于直流標稱電壓的90%。

3.5 電壓調整裝置功能

采用主、備分級自動調壓裝置，當主調壓裝置故障時，備用調壓裝置自動投入，并應向當地和遠方發送報警信號。每級電壓調節值小于額定電壓的±3％，調壓裝置應具有手動調壓功能和自動調壓功能。充電時直流母線電壓不能超過額定電壓的10%。

3.6 絕緣監察要求

采用微機型絕緣監察裝置，絕緣監察水平應不小于50kΩ。絕緣監察裝置應能對母線對地絕緣電阻及各饋線支路絕緣狀況進行測量判斷，當設備直流系統發生接地故障（正接地、負接地或正負同時接地），其絕緣水平下降到超出正常范圍時應在當地發出燈光報警信號，同時上傳至綜合自動化系統。裝置應能正確指示發生故障的饋線支路和接地極性、可直接顯示母線對地電阻，并可人工設置接地電阻的門限。

3.7 電壓監察要求

電壓絕緣監察裝置應能對控制母線的電壓進行監視，當直流母線電壓高于或低于規定值時在當地和遠方發出報警信號。電壓絕緣監察裝置應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應不小于0.95，欠壓繼電器的返回系數應不大于1.05。

3.8 故障報警要求

當交流電源失壓（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，設備應 能可靠發出報警信號。

監控單元功能要求

3.9控制功能

監控單元采用微機型產品，應具有充電、長期運行、交流中斷的控制程序，根據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

監控單元應具有測量顯示功能。裝置顯示器上應能顯示交流進線電壓、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%，附加分流器準確度不低于0.5級。

3.11保護及報警功能

監控單元應能對其參數進行設定、修改。監控單元對設備發生下列狀況進行保護并發出報警：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監控單元應具有自診斷、掉電后來電自恢復功能。

饋出回路

每路輸出均配有高分斷直流斷路器，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

信號包括工作狀態顯示信號及故障狀態顯示信號兩類。

工作狀態至少有下列指示：

l一路電源投入 二路電源投入 各饋線開關位置信號等

故障狀態指示信號至少有下列內容：

l 進線失壓故障 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

直流系統的正常/故障信號除在本盤顯示外，還應通過數字通信的方式傳向變電所綜合自動化系統，具體信號量在設計聯絡時確定。當地信號應能當地復歸或在故障消失后自動復歸，但應保留漢化顯示的歷史記錄，且故障顯示應配有燈光試

驗按鈕。

3.13結構要求

3.13.1元器件的要求

電源模塊采用應通過鑒定、有成熟使用經驗并出示有效證明文件。

導線、導線顏色、指示燈、按鈕、行線槽、涂漆，均應符合或行業現行有關標準的規定。其中導線應選用低煙、無鹵、阻燃型軟銅線，按室溫40C時長期連續工作制選用，兩路進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容量要求。所有線號統一規范，采用機打清晰耐久

面板配置測量表計其量程應在測量范圍內，測量值應在滿量程85%以下。

直流斷路器、熔斷器應具有安－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，斷路器應裝有輔助接點。

饋線開關應并接在直流匯流母線上，應便于維護、更換。

同類元器件的接插件應具有通用性和互換性，應接觸可靠、插拔方便。接插件的接觸電阻、插拔力、允許電流及壽命，均應符合及行業現行標準的要求。

3.13.2盤面布置

盤面布置應整齊、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。

交流盤面上部裝設測量表計、故障顯示裝置、指示燈及電壓轉換測量開關、進線電源選投開關等。安裝高度應考慮運行操作的方便。各受饋電開關的位置信號應與開關對應，以便于維護人員操作、檢查。盤的門內下部裝設受饋電開關，每個開關下部應有回路名稱。具體布置在設計聯絡時確定。

直流盤的上部裝設測量表計、故障信號指示燈、按鈕以及電壓測量開關、整流裝置運行手動/自動選擇開關、母線手動/自動調壓開關等。盤的門內下部裝設受饋電開關，每個開關下部應有回路名稱。

3.13.3電氣間隙和爬電距離

柜內兩帶電導體之間、帶電導體與裸露的不帶電導體之間的電氣間隙和爬電距離，均應滿足相關標準的要求。

3.13.4電氣絕緣性能

絕緣電阻

用開路電壓為表6規定的測試儀器測量以下部位的絕緣電阻，應滿足以下要求：

柜內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。

介電強度

柜內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，按其工作電壓應能承受表6所規定的歷時1分鐘的工頻試驗電壓，試驗過程中應無擊穿和閃絡現象。

3.13.7耐濕熱性能