直流屏设计方案1

技术方案

1. 总则

1.1 本技术方案适用于贵公司提供的资料设计免维护蓄电池直流屏，从选型原则、设计、制造、主要技术参数、标志、标签、使用说明书及包装、运输、贮藏等方面符合要求。

1.2 选用的本直流设备经国家电控配电设备质量监督检验中心型式试验合格，并首家通过国家电力公司产品标准水平确认证书和电力工业局鉴定。执行部颁有关技术标准和工艺要求。

2. 引用标准

DL/T459—2000 《电力系统直流电源柜订货技术》

DL/T5044—95 《火力发电厂、变电站直流系统设计技术规定》

JB/T8456—1996 《低压直流成套开关设备》

GB/T3859.1—1993 《半导体变流器基本要求的规定》

ZBK45017—90 《电力系统用直流屏通用技术条件》

GB/T17626—1998 《电磁兼容试验和测量技术》

GB2681-81 《电工成套装置中导线颜色》

GB/T17478-1998 《低压直流设备的特性及安全要求》

GB50171—92 《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收标准》GB50172—92 《电气装置安装蓄电池施工及验收标准》

LS(W)30-40-JT 《电力系统用微机控制直流电源柜技术条件》

华北电力集团公司1994年4月《变电站用直流电源设备定货技术条件》

3. 环境使用条件

3.1 海拔高度不超过2000m。

3.2 户内使用，周围环境温度不低于-15℃，不高于55℃。

3.3 环境的日平均相对湿度不超过95%，月平均相对湿度不超过90%。

3.4 运行地点无导电微粒，爆炸介质和严重尘埃，无腐蚀金属和破坏绝缘的气体，无强电磁干扰。

3.5 地震裂度:：8度。

3.6 柜体前平面对安装水平面的不垂直度(向后),不超过柜体高度的1.5‰.

4. 直流电源装置技术要求

针对的首都机场1号航站楼10KV变电站改造项目直流设备技术要求，我司提供技术方案主要配置：微机监控系统、高频开关整流模块、触摸液晶显示屏、免维护蓄电池组、微机绝缘监测装置或绝缘监测装置、自动调压装置、蓄电池监测装置、温度补偿装置、闪光装置、交流配电单元、直流馈出配电单元等组成。

