精选文档ZHDCS智能高频开关电力操作电源系统使用说明书中文修订版

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1、ZHDCS系列智能高频开关电力操作电源系统 使用说明书 致用户尊敬的用户，非常感谢您使用我公司的产品，我们将竭诚为您提供全方位的技术支持和服务。在使用本产品前，请您详细阅读本说明书。如果您需要获得更多的信息或遇到难以解决的问题，请按下列信息与本公司的电力用户服务中心联系。杭州中恒电气股份有限公司地址： 杭州国家高新技术产业开发区东信大道69号邮编： 310053电话： +086-571-86698999（总机）传真： +086-571-86698777 网址： 安全须知本产品在使用时有高压，请注意安全。请按本公司提供的接线方案接线，请勿擅自改变接线方案，否则会造成系统损坏。 出版说明 本说明书

2、适合下列人员阅读：直流系统设计人员、安装调试人员、技术支持人员、直流系统维护人员等。版本号：V3.2出版日期：2010年9月版权所有，保留一切权利。内容如有改动，恕不另行通知。目 录第一章 概述11.1引言11.2系统特点11.3系统型号说明21.4系统的组成部件21.5系统组屏介绍31.6系统适用范围31.7执行标准31.8使用环境条件3第二章 工作原理及参数42.1系统工作原理42.2系统技术指标4第三章 充电模块73.1充电模块型号说明73.2充电模块技术参数83.3充电模块执行标准93.4智能型风冷式充电模块93.4.1基本工作原理93.4.2性能特点93.4.3主要功能103.4.4

3、模块的外形与安装尺寸113.5智能型自冷式充电模块183.5.1性能特点183.5.2主要功能193.5.3模块的外形与安装尺寸203.6 新智能型自冷式及风冷式充电模块223.6.1 简介223.6.2 优点223.6.3 功能233.6.4 模块前面板243.6.5模块的输入输出接口243.6.6模块的外形及安装尺寸263.7模块安装及开通前检查263.7.1安装模块263.7.2接线263.7.3检查263.8开通、调试263.9安装、调试及使用中应注意的事项273.10充电模块常见异常情况处理29第四章 监控系统304.1主监控和子监控型号说明304.2监控系统产品简介304.3工作原

4、理介绍334.3.1监控系统组成334.3.2智能蓄电池充电管理334.4 ZHM02主监控374.5 ZHM05主监控374.5.1特点374.5.2主要功能374.5.3原理框图384.5.4外形尺寸394.5.5接口定义404.5.6操作说明434.6子监控单元644.6.1绝缘巡检单元644.6.2电池巡检单元654.6.3 ACDB01型交流配电单元盒674.6.4 DCSB01型直流采样盒674.6.5开关量采集单元684.6.6 PSOB01/02无源开出盒684.6.7放电负载69第五章 屏面布置与接线端子755.1屏面布置755.1.1一体化屏755.1.2充馈电屏765.1

5、.3充电屏与馈电屏775.2接线端子785.2.1一体化屏795.2.2充馈电屏805.2.3充电屏与馈电屏82第六章 安装与调试846.1系统安装846.1.1开箱检查846.1.2屏体安装846.1.3电池上架856.1.4屏间连线856.1.5安装充电模块866.1.6交流电源接入866.2系统调试876.2.1参数配置876.2.2电池组接入876.2.3功能测试876.3安装与调试注意事项89第七章 日常运行维护917.1日常维护要点917.1.1工作环境检查917.1.2工作状况917.1.3部件更换917.2定期维护917.3一般故障处理92第八章 安全防护、包装、运输及贮存94

6、8.1安全防护948.2包装、运输及贮存94附录一95附录二96第一章 概述1.1引言电力操作电源系统（或称直流电源系统）主要应用于各类发电厂、不同等级的变电站中，为断路器的分、合闸及二次回路中的仪器、仪表、继电保护和应急故障照明等提供不间断的直流电源。智能高频开关电力操作电源系统是我公司根据多年的研究开发和设备运行经验，针对电力系统高可靠性和高性能要求而设计的新一代电源产品，它采用智能化高频开关电源技术，模块化设计，具有稳压、稳流精度高，纹波系数小，可靠性高以及维护方便等优点。监控系统功能全面，同时具有电池智能充放电管理、电池电压巡检、电池容量和电池内阻检测、母线及馈电支路的在线绝缘接地检测

7、等功能。 系统配置不同的监控器可以用CDT91、MODBUS、103、101等协议与后台通讯，接口可选择为RS-232、 RS-485、以太网、光纤对接等方式，方便实现与自动化系统对接，是变电站实现无人值守改造和新建无人值守变电站的理想选择。1.2系统特点l 采用双路交流输入，自动切换；l 输入电压范围宽，适应能力强；l 采用多模块并联设计，容量配置灵活，N+1冗余备份，充电模块间自主均流；l 监控配置灵活，根据用户需要，可选择多种类型主监控；l 监控系统可有效实现对充电模块、交直流配电等的监控，提供干节点告警、显示和声光告警；l 实现系统全参数本地和远端监控，满足“四遥”及无人值守需要。l

