开发免维护直流电源屏双革项目的技术方案

前言 　　免维护直流电源屏是用于电力、石化、冶金、电气化铁路等需要直流电源的场所，用于真空开关、断路器的合闸电源，还可用于继电保护、自动控制、事故照明及信号电源。可由蓄电池组在停电状态时提供紧急后备电源。免维护直流电源屏的功能特点： ·控制柜采用全抽屉式结构 ·系统全模块化，简洁直观，可根据要求任意组屏 ·面向用户的开方式、模块化软件设计 ·多协议、多标准的通讯及网络接口 一、 系统配置 1、系统工作原理框图 2、原理简介 　　三相交流电源经过交流配电单元送入高频开关充电模块，主副监控模块控制EEP输出直流电压、电流、蓄电池充电、均充、浮充等过程。浮充电法就是将充足电的蓄电池组与充电设备并联运行，浮充电主要由充电设备供给恒定负荷，蓄电池平时不供电，充电设备以不大的电流补充蓄电池的自放电，以及由于负载在短路时所引起的少量放电。监控模块内置交流输入过、欠压，直流输出过、欠压，过流及短路保护。绝缘监视模块在线监测直流系统的绝缘情况，可监测母线电压、对地电阻等。电池巡检用于蓄电池柜单节（或小组）蓄电池电压的自动或手动测量，以监测电池的运行情况。 　　三相交流380V经“交流配电模块”输入高频开关充电模块，主、副监控模块控制EEP1～EEPn输出直流电压及电流，按充电曲线完成对蓄电池充电、均充、浮充的全过程。 　　控制回路负载正常由EEP经主副调压模块降压后供电，EEP退出或交流380V断电情况下，蓄电池组作为供电电源。 1、 配置方案（原则） 　　根据我们电气公司的实际情况，开发免维护直流电源屏系列产品，采用搭积木的方式，找出关键点、难点，进行自行开发软件编程部分，节约成本。形成规模生产的目的。 选用主要模块，研究其工作原理以及编程方法，开发出具有自主产权的产品。主要配置以下模块： ● EK主监控模块 ● EFK副监控模块 ● EAC交流配电模块 ● EEP充电模块 ● EGB蓄电池监测仪 ● ENB逆变模块 ● ETY主调压模块 ● EFTY副调压模块 ● EHP恒压模块 二、各功能模块简介 1、EEP高频开关充电模块 　　EEP高频开关充电模块作为整流模块提供充电电源及工作电源，主要由三相整流桥、EMI滤波、交流过压保护、软启动、高频全桥逆变、高频全桥整流、滤波及尖峰吸收、直流过压过流保护、温度保护、PID控制、I/O接口、状态现实及辅助电源等组成。EEP高频开关充电模块输入电压交流380伏±20%，输出电压直流198~320伏可控。充电模块有受控和自主两种工作模式，正常工作时运行在受控模式下，当监控模块退出后，模块自动进入自主工作模式，输出电压、电流限制在出厂整定值。 2、EK主监控模块和 EFK副监控模块 　　监控模块是直流系统监测、控制、保护、管理、通讯的核心部件。EK主监控模块选用586工控机，配置大屏幕彩色液晶显示器，WINDOWS操作系统界面，主监控应具有交流过欠压保护、控制母线过欠压保护、合闸母线过欠压保护和接地保护。因EFK副监控模块以16位单片机为基础，全汉化人机界面，配置平板显示器。模块为抽屉式结构，具有RS232/485 接口。 　　我们可以多了解其功能、配置，搞清楚编制的脚本程序，理解其控制过程，先进一套设备进行研究，重新编制应用程序；今后就可以自购买裸机来进行编程序，节约软件成本。 3、ETY调压模块 　　ETY调压模块采用抽屉式结构，内置17级调压硅链，器件少，可靠性高。对于重要用户可选用主、副调压模块热备份配置。还有手动控制功能，当自动调压功能失效或需手动干预时使用，手动、自动控制回路的任何故障均不能导致控制母线停电。 4、EHP高频开关恒压模块 　　EHP高频开关恒压模块采用抽屉式结构和自主工作模式，当EHP高频开关恒压模块退出工作或保护动作时设有故障告警。采用PWM脉宽调制技术，效率高。 5、CHK-5A电池巡检装置 　　主要用于直流电源柜的单个（小组）蓄电池的自动/手动测量，液晶汉字显示，具有远方RS232/RS485接口通讯功能。 6、RZJ-8A绝缘监视装置 　　KZJ-8A绝缘监视装置由绝缘监测模块和多个绝缘监测信号采样模块组成，可以在线监测直流系统的绝缘状况。分布式结构的应用，可由信号采集模块就近处理，采用直流霍尔元件监测，本装置采用大屏幕液晶显示。具有RS232/485接口通讯功能。 　　其中5、6项可以根据实际情况，对其结构、控制原理了解清楚后，组合成由PLC和绝缘检测装置来控制。 7、ENB蓄电池组逆变放电装置 ·高频开关逆变放电装置，适合于DC48V、DC11V、DC220V电池系统 · ENB电池放电逆变模块可并联、并网自同期运行，用于电池放电及容量校验 ·采用工业微机处理控制器, 键盘参数设定，液晶屏数据显示 ·输入输出电气隔离(3KV) · RS232/485接口，支持远方计算机监控及通讯功能 ·设计开机软启动回路及多种保护单元 ·输出AC380V纯正弦波 ·输出逆变电源模块可多模块并联运行、自动均流 ·输出电压：AC380V±15% (跟随系统电压) ·自动按放电电流放电，电池电压小于等于放电电压时自动终止放电。并记录放电容量。 ·配置独立的过放电保护，防止蓄电池组过放。 三、 投入产出分析 　　采取先购买控制模块，我们自行组装、测试，逐步过渡到自行设计、编程；组成一套免维护直流电源屏所需备件： 　　现在市场价格：免维护直流电源屏针对不同的配置要求，其销售价为7─15万元不等。我们配置的这套设备销售价应在13万元左右。