3監(jiān)控模塊.doc

鄭州華偉電器技術有限公司 - 40 -第三章 監(jiān)控系統(tǒng)3.1 概述PSM-E20C電力電源監(jiān)控模塊可應用于10500KV以下變電站、電廠、各類用戶變和其他需要直流供電的場合。配合HP系列電力充電模塊及其他采集模塊（電池巡檢、絕緣檢測、開關檢測模塊），可完成智能化電池管理和直流系統(tǒng)監(jiān)測及告警。PSM-E20C監(jiān)控模塊具備遠程管理功能，可用于自動化要求高的無人職守電站。3.2 產(chǎn)品特點3.2.1安裝方便，使用簡單，性價比高；3.2.2具備RS485RS232接口，支持多種通信規(guī)約，全面實現(xiàn)“四遙”功能；3.2.3大屏幕液晶顯示屏，全中文菜單，實現(xiàn)人機界面可視化操作，簡單方便，易于上手；3.2.4完善的告警處理及記錄功能，可通過當前故障和歷史故障查詢系統(tǒng)故障記錄；3.2.5可根據(jù)用戶要求，開關量輸入可選擇輔助觸點或電壓信號接入；3.2.6根據(jù)系統(tǒng)不同要求，可通過RS485總線擴展電池巡檢、絕緣檢測和開關檢測單元。3.3功能介紹3.3.1 智能型電池充電管理功能，響應時間快，限流值穩(wěn)定，延長電池使用壽命；3.3.2 完善的遠程通信功能，通過RS232/RS485接口實現(xiàn)“四遙”功能，實現(xiàn)無人值守；3.3.3 完善的告警處理及記錄功能，當系統(tǒng)異常時，監(jiān)控自動產(chǎn)生聲光告警，同時屏幕上的“故障”二字閃爍，故障輸出節(jié)點動作；用戶可通過當前故障和歷史故障查詢系統(tǒng)故障記錄；3.3.4可現(xiàn)場（或遠端）設定系統(tǒng)運行參數(shù)，告警上下限，手動均浮充轉(zhuǎn)換，模塊開關機控制；3.3.5監(jiān)測各直流饋電輸出的電壓、電流，各饋電輸出開關狀態(tài)、熔斷器狀態(tài)、絕緣狀態(tài)，當發(fā)生異常情況時發(fā)出聲光報警；3.3.6三相交流電壓檢測，過壓、欠壓、缺相、停電告警；3.3.7可根據(jù)用戶需求通過RS485接口擴展最多108路電池巡檢（配4臺電池巡檢單元）；3.3.8可根據(jù)用戶需求通過RS485接口擴展256支路絕緣狀態(tài)（配8臺絕緣監(jiān)測單元）；3.3.9可根據(jù)用戶需求通過RS485接口擴展256支路饋線開關跳閘與否（配8臺開關監(jiān)測單元）；3.4 工作原理以微處理器為核心，采集各路模擬信號、數(shù)字信號進行數(shù)據(jù)處理，并做出告警信息，遠傳到后臺，同時進行電池均浮充管理。原理框圖如下：3.4.1 電池充電管理系統(tǒng)監(jiān)控根據(jù)設置的充電參數(shù)，自動完成電池充電程序：（1）正常充電程序（恒流恒壓過程） 在浮充狀態(tài)下當電池充電電流達到0.033C10A時轉(zhuǎn)均充，在20分鐘內(nèi)如果電池電流降到轉(zhuǎn)換電流以下，則立即轉(zhuǎn)浮充，否則繼續(xù)均充，用0.1C10A恒流充電，電壓達到整定值（2.302.40）Vn（n為單體電池節(jié)數(shù)）時，微機控制充電裝置自動轉(zhuǎn)為恒壓充電，當充電電流逐漸減小，達到0.02CA時，微機開始計時，3小時（可設置）后，微機控制充電裝置自動轉(zhuǎn)為浮充電狀態(tài)運行，電壓為（2.23-2.28）Vn。（2）長期浮充充電程序：正常運行浮充狀態(tài)下每隔1-3個月（可設置）,微機控制充電裝置自動轉(zhuǎn)入恒流充電狀態(tài)運行，按閥控式密封鉛酸蓄電池正常充電程序進行充電。