8、自动按蓄电池充放电曲线对蓄电池进行管理，有效延长蓄电池使用寿命，可同时管理多组蓄电池；l 可根据用户需要配置放电负载与电池采样盒，实现蓄电池容量与内阻的在线监测；l 电池采样盒采用单片机控制管理技术，巡检速度快，可靠性好，彻底消除继电器方式速度慢、寿命短的弱点；l 电分路绝缘巡检装置。1.3系统型号说明ZH DC S / 蓄电池额定容量（Ah） 额定输出直流电流（A） 标称输出直流电压（V） 接线方式 系统 直流电源 中恒示例：产品型号ZHDCS32-22040/200意指：接线方案为32、标称输出直流电压220V、额定输出直流电流40A、蓄电池容量200Ah的智能型高频开关直流电源系统。1.

9、4系统的组成部件系统的基本组成部件有以下部分，其基本功能如下。l 充电模块完成AC/DC变换，实现系统最为基本的功能。l 交流配电将交流电源引入分配给各个充电模块，扩展功能为实现两路交流输入的自动切换。l 直流馈电将直流输出电源分配到每一路输出。l 主监控和子监控子监控将系统的交流、直流中的各种模拟量、开关量信号采集并处理，通过RS485通讯线与主监控进行信息交换。主监控进行系统管理，包括电池管理和实现后台远程监控。l 绝缘监测仪根据需要可配置独立的绝缘检测仪，实现最多为4段、每段160路支路的绝缘巡检功能；绝缘电阻报警值可设置。利用中恒电力操作电源部件可以方便的进行组合，实现模块化的设计，组

10、成不同容量和不同接线方案的系统。 1.5系统组屏介绍ZHDCS系列智能高频开关电力操作电源按系统种类可分为三种基本类型：l 一体化系统：将所有的部件配置在一个机柜内；l 分屏系统：由一面充馈电屏、13面电池屏组成；l 分屏系统：馈电路数多、电池容量大，需要单独的充电屏和馈电屏。通常由一面充电屏、一面或多面馈电屏、多面电池屏组成。ZHDCS系列智能高频开关电力操作电源按系统按屏柜种类可分为四种基本类型：l 一体化屏l 充馈电屏l 充电屏l 馈电屏 1.6系统适用范围1.6.1 10kV500kV电压等级的变电站及开闭所；1.6.2 大、中、小型发电厂及水电站；1.6.3 轨道交通、钢铁与石油化工

11、等需要直流电源设备的场所及用户变；1.6.4 智能化大楼的配电房。1.7执行标准本说明书所涉及的电力直流电源系统执行电力行业的DL/T4592000标准、DL/T7242000标准和国家标准GB/T 19826-2005 。1.8使用环境条件1.8.1 工作环境温度：-10+40，相对湿度不大于90%（+25时），无冷凝；1.8.2 海拔高度：2000m；1.8.3 无剧烈振动和冲击，垂直倾斜度不超过5%；1.8.4 工作环境应无导电爆炸尘埃，无腐蚀金属或破坏绝缘的气体或蒸汽。第二章 工作原理及参数2.1系统工作原理智能高频开关电力操作电源系统由交流配电、充电模块、监控系统、直流馈电、蓄电池组

12、、降压单元（可选配）、绝缘监测（可选配）、电池监测（可选配）、机柜等部分组成，如图2-1所示。合闸母线充电模块降压单元充电模块交流配电控制母线充电模块直流监控绝缘监测模块监控电池巡检交流监控RS485主 监 控 RS232/485/网络图2-1 系统工作原理框图智能高频开关电力操作电源系统采用组态式一体化监控系统，分散控制、集中管理的设计思想，各个子监控单元有自己的微机处理器独立运作，各自实现自己的控制功能，使整个系统的可靠性提高。各子监控单元采用了模块化设计，可根据系统输出容量大小和馈电分配路数的需要，通过配置不同数量的模块，满足用户不同的需求。这种模块化、积木式的设计，能够使系统组成方式更

13、加灵活。2.2系统技术指标2.2.1 交流输入参数表2-1 交流输入参数表序号项 目指 标备 注1交流输入电压标称值：380V允许变动范围：15%25%三相四线制2电网频率标称值：50Hz允许变动范围：10%3功率因数0.944输入过压告警可设置（默认值255Vac2Vac）相电压5输入过压切换点255Vac2Vac相电压，两路交流自动切换动作点。可设置6输入欠压告警可设置（默认值185Vac2Vac）相电压7输入欠压切换点185Vac2Vac相电压，两路交流自动切换动作点。可设置 2.2.2 直流输出参数表2-2 直流输出参数表序号项 目指 标备 注1直流额定电压220Vdc /110Vdc

14、2直流电压范围198Vdc286Vdc /99Vdc143Vdc3稳压精度0.2%4稳流精度0.3%5纹波系数0.1%6输出限流（10%110% ）额定值7模块均流不平衡度3%8合母分路可根据需要配置其中第12路给电池供电9控母分路可根据需要配置10闪光分路可根据需要配置通常1路16A11效率94%（典型值）12噪音55dB风冷式充电模块13噪音50dB自冷式充电模块14合母过压告警可设置（默认值264Vdc/132Vdc）15合母欠压告警可设置（默认值230Vdc/115Vdc）16控母过压告警可设置（默认值242Vdc/121Vdc）17控母欠压告警可设置（默认值198Vdc/99Vdc）

