GZL2 型微机监控直流电源柜1 综述1.1 概述GZL2 型直流电源柜，采用先进的高频开关电源模块和微机智能监控系统， 适用于电力系统发电厂、变电站、开闭所、配电所及工矿企事业、高层建筑、住 宅娱乐场所等供电场合，作为高低压开关设备分合闸、控制、保护、信号电源及 事故照明电源，具有如下性能特点：▲ 使用高频开关电源模块 N ＋ 1 热备份并联运行，硬件自主均流，可带电 热拔插更换维护自带设置键盘和液晶汉字显示器，能够独立运行，可靠性高▲ 配置液晶汉显微机智能监控，具有全自动按曲线智能充电、实时监测 系统运行工况和遥测、遥信、遥控、遥调等“四遥”功能，具有高度的智能化， 为变电站无人值守创造了条件▲ 配套阀控式铅酸全免维护蓄电池，放电倍率高、防爆安全、寿命长、 无需维护等特点，满足无人值守的条件▲ 选用直流专用塑壳断路器，以保证发生短路故障时能够快速可靠分断， 防止事故扩大，维护设备及人身安全▲ 柜体设计造型美观，装配合理，便于安装调试、运行观测和日常维护该柜满足 GB/T 19826－2005《电力工程直流电源设备通用技术条件及安全 要求》的要求1.2 使用环境条件海拔 1000m 及以下。
用于户内，周围空气温度不高于40C，不低于-5©空气日平均相对湿度不大于 95％，月平均相对湿度不大于 90％ 安装使用地点无强烈振动和冲击，无强电磁场干扰，外磁场感应强度不超 过 0.5mT安装垂直倾斜度不超过 5％ 使用地点不得有爆炸危险介质，周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的有 害气体及导电介质，不允许有霉菌存在使用条件与上述不符时，由用户与制造厂协商解决1.3 型号说明见表一直流电源柜型号说明GZL2220 / 20M100X2AEFIH04J/G：柜220:额定直20:额定控M：铅酸全免维护蓄电池乙直流流电压220V制母线电流G：镉镍碱性蓄电池L：电力默认：220V20A100： 100Ah2：设计序号X2：双电池组见以下“功能代号说明”H04：合闸回K05：控制回（含信号回 J：带报警接点 默认：4路合 5路控F:放电回路J：硅链手动调压N:控制母线分段E:交流双电源进线I：硅链自动调压M：硅链备用通道Q：交流逆变应急电源（UPS）功能代号说明：（功能代号及以后各项，仅供无图纸订货时合同中书写用，图纸标注时略）X:基本配置X：含LSCK —体化电源系统、过电压避雷吸收装置A:基本配置A：含LSK4主监控单元、直流监控单元、过电压避雷吸收装置B：基本配置B：含LSK6主监控单元、直流监控单元、交流监控单元、开关量监控单元、过电压避C：基本配置C：含LSK7触摸屏主监控单元、直流监控单元、交流监控单元、开关量监控单元、过 D：交流单电源进线H:支路绝缘检测L:应急电源回路P：斩波器控母无级调压注：1.默认AEFI，订货未标注项为默认，无默认为非选项。
2.无ABC为内置监控，无IJ为控合母合一，无NO为母线不分段1.4 主要技术参数交流输入电压：380V±10%直流输出电压：控制母线： 220V（110V）±10％合闸母线：220V系统：198V-255V （276V镉镍电池） 合闸母线：110V系统：99V-128V （138V镉镍电池） 直流输出电流：控制母线： 20A，40A，60A合闸母线： 100A，200A，400A，600A，800A，1000A高频开关电源模块：交流输入电压： 380V± 15％直流输出电压： 180V-315V（90V-108V）直流输出电流： 6A，8A，10A，20A（9A，12A，15A，30A）稳压精度：＜± 0.5 %稳流精度：＜±1%纹波系数：＜0.5%均流不平衡度：＜± 5%满载效率：＞90%功率因数：＞0.90噪 声：＜55dB （风冷） ＜50dB （自冷）1.5 接线方案直流系统原理方框图见图一，详细接线方案见随柜图纸1.6 充电曲线见图二1.7 结构 本柜设计采用特殊型钢骨架，大玻璃门结构，柜间连线极少，造型美观，安 装使用方便，见图三柜体尺寸：宽800mm深600mm高2260mm，应用户要求，可提供其它规格。
