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分布式電源
嵌入式操作電源

嵌入式操作電源

産品分類: 分布式電源

産品簡介: 分布式操作電源是一種新的直流電源設備,主要應用于小型開關站和用戶終端,爲二次控制線路(如微機保護等智能終端及指示燈、模擬指示器等)提供可靠的不間斷工作電源,避免交流失電時導致微機保護失去保護作用,解決因操作過程電壓及諧波等因素使UPS失效從而導致微機保護失效的問題。

一、 産品簡介:

1、系統概述:

    分布式操作電源是一種新的直流電源設備,主要應用于小型開關站和用戶終端,爲二次控制線路(如微機保護等智能終端及指示燈、模擬指示器等)提供可靠的不間斷工作電源,避免交流失電時導致微機保護失去保護作用,解決因操作過程電壓及諧波等因素使UPS失效從而導致微機保護失效的問題。同时还可为符合分布式電源功率要求的一次开关设备(弹簧机构真空断路器、永磁机构真空断路器、电动负荷开关等)提供直流操作电源。

    分布式操作电源具有市电输入和PT输入两种方式,输出方式从DC24V至DC220V各种规格,可以满足各种使用场合。分布式電源上限输出功率为800W,可以满足不同负载的需求。

    分布式操作电源体积小,安装接线方便,适合分散安装于各种型号的开关设备内。使之比一般直流屏系统更可靠,更经济(对小型用户终端更明显),又节省占地空间,降低线路损耗及安装工程量,且维护方便,为电力系统供电可靠性提供新的选择方案。

    分布式操作电源采用高频电源技术,蓄电池采用自动充电管理模块进行维护,大大延长蓄电池的使用寿命,使得分布式電源运行更加安全可靠。分布式電源具备通讯、报警功能,可以方便地实现无人值守的远程自动化管理。

    备注:电源输出电压分24V、48V、110V、220V四种

二、産品特點:

1、分散安裝,節省占地面積、降低造價

    根据分布式的设计思想,分布式操作电源直接安装在智能开关柜的仪表箱内(或户外装置的电动操作箱内),可节省直流屏的占地面积。

因電源在開關櫃內,可減少電纜的使用量,節約一次設備投資及電纜施工工作量;在總台數不多時,其總價低于直流屏系統,可降低工程總造價;同時在運行時可減少線損,減少備件,節約運行成本。

2、分布式供電方式,可靠性較大提高

    采用分布式的供电方式,当某一回路发生故障时,其它回路的电源装置不受影响,避免出现一点故障全站无操作电源,与集中供电的直流屏相比,其总体可靠性得以较大提高。

3、多種輸入輸出方式,適用範圍廣

   能根据客户的需求提供直流220V、110V、48V、24V输出,交流输入范围为85~265V,灵活适用于PT及市电供电。

4、智能化管理維護

   智能化高频电源技术,自监测、自诊断,可当地显示、报警,也可联网通信,实现无人值守的自动化远程管理。

   内置蓄电池自动充电管理模块,自动对电池进行智能化均浮充管理,大大延迟蓄电池的寿命,使运行更加可靠和安全。

操作电源技术指标   

 三、主要性能指標:    

1、使用環境條件:

? 工組環境溫度:-10℃~+45℃;

? 上限月平均相對濕度:≤90%;

? 上限日平均相對濕度:≤95%;

? 海拔高度:不大于2000米;

? 工作環境條件:無導電微粒塵埃,無腐蝕金屬和破壞絕緣的化學物質,使用地點應具有防禦雨、雪、風、沙的設施,周圍不允許充滿水蒸氣或有較嚴重的黴菌存在。

2、 輸入特性:

? 交流輸入電壓:85~265VAC;

? 頻率:50Hz±10%;

? 波形:正弦波,波形畸變<5%;

3、 輸出特性:

? 直流輸出電壓:24V、48V、110V、220V;

? 直流輸出電壓範圍:24V±2V、48V±3V、110V±7V、220±10V;