15、18直流输出过压保护300Vdc/150Vdc故障自锁，须重新开机18直流输出短路保护持续短路，保护正常故障消除，模块可自恢复19直流馈电绝缘巡检4段母线，每段160路（非智能型）或120路（智能型）须配置绝缘巡检模块或绝缘检测仪20绝缘接地电阻告警可设置，范围：1 K30K须配置绝缘巡检模块或绝缘检测仪21可靠性冗余备份N+1当N10时，建议N+2或N+32.2.3 电池管理参数表2-3 电池管理参数表序号项 目指 标备 注1充电电压范围198Vdc286Vdc /99Vdc143Vdc2电池组浮充电压可设置（默认值243Vdc/121Vdc）默认值按108/54节，单体2V电池3电池组均充

16、电压可设置（默认值255Vdc/127Vdc）默认值按108/54节，单体2V电池4均充时限可设置（默认值10小时）电池均充时间，到了转入均充延时5延时均充可设置（默认值3小时）均充延时到了，自动进入浮充6定期均充可设置（默认值2160小时）长期运行，定期给电池组均充7电池组温度补偿-3mV/2V，可设置补偿中心温度258电池过充告警根据电池组容量设定9电池过压告警根据电池组电压设定10电池欠压告警根据电池组电压设定11电池电压巡检数量单组最多115节须配置电池电压采样盒12电池电压巡检组数213单体电池测量精度0.114电池组容量检测恒流放电，恒流精度1须配置恒流放电负载15单体电池内阻检测

17、动态放电，放电电流根据电池容量设置须配置动态放电负载2.2.4 其他参数表2-5 其它参数表序号项 目指 标备 注1绝缘电阻10M2绝缘强度2500Vac，1分钟，漏电流30mA,无飞弧，无闪络输入对地、输出对地及输入对输出3机柜2260mm800mm600mm(高宽深)2360mm800mm600mm(高宽深)含眉板的高度第三章 充电模块直流操作电源主要由其“心脏”充电模块和“大脑”监控系统两个核心部件组成。本节介绍的充电模块是ZHR系列智能型高频开关整流模块，采用了高频开关技术，模块化设计，具有稳压、稳流精度高，纹波系数小，可靠性高等优点。配有标准RS-485接口，可方便地实现与自动化系统

18、的对接，是目前变电站实现无人值守的理想选择。3.1充电模块型号说明标称输出电压额定输出电流充电模块中恒系列号ZH R 3.2充电模块技术参数表3-1 充电模块技术参数一览表序号规格型号输入电压功率因素效率输出稳压精度稳流精度纹波系数保护功能重量冷却方式1ZHR11010-2823456Vac三相三线50Hz10%0.9490%额定110V/10A99Vdc143Vdc010A（最大11A）0.5%0.5%0.1%输入过欠压保护告警关机，可恢复输出过压保护告警关机自锁，断电后可恢复输出过流保护恒流限压，可恢复输出短路保护告警恒流输出，可恢复模块过温保护告警关机，可恢复7.5Kg风冷2ZHR220

19、10-293%额定220V/10A198Vdc286Vdc010A（最大11A）11.5Kg自冷3ZHR11020-3额定110V/20A99Vdc143Vdc020A（最大22A）自冷4ZHR220200.9292%额定220V/20A198Vdc286Vdc020A（最大22A）15Kg风冷5ZHR11040额定110V/40A99Vdc143Vdc040A（最大44A）风冷6ZHR22010-4(ZHR11020-4)323475VAc三相三线50Hz10%0.9495%额定220V/10A198Vdc286Vdc010A（最大11A）最大限2600W输出0.2%0.3%0.1%缺相保护

20、半功率输出，告警，可恢复输出短路保护输出回缩50%额定电流告警恒流输出，可恢复其他同上9Kg自冷7ZHR22020-4(ZHR11040-4)额定220V/20A198Vdc286Vdc020A（最大22A）最大限5800W输出10.5Kg风冷3.3充电模块执行标准本节所涉及的高频开关充电模块执行国家电力行业的DL/T 7812001标准。3.4智能型风冷式充电模块本节所介绍的充电模块是智能型风冷式电力用高频开关整流模块，包括： ZHR11020-2、ZHR22020、ZHR11040三种模块。3.4.1基本工作原理原理框图如图3-1所示。采用三相三线制交流平衡输入，无中线电流损耗，并可以彻底

21、消除因中线零点漂移引起相电压过高的隐患。交流电源输入后，首先经防雷处理和二级EMI滤波电路。该部分电路可以有效吸收雷击残压和电网尖峰，保证模块后级电路的安全。三相交流电经整流和无源PFC后转换成高压直流电，经全桥PWM逆变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，成为稳定可控的直流电输出。缓启动控制整流滤波过、欠压检测三相交流电输入尖峰吸收浪涌抑制EMI滤波全桥逆变过流检测主控制板PWM控制、均流、监控CPU、保护电路、隔离驱动高频变压器直流电输出EMI滤波采样反馈过压检测全桥高频整流及LC平波图3-1 智能型风冷系列电力用充电模块原理框图3.4.2性能特点l 交流输入电压范围

