直流电源系统方案

直流电源屏技术方案
一、 设计依据
根据《直流电源技术要求》，我公司的GZG8系列微机监控高频开关直流电
源柜即可满足系统要求，并可满足下列相关标准的技术要求。

➢ DL/5044-95 火力发电厂、变电所直流系统设计技术规程
➢ NDGJ8-89 火力发电厂、变电所二次接线技术规定
➢ GB3859-83 半导体电力变流器
➢ ZBK46010-88 分合闸用整流器
➢ ZBK46004-88 蓄电池充电、浮充电用晶闸管整流器
➢ ZBK45017-90 电力系统用直流屏通用技术条件
➢ LS（W）30-40-JT 电力系统用微机控制直流电源柜技术条件
➢ DL/T637-1997 阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件
➢ GB7251-87 低压成套开关设备
➢ 《变电站直流设备订货技术条件》（华北电力集团公司生计部颂发）

二、系统综述
GZG8系列微机监控高频开关直流电源是在借鉴国内外最新科技成果的基础
上研制出来的。它采用高频开关技术，体积小、功耗低、可靠性高，对电网污
染小，整流部分采用模块化结构、可带电拔插、n+1冗余备份，维修及扩容方便，
监控单元对整个系统实施控制和管理，并通过RS-232或RS-485标准串行通讯
接口与系统联网。人机界面采用汉字大屏液晶显示实时数据和各种工作信息，
界面清晰明了，所以该设备很适用于电力系统发电厂、变电所、配电室、工矿
企业以及铁路电气化和通讯系统等作为直流操作，继电保护，控制信号及照明
等不停电直流电源。本系列电源从根本上减轻了电力系统直流运行及维护的工
作量，真正实现无人值守。
三、系统主要功能及特点
3.1采用高频开关电源技术，可闻噪声极小，体积小，功耗低，可靠性高，各功
率器件95%以上均采用进口元器件。
3.2采用模块化结构，模块可带电拔插，维护及扩容方便。
3.3监控模块通过RS485分布式控制各个整流模块。整流模块采用n+1冗余备份，
失控时仍能自主均流，正常工作。
3.4蓄电池智能管理与保护，MCU管理使充电机严格按充放电曲线自动运行，并可
实现温度补偿。
3.5大屏液晶中文实时显示，各种信息清晰明了。
3.6具有与上级调度端管理中心通讯接口（RS232或RS485）。
3.7“四遥”功能：系统采用国家标准规约，波特率可在300bps～9600bps之间
设置。
(1)遥测功能：通过RS232或RS485通信接口，将直流系统的运行数据上传给电
站监控系统。如（如电压、电流、电池温度等）
(2)遥信功能：通过RS232或RS485通信接口，将直流系统的各种运行信息和状
态及告警信息上传给电站监控系统（各种馈线开关状态、开关状
态、熔断状态等）。
(3)遥调功能：通过RS232或RS485通信接口，上位机监控单元可对多个系统参
数进行调整。
（均充、浮充方式电压、电流的调整以及均充、浮充方式的转换等）
(4)遥控功能：通过RS232或RS485通信接口，上位监控单元可对本系统内各整
流模块进行开/关机、均、浮充转换等控制。
3.8声光告警及保护功能
系统对各种故障（如：交流输入过（欠）压、缺相；整流模块输出过（欠）
压、过流、过热、重要位置开关跳闸等）均能发出声光告警，监控模块可显示
各故障项，并作出综合判断，及时保护模块，如采取切除故障模块等措施，同
时将故障信号送至远方调度端。
3.9键盘控制及设定功能
通过监控单元面板上的键盘可对系统的各种工作参数进行设定，如：均（浮）
充电压、均（浮）充电流等。另外，还可通过键盘对充电模块投入数量设置，
控制各模块开关机。
3.10防雷功能
三级防雷：直流系统直流电压母线对地，输出、输入接线端子对地，可承
受1.2/50μS 5KV雷电波正负极性各三次。
3.11历史故障记录功能
监控模块可以记录系统发生各种故障的时间、类型。
3．12电池巡检功能
1．电池巡检装置可准确检测每只电池的电压并判断出电池的工作状态（过
压、欠压、断线、偏差大等）当发生故障时发出声光报警，并在液晶屏上显
示出故障类型、时间、故障数值等，同时具有历史故障记录查询功能。
2．电池巡检装置具备通讯功能可把电池的工作状态通过监控装置上传至调
度。
3．13直流绝缘检测装置功能
1．直流绝缘检测装置可检测每段母线的电压、每条馈线的绝缘状态，当发
生故障时发出声光报警。（母线过压、欠压、支路接地等）并在液晶屏上显
示出故障类型、时间、故障数值等，同时具有历史故障记录查询功能。
2．直流绝缘检测装置具备通讯功能可把每条支路的绝缘状态通过监控装置
上传至调度。
3．14系统配有母线调压装置，母线调压装置具有自动调压、手动调压两种功能。
3．15设备在正常运行中，在冲击放电时，直流母线电压不低于直流标称电压的
90%。

