RTXZDW03S03直流电源系统
特高压换流站直流电源系统方案设计
特高压换流站直流电源系统方案设计发表时间：2019-01-09T10:00:56.880Z 来源：《电力设备》2018年第24期作者：郭宝锤白龙生张源[导读] 摘要：电源的安全直接关系到变电站甚至电网的正常运行。
（国网山西省电力公司检修分公司 030000）摘要：电源的安全直接关系到变电站甚至电网的正常运行。
本文首先分析了变电站、发电厂直流电源系统，原架构模式简介，最后分析了“五充三电三母线”直流电源系统。
关键词：特高压；换流站；电源系统一、变电站、发电厂直流电源系统电源好比变电站的“心脏”，对变电站的安全可靠运行至关重要。
电源的可靠稳定是保护装置、自动化设备安全稳定运行的前提。
特别是随着无人值班变电站、综合自动化变电站的广泛采用，程序化变电站、数字化变电站的推广应用，智能电网、智能变电站的发展和变电站自动化水平的不断提高，电源系统的问题日渐显现，重要性越来越突出。
变电站电源系统应以其对整个变电站甚至电网(系统)的影响来衡量，应按变电站的综合要求来配备，并应加强对其监测以安全、可靠运行，减少因变电站电源系统故障扩大为事故，导致大型设备损坏或引起电网事故的可能性。
二、原架构模式简介直流电源系统的“两充两电”和“三充两电”的架构模式中，后者在前者的基础上多配置了1套公用充电机。
下面选取“三充两电”的直流电源系统模式进行分析说明。
（一）“三充两电双母线”直流电源系统“三充两电双母线”直流电源系统是电力标准中推荐的系统组合方式，在对直流电源系统可靠性要求较高的变电站、发电厂中较为常见。
（二）“三充两电三母线”直流电源系统“三充两电三母线”直流电源系统是为了适应特高压变电站对直流电源系统的新需求，在“三充两电双母线”系统的基础上衍生出来的解决方案，C段母线的电源切换装置分为手动和自动2种。
手动切换可进行先合后分操作，C段母线不会失电。
自动切换会导致C段母线短暂失电，失电时间由切换元件类型决定。
（三）“三母线”系统分析“三充两电双母线”直流电源系统是经过时间和实践检验的成熟直流电源系统方案，不多做讨论。
直流电源标准培训
正、负母线对地电阻值 显示
正、负母线对地电压值 显示
支路告警显示
显示
绝缘报警整定值 交流窜入 直流互窜
220V 25KΩ 110V 15KΩ
10V以上，显示有 效值
显示
控制正、负母线电压对 显示 地电压偏移绝对值
GB/T19826-2014 显示 无要求 显示 无要求
无要求
无要求 无要求
Q/CSG1203003-2013 显示 显示 显示 220V 25KΩ 110V 15KΩ ≥10V（AC）
Network Optimization Expert Team
测量范围及精度
序号 1 2 3 4
5 6 7 8 9
10 11
效率>90% 功率因数>0.9
Q/CSG1203003-2013
1、充电装置的直流输出功率与交流输入有功功率之比 2、测量交流输入有功功率、视在功率、直流输出的电流值和电压值
Network Optimization Expert Team
效率及功率因数计算公式
有功功率：在交流电路中，凡是消耗在电阻 元件上、功率不可逆转换的那部分功率称为 有功功率
2014
IZ--交流输入电压为额定值且充电电压为标称电压时时， 充电电流的测量
IM--充电电流极限值
I
IM IZ IZ
100%
DL/T 10742019
IZ--交流输入电压为额定值且充电电压在调整范围内的中间值 时，充电电流测量值
IM--充电电流的极限值
Q/CSG12 030032013
IZ--输出电流整定值 IM--输出流波动极限值
谐波电流标准及测试方法
GB/T19826-2014
QCSG1203003变电站直流电源系统技术规范变电站直流电源系统技术规范(1)报告
南方电网设备〔2013〕30号附件ICS备案号：Q/CSG 中国南方电网有限责任公司企业标准Q/CSG1203003-2013—变电站直流电源系统技术规范2013-11-29发布2013-11-29实施中国南方电网有限责任公司发布Q/CSG—Q/CSG—目录1 总则 (1)2 规范引用文件 (1)3 术语和定义 (2)4 直流电源系统使用条件 (5)4.1 正常使用的环境条件 (5)4.2 交流输入电气条件 (6)5 通用技术要求 (6)5.1 直流电源系统配置原则 (6)5.2 直流电源系统电气接线 (7)5.3 直流供电网络的配置原则 (7)5.4直流电源系统的主要技术参数要求 (8)6 直流电源系统主要部件技术要求 (1)6.1高频开关电源模块 (1)6.2 监控单元 (2)6.3 直流绝缘监测装置 (3)6.3.3绝缘监测装置基本功能要求 (4)6.4 蓄电池电压巡检装置 (6)6.5直流熔断器、刀开关和直流断路器： (8)6.6 降压硅链 (8)6.7 防雷器 (9)6.8 测量表计 (9)6.9 蓄电池 (9)6.10 直流屏柜 (12)7 蓄电池的安装要求 (13)7.1 安装场所的要求 (13)7.2 安装接线的要求 (13)8 标志、包装、运输、储存 (15)8.1 标志 (15)8.2 包装 (15)8.3 运输 (16)8.4储存 (16)附录A（资料性附录）变电站直流电源系统电气主接线与负荷分配图 (17)附录B (规范性附录)直流供电网络的配置原则 (21)IQ/CSG—B.1 直流供电网络的总体配置原则 (21)B.2 控制回路直流供电电源配置原则 (21)B.3 保护装置直流供电电源配置原则 (22)B.4 变电站综合自动化系统、继电保护及故障信息系统直流供电电源配置原则 (22)B.5 直流电源系统支路直流熔断器和直流断路器级差配合原则和典型配置方案 (23)附录C（规范性附录）主要部件电磁兼容、高低温性能及接口要求 (24)C.1 高频开关电源模块的电磁兼容要求 (24)C.2 高低温性能 (25)C.3绝缘监测装置电源、监测接口要求 (25)C.3.2监测接口端子 (26)附录D（资料性附录）直流电源系统监控单元基本定值设置及告警I/O表 (27)附录E（资料性附录）级差配合 (30)E.1熔断器－自动空气开关的特性配合 (30)E.2自动空气开关的保护特性配合 (30)附录F（资料性附录）直流电源系统设备检验和试验 (34)F.1 出厂试验 (34)F.2 型式试验 (34)F.4 试验项目 (34)F.5绝缘监测装置的试验方法 (37)F.6 蓄电池电压巡检装置 (38)附录G（规范性附录）本规范用词说明 (I)IIQ/CSG—前言直流电源设备是变电站关键的电源设备，为了加强并规范南方电网公司35～500kV变电站直流电源系统的配置及设计，提高变电站直流电源设备运行的安全可靠性，特制定本规范。
高频开关直流电源柜说明书V
高频开关直流电源柜说明书VThe Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020GZDW33系列微机控制型高频开关直流电源柜使用说明书苏州中兴龙源电气有限公司第一章概述................... 错误!未定义书签。
.用途 .................. 错误!未定义书签。
.系统特点 .............. 错误!未定义书签。
高性能 ................... 错误!未定义书签。
高智能化 ................. 错误!未定义书签。
高品质 ................... 错误!未定义书签。
.参照标准 .............. 错误!未定义书签。
.工作原理简介 .......... 错误!未定义书签。
.型号定义和说明 ........ 错误!未定义书签。
.系统参数 .............. 错误!未定义书签。
A、5A系列充电模块组成系统的技术参数错误!未定义书签。
A、10A充电模块组成系统的技术参数错误!未定义书签。
.使用条件 .............. 错误!未定义书签。
第二章系统结构................ 错误!未定义书签。
第三章系统基本模块............ 错误!未定义书签。
.充电模块 .............. 错误!未定义书签。
.蓄电池 ................ 错误!未定义书签。
.配电控制模块 .......... 错误!未定义书签。
.交流电压采样板 ........ 错误!未定义书签。
.直流电压采用板 ........ 错误!未定义书签。
.交流自动切换盒 ........ 错误!未定义书签。
.防雷器单元 ............ 错误!未定义书签。
.绝缘监测仪 ............ 错误!未定义书签。
ZXDU3000组合电源系统
直流配电屏
直流配电柜把整流器和电池的 直流输出按不同的容量进行分配，以 满足负载的需要，整流器和电池的输 出是并联在一起的。
直流配电屏的直流输入采用上进线方式
两路蓄电池输入采用上、下进线都可以， 建议采用上进线方式 各路负载输出采用上、下出线都可以
保护功能：各负载和蓄电池回路装有熔 断器保护，防止负载或蓄电池组的意外 短路。
Now Out-V Now Out-A Now In-ACV Now Main-T OutV by VB LtdA by AB
监控系统
ZXDU3000组合电源系统采用全
分布式的监控结构，由前台集中监 控单元（CSU）、整流器模块内部 监控单元、交流配电监控单元、直 流配电监控单元四部分组成，各个 模块之间采用RS-485通信方式。
