YH-GZDW-40AH/DC220V直流电源屏

一，产品概述：

YH系列直流屏为控制负荷和动力负荷以及直流事故照明负荷等提供电源，是当代电力系统控制、保护的基础。直流屏由交配电单元、充电模块单元、降压硅链单元、直流馈电单元、配电监控单元、监控模块单元及绝缘监测单元组成。主要应用于电力系统中小型发电厂、水电站、各类变电站，和其他使用直流设备的用户(如石化、矿山、铁路等)，适用于开关分合闸及二次回路中的仪器、仪表、继电保护和故障照明等场合。直流屏是一种全新的数字化控制、保护、管理、测量的新型直流系统。监控主机部分高度集成化，采用单板结构(All in one)，内含绝缘监察、电池巡检、接地选线、电池活化、硅链稳压、微机中央信号等功能。主机配置大液晶触摸屏，各种运行状态和参数均以汉字显示，整体设计方便简洁，人机界面友好，符合用户使用习惯。直流屏系统为远程检测和控制提供了强大的功能，并具有遥控、遥调、遥测、遥信功能和远程通讯接口。通过远程通讯接口可在远方获得直流电源系统的运行参数，还可通过该接口设定和修改运行状态及定值，满足电力自动化和电力系统无人值守变电站的要求;配有标准RS232/485串行接口和以太网接口，可方便纳入电站自动化系统。

二，YH系列直流屏系统特点:

① 高可靠性：

采用开关电源的模块化设计，N+1热备份。

充电模块可以带电热插拔，平均维护时间大幅度减少。

动力母线和控制母线可以由充电模块单独直接供电，可以通过降压装置热备份。

硬件低差自主均流技术，模块间输出电流不平衡度优于5%。

可靠的防雷和电气绝缘措施，绝缘监测装置能够实时监测系统绝缘情况，确保系统和人身安全。

系统设计采用IEC，UL等国际标准，可靠性与安全性有充分保证。

② 高智能化：

监控模块采用大屏幕液晶汉字显示，声光告警。

可通过监控模块进行系统各个部分的参数设置。模块具有平滑调节输出电压和电流的功能，具备电池充电温度补偿功能。

具有多个扩展通讯口，可以接入多种外部智能设备(如电池测试仪、绝缘监测仪装置等)。

现代电力电子与计算机网络技术相结合，提供对电源系统的"遥测、遥控、遥信、遥调"的支持，实现无人值守。

蓄电池自动管理及保护，实时自动检测蓄电池的端电压、充电放电电流，并对蓄电池的均浮充电进行智能能控制，设有电池过欠压和充电过流声光告警。

系统采用监控装置内置绝缘监察、电池检测、接地选线、电池活化、硅链调压、中央信号等功能单元，大大方便用户使用;系统采用独有的"一线通"接线技术，大大方便大容量直流系统的屏内接线，方便用户维护。

● 充电模块采用自然冷却方式，平均无故障时间大幅提高，而且可用于环境相对恶劣的场所;

● 充电模块可带电插拔，平均维修时间大幅减少;

● 采用国际软开关技术，主要器件采用高质量的产品;

● 硬件低差自主均流技术，模块间输出电流不平衡度优于± 5%;

● 可靠的防雷和高度的电气绝缘防护措施，绝缘监测装置实时监测系统绝缘情况，确保系统和人身安全;

● 监控模块采用大屏幕液晶触摸屏显示，真人语音告警;

● 监控程序采用面向对象的设计思想,模块化编程,有利于程序维护与升级;

● 可通过监控模块进行系统各部分的参数设置,具有详细的在线帮助功能;

● 具备平滑调节输出电压和电流，蓄电池自动温度补偿等先进功能;

● 现代电力电子技术与计算机技术相结合，实现对电源系统的"遥测、遥控、遥信、遥调"以及实现无人值守;