（3）交流電源恢復程序：交流上電時，系統(tǒng)自動進入均充狀態(tài)，在20分鐘內(nèi)如果電池電流降到轉(zhuǎn)換電流以下，則立即轉(zhuǎn)浮充，否則繼續(xù)均充，按上述1）執(zhí)行充電過程。3.4.2 電池溫度補償：閥控式密封鉛酸蓄電池在不同的溫度下必須對蓄電池充電電壓做相應的調(diào)整才能保障電池處于最佳狀態(tài)，電池管理系統(tǒng)可以監(jiān)測電池溫度；用戶可根據(jù)電池廠家提供的參數(shù)，選擇使用電池溫度補償功能，選擇此功能后系統(tǒng)監(jiān)測電池溫度，自動調(diào)整電池充電電壓，使電池工作在最佳狀態(tài)。3.5 PSM-E20C監(jiān)控模塊3.5.1監(jiān)控模塊接線端口定義表3-1 PSM-E20C端子定義代號功能端子及參數(shù)端子定義J1交流電壓采樣A0300V AC在電壓波形畸變嚴重時測量精度下降。BCNJ2直流母線電壓采樣蓄電池組電壓采樣Hm10300V DC合閘母線正（1段）Hm2合閘母線正（2段）Km1控制母線正（1段）Km2控制母線正（2段）Bat蓄電池組正PE1PE1用于監(jiān)控本身絕緣檢測接地，外接絕緣儀時不接地。M1-直流母線負（1段）M2-直流母線負（2段）Bat-蓄電池組負J3母線電流采樣電池電流采樣+12V電 源：12VDC采樣信號：05VDC電流采樣范圍：0400A 注：電池電流正為充電狀態(tài)，負為放電狀態(tài)霍爾傳感器+12V電源-12V霍爾傳感器-12V電源Im1Im1：母線電流（1段）Im2Im2：母線電流（2段）IbatIbat：電池電流GND 信號地J4溫度采樣+5V配合溫度傳感器TMP-2使用。監(jiān)控器外接電池巡檢儀時，監(jiān)控顯示溫度1#巡檢儀讀取。溫度傳感器+5V電源TEMP01VDC對應0100GND信號地J5開關量輸入CJ1開關量常開節(jié)點信號（告警時閉合）1路交流接觸器狀態(tài)CJ22路交流接觸器狀態(tài)Kbat電池開關通斷狀態(tài)FUSE電池熔絲熔斷狀態(tài)INSU絕緣繼電器告警狀態(tài)KRM開關量輸入公共端J6開關量輸出KC1開關量輸出為繼電器常開干節(jié)點輸出（告警時閉合），可在告警級別設置中設置。1交流故障（交流過欠壓、缺相、停電）KC2KC32整流模塊故障（通信中斷、模塊故障）KC4KC53電池故障（電池組單體過欠壓、充電過流、電池開關熔絲斷開、巡檢通信中斷）KC6KC7KCM4絕緣故障 (母線絕緣故障、絕緣儀通信中斷)5母線電壓故障（合母或控母過欠壓）6饋出開關跳閘（含支路跳閘）開關量通信中斷7系統(tǒng)總故障J7后臺通信接口232T/485ARS485/232通過監(jiān)控器后面板選擇后臺通信方式TGND232R/485B J8模塊通信接口485A監(jiān)控模塊與充電模塊、絕緣監(jiān)測、開關量監(jiān)測、電池巡檢等通信方式下位機485通信A端485B下位機485通信B端J9供電電源輸入DY+DC90VDC300V20W電源正：+220VDCPEPE接機殼地DY-電源負：-220VDC3.5.2 PSM-E20C監(jiān)控模塊顯示面板PSM-E20C監(jiān)控模塊采用大屏幕LCD液晶顯示，配合前板按鍵，可完成設置、查閱、顯示、事件記錄等各項功能 。RUN：運行指示燈，程序正常運行時閃爍。ALM：告警指示燈，當前有故障告警時閃爍。蜂鳴器鳴響.RST：復位按鈕 F1F5：多功能按鍵。3.5.3 PSM-E20C監(jiān)控模塊顯示菜單監(jiān)控模塊上電后，模塊內(nèi)部進行初始化，初始化完成后，顯示系統(tǒng)進入主信息界面。