主要技术性能要求

设备参数要求

额定输入电压：380V AC

输入电压偏差： -20% ~ +20%

输入电压波形：正弦，波形畸变不大于±5%

电源频率： 50Hz±10%

额定直流电压： 220V DC

输出稳流精度：≤±0.5%

输出稳压精度：≤±0.02%

输出波纹系数：≤±0.05%

均流不平衡度：≤±5%

机械噪音：（屏前1m）≤50dB

可靠性指标： MTBF100，000hr

4.1 产品型号、数量及柜体结构

4.1.1 产品型号：DCP-65Ah-110/110。

4.1.2 数量：65Ah、110V直流电源设备1套。各有1面充馈电屏、1面电池屏，共2面屏组成。

4.1.3 屏体采用柜式、钢结构全封闭组合式。前门为单大玻璃门，后双开门，柜门开启灵活，牢固可靠。尺寸：2260*800*600（高*宽*深）。

4.1.4 柜体外壳防护等级不低于IP31。

4.1.5 本公司设计的柜体结构达到安装、调试、维护检修方便，运行安全、操作简单、整体美观。均符合国标相关标准及柜体技术条件的要求。

4.2 工作电源

4.2.1 直流电源设备工作电源设计为两路交流电源输入，具备自动切换和手动切换功能，并可任选一路作为工作电源，并将两路电源的工作状态上传到PLC。

4.2.2 交流电源输入电压变化范围为380V±20%，电网频率变化范围为50±5 HZ。

4.2.3 三相四线制电源输入，电源无相序要求。三相电源缺相发报警信号。

4.2.4 交流电源线路上设置防雷装置，有效防止过电压冲击和雷击。

4.3 蓄电池组（屏）

4.3.1采用进口免维护蓄电池。

4.3.2 主要技术参数要求

单体电池额定电压：12V

蓄电池个数：9个

蓄电池组10h放电容量：65Ah

蓄电池组额定电压：110V

4.3.6．范围

a.蓄电池本体，包括蓄电池间专用连接软线及连接配件。

b.蓄电池辅助设备，包括放置蓄电池的柜体、架子和定扭矩扳手。

c.备品备件包括专用连接软线及连接配件和定扭矩扳手。

d.设备中的进口清单。

4.4 整流模块（充电装置）

充电及浮充电整流模块采用艾默生网络电源有限公司生产的智能高频开关整流模块，如整流模块故障能自动从并联运行中退出且不影响其它模块正常运行，并可带电热插拔。

模块具有以下特点：

◇三相三线电压输入，三相电流平衡。

◇宽输入电压，适应能力强。

◇模块自然冷却。

◇采用国际最新软开关技术。

◇采用无级限流方式，电池充电限流精度高。

◇完善的保护、告警措施，具有遥控、遥测、遥信、遥调功能。

◇内置CPU集散式控制方式，具有通信方便，抗干扰能力强。

◇模块具有缓起动功能，即模块开机时，电压平稳上升至额定值。

◇模块自身有稳压限流的闭环系统，同时接受中央监控系统的控制。

◇符合IEC相关标准。

4.4.1整流模块的额定输入交流电压为三相380V±20%，频率50±5 HZ 。

4.4.2 稳压功能：在稳压状态下，交流电压在规定范围内变化，输出电流0~100%额定值范围内变化时，输出电压在额定值80%~130%范围内任一点上保持稳定，其稳压精度不大于0.2%。

4.4.3 稳流功能：在稳流状态下，输出电压在80%~130%额定值范围内，交流电压在规定范围内变化，输出电流在0%~100%额定电流范围内任一点上保持稳定、其稳流精度不大于±0.2%。

4.4.4最大纹波系数值不大于0.1%。

4.4.5 在充电状态运行时，按限流(稳流)- 恒压方式自动完成对电池组的均衡充电和浮充电。稳压工作时，当充电电流超过限制电流值时，系统自动进入限流状态。

4.4.6 整流器的整机效率在额定负载下不小于94%。

4.4.7整流器（充电装置）具有软启动特性（软起动时间3~8秒），并在恒压输出时自动限流，在恒流输出时自动限压，且具有短路保护性能。

4.4.8 整流模块对蓄电池充电，同时供母线负载。

4.4.9 均衡充电与浮充电方式转换：

设备正常运行处于浮充电状态，当到达设定的均衡充电日期或接均衡充电控制指令，系统将自动控制装置转入均衡充电，完成后自动转入浮充电，使蓄电池保持在满容量状态。

蓄电池组放电过程结束时，交流恢复供电后，整流器（充电装置）按设定条件自动转入均衡充电状态工作，当电池组充电过程完成后，整流器将自动转入浮充电状态运行。4.4.10 交流电源中断处理：

蓄电池组通过自动跟踪母线调压，不间断地向直流母线放电。

交流电源恢复送电时，整流器（充电装置）自启动，按蓄电池事故放电容量等，系统判断选择相应的充电方式。

4.4.11 具有过压、欠压、缺相、过温、过流故障报警功能，其中之一动作时，发出“整流装置故障”后装置掉闸，并可向远方传送信号。

高频开关电源参数

1 装置额定电流 A 20

2 单个模块额定电流 A 10

3 模块数量个 2

4 装置输入功率kV A //

5 装置稳压精度% ≤±0.02%

6 装置稳流精度% ≤±0.02%

7 装置波纹系数% ≤±0.03%

8 装置噪声（距屏1米处）dB 45

9 装置效率% 95

10 模块开关频率Hz 100M

11 装置可靠性指标MTBF hr 100000

4.5 整流模块的其它性能特点

4.5.1 整流模块（高频开关模块）主要技术参数指标：

直流额定输出电压、电流：DC110V、10A。

直流输出电压范围：210~232V。

冷却方式：自冷。

功率因数：≥0.93。

效率：≥94%。

4.5.2 多个整流模块并机运行时，具有理想的均流性能，各整流模块输出电流最大不平衡

度小于±3%。

4.5.3 模块内配置防雷装置。

4.5.4 具有完善的保护及告警功能。如输入过压报警（可设置）、输入过压保护、输入欠压保护（可设置）、输入欠压恢复、输出过压保护、输出欠压保护、输入缺相保护、充电模块过热保护、输出限流保护、输出短路保护。

4.5.5 微机监控模块退出系统后，整流模块可脱离监控独立运行，不影响设备正常运行。

4.6 直流馈线单元

直流馈线单元包括绝缘监测、馈线单元及闪光等电路，具体功能如下：

4.6.1 直流母线设置一套绝缘监视装置，。

4.6.2 直流母线输出额定电压为DC110V，合闸回路5路、控制5路，共10路。

.7 监控模块（系统）

该监控模块是德国西门子模块的基础上，经过大量的现场应用，不断的改进和完善而形成的一个成熟的微机监控系统。与国内其他的直流屏厂家所采用的单片机所组成的微机系统相比，其器件之间的兼容性以及系统的稳定性和可靠性有充分的保证。

集中监控电源系统中的整流模块、蓄电池组、母线调压装置、馈线单元的工作运行参数等，根据现场设备实际情况决定直流电源设备的运行方式。并能对所有电流、电压、电池等参数进行数据采集处理输出，直流设备的运行状态进行实时监控，并具有强大通信功

