易事特高频直流电源手册.doc

易事特EA-GZDW系列微机

直流电源系统

目 录
一．概述 2
1.1易事特公司介绍 2
1.2易事特EA系列智能型高频开关直流电源系统介绍 4
1.3 引用标准 4
1.4． 系统及各模块型号 5
1.5．使用环境条件 6
1.6．产品特点 6
1.7．结构特点 7
1.8直流系统设计原则 8
二．直流系统的基本组成和技术指标 10
2.1 基本参数 10
2.2 绝缘 11
2.3模块四遥功能 11
三．直流系统的基本原理 12
3.1系统基本构成和工作原理简介 12
3.2交流输入单元 12
3.3整流单元 13
3.4 主监控单元 14
3.5 电压调整单元 15
3.6 直流馈线单元 15
3.7 综合测量单元 16
3.8绝缘监测单元 16
3.9 电池组 16
3.10 电池巡检单元 16
四．典型方案 16
五．安装调试 22
5.1 安装要求 22
5.2 调试步骤 23
5.3 开机运行 23

一．概述
1.1易事特公司介绍
广东易事特电源股份有限公司组建于1989年，原为扬州东方集团投资设立的南方电源生产基地和研发中心，2003年正式升级组建为广东易事特集团有限公司,2005年2月经广东省人民政府批准整体改制为广东易事特电源股份有限公司。目前是国内UPS电源行业唯一一家进入上市辅导期的电源企业。公司现位于国家四大重点信息化产业基地-----广东省东莞市松山湖科技产业园区，占地500多亩，建筑面积近三十万平方米，注册资本为人民币7710万元，在全国建有145个分公司及办事机构，下属三家子公司和一家中法合资公司,各类员工三千多人。易事特旗下合资公司易事特电力系统技术有限公司注册资金3亿元人民币，也座落于国家重点信息化产业基地----广东东莞松山湖科技产业园，占地近200亩，是广东易事特电源股份有限公司与世界500强企业施耐德电气强强联合共同打造的全球一流的绿色电源研发、制造和销售基地，是国内UPS电源行业国际化标志性企业集团。
易事特公司目前拥有江苏扬州、东莞塘厦、东莞松山湖三个大型电源产品制造基地，建有广东东莞、深圳两个电源技术研发中心、一个省级企业技术中心和国内UPS电源行业唯一的博士后科研工作站。研发生产的500VA至800KVA的全系列电源产品被国家质量监督总局授予“国家免检产品”称号，易事特、EAST商标被评选为“广东省著名商标”和广东省知名品牌；易事特在全国建有136个分公司及服务机构，是“神舟号”系列飞船指定的专业电源供应商，产品被青藏铁路、第九届、第十届全运全、重庆亚太市峰会指定为专用产品，远销东南亚、美洲、欧洲及非洲80多个国家和地区。
易事特公司通过多年来对国际国内电源市场的潜心研究，按照不同用户的实际应用，精心研发产品，提供全方位电源解决方案，为用户提供理想电源产品和便捷的售后服务。目前是国内少数能提供全系列UPS及其他各种电源产品的厂家之一，公司现有产品主要有八大系列：一、“EAST”牌500VA至800KVA全系列UPS电源；二、“金通”牌全自动、精密净化、参数式抗干扰等各种系列交流稳压电源；三、“金通”牌直流稳压电源；四、“EAST”牌铅酸免维护蓄电池；五、智能化应急供电系统(EPS)；六、智能化变频节能电源系统；七、逆变器、高频模块电源及高频充电机系统；八、神舟机柜集成系统。广泛应用于银行、证券、电信、航空航天、国防、交通、税务、医疗、教育、保险、政府机关、科研机构和大型厂矿企业等高端行业，为其提供不间断电源供电平台。
公司多渠道广纳电源界科技精英及国内外资深电源技术专家，组建了一支富有活力的技术研发队伍，并与清华大学、西安交通大学、中国科学技术大学、合肥工业大学、浙江大学、华中科技大学、华南理工大学、扬州大学、安徽工业大学等一大批国内外知名的高校及科研机构保持广泛深入的技术合作与交流，先后在各高校设立易事特“东方电力电子奖学基金”达500万元。为公司吸纳高精尖科研人才构建了绿色通道，同时也促进了公司与科研院所进行深入的产学研合作，加强了公司外部科研力量，提升了公司产品的核心竞争力。
公司秉承“品质第一、服务第一”的思想，建立了完善的营销服务体系，在国内市场建立了136个办事处及服务机构和七大片区服务中心，为广大客户提供永不间断的全方位、高质量的售后服务。
公司目前是国家信息产业部、中国人民解放军总参通信部入网的专业电源生产配套企业，中国电源学会理事单位，公司通过了ISO质量管理体系认证、环境管理体系认证和节能认证，产品还获得电信设备入网许可证、国防通讯入网许可证、3C认证、公安部消防产品认可证书、CCEE安全认证、UL认证、CE认证以及金融系统、传媒系统、铁道系统、电力系统、教育系统、税务系统型入围证书。
一份耕耘，一份收获。2003年公司被国家统计信息中心授予“中国大型电源生产基地”称号；2004年被东莞市国税局授予“诚信纳税企业”，被中国质量监督协会授予“连续三年产品质量用户满意金奖”，并评选为“东莞民营企业50强前十强”、“东莞市装备制造重点企业”和“广东省100强企业”、“广东省优秀企业”、“广东省诚信示范企业”。同时公司先后获得：中国信息产业2005年度诚信企业、2005年度技术创新企业、2005年度UPS电源产品教育行业覆盖率领先企业和中国信息业2006年度、2007年度行业采购UPS电源产品首选品牌，以及中国信息产业2006年度UPS电源产品用户领先企业、2006年度政府采购 UPS电源用户占有率最高企业、2006年度节能产品---EPS节能型智能应急电源等十余项产品、企业大奖，公司是UPS电源行业唯一一家连续四年蝉联多个奖项的企业。2009年公司易事特品牌获得了中国驰名商标称号。

