PZ61-2000高頻開關直流操作電源系統(tǒng)產(chǎn)品說明書

1、PZ61-2000高頻開關直流操作電源系統(tǒng)產(chǎn)品說明書V1.0-許繼電源有限公司2009年7月公司概況許繼電源有限公司是專業(yè)從事電力操作電源產(chǎn)品開發(fā)與制造的企業(yè)，公司現(xiàn)有員工280人，其中大專以上學歷的專業(yè)技術人員占70以上，是集產(chǎn)品開發(fā)、制造、銷售于一體的高新技術企業(yè)。公司自1994年成立以來，以電力電子技術為核心，產(chǎn)品開發(fā)以客戶需求為導向，注重技術性能和可靠性，致力于不斷提升對客戶及時周到的服務，公司業(yè)績實現(xiàn)穩(wěn)步增長，產(chǎn)品技術和銷量始終處于行業(yè)領先地位。許繼電源專注于為客戶提供操作電源的全面解決方案，產(chǎn)品涵蓋了直流操作電源、逆變電源、UPS和客戶定制電源等。銷售覆蓋國內的20多個省、市、自治

2、區(qū)，并出口到伊朗、土耳其、馬來西亞、泰國、越南等國家，總計為客戶提供了八千多套電源產(chǎn)品。服務的重點發(fā)電工程：黃河小浪底水電站、秦山核電站、浙江玉環(huán)4×1000MW電廠、上海外高橋2×1000MW電廠、上海漕涇2×1000MW電廠、天津北疆2×1000MW電廠、遼寧綏中2×1000MW電廠、南京金陵2×1000MW電廠；重點變電工程：向家壩上海±800kV直流輸電換流站、貴廣回±500kV直流輸電換流站、靈寶背靠背換流站、高嶺背靠背換流站、西北電網(wǎng)4座750KV變電站、國家電網(wǎng)45個500kV變電站。從1998推出第

3、一代PZ61系列高頻開關電源產(chǎn)品，到目前第三代PZ61-2000全新產(chǎn)品的面世，許繼電源十多年的發(fā)展歷程，積累了豐富的網(wǎng)上運行經(jīng)驗，培養(yǎng)了一批高素質的產(chǎn)品開發(fā)和工程技術人員，不但能為客戶提供技術先進、質量可靠的電源產(chǎn)品，而且能為客戶提供全方位的技術支持。投入運行的高頻開關電源產(chǎn)品最長達10年之久，綜合運行情況如下： 110KV變電站，系統(tǒng)運行時間為10年； 220KV變電站，系統(tǒng)運行時間為8年； 500KV變電站，系統(tǒng)運行時間為6年； 300MW機組發(fā)電廠，系統(tǒng)運行時間為8年； 600MW機組發(fā)電廠，系統(tǒng)運行時間為4年； 1000MW機組發(fā)電廠，系統(tǒng)運行時間為2年； 220V充電裝置投運的最大

4、輸出電流為480A； 110V充電裝置投運的最大輸出電流為500A。與同類企業(yè)相比，許繼電源的高頻開關電源產(chǎn)品在全國的運行經(jīng)驗最為豐富，產(chǎn)品自投放市場以來，獲得多項證書，并成為國家標準電力工程直流電源設備通用技術條件及安全要求的主要發(fā)起人和制訂者。 1999年4月，通過國家電力公司和國家機械工業(yè)局聯(lián)合專家鑒定； 2000年5月，國家經(jīng)貿(mào)委專家評審認定為2000年度國家級新產(chǎn)品； 2008年3月，第一批通過電能（北京）產(chǎn)品認證中心PCCC認證。產(chǎn)品發(fā)展歷程許繼電源1996年開始研制高頻開關電力電源，第一代硬開關電源產(chǎn)品1998年開始批量供貨，1999年4月通過原國家電力公司和機械工業(yè)局聯(lián)合鑒定。

5、第二代模數(shù)混合控制的軟開關電源產(chǎn)品于2002年投產(chǎn)。十多年來，從發(fā)電廠到變電站向客戶提供了五千多套高頻開關電源系統(tǒng)，性能穩(wěn)定可靠，受到一致好評。1999年12月國內首個在火電廠投入運行，由9個30A/220V高頻開關整流器組成的直流操作電源系統(tǒng)是由我公司生產(chǎn)的，距今已可靠運行9年有余，情況良好。我公司開發(fā)制造的40A/220V和50A/110V高頻開關整流器，目前是國內單模塊輸出功率最大，系統(tǒng)運行時間最長的產(chǎn)品。2008年8月，許繼電源的第三代PZ61-2000系列全數(shù)字化控制的軟開關電源產(chǎn)品正式投放市場，與第二代產(chǎn)品相比，在高頻變換技術、裝置系統(tǒng)平臺、系統(tǒng)管理平臺、模塊結構平臺和電磁兼容性能

6、方面實現(xiàn)了全面提升。 高頻變換技術：整流模塊實現(xiàn)全面軟開關變換和數(shù)字控制，開關變換頻率更高，效率更高，體積更小，智能化水平更高。 裝置系統(tǒng)平臺：絕緣檢測和集中監(jiān)控裝置采用統(tǒng)一的軟硬件平臺設計，使不同的裝置可以共享硬件平臺，不同的硬件平臺可以共享軟件，方便維護升級。 系統(tǒng)管理平臺：電源系統(tǒng)的集中監(jiān)控軟件采用面向對象的編程方法，通過配置工具滿足不同工程需求。對蓄電池的管理實現(xiàn)專家維護與狀態(tài)分析的有機結合，大大提高了電源系統(tǒng)自動化管理水平。 模塊結構平臺：系統(tǒng)的功率變換、絕緣檢測和集中監(jiān)控功能模塊統(tǒng)一采用19英寸2U4U標準機箱結構，并配以裝飾塑料面板；開關量采集、電池巡檢等輔助功能模塊統(tǒng)一采用35