? 直流輸出運行功率:

l 連續運行:≤100W。

可滿足微機保護裝置、指示燈、模擬指示器供電需要;交流停電時由電池供電,可根據電池容量及負載參數供電延時長達8~24小時。

l 短時運行功率:≤200W,20S。

可滿足VS1、VD4、ZN21等大多數10KV系統彈操機構斷路器,電動負荷開關儲能供電需要。

l 瞬時運行功率:≤800W,200ms。

可滿足VS1、VD4、ZN21等大多數10KV系統彈操機構斷路器及負荷開關分合閘供電需要;由電池後備供電時,可操作20次以上。

? 功率消耗:裝置本身消耗的功率不大于10W

? 稳压精度:≤±0.5%   

? 絕緣電阻:≥10MΩ

? 可聞噪音:≤55dB

4、 蓄電池的充放電:

裝置外接2節12V蓄電池,當裝置交流供電停電後,保證直流供電正常連續,具體備用時間由蓄電池容量和負載大小決定,當蓄電池放電至過欠壓時,裝置發出報警信號,並爲保護蓄電池自動停止直流輸出;當交流供電正常時,裝置自動恢複直流供電並在72小時之內可將蓄電池重新充滿。

5、 符合的相關標准:

絕緣性能符合GB/T14598.3-93的有關標准。

對電壓突降適應能力符合GB/T17626.11-1999的規定。

電磁兼容性能:

——對靜電放電的不敏感性符合GB/T15153.1-1998的3級規定;

——對工頻磁場幹擾的不敏感性符合GB/T15153.1-1998的3級規定;

——對快速瞬變脈沖群幹擾的不敏感性符合GB/T17626.4-1998的3級規定;

——對高頻幹擾的不敏感性符合DL/T721-2000的規定;

——對浪湧幹擾的不敏感性符合DL/T721-2000的規定。

6、 産品功能:

6.1 基本功能:

6.1.1. 分布式電源能量的转换

    分布式電源主要包含电池恒流恒压充电电路,DC/DC变换电路和控制与显示电路。在有外电情况下,由交流输入提供能量给电池充电,并同时提供能量给长期运行的负载;在储能及分合闸操作时,更多的瞬时负载能量需求由电池提供。

在交流輸入失電時,由電池提供全部能量給輸出。

6.1.2. 自動管理:

    分布式電源按照周期性均充和停电后来电均充两种方式对电池的充电进行管理。“周期性均充方式”是指电源内部设定的周期和均充的时间自动定期对电池均充。“停电后来电均充方式”是指在交流停电的情况下,当电池放电达到一定程度后,交流电又恢复正常,此时系统自动对电池组进行充电管理控制。随时对分布式電源进行自检,并提供分布式電源本体的蜂鸣器报警及外部报警信号接点输出,并可与上位机通信,可用于无人值守的配电系统。

    分布式電源自动检测内部温度,在测得内部温度≥50℃时自动开启风扇进行散热,保护内部器件,温度回落后自动关闭风扇,降低功耗。

6.1.3. 報警管理:

    分布式電源具备完善的告警判断条件,既能够保证告警判断的可靠性,同时又能够保证告警的实时性。

6.1.4. 报警功能:分布式電源内部本身带有一个小蜂鸣器,有以下几种情况将会发出告警信号:

    交流失电告警——→当装置在交流输入突然掉电或输入功率不足的情况下,几十秒以后,装置将会发出告警,提醒用户发生交流失电的情况,可通过“循环/停止”按键将告警信号进行复归或者当交流输入恢复时自动复归;

电池过、欠压告警——→若电池电压低于一定的电压值(约低于23V)时,装置会发出告警信号,提醒用户电池电压过低,可通过“循环/停止”键将告警信号进行复归或者当交流输入正常后对电池充电大于告警点后自动消除;电池电压过低(约低于22V)后,模块自动关闭直流输出和数码显示,以避免电池过放电,但蜂鸣器、告警灯仍会继续告警,干接点提供告警信号,在外电恢复后分布式電源装置自动投入运行。