易事特优势：
★ 易事特始建于1989年，易事特公司始建于1989年，旗下拥有江苏扬州、东莞塘厦、东莞松山湖三个全球一流的大型电源研发、制造基地，是国内最早的UPS电源厂商；
★ 易事特在全国设有145个分公司，在全球设有5大营销中心；
★ 易事特建有国内UPS电源行业唯一博士后科研工作站、广东省省级企业技术中心和东莞市工程技术研发中心；
★ 易事特能研发生产500VA至800KVA全系列电源产品，国内电源厂商中产品系列最全的企业；
★ 易事特是“神舟号”系列飞船UPS电源供应商；
★ 易事特全系列UPS电源被授予“国家免检产品”称号；
★ “EAST、易事特”品牌被评选广东省知名品牌和著名商标；
★ 易事特电源产品被中央政府采购、国家税务系统、远程教育、青藏铁路、第九届、第十届全运会、亚太市长峰会指定为专用产品；
★ 易事特是国内电源厂商中唯一通过ISO：9001质量管理体系认证和ISO：14001环境管理体系认证、节能产品认证等认证企业；
★ 易事特被广东省政府评选“广东省100强企业”、“广东省优秀企业”，被东莞市评选为“民营50强前10强企业”；
★ 易事特产品通过CQC、UL、CE、国防通信、CCC等十多项认证，拥有独立进出口经营权；
★ 易事特公司先后荣获国内各级政府部门、各行业协会荣誉100多项，连续四年被中国信息产业部推选为“行业采购UPS电源首选品牌”，是唯一获得此殊荣企业。
★ 2009年公司易事特品牌获得了中国驰名商标称号。

1.2易事特EA系列智能型高频开关直流电源系统介绍

易事特电力系统技术有限公司生产的EAGZDW系列智能型高频开关直流电源系统是为电力系统用直流电源专业设计的高性能、高可靠性的电源设备，适用于大型发电厂、变电站、工厂、矿山、宾馆、铁路、医院、学校、大型商场等场合，是作为断路器分合闸、继电保护、自动保护、自动控制、灯光和音响信号、事故照明等的不间断电源设备。

1.3 引用标准

GB9368-1988 《镉镍碱性蓄电池》
DL/T637-1997 《阀控式密封铅酸、蓄电池订货技术条件》
GB2423-95 《电工电子产品基本环境试验规程》
GB3859-83 《半导体电力交流器》
GB7267-87 《电力系统二次回路控制、保护屏及柜 基本尺寸系列》
GB1497-85 《低压电器基本标准》
GB7251-87 《低压成套开关设备》
JB/T8456-1996 《低压直流成套开关设备》
DL/T459-2000 《电力系统直流电源柜定货技术条件》
DL/T742-2000 《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》
GB50172-92 《电气装置安装工程-蓄电池施工及验收规范》
ZBK45017 《电力系统用直流屏通用技术条件》
DK/459-92 《充电、浮充电装置技术标准》
DL/T5044-2004 《电力工程直流系统设计技术规程》
IEC60146 《半导体整流》
IEC60529 《外壳防护等级》