7、mm導軌安裝結構；端子接線統(tǒng)一采用插拔式結構。一體化的標準模塊結構設計，不但使電源系統(tǒng)的外觀得到全面提升，而且大大提高了系統(tǒng)的可維護性，縮短維護時間。 電磁兼容性能：成套電源系統(tǒng)通過了GB/T19826-2005要求的全部11項電磁兼容（EMC）試驗，具有良好的抗干擾能力，對電網(wǎng)及其它設備的干擾小，傳導干擾和輻射干擾均小，完全滿足智能化控制系統(tǒng)的安裝使用要求。為保證直流操作電源系統(tǒng)不間斷連續(xù)可靠供電，我公司新一代的高頻開關電源產(chǎn)品在系統(tǒng)的可靠性設計和保護功能設置上采取了以下措施： 擴大電網(wǎng)適應范圍：交流配電單元采用寬范圍電壓設計，如雙路電源轉換系統(tǒng)控制單元的工作電壓范圍達到200V500V。

8、交流輸入三級防雷：交流輸入端第一級C級防雷器，保護殘壓水平1.9kV；整流模塊輸入端第二級D級防雷器，保護殘壓水平1.6kV；整流模塊內EMI吸收脈沖殘壓1.2kV。 加大功率器件余量：高頻開關整流模塊的整流橋設計耐壓為1600V，MOSFET開關管設計耐壓為800V，IGBT開關管設計耐壓為1200V，快恢復管設計耐壓為1200V。此外，功率管較大的電流設計余量，使工作溫升較低。 全軟開關變換技術：全面采用軟開關零電流關斷技術（ZCS）和軟開關零電壓開通技術（ZVS），可大幅減小開關管的開關損耗，提高轉換效率；而且開關過程由于電壓變化率（dv/dt）和電流變化率（di/dt）減小很多，功率開

9、關管承受的電應力較小，可靠性得到很大提高。 輸出并聯(lián)隔離技術：高頻整流模塊N+1（2）方式并聯(lián)輸出采用硬件自主均流技術和二極管隔離技術，一方面實現(xiàn)負荷電流自主均分，延長單個模塊壽命；另一方面當有模塊出現(xiàn)故障時，不影響其它模塊正常工作。 全隔離防塵技術：高頻電源模塊采用全隔離的防塵散熱風道，使對流空氣只能通過封閉的散熱器風道流出，避免灰塵聚集到控制電路；同時模塊的控制電路板經(jīng)過特殊的三防噴涂處理，可以有效隔離靜電吸附塵埃，防止絕緣破壞。 硅堆開路保護：調壓硅堆壓降采用實時在線監(jiān)測，當有硅鏈出現(xiàn)開路故障時，保護電路立即短接故障硅堆，保證直流控制母線不間斷供電。 全選擇性保護：直流配電回路蓄電池組輸

10、出和直流饋電輸出采用全選擇性保護電器設計方案，可以實現(xiàn)級差配合，杜絕短路故障時出現(xiàn)越級跳閘。 完善的監(jiān)控系統(tǒng)：電源監(jiān)控系統(tǒng)采用分散測量和控制，集中管理的集散模式，這種設計思想使系統(tǒng)組成擴容方便、靈活，并可減少監(jiān)控系統(tǒng)引入的故障因素。電池的智能管理可以完成電池狀態(tài)檢測和容量計算，并根據(jù)檢測結果進行均充和浮充轉換、充電限流以及定時均充等功能。結合電池充電過/欠壓或過流的及時報告，可以保證系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)型號定義高頻開關電力操作直流電源系統(tǒng)的型號規(guī)格定義如下：PZ 612 直流系統(tǒng)標稱電壓 充電裝置額定電流 系統(tǒng)配置方案代號 配套模塊系列號 成套產(chǎn)品系列號 直流電源屏（柜） 直流系統(tǒng)標稱電壓：22

11、0V，110V。 充電裝置額定電流：為滿配置并聯(lián)整流模塊的額定電流之和。220V整流模塊額定電流：5A、10A、20A、30A、40A；110V整流模塊額定電流：10A、20A、30A、40A、50A。 系統(tǒng)配置方案代號用三位數(shù)定義如下：111-系統(tǒng)配置方案為1組蓄電池、1組整流器、單母線接線；112-系統(tǒng)配置方案為1組蓄電池、1組整流器、單母線分段接線；121-系統(tǒng)配置方案為1組蓄電池、2組整流器、單母線接線；122-系統(tǒng)配置方案為1組蓄電池、2組整流器、單母線分段接線；222-系統(tǒng)配置方案為2組蓄電池、2組整流器、兩段單母線接線；232-系統(tǒng)配置方案為2組蓄電池、3組整流器、兩段單母線接線

12、。直流操作電源系統(tǒng)的各種配置方案可以派生多個典型的接線方式，分別在配置方案代號后綴字母A、B、C等加以區(qū)分。各種典型接線方案的單線圖和技術特點參見附錄。 用數(shù)字2表示系統(tǒng)配置20系列高頻開關整流模塊、電池巡檢模塊、絕緣監(jiān)測模塊、配電監(jiān)控模塊和微機監(jiān)控模塊。系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)構成原理：PZ61高頻開關直流操作電源系統(tǒng)由交流配電單元、高頻整流模塊、蓄電池組、硅堆降壓裝置、絕緣監(jiān)測裝置、電池巡檢裝置、配電監(jiān)測單元和集中監(jiān)控模塊等部分組成，系統(tǒng)構成原理接線如圖1所示。圖1 高頻開關直流操作電源系統(tǒng)構成原理接線圖系統(tǒng)供電原理：高頻開關直流操作電源系統(tǒng)的供電原理如圖2所示：圖2 高頻開關直流操作電源系統(tǒng)供電