22、宽，适用于恶劣电网情况。l 模块内部具有多种保护功能。l 采用电压、电流双环控制 模块控制采用了电流环（平均电流环、峰值电流环）、电压环双环反馈系统，具有较高的动态响应速度和系统稳定性。l 内置16位CPU芯片，实现模块智能化，具有RS485通信口和“四遥”功能，并提供开关机输入和故障告警输出干节点。通过RS485通信接口，可实现监控系统对模块的“四遥” ：遥控-模块开/关机；遥调-调节模块输出电压及限流值；遥测-监控系统可测量模块输出电压、电流值和温度；遥信-监控系统可得到模块的开/关机，及各种故障状态等信号。l 具有自主均流技术，使模块之间的均流不平衡度控制在3%以内。l 智能温控风扇，延

23、长了风扇寿命。l 采用新型电力插座，模块内置防反充二极管，使充电模块可带电热插拔，便于使用维护。3.4.3主要功能l 调节控制方式模块内置CPU芯片，采用数字控制方式，模块提供RS485通讯接口，依靠RS485接口，可直接与系统监控系统连接，实现数字通讯。系统监控系统的电压（或电流）调节信号，通过RS485总线，传递到模块内部的CPU芯片，经过程序运算，经D/A转换后调节控制脉冲，使模块输出电压（或电流）按系统监控系统的指令值变化。注意模块的输出电压整定值在产品出厂时已设定为230Vdc(或115Vdc)，如无特殊情况请不要调节。l 模块地址模块与系统监控系统可直接通讯，而监控系统是依据模块地

24、址信号来识别需要调节或控制的模块。模块提供了6位地址信号，用于最多控制或调节64个充电模块。l 综合故障接点当模块发生（如输入欠压/过压、输出过压、输出短路、模块过温等）故障时，所有的故障采样信号送到内部CPU处理后，统一送出综合故障接点（无源接点）。接点闭合，表明有故障发生。l 均流模块采用自主均流技术，多个模块可并机工作。任一模块发生故障退出运行，其他模块仍可继续并机工作；该模块修复后，也可随时投入运行。模块间自主均流不受系统监控系统存在与否的影响。l 短路保护模块输出端外部发生短路时，模块输出电流恒定，输出电压为零，能有效防止外部短路对模块造成的损害，避免事故的进一步扩大。l 保护自动恢

25、复模块内部有完善的保护功能。当（输入过压/欠压、输出过流、模块过温、输出短路等）故障消除后，保护解除，模块自动恢复工作。当输出过压故障排除后，重新开机即可恢复运行。l 模块状态指示 模块状态指示灯有3个，分别是“NORM” 模块输出状态指示、“FAIL” 模块故障指示灯、“COMM” 模块通讯指示灯。3.4.4模块的外形与安装尺寸模块ZHR11010-2的外形尺寸（见图3-2）。模块的箱体尺寸（高宽深）为：208 mm145 mm330mm。模块前面板厚度2 mm，加上后面板的接线端子，模块的总深度为：345mm。模块的面板尺寸（高宽）为：240 mm155mm。模块安装的开孔尺寸（高宽）为：

26、 210 mm147mm；模块固定孔距为：226mm，孔径为：6 mm10mm长孔。模块ZHR22020与ZHR11040的箱体尺寸（高宽深）（见图3-3）为：110 mm500 mm351.5mm。加上后面板的接线端子，模块的总深度为：368.5mm。模块的面板尺寸（高宽）为：119 mm550mm。模块安装的开孔尺寸为：（高宽）：112 mm504mm；模块固定孔位（高宽）为：100 mm530mm，孔径为：7mm11mm长孔，4孔。图3-2 ZHR11010-2模块外形尺寸图3-3 ZHR22020、ZHR11040模块外形尺寸3.4.4.1智能型风冷系列充电模块前面板（见图3-4）图3

27、-4 ZHR22010-2、ZHR11010-2与ZHR11020-2模块前面板示图图3-4中：l 模块型号 本节涉及的充电模块型号： ZHR11010-2。l 模块安装定位孔 用于安装和固定模块。l 模块拉手 方便模块插拔的塑料拉手。只要将拉手从孔内翻出，就可用手拉动模块前后移动。l 模块散热风道 模块内部散热用通风口。l 模块状态指示 “NORM”指示灯点亮时，模块正常输出，不亮时无正常输出。“FAIL”指示灯点亮时，模块有故障发生，不亮时模块工作正常。“COMM”指示灯闪烁时，模块正在接收监控模块传来的数据和控制命令；“COMM”指示灯常亮时，模块正在向监控模块发送数据；“COMM”指示