1.4． 系统及各模块型号
1.4.1系统型号

1.4.2 高频开关充电模块型号

1.4.3 微机监控模块型号

另外还有其他的直流系统电源模块：绝缘监测模块，开关量监控模块、综合测量模块、电池巡检模块等可选择。

1.5．使用环境条件

1 海拔2500m及以下。
2 用于户内，周围空气温度不高于40℃，不低于-10℃。
3 空气最大相对湿度不超过90%。
4 运行地点无强烈振动和冲击，无腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体，无严重尘埃、无导电微粒和爆炸危介质，无强电磁场干扰。
5 安装垂直倾斜度不超过5度º。
6 使用条件与上述不符时，由用户与本公司协商解决。

1.6．产品特点

我司生产的EA-GZDW系列微机监控高频开关直流电源系统具有以下主要技术特点：

1.6.1主要技术特点
a、电源模块内置监控，可自主或受控运行，与监控系统构成“三级监控”冗余控制结构。系统正常运行时，由监控系统控制充电模块，当监控系统不能正常工作时，充电模块自动产生一体爱主监控模块，其余模块均受控于主监控模块运行，大大提高了系统的安全可靠性。
b、真正带点热插拔功能，电源模块及监控系统功能单元即插即用，电源模块及监控系统功能单元的更换不影响整个直流系统的正常运行，试运行更可靠，维护、检修更方便。
c、高动态均流技术、有源PFC功率饮食校正等多项电源新技术、谐波含量;内置监控的电源模块与全智能监控系统构成“三级监控”多重抗雷击和抗干扰设计等技术处在领先水平。
d、模块分为自冷和风冷模块两种，满足不同应用场合的不同需求，组屏更方便、灵活；自冷模块采用高散热能力的铝制散热器，有效、及时的进行散热，保证模块长期运行不会出现过热；风冷模块采用智能风冷装置，模块本身温度的变化自动调节最大输出电流并控制风扇运行速度，适时启动过热保护功能，采用优质风机，智能无级调速，有效延长风机寿命。
e、中/英文液晶显示屏，界面友好丰富，各运行参数一目了然，可用过触摸屏或者按键手动设置运行状态和运行、报警参数，无需调节电位器。方便、快捷、准确。
f、本系统为全自动免维护系统，交流停电恢复供电时，系统自动投入正常运行。
g、自动、手动电池充电智能管理，充电过程完全符合国家有关标准要求，系统具有恒流、恒压、限流、限压、充电温度补偿功能。
h、RS232或者RS485接口，支持多种规约，全面实现“四遥”功能。
1.6.2主要性能特点
a、高可靠性
Ø 直流系统采用“三级监控”冗余控制结构，电源模块内置监控，可自主或受控运行；
Ø 采用开关电源的模块化设计，N+1热备份；
Ø 电源模块和监控系统功能单元带电热插拔，在线维护，方便快捷；
Ø 主要器件均采用高品质进口名牌产品；
Ø 高精度低差自主均流技术，模块间均流不平衡度最大不超过±1%；
Ø 可靠地防雷、防电磁干扰和电气绝缘措施，确保设备安全运行和人生安全；
Ø 系统设计采用IEC国际电工委员会、UL等国际标准，可靠性和安全性有充分保证；
b、高技术指标
Ø 超宽电压的输入范围：220V±20%或380V±20%
Ø 模块均流不平衡度：≤±3%
Ø 稳压稳流精度：≤0.2%
Ø 纹波系数：≤0.1%
C、高智能化
Ø 监控器采用大屏幕液晶中/英文可选显示技术，人机界面友好丰富，具有声光告警；
Ø 系统参数、键盘软件设置或者触摸屏设置，灵活方便；
Ø 具有平滑调节输出电压和电流蓄电池充电温度自动补偿等先进功能；
Ø 开放式接口设计，具有强大的通讯功能，方便实现与变电站RTU装置或电厂计算机监控系统GCS相连；
Ø 集散式“三级监控“系统，具有”遥测、遥信、遥控、遥调”通讯功能；
Ø 蓄电池智能管理，巡回检测蓄电池的端电压，充放电电流，并控制蓄电池的均充和浮充，设有电池过欠压和充电过流声光告警。