13、原理圖交流輸入電源正常時，通過交流配電單元給各個整流模塊供電。整流模塊將交流電變換為直流電，經(jīng)保護電器(熔斷器或斷路器)輸出，一方面給蓄電池充電，另一方面經(jīng)直流配電饋電單元給直流負載提供正常的工作電源。當交流輸入電源故障停電時，整流模塊停止工作，由蓄電池組不間斷地給直流負載供電。系統(tǒng)監(jiān)控原理：高頻開關直流操作電源系統(tǒng)的監(jiān)控構成原理如圖3所示：圖3 高頻開關直流操作電源系統(tǒng)監(jiān)控構成原理圖電源系統(tǒng)的監(jiān)控采用三級測量、控制、管理模式。最高一級為調度中心電源監(jiān)控后臺，電源監(jiān)控后臺通過電站自動化系統(tǒng)以RS485總線、光纖或以太網(wǎng)接入方式與電源系統(tǒng)的微機監(jiān)控裝置連接；電源系統(tǒng)的微機監(jiān)控裝置構成第二級測控；

14、電源系統(tǒng)的第三級測控由下一級的智能設備高頻整流模塊、絕緣監(jiān)測裝置和電池巡檢裝置，以及數(shù)字變送儀表和開關量采集模塊等配電測控單元組成。電源系統(tǒng)的微機監(jiān)控裝置通過RS485總線與這些智能電源設備聯(lián)結為一體，同時通過RS485或其它通信方式與電站的后臺計算機通信。微機監(jiān)控裝置通過對高頻整流模塊、絕緣監(jiān)測裝置和電池巡檢裝置，以及數(shù)字變送儀表和開關量采集模塊等配電測控單元發(fā)出數(shù)據(jù)采集和控制命令，獲得系統(tǒng)的各種運行參數(shù)，實施各種控制，實現(xiàn)對電源系統(tǒng)的“四遙”，滿足無人值守的要求。系統(tǒng)技術指標工作環(huán)境條件： 環(huán)境溫度：1055，24h內平均溫度不高于35。 相對濕度：a) 在環(huán)境溫度為40時，空氣的平均最大

15、相對濕度不超過50。b) 最濕月空氣的平均最大相對濕度不超過90（20±5）。 海拔高度：設備安裝地點的海拔高度應在2000米以下。 大氣壓力：80kPa110kPa。 安裝位置：垂直安裝，任一方向不超過5°。 使用場所：設備安裝地點應無強烈振動和沖擊，無腐蝕金屬和破壞絕緣的有害氣體，無導電塵埃和引發(fā)火災及爆炸的危險介質，無強電磁場和高頻電磁干擾?；炯夹g參數(shù)： 交流輸入電源：a) 工作電壓：380V±15。b) 工作頻率：50Hz±5。 直流輸出電壓：a) 系統(tǒng)標稱電壓：220V；110V；b) 專供控制負荷的直流母線電壓為系統(tǒng)標稱電壓值的85110。

16、c) 專供動力負荷的直流母線電壓為系統(tǒng)標稱電壓值的87.5112.5。d) 控制與動力合并供電的直流母線電壓為系統(tǒng)標稱電壓值的87.5110。e) 設置硅堆降壓裝置，控制負荷與動力負荷混合供電的直流系統(tǒng)：控制負荷直流母線電壓為系統(tǒng)標稱電壓值的87.5110；動力負荷直流母線電壓為系統(tǒng)標稱電壓值的87.5115。 直流輸出電流：a) 充電裝置額定電流：10A、20A、30A、40A、50A、60A、80A、100A、120A、160A、200A、250A、300A、400A、500A、600A、800A。b) 硅降壓裝置額定電流：20A、40A、60A、80A、100A、200A、400A、60

17、0A。c) 直流主母線額定電流：400A、630A、800A、1250A、1600A、2000A。技術性能指標： 絕緣電阻：10M。 絕緣強度：交流50Hz、有效值2000V（直流3000V），1min。 充電電壓調節(jié)范圍：高頻開關充電裝置在充電（恒流）狀態(tài)下的電壓調節(jié)范圍和在浮充電及均衡充電（穩(wěn)壓）狀態(tài)的電壓調節(jié)范圍如表1。表1：充電裝置輸出電壓調節(jié)范圍運行狀態(tài)電壓調節(jié)范圍（220V或110V系統(tǒng)）防酸式鉛酸蓄電池閥控式鉛酸蓄電池充電(恒流)0.85Ue1.35Ue0.85Ue1.25Ue浮充電(穩(wěn)壓)0.90Ue1.20Ue0.90Ue1.20Ue均衡充電(穩(wěn)壓)1.00Ue1.35Ue1

18、.00Ue1.25UeUe：直流系統(tǒng)標稱電壓；Ie：充電裝置額定電流（N個工作模塊）；：該系數(shù)整流模塊需定制。 充電電流調節(jié)范圍：20100額定值。 充電裝置穩(wěn)流精度：不超過±0.5。 充電裝置穩(wěn)壓精度：不超過±0.5。 直流輸出紋波系數(shù)：0.1（阻性負載）。 整流模塊均流不平衡度：不超過±3。 充電裝置滿載效率：92。 充電裝置功率因數(shù)：0.94。 音響噪聲：55dB。 MTBF：100000小時。交流配電單元交流配電單元實現(xiàn)由交流電源輸入到高頻整流模塊的電源分配和保護，按交流進線電源的路數(shù)分單路交流配電和雙路交流配電兩種類型。交流配電電路：圖4為單路輸入交流配