四、主要技术参数
4.1交流电源
4.1.1交流进线 2路（主备式）
4.1.2交流电压
电 压380V±15% 频 率50Hz
4.2整流器
4.2.1交流输入
额定电压380V±15% 频 率50Hz
4.2.2直流输出
电力电源：额定电压220V
稳压范围176V～286V
手动可调范围163V～300V
额定电流20A
通信电源：额定电压48V
稳压范围30V～65V
手动可调范围30V～65V
额定电流20A
4.3充电装置: 电力电源屏：整流模块配置为：220V/10A×3
通信电源屏： 整流模块配置为：48V/20A×3
4.4稳压精度 ≤0.2%
4.5纹波系数 ≤0.07%
4.6可闻噪声 ≤50dB
4.7稳流精度 ≤1.0%
4.8均流度 ≤3%
4.9效率 >90%
4.10电流保护
在负载发生短路或电流超过额定值的115%时，能切断主回路，同时发出灯
光、音响信号。
4.11整流模块的主电路熔断器熔断或交流电源失电时，发出灯光、音响告警信
号。
4.12与变电所监控系统之间的通讯符合变电所综合自动化系统提供的通讯协
议。
4.13绝缘强度
在正常试验大气条件下，直流母线对地绝缘电阻≥10MΩ，所有二次回路
对地绝缘电阻≥2MΩ。整流模块和直流母线的绝缘强度，能承受工频3KV电压，
耐压1分钟，无绝缘击穿和闪络现象。
4.14功率因数 >0.9
4.15直流馈电数：电力电源屏：合闸 4路，控制8路。
通信电源屏：合闸4路，控制8路。
4.16交流馈电数：可根据需要设置。
4.17使用条件
4.17.1安装地点 户内
4.17.2环境温度
工作 -5℃～+50℃
储存 -20℃～+70℃
4.17.3 海拔高度≤2000m
4.17.4 相对湿度≤90%（25℃）
4.17.5 抗震能力：8级 ，水平加速度0.3g，垂直加速度0.15g
4.18 冷却方式：温控型强制风冷
4.19 通讯端口：RS232或RS485
4.20电池组：电力电源屏：65AH/12V 18节。
通信电源屏：100AH/12V 8节。（屏中配了两组蓄电池 4节为一
组）
4.20.1蓄用池选用国内知名厂家产品，该产品在电力工业部电力设备及仪表质量

检验测试中心按DL/T637-1997标准做蓄电池组型式试验合格。
4.20.2开路电压：蓄电池组中的各蓄电池的开路电压最大最小差值不超过
0.2V(12V)。
4.20.3蓄电池间的连接条压降不大于8mV。
4.20.4蓄电池以30I10的电流放电1min，极柱不熔断，其外观不出现异常。
4.20.5蓄电池放电终止电压不低于10.50V（12V）。
4.20.6荷电保持能力：蓄电池静置90d后其荷电保持能力不低于80%。
4.20.7密封反应效率应不低于95%。
4.20.8蓄电池在充电过程中，外部遇明火时，内部不爆炸。
4.20.9蓄电池用0.3I10电流连续充电160h后，其外观无明显变形及渗液。
4.20.10标称电压蓄电池过充电寿命不应低于210d。
4.20.11蓄电池组有事故冲击放电能力，事故放电期间动力母线电压不低于直流
标称电压的90%。
4.20.12内阻值：制造厂提供的内阻值与实际测试的蓄电池内阻值一致，偏差范
围为±10%，电池内阻差异性小于1%。
4.20.13提供蓄电池的下列参数范围及曲线：
蓄电池的浮充电电压值及范围。
蓄电池的浮充电电流值及范围。
蓄电池的充电（恒压）电压值及范围。
蓄电池的充电电流值及范围。
浮充电压与温度与关系曲线。
蓄电池容量与温度关系曲线。
蓄电池运行时正常的充放电周期
直流馈线开关采用GM型直流断路器。屏内设置接地铜排，并具有良好的通
风措施，直流屏的防护等级不低于IP20。