1.7．结构特点

Ø 柜体前面设有玻璃门，便于观察，背面为双开门，外形美观大方；
Ø 采用进口优质电解板，数控折弯框架结构；
Ø 柜体内外表面处理采用有两喷塑工艺，防腐防锈能力强；
Ø 部分部件安装面板采用小开门形式；
Ø 屏内各电气元件及仪表调试、检修、更换方便；
Ø 端子排设置便于安装接线、检修和调整；
Ø 屏内布置简洁操作使用方便；
Ø 屏柜的防护等级可达到:IP3X

1.8直流系统设计原则

1.8.1 发电厂和变电站直流系统的主要设计原则为：
直流系统电压等级为220V或110V（通信电源为-48V）
接线方式为单母线或者单母线分段接线。为简化接线，提高直流系统运行的可靠西，蓄电池组均不设端电池，蓄电池容量规格为：10-2000Ah,蓄电池数量根据直流系统的电压等级而定，对于220V系统可取102-108只，对110V直流系统可取51-54只。
直流屏内的操作和保护设备采用自动空气开关或直流断路器，蓄电池、充电机出口及其二次回路电源输入端均采用熔断器或者断路器，直流母线采用铜母线。
直流系统均设有电压绝缘监察装置，根据不同可靠性要求有常规可靠性要求和微机型两种。常规型电压绝缘监察装置能实时的指示电压和正、负母线对地的绝缘电阻的大小，异常时发出声光报警。微机型电压绝缘监察装置除上述功能外还能对各馈线支路的绝缘情况进行巡检，发生异常时发出报警信号并正确指示发出故障的馈线支路。
对于采用主控制室方式的扩建电厂或中小容量电厂，可装设闪光装置及其小母线。
充电柜为恒流恒压充电装置，具备浮充。自动均充和手动均充三种运行方式。
系统配置原则：
充电浮充电装置采用多个高频开关电源模块（N+1）并联组合供电，即在用N个模块满足电池充电电流（0.1C10）加上经常性负荷电流的基础上再增加一个备用模块。例如：100Ah蓄电池，经常性负荷为5A的直流系统，可算出系统的最大输出电流为：
最大输出电流=0.1*100Ah（充电电流）+5A（经常性负荷）
=15A
采用容量为10A的电源模块N≥15÷10=1.5
取N=2，则N+1=3
可选3台容量为10A的电源模块。
1.8.2 35KV及以下的变电站一般采用1组蓄电池和1组充电浮充电装置；110KV一般采用1组蓄电池和2组充电浮充电装置；220KV以上变电站和大、中型电厂采用2组蓄电池2组充电浮充电装置；大型水利工程一般采用2组蓄电池和3组充电装置，具体方案的选择可参考本手册典型设计方案图。

二．直流系统的基本组成和技术指标
直流系统的基本组成原理框图如下：

2.1 基本参数
2.1.1 额定输入电压：单相：220v；三相：380V。范围：323-437V
2.1.2 额定输入频率：50Hz±10%。
2.1.3 直流输出电压等级：110V，220V。
2.1.4 额定直流输出电流：10，20，30，40,50，80，100，120，160，200，250，300，350，400A。
2.1.5 蓄电池额定容量：20，40，80，100，150，200，300，400，500，600，800，1000，2000，3000Ah。
2.1.6 负载等级：设备负载等级为1级，即连续运行输出额定电流。
2.1.7 稳流精度：≤±0.5%
2.1.8 稳压精度：≤±0.5%
2.1.9 纹波系数：≤±0.05%
2.1.10 电压调节范围：194-291V（DC220V系统） 97-145.5V（DC110V系统）
2.1.11 输出限流范围：（5%-100%）×额定电流
2.1.12 转换效率：≥94%（满负荷输出）
2.1.13动态响应：在20%负载跃变到80%负载时恢复时间≤200μs，超调≤5%
2.1.14 可闻噪音：≤50db
2.2 绝缘
绝缘电阻：直流部分、系统部分与地之间相互施加500V/50HZ的交流电压，绝缘电阻＞2MΩ
绝缘强度：交流部分与直流部分和机壳之间，直流部分与机壳之间是假50HZ的2KV的交流电压，一分钟五击穿、无闪络。
2.3模块四遥功能
采用电力部标准通信技术协议（如：MODEBUS、CDT、RTU等）同时提供RS232和RS485串行通信接口，方便与电力自动化系统对接，实现对电源系统“四遥”功能。
遥控：开/关机、均浮充
遥调：输出电压、输出限流均连续可调
遥测：输出电压、输出电流
遥信：开/关机状态、故障类型。