    输出异常告警——→当负载有短路或负载过大或者装置本身出现故障会发出告警,此信号不可复归,提示用户将装置关闭进行负载电路检查,如负载电路无短路或负载功率太大的情况,则可能是装置本身出现故障。

    过温告警——→如果长时间过载或者风机堵转,导致模块内部温度过高时,将输出报警信号并保护性关闭直流输出。

四、 安裝指導:

1、 安全規定

該電源系統內部某些器件的工作電壓及電流很大,爲保證人身安全,應時刻遵守以下規定:

1) 只有接受過電源系統培訓並充分掌握電源系統知識的人員才可以安裝此電源系統。安裝過程中,應始終要遵守前述列出的安全規定及本地安全規定。

2) 系統電壓可能達250VDC或300VAC,是危險電壓,安裝及操作時需要作好絕緣防護,以保障人身安全。

3) 在開關櫃內部操作,應保障開關櫃系統不帶電。必須斷開開關櫃系統的電源。

2、 安裝准備:

1、工程准備:

在工程施工時,輸入輸出直流系統的功率電纜、用戶端需要引出的報警信號線纜、與DCS系統連接的通信電纜等都需要預先布置。

直流系統輸入輸出的功率電纜有交流輸入電纜、電池輸入電纜、直流饋出的電纜。工程施工預埋電纜時,這些電纜都應當滿足DL/T5044-2004《電力工程直流系統設計技術規程》的規定,回路壓降不得高于5%額定電壓。

2、 開箱驗貨:

只有貨物到達安裝現場後才容許拆開包裝箱進行驗貨。驗貨由用戶方代表完成或用戶與深圳市海泰林科技有限公司代表共同完成。

驗貨時,首先拆開貼有裝箱單存放箱的包裝箱,取出裝箱單,對照裝箱標簽逐項檢驗。其次檢驗箱體標識的數量和序號,設備裝箱的正確性,附件的數量和類型以及物品的完好性。

3、 安裝方式:

产品的机械安装方式一样,分布式電源本体可以直接安装在二次继保小室面板开孔处,将装置从前嵌入,以M5的爪垫及螺母套入4个螺柱加以固定。用户也可根据现场实际情况进行安装。对于蓄电池,应就近安装在柜体内部,具体订货时我司会提供较佳的安装方式,但蓄电池不能倒装或侧装。开孔见右图:

4、 接線端子定義:

1、左上角爲産品技術參數簡單說明及注意事項。

2、左下的輸入開關是交流輸入的控制開關。

3、右邊爲接線接線端子。端子定義見左圖。

4、右下爲輸出保險管,輸出過載時可能會斷,

支持用戶自行更換內置保險管。

五、 使用与操作:    

1、 裝置面板說明:

1) 四位數碼顯示,可直觀顯示輸出電壓值、充電電壓或電池電壓值及裝置內部溫度。綠色數碼顯示即使在夜間仍可迅速觀察到顯示的數值。

2) 按鍵可作爲數碼顯示內容的循環和停止,短按爲翻頁顯示,長按爲循環顯示,按鍵同時又作故障告警的靜音鍵。

3) 按鍵右邊小孔內有一按鍵,爲強制啓動按鈕。當交流供電正常時,系統能自行進入正常工作;當交流停電時首次接入,系統不能開機,需用小棍按入孔內啓動鍵,系才能啓動。

2、 面板指示燈含義:

面板指示灯含义    

1、 使用與操作前的初步調試:

初步调试的内容是给分布式電源加电,让分布式電源各部分启动起来,即“粗调”,为后面的运行准备条件。

1) 通電前檢查,保障系統的輸入和輸出不存在短路。

2) 檢查接線的正確性:先檢查並確認外部接線均正確。注意:在運行前,必須保證電池的正、負極沒有接反。否則可能造成本裝置永久性損壞。

3) 只接通交流:確認交流輸入正常,合上分布式後面板上的開關SA,裝置立刻進入工作狀態。工作指示均正常,數碼管顯示的輸出電壓、充電電壓、內部溫度均正常。

4) 只接入電池:斷開交流,由電池單獨供電,觀察裝置是否工作正常,檢查LED指示,數碼顯示內容。如果無任何顯示,請重新檢查電池是否接反。

5) 系統運行:當前面步驟均正常,則合上交流輸入的開關SA,檢查各LED狀態,以及數碼管顯示是否正常。

提醒标志注意:首次接入,如果現場無交流輸入,而電池電壓又低至欠壓,則需用小棍按住面板右下角的“啓動”按健3秒以上系統才能啓動。

6) 接入負載:裝置輸出正常時,合上直流輸出端外接的開關,進入帶載運行。

提醒标志 注意:必須接入蓄電池並且蓄電池大于23V才能進行高壓櫃斷路器的分合閘操作。

2、 停電時的操作:

斷電交流,自動進入電池供電狀態,此時“交流輸入指示燈”熄滅,直流輸出由蓄電池提供能量。恢複交流供電時,裝置無需幹預即可回到停電前的狀態。

3、 電池充電:

當停電較長時間或初次使用時,必須接入市電,合上SA開關,連續充電24小時以上,以免分合閘操作時,電池無法提供相應功率。

一、 常見故障及處理:

運行過程中如有故障,請根據下表提示及時查明原因,在客戶不能自行處理時請及時通知廠家。如果是模塊故障,爲安全起見,切斷交流和電池,將模塊取下並寄回本公司由專業人員維修;本公司會及時將模塊修好並返回。

 常见故障及处理    常见故障及处理    

七、 産品容量選型:

    以一台嵌入式直流电源作为3台高压柜的直流操作电源,此高压柜使用的断路器为VS1型真空断路器,每台高压柜的微机保护及信号灯用电总功率为20W。

    VS1型断路器的具体参数为:额定电流3150A,额定分断电流40KA,合闸时间不大于100ms,合闸功率不大于468VA;分闸时间不大于50ms,分闸功率不大于368VA,储能时间不大于10S,功率不大于100W,以备用时间为10小时计算。

解:

1)按持續放電負荷計算電池容量。

電流大小爲:I=60W/220V=0.27A

取可靠系數爲1.4,蓄電池容量爲C10=(1.4×0.27)/1≈0.38Ah

2)按沖擊負荷計算電池容量。

电流大小为: Ich=(468+60)/220=2.4A

取可靠系數爲1.4,查電池放電0曲線得沖擊系數爲0.78,

蓄電池容量爲C10=(1.4×2.4)/0.78=4.3Ah

3)比較兩個計算值知,在本例中蓄電池容量由沖擊負荷決定。

故选用的蓄电池额定容量为: C10=4.3Ah

4)折算到24V侧,嵌入式直流电源所需配置的蓄电池容量为: C10=39.4Ah=40Ah

即選用一台嵌入式直流電源,配置2節12V的蓄電池,容量選用40Ah,在給3台案例中所描述的高壓櫃供電時,可備用時間爲10個小時。若要求備用時間較短或者斷路器合閘電流較小時,電池容量會適當變小,我司一般給予的配置爲一台嵌入式直流電源,需配置容量爲10AH~40Ah的蓄電池。

八、 通信協議:

1、RS485通訊接口:

通訊格式:半雙工異步通訊,波特率固定爲9600,本機地址固定爲05H。數據格式爲1位起始位、8位數據位、1位奇校驗,1位停止位。

通訊規約:MODBUS通訊規約,CRC校驗

2、遙測量:

上位機發送格式:

上位机发送格式

本裝置返回:

遥测量

備注:輸出電壓和電池電壓的系數爲0.1,單位:V。

     溫度系數爲1,單位:℃。