系统原理框图
ZXD5000
市电1 市电2
交流备用输出
交 流 配 电
ZXD5000
直 流 配 电
直 流 输 出
ZXD5000
交流监控单元 RS-485串口总线
直流监控单元
集中监控单元（CSU） RS-232 RS-232
蓄 电 池 组 I
蓄 电 池 组 II
近端维护PC
MODEM
远端维护PC
交流配电屏
9——交流输出空气开关（可选）断路器
10——电压、电流变送器 11——断路器
12——63A熔丝
直流配电屏
简介
l
中 兴 直 流 配 电 屏 现 有 ZXDP11 、 ZXDP12 两 种 型 号 ， 可 以 与 ZXD5000 100A整流模块组成组合系统使用，也可以单独使用； l 直流配电屏具有独立的监控单元，内置微处理器，对各种直流参数 和状态进行检测和显示； l 前面板具有操作面板和320×240大屏幕点阵液晶显示屏，可以显示 实时数据和告警信息，全中文显示，监控信息丰富； l 可以两个配电屏并联使用，其中一个为主屏，另一个为副屏； l 各型号的直流配电屏的直流输出路数可以依据用户需求而灵活配置， 标准配置如下： ZXDP11-2000A直流配电屏 l 电池分路：1000A×2，两路 l 直流输出：400A×8、100A×4、63A×2、32A×2 l 副屏输出：400A×8、100A×4、63A×4、32A×4、16A×4 ZXDP12-3000A直流配电屏 l 电池分路：1000A×2，两路 l 直流输出：400A×12、100A×4、63A×4、32A×4、16A×4 l 副屏输出：400A×12、100A×4、63A×4、32A×4、16A×4
直流电源说明书
GZDWK智能高频开关直流电源系统操作说明书平凉东方电力自动化有限责任公司PingLiang Orient Power Automation CO.,LTD.请严格按照操作说明书和设备上的所有警示进行操作！设备严禁在户外通电运行！在交流电源未正常连接及不能正常供电情况下，严禁合上蓄电池熔断器开关！当系统报电池电压低且交流电源非正常情况下，请立即断开蓄电池熔断器停止使用本系统，待交流电源正常时方可使用，否则有可能损坏蓄电池或造成设备损坏，对此情况本公司不负责保修。
在没有阅读完所有的安全说明和操作说明以前，请不要操作本系统。
目录目录...................................................................... - 1 -一、系统简介.................................................................... - 2 -（1）应用范围.............................................................. - 2 -（2）工作原理.............................................................. - 2 -（3）产品型号及意义........................................................ - 2 -（4）系统配置方案选择...................................................... - 3 -二、安装说明.................................................................... - 3 -（1）拆包检查.............................................................. - 3 -（2）安装使用环境说明...................................................... - 3 -（3）安全说明.............................................................. - 4 -三、设备安装就位................................................................ - 4 -（1）机柜安装.............................................................. - 4 -（2）整流模块安装.......................................................... - 4 -（3）蓄电池安装............................................................ - 4 -四、电力导线的连接.............................................................. - 5 -（1）交流电源线的连接...................................................... - 5 -（2）直流电力线的连接...................................................... - 5 -（3）蓄电池电缆的连接...................................................... - 5 -五、系统上电调试................................................................ - 5 -（1）系统上电前的安全注意事项.............................................. - 5 -（2）系统上电调试过程指南.................................................. - 5 -六、主监控基本操作说明.......................................................... - 6 -七、常见故障原因及处理方法..................................................... - 10 -（1）主监控常见故障处理................................................... - 10 -（2）整流模块常见故障处理................................................. - 10 -（3）交流测量单元(或综合测量单元交流部分)常见故障处理 ..................... - 11 -（4）直流测量单元(或综合测量单元直流部分)常见故障处理 ..................... - 11 -（5）开关量测量单元(或综合测量单元开关量部分)常见故障处理 ................. - 12 -（6）电池巡检单元常见故障处理............................................. - 12 -六、售后服务、订货须知......................................................... - 13 -（1）售后服务............................................................. - 13 -（2）订货须知............................................................. - 13 -一、系统简介（1）应用范围GZDWK直流系统电源柜是我公司根据电力系统的需要而设计、开发、生产的新一代系列化智能化直流操作电源，它广泛适合于各类变电站、电厂及水电站，用于断路器分合闸、二次回路中仪器、仪表，后备电池充电及继电保护、控制、应急照明等各类低压设备，同时还大量应用于国防、铁路、冶金、石化、建筑等需要直流电源的场合。
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RT-XZDW03（S03）直流电源系统用户手册深圳市润海通科技有限公司*说明：此说明为本公司直流配电屏标准配置及结构尺寸，非标产品请以实物为准！为客户提供全方位的技术支持，客户可直接与公司总部联系。
如果本说明后续内容有所变更，恕不另行通知。
产品信息版本：20160401-V-1.0内容介绍本手册介绍了一体化直流电源小系统的组成、安装、调测、日常使用维护及故障的应急处理。
读者对象本手册适合下列人员阅读:工程设计人员、设备安装人员、设备维护人员.安全注意事项在开始操作之前，请仔细阅读操作指示、注意事项，以减少意外的发生。
产品及产品手册中的“小心、注意、警告、危险”事项，并不代表所遵守的所有安全事项，只作为各种操作安全注意事项的补充。
因此，负责产品安装、操作的人员必须经严格培训，掌握系统正确的操作方法及各种安全注意事项后方可进行设备的各项操作。
在进行本公司产品、设备的各项操作时，必须遵守相关行业的安全规范，严格遵守相关设备注意事项和特殊安全指示。