2 功能单元介绍2.1 高频开关直流电源模块 高频开关直流电源模块，采用高频逆变技术，使得要求输入输出隔离的整 流电源的变压器、滤波电容、滤波电感，成百十倍地缩小，纹波系数下降，稳压 精度提高；边缘谐振软开关技术，将电源变换效率提高到 90%以上；自主均流 和输出隔离技术，使整流电源实现模块化设计，系统容量扩展机动灵活，功能单 元完全相同的N + 1热备份系统取而代之1十1不完全冷备份系统，备份成本由二 分之一降低为（N + 1）分之一，完全热备份无切换运行，消除了故障状态下的切 换间隙，提高了系统运行的可靠性；模块支持带负荷热插拔，使得系统扩容、维 护方便，故障处理安全、快捷作为十分成熟的技术，高频开关直流电源模块已 广泛地应用于电力控制保护系统和其它直流系统中，大面积取代磁饱和式主浮充 机和可控硅相控充电机我公司使用的LSC1型高频开关直流电源模块，内部自带CPU,液晶汉字显 示，键盘调整设置，输出控制和测量由 12 位 D／A 软件校准，完全摒弃电位器， 避免了由器件温度系数和机械特性所引起的参数漂移，调节一个位，模块的输出 电压只有10mV的改变，具有极高的控制精度内置EEPROM，保证模块的运行参 数掉电不丢失，可以脱离监控独立工作，避免了因监控故障引起的系统崩溃。
LSC1 －K 型产品中实时时钟芯片的应用，使得模块内置智能充电监控功能，除浮充电 压的温度补偿需要人工干预外，在控制母线负荷相对稳定的系统中，自主完成均 浮充转换、转换点电流和计时时间设置、均充总限时后备保护、定期均充等，很 适宜要求设备投入成本相对较经济的用户选用2.2 直流电源监控：直流电源监控系统，整体包括主监控单元、交流监控单元、直流监控单元、 开关量监控单元、电池巡检单元和支路绝缘巡检单元，以及硅链自动调压控制和 闪光信号输出主监控单元主要包括中文液晶显示、键盘、上位机通讯接口等，可修改 整定参数，控制工作状态，显示运行情况与电源模块配合，按图二的充电曲线 完成蓄电池的全自动充电功能，与其它各单元间用两根 RS－485 通讯线相连接， 完成对各功能单元的控制、设置、信号采集及数据处理，并向上位机进行数据传 输，是监控系统的核心 LCD 长寿命单色液晶显示器寿命长，可长期处于点亮状 态，观察方便；LED背光触摸屏监控显示器的显示与键盘合二为一，造型美观， 供高档用户选用交流监控单元采集交流电源电压数据，并可依据电源质量，选择切换较高质 量的交流电源向直流系统供电直流监控单元采集电池电压、合母电压、控母电压、电池电流、控母电流、 环境温度等，这些数据作为主监控单元控制电源模块，完成蓄电池智能充电的判 断依据和上位机对充电过程的原始记录，并对控制母线的过电压、欠电压进行监 测报警。
开关量监控单元，包括开入量和开出量，开出量包括报警和硅链调压自动控 制根据系统设计搭配可靠性、合理性和经济性的需要，各功能的实际设计位置 在不同情况下有所差异，开入量检测以独立为主，单盒可测 48 个接点，报警开 出量以与主监控单元一体为多，硅链调压控制根据需要可以去留具体情况参见 LSK4、LSK6、LSK7 系统的安装使用说明书电池巡检单元，用于对单只电池电压的监测，可以及时发现运行中的单体电 池过压、欠压及单体最高电压和最低电压之差（差压）超标等异常情况的发生， 尽快消除对系统运行的不良影响 LSK6 和 