三．直流系统的基本原理
3.1系统基本构成和工作原理简介
系统构成
直流电源系统按功能分为交流输入单元、充电单元、集中监控单元、电压调整单元、智能绝缘监察单元、直流馈电回路、蓄电池组、智能蓄电池组监测系统等；按屏分为充电柜、进线柜、馈线柜、电池柜等，根据变电站、发电厂等的具体情况配置。
工作原理综述
直流电源系统基本工作方式是：
Ø 正常情况下，系统由两路交流电源经交流切换控制选择其中一路输入供电，并通过交流配电单元给各个充电模块供电，充电模块将三相交流电源转换成220V或110V的直流电并联输出，一方面向蓄电池组进行浮充电，同时向经常性负荷供电;
Ø 当动力负荷需要较大冲击电流（比如断路器分/合闸）时，冲击负荷超过高频开关电源柜的额定电流值，母线电压下降，蓄电池开始放电，冲击负荷退出后，由高频开关电源柜给蓄电池组补充电直到充满为止。
Ø 当厂、所用电中断的情况下，即交流输入停电或异常时，充电模块停止工作，由蓄电池组单独通过合闸分路和控制分路供电。交流输入恢复正常后，充电模块对电池充电。
Ø 系统的监控系统采用集散式对系统进行监测和控制。系统的运行参数和充电模块运行参数分别配电监控电路和充电模块内部的监控电路进行采集处理，然后通过串行通信接口把处理后的信息上报系统监控模块，由监控模块同意处理后显示在监控模块的LCD显示屏上，并通过串行通信接口上传。
3.2交流输入单元

Ø 交流输入配电单元分别由两路三相交流380V的电源、输入空开、交流接触器、交流防雷器、监控系统交流检测单元和万能转换开关组成，其中两个交流接触器具有机械电气互锁功能。
Ø 交流1路和交流2路通过交流进线端子，分别接入输入空气开关1和2，经过具有机械电器互锁功能的交流接触器1和2后再经过各充电模块开关分别给各充电模块供电，交流电源的各项参数经由监控系统的综合测量单元采集后上传到监控主机由集中监控单元进行显示和控制，并上传后台主机。
Ø 输入空气开关容量根据充电模块类型、数量及用户级差配合要求的不同而不同
Ø 交流接触器通过机械连锁和电气互锁两种方式来防止两路交流电源同时接入，以保证交流供电可靠运行。两路交流电源由监控系统实现控制其中一路投入运行，在默认的设置下，交流1路电源为主电源，交流2路电源为备用电源，给系统供电。同时系统的1路、2路电源的投入经过一转换开关具有手动和自动两种控制，在自动的情况下，交流1路和2路电源的参数经过监控单元的检测，监控系统根据两路电源的基本情况自动切换两路电源的投入，以保证系统交流输入电源稳定可靠。系统也可以通过转换开关实现强制性两路电源的切换。
Ø 在系统的交流输入端设有C级防雷单元，可以有效的防止过电压的冲击和雷击，保障系统正常运行
3.3整流单元
整流单元主要是整流模块，一套系统是由几个同功率同型号的整流模块单元并联组合而成的，模块在并联运行时自主均流，均流不平衡度≤3%。
高频整流模块的基本工作原理如下：

电力用智能模块原理框图
Ø 三相交流输入电源经过防雷处理和EMI滤波，该部分电路可以有效吸收雷击残压和电网剑锋，保证模块后级电路的安全。
Ø 三相交流电源经过整流和无源PFC后转换成高压直流电，经全桥PWM电路后转换为高频交流电，再经高频变压器隔离降压后高频整流输出
Ø 模块控制部分负责PWM信号产生及控制，保证输出稳定，同时对模块各部分进行保护，提供四遥接口。
Ø 模块监控微处理器完成模块参数设置、模块工作参数及状态的检测和显示，模块参数校准，完成模块和主监控器之间的通信，实现四遥功能。
Ø 模块采用无源PFC技术，功率因数高达0.94以上，采用高频软开关技术，模块转换效率大大提高满载输出时效率高达96%。
Ø 均流控制实现模块并机时输出自主均流，使模块并机工作时均分负载。
Ø 模块监控采用单片机控制，实现模块输出电压电流采集，实现开关机。均浮充、输出电压、数输出限流控制，实现模块参数设置和模块参数校准，通过RS485通讯接口实现四遥。
3.4 主监控单元
监控器是直流系统的智能监控管理单元，负责对直流电源系统各单元运行状态与数据的采集、显示及系统单元运行参数的设定，并控制各单元的正常运行。集中监控采用高性能单片机作为主机。大屏幕液晶汉字显示。
监控单元的工作原理框图如下：