28、灯不亮时，模块和监控间没有通讯。3.4.4.2智能型风冷系列充电模块后背板（见图3-5） 图3-5 ZHR11010-2模块后背板示图图3-5中：l 散热风道用于模块散热风扇的防护，防止异物掉入模块内部。l 引线端子（见图3-6）系29针的接线端子。它将所有的交流输入、直流输出及控制信号线集中在一个端子上，方便引线。各接线端子的定义详见表3-2。图3-6 引线端子后视图表3-2 充电模块后背板接线端子定义一览表端 子定 义部分编号代号ZHR11010-2ZHR22010-3ZHR11020-3ZHR22020ZHR11040备 注功率部分29VO+直流输出端（+）直流输出端(+)28VO+空脚

29、27VO-空脚直流输出端(-)长针，避免热插拔打火26VO-直流输出端（-）控制部分25IBS模块间自主均流控制线（-）24模块间自主均流控制线（+）23ALM模块综合故障无源常开接点输出模块故障时接点闭合2217IO0低位高位 模块的组地址编号 16IO115IO214IO313IO4模块的组内地址编号12IO511FSGND模块本机地址信号的参考地10空脚9空脚8空脚7空脚6RS485ARS-485通讯信号5RS485B功率部分4L1交流输入端（相线）3L2交流输入端（相线）2L3交流输入端（相线）1PE屏蔽接地线3.4.4.3 ZHR22020、ZHR11040 大功率充电模块前面板（见

30、图3-7）图3-7 ZHR22020、ZHR11040模块前面板示意图图3-7中：l 模块型号 本节涉及的模块型号包括：ZHR22020、ZHR11040。l 模块状态指示灯 （同3.4.5.2）l 模块拉手 方便模块插拔的塑料拉手。只要将拉手从孔内翻出，就可用手拉动模块前后移动。注意不能用此拉手提携模块！l 进风口 模块内部散热用通风口，不能堵塞。l 电源开关系三相交流电网电源的进线开关。为带过电流脱扣的小型断路器，当发生三相交流电流过电流时，电源开关可自动断开。当充电模块发生内部故障而形成三相交流电流过大，而使电源开关自动脱扣。电源开关自动脱扣后，由于模块自身没有供电电源，面板上的“故障“

31、指示灯也会熄灭。因此，如果电源开关是自动脱扣，表明模块有故障存在。这时如果人为的再次合上，会使原本有故障的模块产生严重后果。如果是人为断开电源开关，则不会有上述问题，可以再次合上。注意当电源开关自动脱扣时，严禁再次合上！3.4.4.4 ZHR22020、ZHR11040大功率充电模块后背板（见图3-8） 图3-8 ZHR22020、ZHR11040模块后背板示意图图3-8中：l 散热风道用于模块散热风扇的防护。l 引线端子（见图3-6）系29针的接线端子。它将所有的交流输入、直流输出及控制信号线集中在一个端子上，方便引线。各接线端子的定义详见表3-2。3.5智能型自冷式充电模块本节所介绍的智能

32、型自冷式电力用高频开关充电模块包括：ZHR22010-3、ZHR11020-3该系列充电模块采用了三电平移相控制软开关技术，主电路采用了含有中恒最新专利技术的直-直功率变换器，使整机效率提高，电磁干扰减少。3.5.1性能特点l 交流输入电压范围宽，适用于恶劣电网情况。l 模块内部具有多种保护功能。l 采用最新的全桥移相软开关PWM专利技术，降低了开关管电压应力和电磁干扰，降低了损耗，提高了整机效率，整机效率达到94%以上。l 内置CPU芯片，实现模块智能化，具有RS485通信口和“四遥”功能，并提供开关机输入和故障告警输出干节点。通过RS485通信接口，可实现监控系统对模块的“四遥”：遥控-模

33、块开/关机；遥调-模块输出电压及限流值；遥测-模块输出电压、电流值和温度；遥信-监控系统可得到模块的开/关机，及各种故障状态等信号。l 具有自主均流功能，使模块之间的均流不平衡度控制在3%以内。l 采用新型电力插座，模块内置防反充二极管，使充电模块可带电热插拔，便于使用维护。3.5.2主要功能l 调节控制方式模块内置CPU芯片，采用数字控制方式，模块提供RS485通讯接口，依靠RS485接口，可直接与系统监控系统连接，实现数字通讯。系统监控系统的电压（或电流）调节信号，通过RS485总线，传递到模块内部的CPU芯片，经过程序运算，经D/A转换后调节控制脉冲，使模块输出电压（或电流）按系统监控系

34、统的指令值变化。注意模块的输出电压整定值在产品出厂时已设定为230Vdc(或115Vdc)，如无特殊情况请不要调节。l 模块地址模块与系统监控系统可直接通讯，而监控系统是依据模块地址信号来识别需要调节或控制的模块。模块提供了6位地址信号，用于最多控制或调节64个充电模块。l 综合故障接点当模块发生故障（如输入欠压/过压、输出过压、输出短路、模块过温等）时，所有的故障采样信号送到内部CPU处理后，统一送出综合故障接点（无源接点）。接点闭合，表明有故障发生。l 均流模块采用自主均流技术，多个模块可并机工作。任一模块发生故障退出运行，其他模块仍可继续并机工作；该模块修复后，也可随时投入运行。模块间的