19、電單元的電路，適用于一組充電裝置由一路交流電源供電的系統(tǒng)；圖5為雙路輸入交流配電單元的電路，適用于一組充電裝置由兩路交流電源供電的系統(tǒng)。圖4 單路輸入交流配電單元電路圖圖5 雙路輸入交流配電單元電路圖雙路電源切換：雙路交流電源的切換采用電磁操作的PC級自動轉換開關實現(xiàn)，自帶機械聯(lián)鎖及電氣聯(lián)鎖，即可手動操作也可自動操作。通過操作手柄用戶可對轉換開關進行手動切換，包括“合分”和“合分”兩個工作位置；自動操作方式下，由控制電路完成對兩路交流進線電源的監(jiān)測和自動切換控制，具體的控制功能如表2所示。表2： 雙電源自動切換控制功能表電源狀態(tài)控制功能一路電源二路電源自投自復正常正常合分：一路常用電源供電故障

20、正常分合：切換為二路備用電源供電恢復正常正常合分：恢復為一路常用電源供電正常故障合分：保持由一路常用電源供電正?；謴驼：戏郑罕３钟梢宦烦Ｓ秒娫垂╇娙壏览妆Ｗo：交流配電單元的輸入設有三級防雷措施：其中FV1為C級防雷器（40kA），安裝在交流電源進線側，作為第一級防雷保護措施，能絕大部分泄放雷擊感應或開關操作產(chǎn)生的浪涌電流，限制過電壓幅值。FV2為D級防雷器（20kA），安裝在整流模塊交流分配母排側，其作為第二級防雷保護措施，與第一級保護配合，能有效泄放殘余的浪涌電流，進一步限制模塊側的浪涌電壓，結合整流模塊內的EMI吸收，能將電涌沖擊對整流模塊的危害降至最小。C級防雷器模塊設有狀態(tài)指示窗口

21、，當模塊失效時窗口由綠色變?yōu)榧t色，并輸出告警信號。D級防雷器設有狀態(tài)指示燈，失效時指示燈熄滅。QF為防雷保護斷路器，避免防雷器因失效過載損壞線路，其輔助信號用于監(jiān)視開關狀態(tài)。交流電源監(jiān)測：PV為交流電壓測量變送儀表，用于監(jiān)測交流工作電源電壓，當交流電源過壓、欠壓或缺相時，由電源系統(tǒng)的監(jiān)控裝置發(fā)出相應的告警信號。高頻開關整流器高頻開關整流器的作用是將交流電變換為直流電，一方面給電池充電，同時提供直流系統(tǒng)的經(jīng)常負荷電流。工作原理：高頻開關整流器的工作原理如圖7所示：圖7 高頻開關整流器原理框圖如圖7所示高頻開關整流器的主回路包括EMI濾波、全橋整流、PFC校正、高頻逆變、高頻變壓器、高頻整流和LC

22、濾波，各部分的功能如下： EMI濾波：抑制交流輸入側的尖峰電壓干擾，將過電壓沖擊對整流模塊的危害降至最小；阻斷整流模塊產(chǎn)生的高頻干擾反向傳輸污染電網(wǎng)。 全橋整流：采用整流橋直接將交流輸入電壓變換為脈動直流電。 PFC校正：單相模塊采用有源器件，三相模塊采用無源器件，將整流所得的脈動直流電轉換成平滑的直流電，對交流輸入電路的功率因數(shù)進行校正。 高頻變換：采用MOSFET或IGBT開關功率器件，將輸入直流電變換為脈寬可調的高頻交流脈沖波。 高頻變壓器：將高頻交流脈沖波隔離、耦合輸出，實現(xiàn)交流輸入與直流輸出的電氣隔離和功率傳輸。 高頻整流：采用快恢復二極管，將高頻交流脈沖波變換為高頻脈動直流電。 L

23、C濾波：采用無源LC器件，將高頻脈動直流電轉換成平滑的直流電輸出。技術特點： 開關變換：開關變換全面采用軟開關技術，可大幅減小功率器件的開關損耗，提高轉換效率；同時，由于電壓變化率（dv/dt）和電流變化率（di/dt）減小很多，功率開關器件承受的電應力較小，可靠性得到很大提高；另外，由于dv/dt和di/dt的減小，高頻開關電源產(chǎn)生的電磁干擾也有很大的改善，通過全部電磁兼容（EMC）試驗，被稱為“綠色電源”。 并聯(lián)均流：采用先進的平均值自動均流技術，通過均流母線建立并聯(lián)模塊電流反饋放大信號的電壓平均值，它表征總負載電流的平均值。將每個模塊的電流反饋信號電壓與均流母線電壓比較，通過誤差信號來適

24、當調節(jié)模塊輸出電壓，從而調節(jié)其輸出電流，使各并聯(lián)模塊輸出電流等于總負載電流的平均值，非常精確地實現(xiàn)自動均流。圖8 高頻開關整流器并聯(lián)均流電路原理圖均流母線斷開或開路都不會影響整流模塊獨立工作，但某一模塊失效會使均流母線電壓下降，因此對連接均流母線的電流反饋信號輸出采用了繼電器保護，保證單個模塊故障不影響其它模塊正常均流輸出。 控制保護：具有自動穩(wěn)壓、穩(wěn)流調節(jié)；輸出電壓、電流整定；無級限流調節(jié)；運行狀態(tài)指示；輸出電壓、電流顯示；輸入過壓、欠壓、缺相保護，輸出過壓、過流保護，模塊過溫保護功能。 安全模式：采用不依賴上位監(jiān)控的分散控制工作方式，正常時整流模塊受上位監(jiān)控的控制；在監(jiān)控模塊異常退出或通信