能。监控系统采用的是“CPU+模拟量扩展模块+数字量扩展模块+其它扩展模块”的组合方式组成系统。在使用的过程中，可根据系统的实际需要灵活选择不同的扩展模块以满足不同的系统需求，任意扩容。

◇2个RS485通讯/编程口，具有PPI、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。

4.8 直流电源设备的通信接口

4.8.1 直流电源设备能提供RS-485、232或422接口，支持Modbus、CDT协议等多种规约，易于接入分散监控系统DCS。

4.8.2 微机监控单元具有完善“遥控、遥测、遥信、遥调”四遥功能, 不小于如下信息：

遥控: 模块启/停、均浮充切换、双路交流电源切换。

遥测：双路交流电压、充电机电压、母线电压、输出电流、电池电压、充电电流、充电模块温度、放电电流、放电容量等。

遥信：交流电源异常（停电、缺相、过欠压）、直流电压过高、过低、绝缘不良、重要馈线熔断器熔断、整流器模块故障、电池电压异常、馈线开关状态、温度异常等。

遥调：连续调节充电电压、输出限流、电池充电限流、整流器跳机值、蓄电池欠压报警值、整流器过欠压报警值等。

4.8.3 直流电源设备除通信口外，还提供必要的遥信无源接点输出。

4.9 微机绝缘检测装置

采用本司研发生产的微机绝缘检测装置（DAWJ型），具有运行可靠、功能齐全、测量准确及抗干扰等特点。具体功能如下：

采用智能型传感器结合PLC组成，能在线监测直流母线及各支路的绝缘情况，能监测正、负母线对地电压，当母线电压过高或过低时发出报警信号；当支路发生接地故障或绝缘电阻小于15KΩ~25KΩ时，能正确自动地查找接地支路并显示支路接地电阻值。

采用直流采样――对母线及支路绝缘不良时漏电流采用直流传感器进行采样，避免了使用传统的交流采样型微机绝缘监测仪低频载波对直流母线的影响，提高了直流电源的质量；扩容性强，随馈线回路的增加加装直流传感器即可。

数字传输――直流智能型传感器所有的另一个功能是每个传感器内置16位CPU，采样精度高；采样结果以数字信号进行传输，大大提高了传输信号的抗干扰能力；

总线式――各采样模块间以485总线进行连接，接线简单；其中一个模块内的CPU故障时，不影响其它模块的正常运行(规约：标准MODBUS规约)；

校准方便――可通过程序对传感器调零；

安装方便――各模块可接近采样点就近安装，可大大减少输入信号的干扰。

4.10 蓄电池自动巡检装置

采用本司研发生产的蓄电池自动巡检装置（DADJ－24），结合监控系统实现蓄电池自动管理及监测，自动检测蓄电池组的端电压以及单只电池电压，具有手动和自动巡检功能。当蓄电池组中任一电池电压超限时（过高过低）或离群时，现场自动发出声光报警，并将信号送至直流屏微机监控系统，经过微机监控系统处理后送至远程监控系统。

通过操作触摸屏中的功能键，按照设置在微机中央监控监控系统中的程序，对蓄电池进行放电试验，考核蓄电池的容量，并将电流、电压、容量等相关参数显示在触摸屏上。也接受综合自动化系统的控制指令，自动进行电池活化，监测蓄电池的容量

4.11 温度补偿装置

4.121.1 充电电压跟电池使用环境的温度有着密切的联系，充电电压须按电池温度调整系数作自动调整。

4.11.2 采用温度采样器件并结合德国西门子可编程PLC、自行开发的温度补偿程序作为温度补偿装置，对充电电压作自动调整，使蓄电池免受过充或欠充，延长电池使用寿命，确

保直流设备运行安全。

4.12人机界面（触摸液晶显示屏）

采用大屏幕触摸液晶显示屏（全汉化显示）。具有友好人机界面，功能齐全，并有丰富的提示信息和帮助功能。可通过触摸液晶显示屏输入或修改运行参数定值（具有多层密码保护）；实时显示所有电流、电压、电池等运行参数；有任何故障（分为紧急告警、一般告警、不告警三种告警级别），在触摸液晶屏实现中文显示，自动发音响报警，历史记录自动保存（100条以上，断电不掉失），以备查询；能在触摸屏上实现I、II路交流电源切换、充电机启/停、均浮充切换等操作。