35、自主均流不受系统监控系统的存在与否的影响。l 短路保护模块输出端外部发生短路时，模块输出电流恒定，输出电压为零，能有效防止外部短路对模块造成的损害，避免事故的进一步扩大。l 保护自动恢复模块内部有完善的保护功能。当故障（输入过压/欠压、输入缺相、输出过流、模块过温、输出短路等）消除后，保护解除，模块自动恢复工作。当输出过压故障排除后，重新开机即可恢复运行。l 模块状态指示3.5.3模块的外形与安装尺寸模块ZHR22010-3、ZHR11020-3的外形尺寸一致（见图3-9）。模块的箱体尺寸（高宽深）为：264 mm131.5 mm390mm。模块前面板厚度2 mm，加上后面板的接线端子，模块的

36、总深度为：405mm。模块的面板尺寸（高宽）为：296 mm155mm。模块安装的开孔尺寸（高宽）为：266 mm133mm；模块固定孔距为：282mm，孔径为：6 mm10mm长孔。图3-9 ZHR22010-3、 ZHR11020-3模块外形尺寸3.5.3.1智能型自冷系列充电模块前面板（见图3-10）图3-10 ZHR22010-3、 ZHR11020-3模块前面板示意图图3-10中：l 模块型号本节所涉及的模块型号包括：ZHR22010-3、ZHR11020-3l 模块安装定位孔 用于安装和固定模块。l 模块拉手方便模块插拔的塑料拉手。只要将拉手从孔内翻出，就可用手拉动模块前后移动。l

37、 散热风道 模块内部散热通风道口。l 模块状态指示（同3.4.5.2）3.5.3.2 智能型自冷系列充电模块后背板（见图3-11）图3-11 ZHR22010-3、 ZHR11020-3模块后背板示意图图3-11中：l 引线端子（见图3-6）系29针的接线端子。它将所有的交流输入、直流输出及控制信号线集中在一个端子上，方便引线。各接线端子的定义详见表3-2。3.6 新智能型自冷式及风冷式充电模块3.6.1 简介ZHR4系列高频开关充电模块是本公司专为电力直流电源应用而研发、生产的第三代产品。采用了国际先进的全软开关控制技术，具有智能化、高可靠性、高效率、高功率密度、低电磁干扰等特点。 3.6.

38、2 优点l 交流输入电压范围宽，适用于恶劣电网情况；l 模块具有输入过压/欠压、输入缺相、输出过流、输出短路、模块过热等完善的保护功能；l 采用最新全桥移相软开关PWM技术, 克服了传统全桥移相电路环流损耗大、副边二极管工作条件恶劣的缺点，副边二极管实现了软恢复，使模块在很宽的输入电压范围和负载范围都能获得较高的效率，整机最高效率接近95%，电磁干扰也大大降低，体积重量大大减小；l 软件均流和硬件均流相结合，监控正常时采用软件均流方式，无监控和监控故障时采用硬件自主均流，均流抗干扰能力更强，使模块之间的均流不平衡度控制在3%以内；l 模块可带电热插拔，便于使用维护；l 改进的散热设计，散热分布

39、更均匀；l 采用较完善的电路板防尘、防潮处理；l 主要元器件采用国际名牌产品，整机经过严格的测试和满负荷热老化筛选，有效地提高了模块的可靠性。3.6.3 功能l 通讯方式模块具有485通讯接口，控制主芯片通过485接收系统监控的遥控（开/关机）、遥调（输出电压/输出限流）命令以及均流信号，同时发回模块的各种状态信号和工作参数实现遥信和遥测功能。l 模块地址每个模块都有独立ID，监控自动识别，根据配置情况，在监控系统中进行分组。l 干接点当模块发生（如输入欠压/过压、输出过压、输出短路、模块过温等）故障时，所有的故障采样信号送到内部CPU处理后，统一送出综合故障接点（无源接点）。模块正常时接点断

40、开，有故障时接点闭合。l 均流方式硬件自主均流或软件均流，由出厂设定。l 短路保护模块输出端外部发生短路时，模块输出电流40%额定电流，输出电压为零，能有效防止外部短路对模块造成的损害，避免事故的进一步扩大。l 保护情况模块内部有完善的保护功能。当（输入过压/欠压、输出过流、模块过温、输出短路等）故障消除后，保护解除，模块自动恢复工作。当输出过压故障排除后，重新开机即可恢复运行。l 指示灯说明ZHR-4模块三个指示灯的名称及其表达的含义如下：“PWR”电源指示灯，正常时指示灯亮，通信时指示灯闪烁；“PRT”一般故障告警，指示灯亮时表示存在非严重故障告警；“FAIL”严重故障告警，指示灯亮时表示

41、存在短路、输出过压等严重故障告警。3.6.4 模块前面板新智能型自冷式充电模块和新智能型风冷式充电模块的前面板基本一致（编号除外）。模块前面板有三个指示灯和一个大手柄（如图3-12所示），按“PUSH”处，手柄弹出，可用手拉或提模块，当需要手柄复位时，再按一次“PUSH”即可。电源状态灯电压、电流显示表头PWR一般故障告警灯FALPRTZHR22010-4模块把手严重故障告警灯图3-12 ZHR22010-4模块前面板3.6.5模块的输入输出接口模块的输入输出接口在模块的后面板上，采用专用热插拔电源连接器，如图3-13、图3-14所示：1 - 输出正V0+，长针；3、4 - 输出负V0-，3为