目录第一章概述 (3)第二章 S03一体化直流电源系统 (4)2.1 S03系统配置 (4)2.2 S03的技术性能 (4)2.2.1 基本工作原理 (4)2.2.2 性能指标 (5)A 一体式安装说明 (6)B 分体式（散件）安装说明 (7)2.3 S03系统的安装 (9)2.3.1 主机箱与外部的电气连接 (10)2.3.2 安装检查 (13)第三章监控模块 (13)3.1监控模块的外观 (13)3.2监控模块技术性能 (14)3.3监控模块的功能 (14)3.3.1 监控单元与上位机的通信功能 (14)3.3.2 控制功能 (14)3.3.3 检测功能 (15)3.3.4 其它功能 (15)3.4 监控模块的安装 (15)3.5 监控模块工作环境要求 (15)3.6 监控模块的维护与操作 (165)第四章充电模块 (13)4.1充电模块的外观及操作按键 (13)4.2充电模块的技术性能 (14)4.3包装维护 (14)第五章 XZDW03直流系统 (22)5.1 XZDW03直流系统的外观 (22)5.2 XZDW03直流系统的技术指标 (22)5.3 XZDW03直流系统的工作环境要求 (24)5.4 XZDW03直流系统的说明与维护 (24)5.4.1 XZDW03系统电气原理 (24)5.4.2 系统安装 (24)5.4.3 系统的使用与维护注意事项 (25)第一章概述S03一体化直流电源小系统是公司集多年开发和网上运行经验设计的新一代高可靠、高性能的电力直流电源系统，适用于DC220V/110/48V，电池容量为65AH及以下直流电源系统。
系统特点S03一体化直流电源小系统适用小型开关站、小型用户变电站、系统采用一体化设计思想，由整流模块、监控模块、降压单元、配电单元和电池安装箱构成；具有体积小、结构简单、独立构成系统等特点。
S03一体化直流电源小系统操作方便，易于安装和维护。
交流输入输出电缆和直流输出电缆从机柜底部进出，在机柜正面进行交流输入输出电缆及直流输出电缆的安装，其主要特点有：⏹整流模块采用有源功率因数补偿技术，功率因数值达0.99。
⏹交流输入电压正常工作范围宽至90～300V，整流模块采用全面软开关技术，效率最高可达92％以上。
⏹完善的电池管理。
智能电池均浮充管理、电池充电限流、单体电池过欠压告警等功能。
⏹整流模块采用热插拔技术，即插即用，更换时间小于1min。
⏹网络化设计，提供多种通信接口（如：RS485、干接点），组网灵活，可实现本地和远程监控，无人值守，提供CDT、MODBUS二种通讯规约选择，黙认为MODBUS协议。
⏹通过液晶显示屏，实现人机界面可视化操作，全中文菜单，操作简单方便，易于上手。
⏹完善的告警处理及记录功能，可通过当前故障和历史故障查询系统故障记录。
⏹根据系统不同要求，可通过内部通信口RS485总线扩展电池巡检和绝缘检测以及开关量单元。
⏹系统采用全隔离技术，系统安全性高。
⏹完善的交、直流侧防雷设计，适应多雷暴地区。
⏹完备的故障保护、故障告警功能。
⏹全正面的操作和维护，可以靠墙安装，有效节约空间。
⏹安全可靠。
系统设计全面符合安全标准EN60950和GB4943。
第二章 S03一体化直流电源小系统2.1 S03系统配置标准配置(1) RT22003-3（RT11005-3）整流模块3个或RT22003-3（RT11005-3）整流模块2个。
(2) RT-JK03监控模块1个。
(3) 配电部分交流配电：单相三线输入；直流配电：电池输入、合母输出、控母输出、闪母输出。
详细配置见下表2-1：2.2 S03的技术性能S03一体化电源系统适用于小型开关站、小型用户变电站供电，也可用于其它电力设备供电。
2.2.1 基本工作原理交流电源通过AC-INPUT空气开关控制后再经过EMI板防雷和滤波处理，进入整流模块，AC-INPUT对交流电源起到过载、短路保护作用。
用户的电池通过电池输出开关接入电源系统的直流输出侧，空气开关对电池起到分断控制以及提供过载、短路保护作用。
系统正常情况下，整流模块、配电单元的各种参数均由监控模块进行控制，按其预定的参数或用户命令进行工作。
如果出现市电故障，此时系统将改由电池供电，随着电池的放电，电池端电压开始下降，当电池电压低于200V±0.5V时，监控模块上报直流欠压告警信号，此时电源系统将进入过放电状态工作。
当外部市电恢复，系统将同时恢复正常工作状态(以上监控数据为系统默认值，用户可重新设置)。
除电池放电保护外，电池、负载绝缘检测功能默认情况下是打开的，用户可以根据需要通过下发命令激活或禁止。
2.2.2 性能指标(1) 交流输入额定输入电压：220VAC输入电压范围：176～264VAC最大输入电流：11.8A频率：50Hz；45～65HZ(2) 电池输入蓄电池组的正、负极与整流模块的直流输出并联（极性一致），工作在浮充或均充状态。