4.13母线调压装置

4.13.1 调压装置具有手动和自动调压方式，两组母线分别由各自的硅链进行调整。

4.13.2 每级电压调节值不大于额定的电压的±2.5%。

4.13.3 调压装置对母线不间断平稳调节，确保母线供电。

4.14 柜体涂漆

每面柜的内外表面，均应进行磷化处理或用其他办法作处理，以真正达到防蚀目的，然后涂一层底漆，一层填嵌，最后涂上两薄层用户指定的颜色漆（或用户提供的色标）。4.15 接线方式

直流系统接线方式符合DL/T459—2000 中的要求。接线方式为单母线分段接线。

4.16 元器件的选择及其他

各元器件选择具有生产许可证企业生产的，并经过实际运行有成功运行经验的合格产品。其技术性能符合有关规范、规程和典型设计的要求，设备和元器件在安装按有关标准严格筛选和试验，保证优质的售后服务。所有额定参数和结构相同的部件均能互换。

4.17.1 信号灯：信号灯、指示灯采用国家定点企业新型节能灯(不含氖灯)。如:半导体发光二极管等。

4.17.2 熔断器：重要位置的熔断器用带辅助报警的熔断器，如:整流器直流输出端、电池组等处。

4.17.3 馈线回路：直流馈线开关采用ABB公司产品。空开具有相应的直流灭弧能力，并能与上、下级熔断器或空气开关之间相配合，向用户提供空气开关的特性曲线。

4.17.4 各种指示表计、转换开关、指示灯、信号灯、参数调整旋钮等具有明确文字及调节方向标记。

4.17.5 指示仪表：表计量程适度，测量最大值达量程的85%以上，保证准确度等级。所有表计采用数字表。

4.17.6 二次端子排采用V0级器件，连接导线采用铜质零件。

4.17.7 各元器件的安装达到有关标准做到排列端正整齐，层次布置合理；长期发热元件散热及相邻元件之间的距离达到有关标准，并将其安装于柜体上方。电池柜考虑通风和散热，并保证每节电池之间距离不小于10mm。

4.17 绝缘性能

母线绝缘电阻不小于10ΜΩ。整流器和直流母线的绝缘强度，能承受工频2kV试验电压，耐压1min，无绝缘击穿和闪络现象。

4.18 就地声光报警信号及闪光装置

产品具有完善报警信号，如：交流电源异常、整流器模块故障、电池电压异常报警、重要位置熔断器熔断、母线电压监视、馈线开关状态等。

闪光装置启动电流小于10mA。闪光频率每分钟60次。

419 可靠性能

4.19.1 承受辐射电磁能力满足：严酷等级III。

4.19.2 承受静电放电干扰能力校验：严酷等级III。

4.19.3 承受快速瞬变干扰能力校验：严酷等级VI。

4.19.4 承受衰减振荡脉冲干扰能力：共模2.5KV，差模1KV。

4.19.5 冲击电压：5KV。

4.20 噪声：本工程直流设备采用自冷式产品，最大噪声不大于40dB。

4.21 温升：产品部件的温升符合GB3859中第10条中表9、表10的规定。

4.22 承受机械振动、冲击的能力

产品承受机械动和机械冲击的能力符合ZBK45017-90中第4.5条规定。

4.23出厂试验、保修期和售后服务

产品经过严格的出厂试验后出厂。在遵守保管、安装、使用和运行规则的条件下，自产品交付现场之日起一年内免费保修，终身维修。产品因制造质量不良或器件选择不当发生损坏或不能正常运行时，本公司及时为用户免费调试、修理或更换元器件。

5. 标志、包装、运输、贮存

5.1 标志

直流电源柜有铭牌装在柜的正面。铭牌上标明以下内容：

产品名称、型号技术参数、出厂编号、制造日期、制造厂名称。

装置外包装上以不能洗刷的涂料作以下标记：1）型号、名称；2）制造厂名、商标；3）箱子总重量、外型尺寸；4）向上、防潮、小心轻放等标志。

5.2 包装

直流电源柜(屏)采用封闭木箱包装,蓄电池单独包装。随同直流柜（屏）一同装箱的装箱资料。

装箱资料：①装箱资料清单；②出厂试验报告；③出厂合格证；④电气原理图和接线图；⑤使用说明书；⑥通讯规约等。除合格证外其余资料5套。

5.3运输

装置在运输过程中没有剧烈振动、撞击。运输温度在—25℃~55℃范围，蓄电池运输温度符合相关标准要求。装置不得暴晒或雨淋，蓄电池不得倒置。

5.4贮存

装置存放在空气流通、无腐蚀性和易爆性气体，温度为—25℃~55℃，月平均相对湿度不大于90%的环境中。蓄电池的贮存符合相关标准要求。

6. 由于现场对直流屏的要求比较高，我公司特为贵公司设计的高档配置方案，

此方案仅为贵公司参考。贵公司如有疑问或建议，我公司可以根据贵公司要求提供直流屏的最终方案。