（1）基本信息合閘母線：234.0V控制母線：220.0V 6.0A充電模塊：234.0V 蓄電池組：234.0V + 5.0A控母對地：+110V -110V系統(tǒng)狀態(tài)：浮充 - 正常直流數(shù)據(jù) 2007-09-20 14:30返回消音菜單校準下頁主要顯示合閘母線電壓，控制母線電壓電流，充電模塊電壓電流，蓄電池組電壓電流，以及絕緣對地電壓和系統(tǒng)狀態(tài)。當蜂鳴器告警時，按消音鍵，關閉蜂鳴器；按校準鍵，進入直流數(shù)據(jù)校準，使顯示數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)一致。1:交流數(shù)據(jù) 7:告警信息2:直流數(shù)據(jù) 8:系統(tǒng)配置3:模塊數(shù)據(jù) 9:參數(shù)設置4:巡檢數(shù)據(jù) 10:模塊控制5:絕緣數(shù)據(jù) 11:放電計量6:開關狀態(tài) 12:告警級別主菜單 2007-09-20 14:30關于確認按菜單鍵，進入主菜單界面（2）主菜單Ua： 220.0VUb： 220.0VUc: 220.0V交流數(shù)據(jù) 2007-09-20 14:30返回消音菜單校準在主菜單頁面，通過上，下鍵選擇子菜單，可選擇“交流數(shù)據(jù)”，“直流數(shù)據(jù)”，“模塊數(shù)據(jù)”，“巡檢數(shù)據(jù)”，“絕緣數(shù)據(jù)”，“開關狀態(tài)”，“告警信息”等按確認鍵，會彈出一個新的菜單頁面，可查看具體信息量。交流數(shù)據(jù)查詢，顯示交流電壓的相電壓。01#模塊：234.0V 10.0A限流： 80% 開機02#模塊：234.0V 10.0A限流： 80% 開機03#模塊：234.0V 10.0A限流： 80% 開機模塊數(shù)據(jù) 2007-09-20 14:30返回消音菜單下頁直流數(shù)據(jù)查詢，顯示直流數(shù)據(jù)參數(shù)，同主信息界面。絕緣告警門限值：25K控母對地電壓：+110V -110V絕緣電阻：+100K -100K絕緣狀態(tài)：正常接地支路號：0絕緣數(shù)據(jù) 2007-09-20 14:30返回消音菜單下頁模塊數(shù)據(jù)查詢，顯示充電模塊的電壓電流，及模塊的限流值和開關機狀態(tài)。絕緣數(shù)據(jù)查詢，顯示絕緣告警門限值，母線對地電壓電阻值，絕緣模塊與監(jiān)控模塊的通信狀態(tài)，以及絕緣降低時，具體接地支路號。請輸入密碼： *系統(tǒng)配置 2007-09-20 14:30返回確認01（3）參數(shù)設置整流模塊類型：220V10A整流模塊數(shù)量：3臺整流模塊組數(shù)：1組蓄電池組容量：100Ah電流傳感器系數(shù)：100A/5V直流母線形式：單段母線系統(tǒng)配置 2007-09-20 14:30返回下頁確認在主菜單，選擇8系統(tǒng)配置，按確認鍵，進入系統(tǒng)配置菜單，輸入密碼010101（原始密碼），確認進入系統(tǒng)配置子菜單。1#巡檢儀檢測電池只數(shù)：272#巡檢儀檢測電池只數(shù)：273#巡檢儀檢測電池只數(shù)：274#巡檢儀檢測電池只數(shù)：23電池巡檢儀協(xié)議:02巡檢儀配置 07-09-20 14:30上頁下頁確認系統(tǒng)配置包括整流模塊、電池容量、母線接線方式等的設置，以及電池巡檢儀的配置、絕緣儀的配置和開光量的配置。在配置設置好后，進行參數(shù)保存。