25、中斷時，整流模塊自動進入安全工作模式，按預先設定的安全電壓值運行，保證系統(tǒng)正常的充電電壓輸出。 防塵措施：采用可拆卸的防塵網(wǎng)柵和全隔離的防塵散熱風道，對流空氣首先由網(wǎng)柵過濾，然后通過封閉的散熱器風道流出，可以避免灰塵聚集到控制電路；同時模塊內的控制電路板經(jīng)過特殊的三防噴涂處理，具有防腐、防霉和防塵的作用，可以有效隔離靜電吸附塵埃，防止絕緣破壞。這些措施的應用充分保證了模塊工作的穩(wěn)定性和可靠性。 溫控調速：模塊的軸流風機轉速采用溫度調節(jié)，大大延長壽命達10年以上。 端子接線：采用后插拔連接器，支持熱插拔維護，整流模塊在不斷開交流輸入與直流輸出的情況下可以自由插拔更換，實現(xiàn)安全、快捷維護整流模塊。

26、模塊規(guī)格： ZZG21系列整流模塊（單相輸入，MOSFET開關變換，工作頻率100kHZ）：ZZG21-05220-標稱直流輸出電壓220V，額定輸出電流5A；ZZG21-10220-標稱直流輸出電壓220V，額定輸出電流10A；ZZG21-10110-標稱直流輸出電壓110V，額定輸出電流10A；ZZG21-20110-標稱直流輸出電壓110V，額定輸出電流20A。 ZZG22系列整流模塊（三相輸入，MOSFET開關變換，工作頻率100kHZ）：ZZG22-05220-標稱直流輸出電壓220V，額定輸出電流5A；ZZG22-10220-標稱直流輸出電壓220V，額定輸出電流10A；ZZG22

27、-10110-標稱直流輸出電壓110V，額定輸出電流10A；ZZG22-20110-標稱直流輸出電壓110V，額定輸出電流20A。 ZZG23系列整流模塊（三相輸入，IGBT開關變換，工作頻率50kHZ）：ZZG23-20220-標稱直流輸出電壓220V，額定輸出電流20A；ZZG23-30220-標稱直流輸出電壓220V，額定輸出電流30A；ZZG23-40220-標稱直流輸出電壓220V，額定輸出電流40A；ZZG23-30110-標稱直流輸出電壓110V，額定輸出電流30A；ZZG23-40110-標稱直流輸出電壓110V，額定輸出電流40A；ZZG23-50110-標稱直流輸出電壓11

28、0V，額定輸出電流50A。ZZG21、22系列整流模塊ZZG23系列整流模塊技術指標：ZZG20系列整流模塊的技術指標參見表3、表4和表5。表3 ZZG21系列整流模塊技術指標項目技術指標ZZG21-05220ZZG21-10220ZZG21-10110ZZG21-20110輸入特性輸入電壓154V275V（單相二線，滿足鐵路寬范圍電壓要求）交流頻率50Hz±10功率因數(shù)0.99滿載效率92最大輸入功率1.65kW3.3kW1.7kW3.4kW輸出特性電壓調節(jié)范圍176V286V88V143V額定輸出電流5A10A10A20A最大輸出電流6A11A11A22A限流調節(jié)范圍1A100%

29、額定值軟啟動時間48秒穩(wěn)壓精度不超過±0.3穩(wěn)流精度不超過±0.5紋波系數(shù)0.3（峰峰值）溫度系數(shù)0.2（1/）保護特性輸入過壓保護281±3V關機，可自恢復，回差電壓39V輸入欠壓保護148±3V關機，可自恢復，回差電壓612V輸入缺相保護關機，可自恢復輸出過壓保護295±5V關機，1min內3次不可恢復 148±3V關機，1min內3次不可恢復輸出欠壓保護170±4V告警，回差電壓4V85±2V告警，回差電壓2V輸出過流保護關機，可自恢復輸出短路保護電壓170±4V，回縮電流40額定值，可自恢復過溫保

30、護75±5關機，溫度降低后可自恢復人機界面LED數(shù)碼管指示輸出電壓和電流，電壓誤差1V，電流誤差0.2A綠色LED“運行”指示黃色LED“保護”指示紅色LED“故障”指示按鍵設置模塊運行參數(shù)，顯示與給定校正撥碼開關6位：設置模塊運行方式和通信地址其它冷卻方式風冷（防塵）音響噪聲55dB外形尺寸2U高19英寸機箱表4 ZZG22系列整流模塊技術指標項目技術指標ZZG22-05220ZZG22-10220ZZG22-10110ZZG22-20110輸入特性輸入電壓304V456V（三相三線）交流頻率50Hz±10功率因數(shù)0.94滿載效率92最大輸入功率1.65 kW3.3kW1

31、.7kW3.4kW輸出特性電壓調節(jié)范圍176V286V88V143V額定輸出電流5A10A10A20A最大輸出電流6A11A11A22A限流調節(jié)范圍1A100%額定值軟啟動時間48秒穩(wěn)壓精度不超過±0.3穩(wěn)流精度不超過±0.5紋波系數(shù)0.3（峰峰值）溫度系數(shù)0.2（1/）保護特性輸入過壓保護465±5V關機，可自恢復，回差電壓515V輸入欠壓保護295±5V關機，可自恢復，回差電壓1020V輸入缺相保護關機，可自恢復輸出過壓保護295±5V關機，1min內3次不可恢復148±3V關機，1min內3次不可恢復輸出欠壓保護170±