● 蓄电池自动管理及保护，实时自动监测蓄电池的端电压，充、放电电流，并控制蓄电池的均充和浮充，设有电池过欠压和充电过流声光告警。

● 装置可通过公共电话线进行程序支持，实现远程维护诊断--直流屏监控模块。

三，主要技术参数

3.2.1交流电源装置

（1）交流输入电压：三相380V±20%

（2）额定频率：50Hz±1%

（3）系统接地方式：TN-S

3.2.2直流电源装置

（1）交流输入电压：三相380V±20%

（2）额定频率：50Hz±1%

（3）系统接地方式：TN-S

(4）直流额定输出电压：DC220V

（5）电压纹波系数≤0.5%

（6）稳压精度≤±0.5%

（7）稳流精度≤±1%

（8）噪声≤55dB（距装置1米处）

（9）综合效率≥90%

3.2.3设计寿命

设计寿命：30年。

3.3交流电源装置技术性能及要求

3.3.1运行方式

交流电源装置采用单母线接线，由本所配电变压器AC400V两段母线分别引入两回电源，作为交流电源装置的进线电源，设双电源自动切换装置。

3.3.2交流进线断路器

两路进线断路器应选用质量可靠品牌产品，带有电动操作机构及分励、失压脱扣器，同时带有缺相保护及检压继电器。进线断路器的过流保护应具有闭锁自动投切装置的功能。进线及母联断路器采用4级；断路器额定容量：100A；断路器开断短路电流能力不低于40kA。

3.3.3交流馈出回路

配电采用母排方式，每路输出均配有高分断断路器，带报警辅助接点，每路输出配置信号指示等元件，信号灯采用节能型。馈出回路断路器开断短路电流能力不低于10kA，断路器选用质量可靠品牌产品。

3.3.4自动装置

每个交流盘上设置双电源自动切换装置，当一路电源故障时，自动切换到另一路电源，双电源自动切换装置可手动或自动投切。双电源自动切换装置必须有3C认证报告。额定电流不低于进线断路器；极数为4极；电气寿命不小于6000次，机械寿命不小于10000次。

3.3.5信号

信号包括故障信号和工作状态指示信号两类。

3.3.5.1工作状态指示

l一路电源投入 

二路电源投入 

母联投入 

各馈线开关位置信号

3.3.5.2 故障信号

l一路电源失压

 一路电源过流跳闸

 二路电源失压

 二路电源过流跳闸

l母联自投装置故障

3.3.6测量表计

盘面上应设有：一路进线电源的电压表、二路进线电源的电压表、三相电流表。

3.4直流电源装置技术性能及要求

3.4.1系统组成

直流电源装置由一套充电装置，一组蓄电池，馈线开关，直流母线自动（手动）调压装置（调压装置按主备两套配置），微机绝缘监测装置及智能监控单元等组成。充电装置采用高频充电模块且热冗余（N+1）并联配置，当一块充电模块故障时自动切换到备用模块，并在触摸屏屏上显示故障报警，给出报警原因。充电装置的容量应满足系统经常性负荷和蓄电池充电电流的要求.

充电装置的交流侧由交流电源装置引入一路三相AC380V电源。正常供电时，充电装置对蓄电池组进行充电或浮充电，同时为全所的经常性直流负荷提供电源，由蓄电池向冲击负荷供电。交流失电后，由蓄电池向所内全部负荷（包括经常性负荷和冲击负荷）供电。

直流母线采用单母线分段接线方式。

3.4.2充电装置

采用高频开关电源模块式充电装置，其功能要求如下：

装置应有充电（恒流、限流恒压）、浮充电、均衡充电及运行方式自动转换、自主均流功能，并具有软启动特性，软启动时间可根据用户要求设定。

开关电源模块频率20~300kHZ。

充电装置的充电特性应满足蓄电池的特性要求。

充电装置主要技术参数应达到表2中的规定。

3.4.2.1限压及限流特性

3.4.2.1.1限压特性

1）限压整定范围：可在额定电压的105%～145%范围内选择；

2）充电浮充电装置在稳流充电方式下运行时，当输出直流电压达到限压整定值时，装置应能自动限制电压，自动转换为恒压充电运行。限压特性的稳压精度应满足表2要求的1.5倍