1#絕緣儀檢測支路數(shù)：322#絕緣儀檢測支路數(shù)：323#絕緣儀檢測支路數(shù)：324#絕緣儀檢測支路數(shù)：325#絕緣儀檢測支路數(shù)：06#絕緣儀檢測支路數(shù)：0絕緣儀配置 07-09-20 14:30上頁下頁確認7#絕緣儀檢測支路數(shù)：08#絕緣儀檢測支路數(shù)：09#絕緣儀檢測支路數(shù)：010#絕緣儀檢測支路數(shù)：0絕緣儀通信協(xié)議：02絕緣儀配置 07-09-20 14:30上頁下頁確認 1#開關量檢測支路數(shù)：322#開關量檢測支路數(shù)：323#開關量檢測支路數(shù)：324#開關量檢測支路數(shù)：325#開關量檢測支路數(shù)：06#開關量檢測支路數(shù)：0開關量配置 07-09-20 14:30上頁下頁確認7#開關量檢測支路數(shù)：08#開關量檢測支路數(shù)：09#開關量檢測支路數(shù)：010#開關量檢測支路數(shù)：0開關量通信協(xié)議：02開關量配置 07-09-20 14:30上頁確認是否保存修改參數(shù)？ 是 否（正在保存/保存成功） 07-09-20 14:30上頁確認請輸入密碼： *參數(shù)設置 2007-09-20 14:30返回確認01在主菜單，選擇9參數(shù)設置，按確認鍵，進入?yún)?shù)設置菜單，輸入密碼010101（原始密碼），確認進入?yún)?shù)設置子菜單。電池充電方式：浮充/均充均充電壓值：240V浮充電壓值：234V充電電流值：0.1C均轉(zhuǎn)浮電流值：0.02C均充延時時間：120分鐘充電參數(shù)設置 07-09-20 14:30上頁下頁確認均充保護限時：12小時均充維護周期：180天浮轉(zhuǎn)均電壓值：200V浮轉(zhuǎn)均電流值：0.05C溫度補償系數(shù)：0mV/電池充電過流值：0.3C充電參數(shù)設置 07-09-20 14:30上頁下頁確認充電參數(shù)設置主要包括：均浮充充電方式，均浮充電壓值，充電電流，均浮充轉(zhuǎn)換時間、電壓、電流值。交流電源過壓值：264V交流電源欠壓值：176V控制母線過壓值：242V控制母線欠壓值：198V合閘母線過壓值：260V合閘母線欠壓值：180V交直流告警設置 09-20 14:30上頁下頁確認在交直流告警設置、電池告警設置、絕緣告警設置、時間設置、通信設置等完成后，進行參數(shù)保存。返回主菜單。蓄電池組過壓值：260V蓄電池組欠壓值：200V單體電池過壓值：15.0V單體電池欠壓值：10.4V單體電池差壓報警值：0.5V單體電池電壓值：12V電池告警設置 09-20 14:30上頁下頁確認絕緣告警門限值：30k對地壓差門限值：60V支路絕緣電阻值：顯示/不顯示絕緣告警設置 09-20 14:30上頁下頁確認年：2010月：01日：10時：14分：30秒：50時間設置 2007-09-20 14:30上頁下頁確認本機地址：1通信速率：9600通信協(xié)議：Modbus/CDT通信設置 2007-09-20 14:30上頁下頁確認是否保存修改參數(shù)？ 是 否（正在保存/保存成功） 07-09-20 14:30上頁確認監(jiān)控模塊各項數(shù)據(jù)設置好后，調(diào)試并檢測各項功能，調(diào)試完畢，再試監(jiān)控模塊與上位機的通訊。