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开发免维护直流电源屏双革项目的技术方案
 
慧聪网   2006年1月9日11时48分      

前言

  免维护直流电源屏是用于电力、石化冶金、电气化铁路等需要直流电源的场所,用于真空开关、断路器的合闸电源,还可用于继电保护、自动控制、事故照明及信号电源。可由蓄电池组在停电状态时提供紧急后备电源。免维护直流电源屏的功能特点:

·控制柜采用全抽屉式结构
·系统全模块化,简洁直观,可根据要求任意组屏
·面向用户的开方式、模块化软件设计
·多协议、多标准的通讯及网络接口

一、 系统配置

1、系统工作原理框图



2、原理简介

  三相交流电源经过交流配电单元送入高频开关充电模块,主副监控模块控制EEP输出直流电压、电流、蓄电池充电、均充、浮充等过程。浮充电法就是将充足电的蓄电池组与充电设备并联运行,浮充电主要由充电设备供给恒定负荷,蓄电池平时不供电,充电设备以不大的电流补充蓄电池的自放电,以及由于负载在短路时所引起的少量放电。监控模块内置交流输入过、欠压,直流输出过、欠压,过流及短路保护。绝缘监视模块在线监测直流系统的绝缘情况,可监测母线电压、对地电阻等。电池巡检用于蓄电池柜单节(或小组)蓄电池电压的自动或手动测量,以监测电池的运行情况。

  三相交流380V经“交流配电模块”输入高频开关充电模块,主、副监控模块控制EEP1~EEPn输出直流电压及电流,按充电曲线完成对蓄电池充电、均充、浮充的全过程。

  控制回路负载正常由EEP经主副调压模块降压后供电,EEP退出或交流380V断电情况下,蓄电池组作为供电电源。

1、 配置方案(原则)

  根据我们电气公司的实际情况,开发免维护直流电源屏系列产品,采用搭积木的方式,找出关键点、难点,进行自行开发软件编程部分,节约成本。形成规模生产的目的。
选用主要模块,研究其工作原理以及编程方法,开发出具有自主产权的产品。主要配置以下模块:

● EK主监控模块
● EFK副监控模块
● EAC交流配电模块
● EEP充电模块
● EGB蓄电池监测仪
● ENB逆变模块
● ETY主调压模块
● EFTY副调压模块
● EHP恒压模块

二、各功能模块简介

1、EEP高频开关充电模块

  EEP高频开关充电模块作为整流模块提供充电电源及工作电源,主要由三相整流桥、EMI滤波、交流过压保护、软启动、高频全桥逆变、高频全桥整流、滤波及尖峰吸收、直流过压过流保护、温度保护、PID控制、I/O接口、状态现实及辅助电源等组成。EEP高频开关充电模块输入电压交流380伏±20%,输出电压直流198~320伏可控。充电模块有受控和自主两种工作模式,正常工作时运行在受控模式下,当监控模块退出后,模块自动进入自主工作模式,输出电压、电流限制在出厂整定值。

2、EK主监控模块和 EFK副监控模块

  监控模块是直流系统监测、控制、保护、管理、通讯的核心部件。EK主监控模块选用586工控机,配置大屏幕彩色液晶显示器,WINDOWS操作系统界面,主监控应具有交流过欠压保护、控制母线过欠压保护、合闸母线过欠压保护和接地保护。因EFK副监控模块以16位单片机为基础,全汉化人机界面,配置平板显示器。模块为抽屉式结构,具有RS232/485 接口。

  我们可以多了解其功能、配置,搞清楚编制的脚本程序,理解其控制过程,先进一套设备进行研究,重新编制应用程序;今后就可以自购买裸机来进行编程序,节约软件成本。

3、ETY调压模块

  ETY调压模块采用抽屉式结构,内置17级调压硅链,器件少,可靠性高。对于重要用户可选用主、副调压模块热备份配置。还有手动控制功能,当自动调压功能失效或需手动干预时使用,手动、自动控制回路的任何故障均不能导致控制母线停电。

4、EHP高频开关恒压模块

  EHP高频开关恒压模块采用抽屉式结构和自主工作模式,当EHP高频开关恒压模块退出工作或保护动作时设有故障告警。采用PWM脉宽调制技术,效率高。

5、CHK-5A电池巡检装置

  主要用于直流电源柜的单个(小组)蓄电池的自动/手动测量,液晶汉字显示,具有远方RS232/RS485接口通讯功能。

6、RZJ-8A绝缘监视装置

  KZJ-8A绝缘监视装置由绝缘监测模块和多个绝缘监测信号采样模块组成,可以在线监测直流系统的绝缘状况。分布式结构的应用,可由信号采集模块就近处理,采用直流霍尔元件监测,本装置采用大屏幕液晶显示。具有RS232/485接口通讯功能。

  其中5、6项可以根据实际情况,对其结构、控制原理了解清楚后,组合成由PLC和绝缘检测装置来控制。

7、ENB蓄电池组逆变放电装置

·高频开关逆变放电装置,适合于DC48V、DC11V、DC220V电池系统
· ENB电池放电逆变模块可并联、并网自同期运行,用于电池放电及容量校验
·采用工业微机处理控制器, 键盘参数设定,液晶屏数据显示
·输入输出电气隔离(3KV)
· RS232/485接口,支持远方计算机监控及通讯功能
·设计开机软启动回路及多种保护单元
·输出AC380V纯正弦波
·输出逆变电源模块可多模块并联运行、自动均流
·输出电压:AC380V±15% (跟随系统电压)
·自动按放电电流放电,电池电压小于等于放电电压时自动终止放电。并记录放电容量。
·配置独立的过放电保护,防止蓄电池组过放。

三、 投入产出分析

  采取先购买控制模块,我们自行组装、测试,逐步过渡到自行设计、编程;组成一套免维护直流电源屏所需备件:


  现在市场价格:免维护直流电源屏针对不同的配置要求,其销售价为7─15万元不等。我们配置的这套设备销售价应在13万元左右。
 
作者:胡建亨 
 
 
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