42、热插拔长针；6、7 - 均流母线SH-、SH+；11、12 - C485通讯线485A，485B；14、16、18 - 三相输入交流电A、B、C；21 - 机壳地；其他引脚为保留。 图3-13 ZHR22010-4、ZHR11020-4模块的输入输出接口1、2 - 输出正V0+，1为长针；3、4、15 - 输出负V0-，15为热插拔长针；6、7 - 均流母线SH-、SH+；11、12 - C485通讯线485A，485B；14、16、18 - 三相输入交流电A、B、C；21 - 机壳地；其他引脚为保留。图3-14 ZHR22020-4、ZHR11040-4模块的输入输出接口3.6.6模块的外形

43、及安装尺寸 外形尺寸（高宽深）：224mm104mm376mm ( ZHR22010-4,ZHR11020-4);224mm128mm376mm ( ZHR22020-4,ZHR11040-4)3.7模块安装及开通前检查3.7.1安装模块将模块从包装塑料袋中取出，放入屏柜中的对应位置。安装模块时，将模块缓缓推入，位置对准，并注意观察模块插头和屏柜上的插座是否接触良好。注意由于充电模块为一体化热插拔式设计，如果电源插头与屏柜间的连接有误，会导致模块功能异常。3.7.2接线连接屏柜上监控系统和其他部件的接线。连接屏柜的三相交流进线和其他控制信号。连线必须拧紧或接插到位。三相交流线无相序之分。但直流

44、输入、输出线正负极性必须正确连接。3.7.3检查连好接线后，应严格按设计要求，再仔细检查一遍。保证接线的正确、可靠，无松动。有条件的情况下，可以让其他的安装工程师来检查，更有利于保证接线的正确。3.8开通、调试3.8.1 初次上电调试首先断开电池组和各路馈电开关，使模块处于空载状态。模块在空载条件下开机，检查输入输出电压是否正常。有条件的场合，可以接入假负载（电阻性负载），观察模块在一定负载时的工作状态。通常应先接入小的负载电流作试验。3.8.2 模块通电正常后，即可接入蓄电池组在接入电池前，应先测量电池组的电压，并将模块的输出电压值调整到接近电池组的电压值。关闭电源，将电池组的正、负两端与直

45、流系统馈电的正、负极对应连线接好。3.8.3 电池充放电试验电池组接入后，要进行电池容量测试与电池活化试验，同时也考核了充电模块的功能。按电池厂家的要求，在控制器中设置好相关参数，如均充电压、浮充电压等，然后开始试验。 如果是风扇冷却式充电模块，带上负载电流后，模块温度上升风扇会转动。并且温度越高，转速越快。注意风扇冷却方式的充电模块，风扇采用温控设计，转速随模块内部温度变化而变化。当空载或负载很轻时，模块内部温度不高，风扇可能停转，这是正常现象。3.9安装、调试及使用中应注意的事项3.9.1 充电模块的输出电压在出厂时己设定，一般情况下请不要重新调整。3.9.2 各种充电模块在安装和调试的插

46、拔中，切不可急躁，应对准位置，沿着引导槽缓缓推入或拔出。模块推入过程中，如感觉有异物顶住而使模块不能推到位，则不可强行再推，应检查是否有杂物或插针有弯曲。3.9.3 并机口的连接线会影响均流，因此模块的并机线必须可靠连接。3.9.4 所有接线端子要拧紧，以免接触不良，引起打火。3.9.5 接线时请严格注意输入、输出的正负极性，以防接反而损坏模块。3.9.6 风冷充电模块，必须保持模块的散热风道通畅。注意风扇的进口和出口处不能堵物。如果工作环境灰尘较多，则应定期清洁通风口。清洁充电模块必须在模块停电状态下进行，希望在具有专业技术资格的人士指导下进行操作。3.9.7 自冷充电模块组屏时，在模块的下

47、方及上方，必须留出一定空间，保证空气流畅。特别注意其散热器的上、下方空间不能堵物。注意采用自冷充电模块组屏时，模块上、下方留出的空间高度（H）必须大于180mm，以保证充电模块的良好散热!参见图3-15、图3-16 图3-15 自冷系列充电模块组屏安装示意图 为保证形成自然冷却的风道，在模块组屏时，上方放置导风板，使热风能沿着导风板排出，如图3-16所示。图3-16中的箭头示意冷、热空气流向。导风板的向上倾斜角度须大于15，以保证热空气能沿导风板可靠散出。倾斜角度越大，越有利于导风板的导出热风效果。因此条件允许时应尽可能使导风板倾斜角度增大。图3-16 自冷式充电模块导风板安装示意图3.10充