32、;4V告警，回差電壓4V85±2V告警，回差電壓2V輸出過流保護關機，可自恢復輸出短路保護電壓170±4V，回縮電流40額定值，可自恢復過溫保護75±5關機，溫度降低后可自恢復人機界面LED數(shù)碼管指示輸出電壓和電流，電壓誤差1V，電流誤差0.2A綠色LED“運行”指示黃色LED“保護”指示紅色LED“故障”指示按鍵設置模塊運行參數(shù)，顯示與給定校正撥碼開關6位：設置模塊運行方式和通信地址其它冷卻方式風冷（防塵）音響噪聲55dB外形尺寸2U高19英寸機箱表5 ZZG23系列整流模塊技術指標項目技術指標ZZG23-20220ZZG23-30220ZZG23-40220Z

33、ZG23-30110ZZG23-40110ZZG23-50110輸入特性輸入電壓304V456V（三相三線）交流頻率50Hz±10功率因數(shù)0.94滿載效率92最大輸入功率6.6kW9.9 kW13.2kW5kW6.7kW8.4 kW輸出特性電壓調節(jié)范圍176V286V88V143V額定輸出電流20A30A40A30A40A50A最大輸出電流22A32A42A32A42A52A限流調節(jié)范圍1A100%額定值軟啟動時間48秒穩(wěn)壓精度不超過±0.3穩(wěn)流精度不超過±0.5紋波系數(shù)0.3（峰峰值）溫度系數(shù)0.2（1/）保護特性輸入過壓保護465±5V關機，可自恢復

34、，回差電壓515V輸入欠壓保護295±5V關機，可自恢復，回差電壓1020V輸入缺相保護關機，可自恢復輸出過壓保護295±5V關機，1min內3次不可恢復148±3V關機，1min內3次不可恢復輸出欠壓保護170±4V告警，回差電壓4V85±2V告警，回差電壓2V輸出過流保護關機，可自恢復輸出短路保護電壓170±4V，回縮電流40額定值，可自恢復過溫保護85±5關機，溫度降低后可自恢復人機界面LED數(shù)碼管指示輸出電壓和電流，電壓誤差1V，電流誤差0.2A綠色LED“運行”指示黃色LED“保護”指示紅色LED“故障”指示按鍵設

35、置模塊運行參數(shù)，顯示與給定校正撥碼開關6位：設置模塊運行方式和通信地址其它冷卻方式風冷（防塵）音響噪聲55dB外形尺寸3U高19英寸機箱硅堆降壓裝置對于閥控式鉛酸蓄電池直流系統(tǒng)，當2V單體電池的個數(shù)大于104只（110V系統(tǒng)大于52只）時，充電裝置對蓄電池組的充電電壓將超過直流控制母線允許的變化范圍（標稱電壓值的87.5110），因此在充電裝置、蓄電池組與直流控制母線之間需要串聯(lián)一個降壓裝置，把控制直流母線的電壓穩(wěn)定在規(guī)定的范圍內。工作原理：硅堆降壓裝置的工作原理如圖9所示：圖9 硅堆降壓裝置原理圖如圖9所示硅堆降壓裝置由降壓硅堆（硅鏈）、執(zhí)行繼電器、控制單元和控制轉換開關組成，各部分的功能如

36、下： 降壓硅堆是由多個大功率硅整流二極管串接而成，利用基本恒定的正向導通壓降作為調整電壓，通過改變串入線路的硅堆數(shù)量獲得適當?shù)膲航?，達到電壓調節(jié)的目的。相比于其它形式的電壓調節(jié)方式，采用硅堆降壓具有抗電流沖擊能力大、安全、可靠的優(yōu)點。 降壓硅堆分4節(jié)串聯(lián)而成，在每節(jié)硅堆兩端并接調壓執(zhí)行繼電器的常閉觸點，若驅動執(zhí)行繼電器動作，令其觸點斷開，使該節(jié)硅堆串入線路，降壓裝置的電壓降增大；反之，若執(zhí)行繼電器返回，其觸點閉合把該節(jié)硅堆短接，使得串入線路中的硅堆節(jié)數(shù)減少，降壓裝置的電壓降減小。 控制轉換開關SA用于選擇調壓控制方式，當開關手柄在-45°位置時，硅堆降壓裝置處于自動調壓狀態(tài)，硅堆調壓

37、控制單元AVR根據(jù)控制母線電壓的變化情況，驅動適當數(shù)量的執(zhí)行繼電器動作，保證控制母線的電壓在正常范圍內。當開關手柄在0°位置時，硅堆降壓裝置處于旁路直通狀態(tài)，此時的各節(jié)硅堆被執(zhí)行繼電器短接旁路。當開關手柄分別在45°180°位置時，硅堆降壓裝置處于手動調壓狀態(tài)，此時開關手柄的不同操作位置，強制不同數(shù)量的執(zhí)行繼電器動作，實現(xiàn)手動調節(jié)控制直流母線的電壓。 隔離開關QS是在硅堆降壓裝置故障維護時，為直流控制母線提供一個旁路直通回路，保證直流控制母線連續(xù)不間斷供電?？刂票Ｗo： ZTY20硅堆調壓控制單元采用單片機電路，實時監(jiān)測直流控制母線的電壓，并與設定值進行比較，根據(jù)比