监控单元具体功能如下：
1.显示功能
2.实时显示各单元设备和各种信息，包括采集数据、设置数据等，方便随时查看整个系 统的运行情况。
3.设置功能
通过监控器对系统参数进行设定，并用密码方式允许或禁止操作，以防止非工作人员的误动，增加系统的运行可靠性。
4.控制功能
监控器单元通过对所采集数据的综合分析处理，做出判断，发出相应的控制命令，实现对下级设备的控制，控制方式分“远程”和“本地”（即手动和自动）两种方式，用户可通过键盘设定控制方式。
5.报警功能
直流监控单元具有熔丝熔断，充电机故障，绝缘故障，母线电压异常，交流电源故障、电池故障等，每项报警有两对继电器触点输出。
6.电源模块的管理
读取充电模块的输出电压、电流数据及工作、故障、浮/均充状态等信号；控制模块开/关、均/浮充；调节充电模块的输出电压及稳流输出；可实现充电模块的统一控制及分组控制。
7.通讯功能
直流监控单元将采集的实时数据和告警信息通过MODEM及电话网（或综合自动化系统）送往监控调度中心，监控调度中心根据接收到的信息对直流系统进行遥测，遥控、遥信、遥调。维护人员可在监控调度中心监视各个现场的直流系统的运行情况，实现无人值守。
3.5 电压调整单元
由于蓄电池组的均/浮充电电压通常会高于控制母线电压范围（220V/110VDC±10%），是不允许的，因而需采用电压调整装置进行调压，一般采用多级硅链电压调整装置，其具有自动/手动两种调压方式，正常运行时将转换开关置于自动位置，装置处于自动调压状态，这时调压装置实时检测控制母线电压，并与设定值进行比较，根据比较结果，控制硅链的投入级数，保证控制母线的电压调节范围，其原理详见随机资料。当装置处于手动调压状态时，通过转换开关处于不同的位置，使相应的执行继电器吸合或分断来达到投入或切除各级硅链的目的，从而保证了控制母线的电压调节范围。
3.6 直流馈线单元

直流馈线回路是直流系统通过合闸母线和控制母线对下级负荷供电的回路，负荷种类一般包括经常负荷、事故负荷和冲击负荷等，回路的数量和容量通常由用户根据变电站的具体情况给出，在直流系统设计时构成馈线系统。
直流馈线单元的接线形式有多种，具体参见后一章的典型接线方案。虽然接线形式是多样的，但是其工作原理基本都是一样的。
系统不带降压硅链装置时，系统输出的电压是单一的时候，系统配置一组充电装置，系统的控制母线和合闸母线合2为1，控制馈线支路和合闸馈线支路的电压是一样的；蓄电池挂接在合闸母线上。系统的输出电压不单一时，即系统配置两组充电机，一组充电机给合闸母线供电，另外一组充电机给控制母线供电，两组充电机具有单独的监控单元。
系统配有降压硅链时，系统的输出电压有两种，即合闸母线电压和控制母线电压，一般来说合闸母线电压为系统浮充电压的电压值，控制母线电压为DC220V，一方面系统设置两组充电机，一组为合闸母线提供电源，另外一组给控制母线提供电源，在合闸母线正极和控制母线正极之间加装降压硅链装置，在正常的情况下由充电装置为提供电源，在控制母线充电模块故障的情况下，系统合闸母线自动由降压硅链装置向控制母线提供电源。另一方面系统只设置一组充电机，控制母线电压由合闸母线电压经过降压硅链降压后得到，每个降压硅链有手动和自动两种控制方式，有5级和7级降压两种规格可选。
合闸母线上接有蓄电池组，一方面为电力操作电源提供备用电源，另一方面为电力线路分合闸时提供瞬时大电流。
3.7 综合测量单元
模块负责采集直流系统中必要的数据量，并通过RS485接口将数据上传到监控主机。主要功能如下。
Ø 交流测量： 检测2路三相交流电压，可控制交流互投。
Ø 直流测量： 检测6路直流电压，4路电流，2路电池温度，测量2段母线绝缘。
Ø 开关量输入：检测32路开关量输入。
Ø 开关量输出：提供8路开关量输出，其中K1、K2、K3可用于控制5/7级硅链
3.8绝缘监测单元
绝缘监测模块负责监测母线绝缘、支路绝缘，并通过RS485接口将数据上传到监控主机。主要功能如下。
Ø 检测2段母线绝缘，母线电阻测量误差：≤±5%。
Ø 检测32支路绝缘，支路电阻测量误差：≤±10%。
Ø 巡检时间：≤40S。
3.9 电池组
根据不同的电压等级要求（110VDC/220VDC），蓄电池组由若干个单体电池串联组成，作为直流系统重要的一部分，正常运行状态下，充电单元对蓄电池组成进行浮充电，并定期均充，当厂、所用电中断的情况下，直流电源由蓄电池组提供。
3.10 电池巡检单元
模块负责采集单体电池电压、电池组温度，并通过RS485接口将数据上传到监控主机。主要功能如下。
检测55节（2V蓄电池）或者19节蓄电池（电池单体12V）单体电池电压。
检测2个电池组温度。
四．典型方案
直流系统典型接线方案
EA-GZDW系列接线方案分四大类九种：
接线方案分类
接线方案
参考接线图
单电池组单母线分段
无降压装置EA-GZDW30
附图1
有降压装置EA-GZDW32
附图2
有降压装置EA-GZDW34
附图3
单电池组单母线不分段
无降压装置EA-GZDW31
附图4
有降压装置EA-GZDW33
附图5
有降压装置EA-GZDW35
附图6
双电池组双组充电模块 双监控模块单母线分段
无降压装置EA-GZDW40