48、电模块常见异常情况处理当您使用的模块出现异常情况时，请先按下表进行检查，并排除故障。如遇难以解决的问题，请与我公司用户服务中心联系。表3-3 充电模块常见故障原因分析、处理表序号现 象 描 述原 因 分 析处 理 方 法1模块无输出1、电源未输入2、输入过、欠压保护3、输出过压保护4、模块插头与屏柜插座接触不良1、检查输入电源2、检查输入电源电压3、检查输出电压4、检查接插件2模块有时有输出有时无输出1、过温保护1、减轻负载或降低环境温度2、检查屏柜上的导风板安装是否适当3模块内散热风扇不转1、负载轻或空载2、风扇故障1、正常状态2、更换风扇4模块故障灯亮1、模块处于过温保护状态2、模块处于输

49、入保护状态3、未开机4、输出故障5、风扇故障1、按上述第2项处理2、交流有过欠压、或缺相现象3、正常关机时故障灯应亮4、输出过压或短路5、按上述第3项处理说明：风扇为风冷模块所特有。第四章 监控系统 监控系统是直流操作电源的另一个核心部件，由一个主监控与若干个子监控组成。本说明书介绍的由ZHM02、ZHM05主监控与子监控组成的监控系统应用了当前最新的微机控制技术，模块化设计，配有标准RS-485、 RS-232或以太网接口，可方便地实现与厂站综合自动化系统的对接，是目前变电站实现无人值守的理想选择，并在电力系统、铁道、工矿企业等得到广泛应用。4.1主监控和子监控型号说明主监控型号说明ZH M

50、 次系列号主系列号主监控器中恒子监控型号说明 B 系列号BOX，盒子特征符号，23位4.2监控系统产品简介表4-1 主监控一览表序号型号规格功 能 简 介备 注1ZHM02-2采用320240点阵触摸屏，控制32个充电模块，同时管理2组电池，智能电池充电管理，带电池温度补偿，具有上位机RS232或RS485接口2ZHM057寸真彩触摸屏，嵌入式安装；可以控制32个以上充电模块，管理2组电池充电放电，带电池温度补偿，绝缘监测，馈线监控；具有上位机RS232或RS485接口，网络接口，多种协议实现4遥功能表4-2 子监控盒一览表名称型号规格英文命称功能绝缘主控盒IMB01Insulation Ma

51、in Box与MLSB01配合使用绝缘主控盒IMB02Insulation Main Box支持与单路漏电流采样盒通信,盒内没有平衡电阻多路漏电流采样盒MLSB01Multi-channel Leakage Current Sample Box 采集10路漏电流传感器的信号电池电压采样盒BVSB02Battery Voltage Sample Box采样10节电池电压交流配电单元盒ACDB01AC Distribution BOX3相4线接法，只采样两路电压，具有切换功能直流采样盒DCSB01DC Sample Box5路电压，5路电流采样 无源开入盒PSIB01Passive Switch

52、Input Box10路开关量输入有源开入盒ASIB01Active Switch Input Box无源开出盒PSOB01Passive Switch Output Box8路无源开关信号输出单路智能漏电流采样盒SLSB01Single channel Leakage Current Sample 采样一路馈线漏电流Box 交流配电单元盒ACDB02AC Distribution Box三相四线/三线电压采样、切换、1路电流采样、金属壳、通讯与ACDB01不兼容、控制与通讯/采样采取隔离多路温度采集盒MTSB01Multi-channel Temperature Sample Box 可以外

53、接12个TSP01温度传感器探头TSP01Temperature Sensor ProbeLM335，2线，带外壳，模拟调节平衡电阻盒BRB01Balance Resistance Box绝缘检测使用4.3工作原理介绍监控系统是电力操作电源系统的控制和管理中心，其主要任务是：对直流电源系统中各功能单元和蓄电池进行长期自动监测，获取其中的各种运行参数和状态，并根据测量数据及运行状态进行实时处理，以此为依据对系统进行控制，实现电源系统的全自动精确管理，保证其工作的连续性、安全性和可靠性。本说明书中的监控系统具有“遥测、遥信、遥控、遥调”四遥功能，满足电厂自动化和电力系统无人值守变电站的要求；配有标

54、准串行接口和网络接口，可纳入电站自动化系统。4.3.1监控系统组成厂站后台监控直流主监控电 池 放 电 单 元故 障 告 警 单 元直 流 馈 线 单 元绝 缘 巡 检 单 元电 池 巡 检 单 元充电模 块 单 元直 流 采 样 单 元交 流 配 电 单 元图4-1监控系统基本结构框图监控系统由主监控和多个子功能监控单元组成，采用模块式集散结构，单元功能相对独立，单元故障不会在系统中扩散，提高了监控系统的工作可靠性。监控系统采用三级控制管理结构，如图4-1所示，最高一层为计算机监控后台，通过通讯接口和本监控系统连接；第二级为本系统的主监控；监控系统的底层由交流配电单元、充电模块单元、直流采样单元、电池巡检单元等子监控构成。主监控通过通讯接口（RS485等）与交流配电单元、充电模块单元、直流采样单元、电池巡检单元等子监控相连接。这些基本单元负责监测各部分的运行参数和工作状态，执行从主监控发出的控制命令，是整个监控系统的基础。4.3.2智能蓄电池充电管理