38、較結果控制硅堆的投入節(jié)數(shù)，保證直流控制母線的電壓在規(guī)定的范圍內。 ZTY20硅堆調壓控制單元實時監(jiān)測降壓硅堆各節(jié)的電壓降，當投入線路中的某一節(jié)硅堆出現(xiàn)開路時，調壓控制單元自動閉鎖與該節(jié)硅堆并聯(lián)的繼電器，使該節(jié)硅堆被短接旁路，保證直流控制母線不間斷供電。裝置規(guī)格： 220V系列硅堆降壓裝置：ZTY23-20A/3X8V-額定電流20A，額定電壓220V，額定最大調節(jié)壓降24V；ZTY23-40A/3X8V-額定電流40A，額定電壓220V，額定最大調節(jié)壓降24V；ZTY23-60A/3X8V-額定電流60A，額定電壓220V，額定最大調節(jié)壓降24V；ZTY24-20A/4X8V-額定電流20A，

39、額定電壓220V，額定最大調節(jié)壓降32V；ZTY24-40A/4X8V-額定電流40A，額定電壓220V，額定最大調節(jié)壓降32V；ZTY24-60A/4X8V-額定電流60A，額定電壓220V，額定最大調節(jié)壓降32V。 110V系列硅堆降壓裝置：ZTY23-20A/3X4V-額定電流20A，額定電壓110V，額定最大調節(jié)壓降12V；ZTY23-40A/3X4V-額定電流40A，額定電壓110V，額定最大調節(jié)壓降12V；ZTY23-60A/3X4V-額定電流60A，額定電壓110V，額定最大調節(jié)壓降12V；ZTY24-20A/4X4V-額定電流20A，額定電壓110V，額定最大調節(jié)壓降16V；Z

40、TY24-40A/4X4V-額定電流40A，額定電壓110V，額定最大調節(jié)壓降16V；ZTY24-60A/4X4V-額定電流60A，額定電壓110V，額定最大調節(jié)壓降16V。ZTY20系列硅堆降壓裝置技術指標：ZTY20系列硅堆降壓裝置的技術指標參見表6。表6 ZTY20系列硅堆降壓裝置技術指標項目技術指標ZTY23-20A/3X8VZTY24-20A/4X8VZTY23-40A/3X8VZTY24-40A/4X8VZTY23-60A/3X8VZTY24-60A/4X8VZTY23-20A/3X4VZTY24-20A/4X4VZTY23-40A/3X4VZTY24-40A/4X4VZTY23-

41、60A/3X4VZTY24-60A/4X4V額定工作電壓220V110V工作電壓范圍160300V80150V額定工作電流20A40A60A20A40A60A耐受沖擊電流300A600A900A300A600A900A最大調節(jié)壓降24V/32V（額定值）12V/16V（額定值）額定動作電壓動作值：228V，返回值：216V動作值：114V，返回值：108V動作電壓誤差1.2V0.6V動作響應時間1S報警輸出觸點5A/250VAC（COSØ=1）；1A/220VDC（T=0）控制單元人機界面綠色LED“運行”指示黃色LED4個：“第14節(jié)硅堆投入”指示紅色LED4個：“第14節(jié)硅堆開路

42、”指示轉換開關選擇調壓控制方式：自動、旁路或手動電流拓撲：對于60A以上的硅堆降壓裝置，采用如圖10所示的電流拓撲電路。圖10 60A以上硅堆降壓裝置原理圖電流拓撲可提供額定100A、200A、400A和600A四種規(guī)格的硅堆降壓裝置，其中100A的降壓硅堆選用鏈式結構組件，200A及以上的降壓硅堆選用熱管式一體化二極管功率組件。調壓執(zhí)行繼電器選用24V直流接觸器，由開關電源驅動。具體的設備配置見表7。表7 100A、200A、400A、600A硅堆降壓裝置設備配置降壓裝置額定參數(shù)降壓硅堆直流接觸器開關電源100A/3X8V 220VGD-100A/1X8V 3串GSZ2-100DB/24BZ

43、J-100D/24 48BXJ802-220 24V100A/4X8V 220VGD-100A/1X8V 4串100A/3X4V 110VGD-100A/2X4V 1串GD-100A/1X4V 1串XJ802-110 24V100A/4X4V 110VGD-100A/2X4V 2串200A/4X6V 220VYGZ45-200A/400V 4組GSZ2-200DB/24BZJ-200D/24 48BXJ802-220 24V200A/4X3V 110VYGZ45-200A/400V 2組XJ802-110 24V400A/4X6V 220VYGZ45-400A/400V 4組GSZ2-400S

44、B/24BZJ-400S/24 48APW800-220 24V400A/4X3V 110VYGZ45-400A/400V 2組PW800-110 24V600A/4X6V 220VYGZ45-600A/400V 4組BZJ-600S/24 48APW800-220 24V600A/4X3V 110VYGZ45-600A/400V 2組PW800-110 24V直流配電單元直流配電單元是采用隔離開關和保護電器（熔斷器或斷路器）實現(xiàn)由充電裝置、蓄電池組、直流母線和饋電輸出的配電聯(lián)接。系統(tǒng)接線：不同配置的直流系統(tǒng)，可提供多種型式的系統(tǒng)接線方案來滿足運行維護要求。不同配置直流系統(tǒng)的接線方案單線圖及其

45、技術特點參見附錄一，用戶可根據(jù)不同工程直流系統(tǒng)配置和運行維護的要求，選擇合適的接線方案。典型系統(tǒng)接線方案的充電裝置和蓄電池組輸出采用負荷開關隔離電器，保護電器采用熔斷器；母線聯(lián)絡回路采用負荷開關隔離電器，直流饋電輸出采用同時具有隔離和保護功能的直流專用斷路器。隔離電器：直流配電回路的隔離電器一般選用Q系列隔離開關，其采用全封閉的殼體，開關的動、靜觸頭及滅弧系統(tǒng)均在封閉的殼體內，達到零飛弧。Q系列開關采用獨特的自潔防熔焊雙斷點觸頭系統(tǒng)，動、靜觸頭的運動是既有滾動又有滑動摩擦。一方面能清潔觸頭表面，以提高接觸性能；另一方面，操作過程若熔焊即將發(fā)生，摩擦就會增加，并把開始發(fā)生熔焊的針點滾斷，從而有效