有降压装置EA-GZDW41

双电池组三组充电模块 三监控模块单母线分段
无降压装置EA-GZDW44

１、 有降压装置GZDW32，见图4-1。

图4-1 EA-GZDW30接线方案
2. 有降压装置GZDW32，见图4-2。

图4-2 EA-GZDW32接线方案
3. 有降压装置GZDW34，同时设置控制母线模块，见图4-3。

图4-3 EA-GZDW34接线方案
单电池组、单母线不分段：
1. 无降压装置GZDW31，见图4-4。

图4-4 无降压装置EA-GZDW31
2. 有降压装置EA-GZDW33，见图4-5。

图4-5 无降压装置EA-GZDW33
3. 有降压装置EA-GZDW35，同时设置控制母线模块，见图4-6。

图4-6 无降压装置EA-GZDW35
双电池组、双组充电模块、双监控模块、单母线分段：
1. 无降压装置EA-GZDW40，见图4-7

2. 有降压装置EAGZDW42，见图7-8。

图中各个字符代表的含义如下：
HK—合闸回路输出开关 QK—切换开关 KK—控制回路输出开关
KM—控制母线 HM—合闸母线 Mn—第n个充电模块
RD—熔断器 HE—霍尔电流传感器
此外，目前还有按照相控电源管理模式，要求两组蓄电池配置三组充电机的系统组成模式，即GZDW44系统方案，见图1-13。这种系统一般运用在电厂的110V控制电源系统，少数重要的220KV和500KV变电站也在使用。其中充电机Ⅰ和Ⅱ作为蓄电池的浮充电机长期并联到负荷母线上，容量可适当较小；而充电机Ⅲ提供蓄电池的均充充电，容量较大，一般处于备用状态。这种系统设计时需要考虑监控系统信号的切换和屏蔽，避免误告警。