3.4.2.1.2限流特性

2） 限流整定范围：为额定输出电流的50%～110%；

2）充电浮充电装置在稳压充电方式下运行时，应有充电限流和输出总限流功能，若负载电流超过限流的整定值，装置应能自动限制输出电流，输出电流立即降至整定值以下。

3.4.2.2稳定电压调节范围

1）浮充电状态下电压调节范围：额定电压的95%～115%；

2）均衡充电状态下下电压调节范围：额定电压的105%～120%。

3.4.2.3效率

高频开关电源型充电装置的效率应≥94%。

3.4.2.4均流要求

多台同规格型号的高频开关电源模块并机工作时，其均流的不平衡度应满足表3的规定。

3.4.2.5功率因数

当单模块输出的功率≥1500W时，功率因数应>0.95；

当单模块输出的功率

3.4.2.6充电模块其它要求

（1）脱离监控单元应可独立运行。

（2）根据温度变化对电池充电电压可进行补偿。

（3）具有过流、过压、短路、缺相、交流电压过高/过低关机等保护措施。

（4）可带电插拔。

（5）有良好的通风散热和防尘防潮措施。

（6）防止蓄电池过充的功能。

3.4.3直流电源装置的功能要求

负载能力及连续供电

（1）设备在正常浮充电状态下运行，当提供冲击负荷时，要求在冲击放电时间内，其直流母线上电压不得低于直流标称电压的90%。

（2）设备在正常运行中，交流电源突然中断，直流母线应连续供电，其直流母线波动不得低于直流标称电压的90%。

3.5 电压调整装置功能

采用主、备分级自动调压装置，当主调压装置故障时，备用调压装置自动投入，并应向当地和远方发送报警信号。每级电压调节值小于额定电压的±3％，调压装置应具有手动调压功能和自动调压功能。充电时直流母线电压不能超过额定电压的10%。

3.6 绝缘监察要求

采用微机型绝缘监察装置，绝缘监察水平应不小于50kΩ。绝缘监察装置应能对母线对地绝缘电阻及各馈线支路绝缘状况进行测量判断，当设备直流系统发生接地故障（正接地、负接地或正负同时接地），其绝缘水平下降到超出正常范围时应在当地发出灯光报警信号，同时上传至综合自动化系统。装置应能正确指示发生故障的馈线支路和接地极性、可直接显示母线对地电阻，并可人工设置接地电阻的门限。

3.7 电压监察要求

电压绝缘监察装置应能对控制母线的电压进行监视，当直流母线电压高于或低于规定值时在当地和远方发出报警信号。电压绝缘监察装置应配有仪表或液晶显示屏，具有直读功能。过压继电器的返回系数应不小于0.95，欠压继电器的返回系数应不大于1.05。

3.8 故障报警要求

当交流电源失压（包括断相）、充电浮充电装置故障或蓄电池组熔断器（断路器）熔断（跳闸）时，设备应 能可靠发出报警信号。

监控单元功能要求

3.9控制功能

监控单元采用微机型产品，应具有充电、长期运行、交流中断的控制程序，根据蓄电池的充电特性曲线及特点，控制充电模块自动完成对蓄电池的充电及充电方式的转换。有效控制电池的充电电压和电流，延长电池使用寿命。

3.10.测量显示功能

监控单元应具有测量显示功能。装置显示器上应能显示交流进线电压、充电装置的输出电压、电流，直流母线电压、电流，浮充电压，充电电流，蓄电池组电压及输出电流以及绝缘电压等。在测量范围内电压测量4位半表精度±0.5%，电流测量4位半表精度±1%，附加分流器准确度不低于0.5级。