LSK7 型直流监控系统可以同时挂接两 个电池巡检单元和直流监控单元，同时控制完成对两组蓄电池的智能充电和单只 电池电压的监测支路绝缘巡检，可以检测各直流馈出回路的绝缘状况对于不能以断开 支路的方式排查支路绝缘故障的用户十分必要2.3 过电压避雷吸收装置由于高频开关电源模块内部的电力电子器件，与交流电源处于不隔离状态 联接，因此，电网上瞬间出现的雷电过电压、操作过电压和谐振过电压，会直接 加在这些器件两端，导致器件永久性的损坏选择过电压吸收装置，可以有效地 扼制这种危害的发生2.4 交流电源进线直流系统是电力配电设备控制保护的能源设备，可靠性要求较高，一般使 用交流双电源供电，互为备用，自动切换。
在不具备双电源条件，或单路供电能 够保证且属于非重要场合，可以使用单电源供电2.5 控母调压单元电力开关分合闸及控制、保护系统，一般分为可以瞬间短时大电流输出的 “合闸母线”和长期稳定工作的“控制母线”，且控制母线的供电电压必须保证 在±10％范围内由于蓄电池内阻的存在和化学反应的特殊性，在整个使用过程 中，蓄电池端电压的变化很大，极限电压远远超出额定电压±10％的范围为保 证控制母线电压合格，必须进行控母调压控母调压有三种方式：手动硅链调压、自动硅链调压和斩波器控母无级调 压手动硅链调压需要人工根据控制母线电压高低，通过转换开关进行调节；自 动硅链调压由硅链调压自动控制电路自动调节，并能在硅链开路的情况下，自动 闭锁短接开路段，不致控母失电；斩波器控母无级调压，采用电子开关低功耗稳 压电路，输入电池电压范围宽，控母电压稳定，且可根据系统需要进行无级调节， 特别适用于要求控母高稳定场合和镉镍电池充电电压高、硅链降压不能满足的场 合2.6 直流综合继电器用于使用内置监控式电源模块的直流系统中，对控制母线的电压、过压、 欠压、绝缘进行监测，并具有正负母线对地绝缘检测、闪光信号源输出和试验、 报警接点输出等功能。
接线简单，使用方便2.7 硅链调压自动控制器用于使用内置监控式电源模块的直流系统中，根据控制母线电压的高低， 对降压硅链进行自动调节2.8 蓄电池蓄电池是直流系统必不可少的储能器件，当交流电源失去时维持系统保护、 控制、监测功能的连续，向系统提供瞬间短时合闸大冲击电流，以及事故照明电 源目前经常选用的有阀控式铅酸全免维护蓄电池和镉镍碱性蓄电池由于铅 酸全免维护蓄电池同价格容量大，使用过程中无需维护，近年来被广泛采用镉 镍碱性蓄电池，放电倍率高，在合理维护的前提下，使用寿命可达 20 年之久2.9 直流系统常用参数及设置说明•均充电压：蓄电池均衡充电状态下的最高限制电压均充初始，以恒流方式 充电，充电电压不断上升，至均充电压时，充电电压被限制而不再上升，进 入恒压充电状态，充电电流不再恒定，而呈下降趋势阀控式铅酸全免维护 蓄电池（以下简称铅免电池）的单体均充电压值为2.35V-2.40V,对于每只 12V （6节单体组成）的18只蓄电池组，均充电压典型设置值为255V不同 的电池特性和系统组成，设置值也不相同，用户应根据蓄电池的说明书和系 统实际情况进行设置镉镍电池活化时，可将均充电压设置为活化电压，但 活化完成后，一定要及时将均充电压设置值恢复为常规运行状态时的实际 值，否则，将影响电池寿命和系统正常运行。
• 充电限流：均充充电的恒流值和浮充充电的限流值，是蓄电池的安全充电电 流铅免电池一般为标称容量值的0.1倍，高倍率镉镍电池一般为标称容量 的 0.25 倍，中倍率镉镍电池一般为标称容量的 0.2 倍• 浮充电压：蓄电池的长期恒压充电电压，对于蓄电池容量的亏损，给予及时 地补充单体铅免电池的浮充电压为 2.23V- 2.25V• 温度补偿：铅免电池的容量与浮充电压的关系，受温度的影响较大，要求温 度补偿，相对。