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1、许继集团许继电源有限公司XU JI POWER CO., LTD.PYD10智能一体化电源使用、过说明书2012-11-13版木:V1.011 产品概述1.1 交直流控制电源设备的现状电力控制系统是电力系统和电力设备可靠、高效运行的保证,所以人们十分关注电力控制技术的发展。而电力控制必须具备安全可靠的控制电源。在电力工程中,控制电源分为两类,一类是直流电源,一类是交流电源。变电站中为控制、信号、保护、自动装置及某些执行机构等供电的直流电源系统,通常称为直流操作电源。为计算机监控等设备供电的交流不间断电源系统,通常称为交流控制电源;为交换机、远动等通信设备供电的直流电源系统,则称为通信电源。计算
2、机监控控制保护装置、断路器操作变电站控制电源系统事故照明交换机图错误!文档中没有指定样式的文字。-1变电站控制电源种类目前运行的变电站,上述这几种控制电源设备一般采用相互独立分散设置的方式,设备由不同的供应商提供,且分属不同的部门管理:继电保护专业负责直流操作电源的维护,自动化专业负责交流控制电源的维护,远动通信专业负责通信电源的维护。这样不但造成功能重复配置,增加设备一次投资;而且各专业不同的维护工作界面,使电源设备的运行管理费用居高不下。另外,由不同供应商提供的交直流控制电源产品,没有统一的接口规范和监控设备,使系统数据不能共享,难以实现对整个交直流控制电源设备的系统分析维护和一体化信息管
3、理。1.2 交直流控制电源一体化的定义交直流控制电源一体化的定义是:把直流操作电源、电力用交流不间断电源(电力专用UPS和INV)、通信用直流变换电源(DC-DC)组合为一体,共享直流操作电源的蓄电池组和监控装置,实现集中供电并统一监控的成套电源设备。一体化电源设备是以直流操作电源为核心,直流操作电源与电力专用UPS、INV和通信DC-DC其中任一种及一种以上电源所构成的组合体,均称为一体化电源设备。对于110 kV及以下的变电站,由于交流站用电负荷的容量较小,可将交流站用电屏与直流电源屏组合,并通过集中监控装置实现对站用电进出线和母线的全参数监控,满足全站交直流控制电源的一体化监控管理。调度
4、中心工程师站操作员站远动站站控层一体化监控间隔层图错误!文档中没有指定样式的文字。-2 数字一体化电源系统结构图三个统一特征:1、统一集中供电:一体化电源设备通过系统优化组合,实现集中组屏给全站电力控制系统供电,满足电力设备集成交钥匙工程需要;2、统一信息管理:一体化电源设备通过集中监控装置,提供完整的交直流监控管理方案,实现对变电站交直流控制电源的全参数监控管理;3、统一设备维护:一体化电源设备通过整合维护工作界面,实现专家维护,大大降低设备运行的故障率和维护管理费用。三个基本概念:1、电力专用UPS:由整流器、逆变器和旁路切换电器等组成的一种交流不间断电源装置。它与直流操作电源的充电装置和
5、蓄电池组相配合,为电力监控系统的计算机等提供电源。由于与不接地系统的直流操作电源相连接,所以该装置的三端直流输入、交流输入和交流输出全为电气隔离;2、电力专用INV:由逆变器、旁路切换电器等组成的一种交流不间断电源装置。它与直流操作电源的充电装置和蓄电池组相配合,为电站的事故照明等提供电源。由于与不接地系统的直流操作电源相连接,所以该装置的直流输入与交流输入和输出为电气隔离;3、通信用DC-DC: 一种由直流输入变换为直流输出的电源装置,输出特性满足通信电源的要求。它与直流操作电源的充电装置和蓄电池组相配合,为电站的通信设备提供电源。同样该装置的直流输入与直流输出为电气隔离。2 型号规格2.1
6、 一体化电源系统的型号命名充电装置标称电压(V)充电装置额定电流(A)直流系统配置类型蓄电池组额定容量(Ah)设计序号体化电源屏(柜)例如:现有一体化电源系统工程设计蓄电池容量500 Ah,直流系统配置为:2段直流母线,3组整流器,2组电池组,充电装置额定电流160 A、标称电压220 Vo则命名为:PYD10500Ah-232-l60A220Vo2.2 一体化电源系统的规格参数交流额定电压:三相:380 V;单相:220 V;交流额定频率:50 Hz;直流额定电压:50 V、115 V、230 V;直流标称电压:48 V、110 V、220 V;直流额定电流:20 A、30 A、40 A、5
7、0 A、60 A、80 A、100 A、120 A、160 A、200 A;电池额定容量:30 Ah-1000 Ah;交流额定容量:IkVA、2kVA、3kVA. 5(6)kVA. 7.5(9)交A、10(12) kVA、15(18)交A、20(21) kVAo3 交流站用电源3. 1系统配置方案交流站用电源的配置提供以下两种方案:及以下的变用站;a) 一台自动转换开关设备,两路交流站用电源进线,单母线接线。适用于35 kV380/220VX一路站用电源进线QFATS1KV二路站用电源进线图错误!文档中没有指定样式的文字。-3 单母线接线站用电系统b)两台自动转换开关设备,两路交流站用电源进线