(3) 直流输出标准电压：220/110VDC电压可调范围：180V～270V/90V～135V直流总输出电流：10A/20A直流输出：合母10A（20A），控母5A，闪母1A电池输出：10A（20A）×1（充电电流可调）(4) 直流输出杂音电话衡重杂音：≤2mV宽频杂音电压：≤50mV (3.4KHz～150KHz)≤20mV (150KHz～30MHz)峰-峰值杂音电压：≤200mV（20MHz范围内）(5) 稳压精度电源系统稳压精度：≤±1％(6) 工作效率：＞92％(7) 机械特性：冷却方式：风机强制冷却系统尺寸（W宽×D深×H高）：444mm×257.1mm×192.3mm系统重量：≤15KgA、一体式安装说明：采用侧面固定方式，安装孔尺寸见图示（另可索取CAD图）；图2-1 S03安装尺寸图☆ S03插框系统固定安装时，必须保证插框底部与上部通风。
图2-2 S03一体式1+3结构面板开孔图图2-3 S03一体式1+2结构面板开孔图☆ S03插框系统出厂默认安装方式为面板开孔一和开孔二，开孔三供参考（需要将第2台模块放置到第3台模块的位置并接插可靠即可）；另外一体式系统在柜体上安装完成后，在现场通电前请将模块底后部两颗固定螺丝钉取下，以方便以后维护使用，位置见如下图片如示。
B、分体式（散件）安装说明：安装孔尺寸见图示（另可索取CAD图）；图2-4 JK03监控模块外形尺寸图图2-5 22003-3/11005-3充电模块外形尺寸图图2-6 S03分体式面板及尾板安装示意开孔图(8) 工作温度RT-S03一体化电源系统在-25℃～+55℃正常工作。
当温度高于55℃时，电源系统降额工作。
2.3 S03系统的安装S03一体化电源系统在包装运输时，监控板和所有的整流模块都已安装在系统主机箱上，如上图所示（客户根据实际安装模块数量为准）。
备注：整流模块可选，系统选用的整流模块型号不同，系统容量也将随之改变。
2.3.1 主机箱与外部的电气连接2.3.1.1 电气连接关系说明1）主机箱与外部的电气连接通过其电源系统的配电单元进行，系统接线位置如图所示。
图2-7 S03一体化电源系统接口端子定义示意图图2-8 S03分体式（监控和充电模块）尾板接口端子定义及接线示意图接线端子连接关系说明：☆电池组负极不能与直流母线输出负极短接2.3.1.2 电气连接过程主机箱与外部设备的电气连接包括：交流输入的连接、直流输出与蓄电池的连接、通信线连接、接地线的连接等。
下面进行具体描述，电气连接的要点是安全、可靠。
(1) 系统交流引入线连接RT-S03系统的交流引入端位于系统配电单元前面板，交流连接线需压接冷压端子后，再用螺丝刀将冷压端子拧紧在交流输入端。
注意：1、交流引入线为高压工作线路，操作过程一定要确保交流输入断电，操作过程中对不许动用的开关要加上临时禁止标识牌。
2、交流线路端子接点及其它不必要的裸露之处，要充分绝缘。
3、上电之前必须接地。
(2) 系统直流工作线连接A. 负载线连接S03一体化电源系统用户接线时正负极直接接入到配电单元前面板的接线端子或对应直流馈出开关端子上。
a、负载线的选用与走线按工程设计要求，选择合适的电缆。
b、连接负载“+”端于系统正极端子。
c、连接负载“-”端于负载负极端子。
B. 电池线连接系统与电池的接线端子为接线端子座，标识为BAT1+、BAT1-，用于连接蓄电池，连接线可直接插入接线端子，或通过电池直流开关连接。
下面为蓄电池的连接过程进行具体说明。
a、做好正极连接线和负极连接线（包括接好接线端子和正极或负极标识）。
b、捆扎好电池连接线。
c、把正极连接线的一端连接于系统配电单元前面板的“BAT1+”端；d、把负极连接线的一端连接于系统配电单元前面板的“BAT1-”端；C. 推荐电缆规格表(3) 地线安装保护接地连接：用4mm2以上电线把系统主机箱的机壳接地点和外部接地汇流排进行连接。
(4) 通信线的安装S03系统的通信线接口RS-485位于系统配电单元的前面板，RS-485通讯口，用于与上位机通信。
RS-485通讯方式：A、将通信线的一端接600配电单元前面板的RS-485。
B、将通信线的另一端接上位机的RS-485，RT-S03的RS485的SA、SB线分别与上位机RS-485的A、B线对应。
2.3.2 安装检查(1) 安装检查内容：架体安装稳固性检查，上部和底部通风，各组装单元的稳固性检查。
(2) 交流引入与配电检查：交流用线色谱是否规范，机架原有布线是否有松脱，交流配电部分安全标识是否齐全。
参照设计资料检查交流布线与用线情况。
(3) 直流输出与电池连接点，编号、线序极性检查，线缆连接点稳固性检查，母排连接正确性、可靠性检查，电池连接极性与次序再检查。