3.11保护及报警功能

监控单元应能对其参数进行设定、修改。监控单元对设备发生下列状况进行保护并发出报警：交流电压异常、充电浮充电装置故障、母线电压异常、蓄电池电压异常、母线接地等。

3.12监控单元应具有自诊断、掉电后来电自恢复功能。

馈出回路

每路输出均配有高分断直流断路器，并带报警辅助接点，配置信号指示等元件。各馈线断路器开断短路电流能力不低于10kA。

信号显示

信号包括工作状态显示信号及故障状态显示信号两类。

工作状态至少有下列指示：

l一路电源投入 二路电源投入 各馈线开关位置信号等

故障状态指示信号至少有下列内容：

l 进线失压故障 浮充故障 直流母线电压过高 直流母线电压过低

l 直流电源绝缘下降 蓄电池电压低限 蓄电池故障 受馈电回路短路故障

直流系统的正常/故障信号除在本盘显示外，还应通过数字通信的方式传向变电所综合自动化系统，具体信号量在设计联络时确定。当地信号应能当地复归或在故障消失后自动复归，但应保留汉化显示的历史记录，且故障显示应配有灯光试

验按钮。

3.13结构要求

3.13.1元器件的要求

电源模块采用应通过鉴定、有成熟使用经验并出示有效证明文件。

导线、导线颜色、指示灯、按钮、行线槽、涂漆，均应符合或行业现行有关标准的规定。其中导线应选用低烟、无卤、阻燃型软铜线，按室温40C时长期连续工作制选用，两路进线截面满足长期工作电流的要求，直流母线选用铜母线，截面积必须满足系统容量要求。所有线号统一规范，采用机打清晰耐久

面板配置测量表计其量程应在测量范围内，测量值应在满量程85%以下。

直流断路器、熔断器应具有安－秒特性曲线上下级大于2级的配合级差。

重要位置的熔断器，断路器应装有辅助接点。

馈线开关应并接在直流汇流母线上，应便于维护、更换。

同类元器件的接插件应具有通用性和互换性，应接触可靠、插拔方便。接插件的接触电阻、插拔力、允许电流及寿命，均应符合及行业现行标准的要求。

3.13.2盘面布置

盘面布置应整齐、简洁、美观。每一块盘面的正面、背面采用全开门方式，正面采用钢化玻璃单开门，背面采用钢板双开门。

交流盘面上部装设测量表计、故障显示装置、指示灯及电压转换测量开关、进线电源选投开关等。安装高度应考虑运行操作的方便。各受馈电开关的位置信号应与开关对应，以便于维护人员操作、检查。盘的门内下部装设受馈电开关，每个开关下部应有回路名称。具体布置在设计联络时确定。

直流盘的上部装设测量表计、故障信号指示灯、按钮以及电压测量开关、整流装置运行手动/自动选择开关、母线手动/自动调压开关等。盘的门内下部装设受馈电开关，每个开关下部应有回路名称。

3.13.3电气间隙和爬电距离

柜内两带电导体之间、带电导体与裸露的不带电导体之间的电气间隙和爬电距离，均应满足相关标准的要求。

3.13.4电气绝缘性能

绝缘电阻

用开路电压为表6规定的测试仪器测量以下部位的绝缘电阻，应满足以下要求：

柜内各独立带电回路与地（金属框架）之间、各独立带电回路之间、柜内直流汇流排和电压小母线，在断开所有其它连接支路时与地之间的绝缘电阻，不小于10M。

介电强度

柜内各独立带电回路与地（金属框架）之间、各独立带电回路之间、柜内直流汇流排和电压小母线，在断开所有其它连接支路时与地之间，按其工作电压应能承受表6所规定的历时1分钟的工频试验电压，试验过程中应无击穿和闪络现象。

3.13.7耐湿热性能