8、,两段单母线接线。适用于110kV及以上的变电站;380220VII段1QF2QF1ATSCB2ATSCA1KV一路站用电源进线2KV二路站用电源进线图错误!文档中没有指定样式的文字。-4 两段单母线接线站用电系统C)三台自动转换开关设备,三路交流站用电源进线,三段单母线接线。适用于550 kV及以上的变电站。30O/22OVoA()()()()()()o()o3 v图错误!文档中没有指定样式的文字。-3 三段单母线接线站用电系统3.2自动转换开关设备(ATSE)采用双线圈电磁操作的PC级ATS,结构简单、动作可靠。其跷跷板式触头结构,自带机械联锁和电气联锁,结合独特的灭弧系统和触头开距,保证
9、两路电源安全可靠转换。并且既可自动操作,又可手动或遥控操作。ATS开关表错误!文档中没有指定样式的文字。-1自动转换开关技术指标壳架额定电流(A)125250800额定绝缘电压(V)AC1000额定工作电压(V)AC400额定工作电流(A)25,40,63,80,100125,160,200,250250,315,400,630极数(P)3、4转换时间(s) max0. 140.21机械寿命(次)50003000电气寿命(次)100010003. 3操作运行方式交流站用电源具备以下三种操作运行方式:a)手动操作运行方式:就地通过控制开关人工控制ATS开关状态;b)自动操作运行方式:就地通过逻辑
10、电路或控制器自动控制ATS开关状态;C)遥控操作运行方式:远方通过计算机通信控制ATS开关状态。站用电的遥控操作包括“电源一供电”、“电源二供电”、“分列供电”和“备自投供电”共四种模式,其中“分列供电”只适用于两段单母线的接线方案。3.4智能电力参数测控仪a)完整电力参数测量:|需挪| 母线电压、电流、频率,精度0.5%;- 有功功率、无功功率、视在功率、功率因数,精度1%;_ 有功电度、无功电度,精度1%。b)多种参数越限报警;c) ATS开关转换控制;d)高清晰LCD,显示形象直观;e) RS485接口,实现对站用电的遥测、遥信和遥控。4 直流操作电源4.1 系统配置方案直流操作电源的配
11、置提供以下三种方案:a) 一组蓄电池、一组充电装置、单母线接线;适用于35 kV及以下的变电站;b) 一组蓄电池、一组充电装置、单母线分段接线;适用于110 kV的变电站;c)二组蓄电池、二组充电装置、两段单母线接线;适用于重要的110 kV变电站和220 kV及以上的变电站;d)二组蓄电池、三组充电装置、两段单母线接线;适用于重要的550 kV变电站。4.2 一体化特殊要求a)直流操作电源是变电站的核心控制电源,其配置的蓄电池组作为一体化电源系统总的后备电源,在选择计算其容量时除统计直流控制负荷外,还应统计电力专用UPS和INV及通信用DC-DC的负荷容量,满足一体化电源系统的全部事故放电容
12、量要求;b)由于通信用DC-DC由直流母线供电,因此DC-DC的直流容量应叠加到直流操作电源系统的经常负荷中,其充电装置的容量选择计算应满足一体化电源系统的全部经常负荷和蓄电池充电要求;c) M801 一体化监控可作为一体化电源系统的总监控单元,要求与电力专用UPS、INV和DC-DC通过现场总线连接为一体,通过完善总监控单元的数据记录、分析、判断和管理功能,实现对一体化电源系统的集中监控管理。4. 3系统构成原理:直流操作电源系统由交流配电单元、高频整流模块、蓄电池组、硅堆降压单元、绝缘监测装置、电池巡检装置、配电监测单元和集中监控模块等部分组成,系统构成原理接线如图4-1所示。交流输入控制
13、输出动力输出RS485RS485I I RS485RS485流监控装置无源触点一体化监控RJ45 A变电站监控系统控制母线动力母线绝缘监测图4-1直流操作电源系统构成原理接线图交流输入电源正常时,通过交流配电单元给各整流模块供电。整流模块将交流电变换为直流电,经保护电器(熔断器或断路器)输出,一方面给蓄电池组充电,另一方面经直流馈电单元给直流负荷提供正常的工作电源。当交流输入电源故障停电时,整流模块停止工作,由蓄电池组不间断给直流负荷供电。4. 4交流配电单元交流配电单元实现由站用电交流输出到整流器模块的电源分配和保护,对于单母线接线的交流站用电源,整流器的交流电源进线按一路配置;对于两段单母
14、线接线的交流站用电源,整流器的交流电源进线按两路配置:两路交流电源分别取自交流站用电源的两段母线,采用自动转换开关设备(PC级ATSE)实现两路电源进线的备用切换控制。二出交而出.运0IV人王至沈茯块2V,-幻qI Ii中1匕-,-F不I JL_pv、至整温:冰W7zL1 L2 L5图42交流配电单元原理接线图4.5高频整流模块高频整流模块采用Nl并联冗余方式供电,即在N个充电模块满足电池组的充电电流(0. 1G。)和经常性负荷电流的基础上,增加1个热备用充电模块。高频整流模块规格:a)ZZG22-48V系列整流模块ZZG22-5048:输出标称直流电压48 V,额定输出电流50 A;ZZG22-3048:输出标称直流电压48 V,额定输出电流30 A;b)ZZG22A系列整流模块:ZZG22A-10220:输出标称直流电压为220V,额定电流为10 A;c)ZZG22A-05220:ZZG22A-10110:ZZG22A-20110:输出标称直流