46、防止觸頭熔焊的發(fā)生。此外Q系列開關具有彈簧儲能的操作機構，利用連桿機構過死點，靠彈簧力完成分、合動作，使開關的動作是無關人力的，保證其動作的可靠與穩(wěn)定。Q系列開關配備一個由操作手柄和傳動軸組成的多功能操動器：n 操作手柄機構具有聯(lián)鎖功能：開關閉合時，開關柜門不能打開；開關柜門打開時，開關不能閉合。如果需要，也可以方便地取消聯(lián)鎖功能。n 手柄在分斷或閉合位置，均可用掛鎖鎖住。n 手柄與動觸頭之間的可靠機械配合，保證手柄的通斷指示與觸頭的通斷位置相一致。隔離開關可選的型號規(guī)格如下：QA系列單投隔離開關：125A/160A/200A/400A/630A；QP系列單投隔離開關：250A/630A/10

47、00A/1250A/1600A；QAS系列雙投隔離開關：125A/160A/200A/400A/630A；QPS系列雙投隔離開關：250A/630A/1000A/1250A/1600A；QSA系列熔斷器組合隔離開關：40A/63A/125A/160A/250A/400A/630A。其中雙投隔離開關由兩個單投開關組合為一體，且操作采用一個手柄，具有三個操作位置：I合II分，I和II全分，I分II合。操作機構保證在一路隔離開關分斷后，另一路隔離開關才能閉合。Q系列開關的新型觸頭系統(tǒng)在故障電流通過時，防止觸頭分開的電動夾緊力會隨著電流的增加而增加，因此具備很高的短路容量；另外分斷過程把電流分配給每極

48、的四個分斷點，從而使開關具有很高的極限分斷能力，這種分配的結果又使燃弧時間和觸頭的發(fā)熱都減小了，大大延長了觸頭的壽命。保護電器：作為直流操作電源系統(tǒng)的經(jīng)常負荷與事故負荷的供電電源，充電裝置輸出和蓄電池組輸出一般采用具有限流特性的高分斷能力的熔斷器。而直流饋電輸出及其終端配電網(wǎng)絡，一般采用同時具有過載長延時和短路瞬時保護特性的直流斷路器；為方便地實現(xiàn)選擇性級差配合，直流的主饋電輸出可采用具有短路短延時保護特性的直流斷路器。 熔斷器：熔斷器選用具有高分斷能力的NT系列產(chǎn)品，熔斷體可加裝RX1-1000型報警熔斷器，當熔芯熔斷時繼電器觸點動作告警。熔斷器可選的型號規(guī)格如下：NT0系列：6A/10A/

49、16A/20A/25A/32A/40A/50A/63A/80A/100A/125A/160A；NT1系列：80A/100A/125/160A/200A/250A；NT2系列：125/160A/200A/250A/300A/315A/355A/400A；NT3系列：315A/355A/400A/500A/630A；NT4系列：800A/1000A/1250A。 直流小型斷路器：直流小型斷路器采用了專門的永磁場吹弧技術，確保直流電弧的可靠分斷，分斷能力達到10kA(DC250V)以上。直流小型斷路器可選的型號規(guī)格如下：ABB公司S260UC系列：4A/6A/10A/16A/20A/25A/32A/

50、40A/50A/63A；施耐德電氣C65H-DC系列：4A/6A/10A/16A/20A/25A/32A/40A/50A/63A;西門子公司5SJ5系列：4A/6A/10A/16A/20A/25A/32A/40A/50A/63A；上海良信NDB2Z-63系列：4A/6A/10A/16A/20A/25A/32A/40A/50A/63A；北京人民電器GM5-63系列：3A/6A/10A/16A/20A/25A/32A/40A/50A/63A；北京人民電器GM5B-32系列(10kA，三段保護)：16A/20A/25A/32A；北京人民電器GMB32M系列(15kA，三段保護)：16A/20A/25

51、A/32A/40A；北京人民電器GMB32H系列(20kA，三段保護)：16A/20A/25A/32A/40A。 直流塑殼斷路器：直流塑殼斷路器采用熱磁式脫扣器，其直流分斷能力完全滿足電力工程直流電源系統(tǒng)的短路容量要求，分斷能力達到20kA(DC250V)以上。直流塑殼斷路器可選的型號規(guī)格如下：ABB公司直流塑殼斷路器規(guī)格參數(shù)型 號S1N125S2N160S3N250S5N400S5N630S6N630S6N800額定電流(A)16125125,160200,250320,400500630800分斷能力(kA)2535施耐德電氣直流塑殼斷路器規(guī)格參數(shù)型 號NSX100F-DCNSX160F-

52、DCNSX250F-DCNSX400F-DCNSX630F-DC額定電流(A)16100125,160200,250400550分斷能力(kA)36西門子公司直流塑殼斷路器規(guī)格參數(shù)型 號3VT63N3VT100N3VT160N3VL160XN3VL250N3VL400N3VL630N額定電流(A)1063321003216016160200,250315,400500,630分斷能力(kA)203032上海良信電器直流塑殼斷路器規(guī)格參數(shù)型 號NDM2Z-63NDM2Z-125NDM2Z-250NDM2Z-400NDM2Z-630額定電流(A)106316125160,200,250315,350,400400,500,630分斷能力(kA)253550北京人民電器直流塑殼斷路器規(guī)格參數(shù)型 號GM(B)100M/HGM(B)225M/HGM(B)400