3.6 開關量監(jiān)測模塊（PMK32）表3-2 PMK32開關量監(jiān)測端子定義代號功能端子及參數(shù)端子定義J1供電電源KM+DC 90V300V 電源正：+220VDCPEPE接機殼地KM-電源負：-220VDCJ2告警輸出KCA繼電器輸出常開接點，（告警時閉合）KCBH1A接一告警信號燈DC12V電源H1BSW1地址撥碼開關 1 2 3 416個撥碼位置對應16個模塊地址開關量監(jiān)控模塊可以擴展為16臺J3備用接口NC1備用NC2NC3NC4J4公共接點COM1報警節(jié)點輸入公共端COM2COM3J5通信口485A與監(jiān)控模塊通信上位機485通訊A端485B上位機485通訊B端J6開關報警節(jié)點輸入K01把各支路報警節(jié)點一端接到K01K32另一端并起來接到公共端COM1饋出1路空開跳閘K02饋出2路空開跳閘K03饋出3路空開跳閘K04饋出4路空開跳閘K05饋出5路空開跳閘K06饋出6路空開跳閘K07饋出7路空開跳閘K08饋出8路空開跳閘K09饋出9路空開跳閘K10饋出10路空開跳閘K20饋出20路空開跳閘K21饋出21路空開跳閘K22饋出22路空開跳閘K23饋出23路空開跳閘K24饋出24路空開跳閘K25饋出25路空開跳閘K26饋出26路空開跳閘K27饋出27路空開跳閘K28饋出28路空開跳閘K29饋出29路空開跳閘K30饋出30路空開跳閘K31饋出31路空開跳閘K32饋出32路空開跳閘表3-3 SW1撥碼位置與開關量監(jiān)測模塊地址對應關系模塊地址SW1撥碼位置12341000020001300104001150100601017011080111910001010011110101210111311001411011511101611113.7 絕緣監(jiān)測模塊(PMJ32)表3-4 PMJ32絕緣監(jiān)測端子定義代號功能端子及參數(shù)端子定義J1母線電壓/供電電源HM+DC 90V300V 合母電壓正KM+控母電壓正PEPE1與PE連起來接地排M-母線電壓負J2告警輸出KCA繼電器輸出常開接點，（告警時閉合）KCBH1A接一告警信號燈DC12V電源H1BSW1地址撥碼開關1 2 SW2地址撥碼開關1 2 3 4可以擴展為16臺絕緣模塊J3擴展接口A1擴展從機時，與從機相連與上一個模塊B1相連A2與上一個模塊B2相連B1與下一個模塊A1相連B2與下一個模塊A2相連J4輸出電源+12V給漏電流傳感器提供電源+12V電源GND信號地-12V-12V電源J5通信口485A與監(jiān)控模塊通信上位機485通訊A端485B上位機485通訊B端J6支路絕緣信號輸入Y01漏電流傳感器信號接到Y01Y32饋出1路絕緣信號入Y02饋出2路絕緣信號入Y03饋出3路絕緣信號入Y04饋出4路絕緣信號入Y05饋出5路絕緣信號入Y06饋出6路絕緣信號入Y07饋出7路絕緣信號入Y08饋出8路絕緣信號入Y09饋出9路絕緣信號入Y10饋出10路絕緣信號入Y20饋出20路絕緣信號入Y21饋出21路絕緣信號入Y22饋出22路絕緣信號入Y23饋出23路絕緣信號入Y24饋出24路絕緣信號入Y25饋出25路絕緣信號入Y26饋出26路絕緣信號入Y27饋出27路絕緣信號入Y28饋出28路絕緣信號入Y29饋出29路絕緣信號入K30饋出30路絕緣信號入Y31饋出31路絕緣信號入Y32饋出32路絕緣信號入表3-5 SW1、SW2撥碼位置與絕緣監(jiān)測模塊地址對應關系SW1-1=0：監(jiān)測1#母線 SW1-1=1：監(jiān)測2#母線SW1SW2撥碼位置主機設置：模塊為主機時設置從機數(shù)量2=1設為主機1234100000100011100102100113101004101015101106101117110008110019110101011011111110012111011311110141111115SW1SW2撥碼位置從機設置：模塊為從機時設置模塊地址2=0設為從機1234000000000120001030001140010050010160011070011180100090100110010101101011120110013011011401110150111116例：1.如一段母線