五．安装调试
设备到达现场经客户验收无误即可安装系统的安装确保设备表及内部元器件不被损坏调试前必须有三相四线交流电源。
5.1 安装要求
Ø 设备应安装在通风干燥的室内，并要求与酸、碱等性质的有害气体隔离，以免腐蚀电气元件。设备前后有门，应与墙或其它设备保持一定距离（大于800mm），以便检修与通风；
Ø 交流输入电源为三相四线制，无相序要求，零线需按图纸要求接线，交流输入电缆就按图纸要求选择，长度根据现场需要确定，请用户预先敷设好交流电缆；
Ø 出厂之前屏柜已进行内部的安装接线，现场安装仅进行交流电源的引入、蓄电池导线的连接以及柜体之间导线的连接即可。
Ø 确认直流输出极性与蓄电池极性接线正确，交流输入电源接线正确。
5.2 调试步骤
Ø 将一路或两路交流电源接入充电柜的交流进线端子上；
Ø 屏间电缆连线按图纸连接；
Ø 将所有蓄电池分装在几个电池柜的各层，串联接线，注意正、负极性对应；
Ø 直流馈线回路根据图纸及不同负载，将电缆接入馈线接线端子排或熔断器上；
Ø 将充电模块插入充电柜并固定好；
Ø 每面柜柜底装有不小于25×4的接地铜排，屏间接地铜排采用螺栓搭接方式连接。要确保屏柜可靠接地；
Ø 用500V兆欧表确认交流进线、直流输出与机柜接地线之间的绝缘电阻均应大于10MΩ；
Ø 进行全机的接线检查，确保所有的接线正确无误；
5.3 开机运行
Ø 接入三相交流电源，确认三相交流电源电压为320～456VAC。
Ø 合上交流电源进线开关，交流电源指示红灯点亮。
Ø 合上电源模块面板上的空气开关，约5秒钟，电源模块面板上的工作指示红灯点亮，电源模块工作，这时电源模块有输出，电源模块的显示器显示充电机输出电压及电流。
Ø 合上直流输出开关，直流输出指示红灯点亮，屏上的电压表及电流表能正确显示各部位的电压及电流，集中监控器开始工作并显示数据。
Ø 合上蓄电池开关及相应的馈线开关，系统正常运行。
六、机柜
1．系统柜体均由钢板构成，材料已经进行严格的表面处理并采取合适的防腐蚀措施，制成的面板及屏架具有足够的机械强度，以保证组件安装后及操作时无摇晃，屏面板及屏架无变形等。
2.外壳防护等级：IP3X。
3.柜体采用我公司标准设备尺寸(宽´深´高)：800*600*2260（mm）（具体高度在设计联络中确定）。
4.直流屏的正面采用全开门方式。
前门用EURO-LOCK TJ5C 锁和9301钥匙。侧面板和后面板可以卸下。
5.直流屏的喷漆和颜色在设计联络中确定。
(1) 表面涂层：经表面除油渍和涂底漆后,再涂上表面涂层。
涂层 ：纹理型涂层。
质量 ：环氧树脂-聚酯粉末,经高温处理。
（2）整机系统：设备的电气间隙、爬电距离、间隔距离、外接导线端子的选择、接线、安装等要求，均满足GB7251有关规定。
(3)元器件：柜内安装的元器件均采用高品质、著名品牌组件。电源模块通过鉴定有成熟使用经验。
6.断路器选用著名品牌（或者客户选定的品牌），断路器满足系统短路容量要求，具有安－秒特性曲线上下级大于2级的配合级差。断路器保护跳闸与供电设备所设置的进线断路器保护相协调。
7.重要位置的断路器装有辅助接点。
8.同类元器件的接插件具有通用性和互换性，接触可靠、插拔方便。接插件的接触电阻、插拔力、允许电流及寿命，均符合有关国家及行业现行标准的要求。
七、测量表计
1.面板配置测量表计其量程在测量范围内，测量最大值在满量程85%以上。
2.采用广角测量表计。直流表计准确度不低于1.5级，附加分流器准确度不低于0.5级。选用的电流电压表考虑过负荷运行时有适当的裕度。测量内容至少包括：母线电压、母线电流、控母电压、孔目电流、蓄电池电压、蓄电池电流等。
八、端子排及系统指示灯
1.引进、引出屏外的导线必须经过端子排。大电流端子、一般端子、弱电端子之间有隔板和采取绝缘屏蔽措施。端子排的设计应使运行、检修、调试方便，端子严格与柜体之间的绝缘处理，适当考虑与设备位置对应，端子排导电部分为铜质，大小与所接电缆相配套。屏内予留5-10个端子。
2.系统设置不同功能指示灯，能够指示系统两路输入电工作状态、各系统电路板件工作状态以及模块输出状态等参数，方便系统操作人员维护工作。
九、系统与其它系统接口
本电源能够通过RS485或RS232或TCP/IP等方式与其它系统相连完成相互通信，具体接口情况签订合同后在设计联络时确定。
十、走线及防火要求
1.屏内元器件安装及走线整齐可靠、布置合理，导线之间走线要做到横平竖直，信号线与控制线严格分开，避免交叉，严格按照减少EMC控制技术走线，导线该进走线槽的就要走走线槽，电器间绝缘应符合国家有关标准。测量表计的安装便于读数。屏体结构要求通风良好。
2.导线、导线颜色、指示灯、按钮、行线槽、涂漆、母线颜色，均符合国家或行业现行有关标准的规定。其中导线应选用阻燃低烟无卤多股铜芯导线，按室温40°C时长期连续工作制选用。柜内严格裸露导线现象。
十一、生产标准
在生产上遵循的特点如下：
-按IEC标准设计和生产
-自然风冷却装置
-控制和电源电路的导线为黑色的N07VK>1.5 平方毫米(阻燃)
-电路板之间的联接用有色扁平电缆，0.9平方毫米
-所有导线都用套圈标记(导线--导线)
-所有的主要部件都可以从前门装卸
-前门上的主要部件都用英文在白底上刻以黑色的字母进行标识
-机柜内的主要部件都用带胶的镀铝