1) 概述
为节约资金与时间这次大修及技术升级在原有设备基础上改造，拆掉老的设备进行更换新装置，方案优点是：屏体开孔及接线不用改动，直接更换装置即可，监控系统通信可以直接接入原来通信系统。 2）设备规范
GB/T14549 电能质量 公用电网谐波
GB/T3859.1-1993 半导体整流器基本要求规定
GB/T7261-1987 继电器及继电器保护装置基本实验方法 GB/17478-1998 低压直流设备的特性及安全要求
GB50171-92电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规定 GB50065-1994交流电气装置的接地设计规范 DL/T5137-2001电测量及电能计量装置设计技术规程 DL/T5004-2004电力工程直流系统设计技术规程 DL/T 459电力系统直流电源柜订货技术条件 DL/T 856-2004电力用直流电源监控装置 DL/T781电力用高频开关整流模块
DL/T5136-2001火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程 JB/T 5777.4-2000电力系统直流电源设备通用技术条件及安全要求 DL/T719-2000远动设备及系统 第五部份：传输规约基本远动任务配套标准 DL5003-1991电力系统调度自动化设计技术规程 ZBK45017-90《电力系统用直流屏通用技术条件》。
LS（W）30-40-JT《电力系统用微机控制直流电源柜技术条件》 DL/T637-1997《阀控式密封铅酸蓄电池定货技术条件》 DL479-92《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》
《电力操作电源安全规范和EMC的要求》
GB50260-96《电力设施抗震设计规范》 3）基本功能
（1） 测量三相交流电压、合母电压、充电电流、放电电流、环境温度、蓄电池组电压、控母电
压、母线对地电阻、输出电压、输出电流等。
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（2） 交流回路：交流过压、欠压、失电、缺相； （3） 合闸回路：合闸母线过电压、欠电压；
（4） 馈电回路：控制母线过电压、欠电压；电池过充、母线绝缘降低、整流模块故障等。 （5） 系统充电状态转换，充电装置开机、关机；手动状态下整流模块的备机、运行等。 （6）均充电压、浮充电压、均充电流、转换电流、倒计时定时间、最大充电时间、浮充时间及告警限设定等。 4）直流系统技术指标
输入电压范围： AC320～456V 频 率: 50Hz 高频开关频率： 20～300kHz。 充电机稳压精度： 〈 0.5％ 充电机稳流精度： 〈 0.5％ 纹 波 系 数： 〈 0.1％
效 率： 〉92％ 输 出 电 压： DC185～291V 过 压 定 值： 242V3％ 欠 压 定 值： 198V3％ 接 地 电 阻： 15K25KΩ
噪 音： 小于40dB （距离装置一米处） 冷 却 方 式： 风冷 防 护 等 级： ≥IP32 5）设备运行环境
海拔高度: 小于3000M 环境温度: -20℃ ~ +40℃ 相对湿度: 70% 地震烈度：7度 防护等级：≥IP32 6）CDJ-13G充电模块 6.1、模块功能特点
LCD汉字显示，模块工作状态和工作参数一目了然，通过RS485接口，在系统主监控工作
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时，模块接收主监控发出的工作参数，无主监控器时，可以在模块面板上方便的设置模块工作参数。
软件校准技术：传统模块参数整定都采用电位器整定，但存在固有缺陷，如电位器漂移问题以及现场调整不便等问题；我公司生产的模块采用软件校准技术，模块内部没有一个电位器，通过按键和LCD显示可以校准模块输出电压、输出限流、电压测量、电流测量，模块参数整定方便快捷。
自主均流技术：模块采用自主均流技术，模块间均流偏差小于3%；
ZVS软开关技术：为了使开关电源能够在高频下高效率地运行，我公司不断研究开发高频软开关技术，已开发成功ZVS边缘谐振技术，使开关过程损耗大为降低，从而进一步减小体积、减轻重量、极大提高模块性能。 6.1.1、ZVS软开关优点
开关损耗小
可实现高频化（极限頻率可做到1-2MHz）、开关过程在平滑状态下实现 恒频运行，谐波成份小 无吸收电路 电流、电压应力小
6.1.2、ZVS软开关基本原理
硬开关过程和软开关开关过程比较如下图。
I I VDS VDS 硬开关过程 ZVS软开关过程
功率MOSFET损耗由三部分组成：开通损耗、关断损耗和导通损耗，硬开关在开关过程中电压和电流同时变化，即存在高压大电流的状态，此时损耗很大，一般需要加吸收电路减小开关损耗，另外在关断过程中，Vds会出现过冲，对功率管有较大的损害。
ZVS软开关开关过程中开通时Vds降到0V时电流上升，关断时电流降到0A时Vds上升，因而理论上无开关损耗，实际中Vds和电流变化有一定的重叠，但开关损耗和硬开关相比较大大降低。
ZVS软开关的电压和电流的变化平滑，VDS无过冲，因而输出谐波成份小、电磁干扰小。 6.2、模块技术指标 交流输入
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三相输入额定电压：380V，50HZ。 电压变化范围：323V-437V。 频率变化范围：50HZ±10%。 直流输出
输出额定值： 10A/220V 输出电压范围：194V-291V
输出限流范围：(5%-100%)×额定电流 稳压精度：≤0.5% 稳流精度：≤0.5% 纹波系数：≤0.1%
转换效率：≥94%（满负荷输出）
动态响应：在20%负载跃变到80%负载时恢复时间≤200цS，超调≤±5% 可闻噪声：≤55db
工作环境温度：-20℃ -- 45℃ 绝缘
绝缘电阻：直流部分、交流部分与机壳之间相互施加500V/50HZ的交流电压，绝缘电阻>2M
Ω。
绝缘强度：交流部分与直流部分和机壳间，分别施加50HZ的2KV 的交流电压，一分钟无击
穿，无闪络。
模块四遥功能：
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。 结构外型：
模块尺寸：165x238x340(mm) 模块重量：7.5KG 6.3、模块工作原理
三相交流输入首先经防雷处理和EMI滤波。该部分电路可以有效吸收雷击残压和电网尖峰，保证模块后级电路的安全。
三相交流经整流和无源PFC后转换成高压直流电，经全桥PWM电路后转换为高频交流，再经高频变压器隔离降压后高频整流输出。
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。
模块监控完成模块参数设置、模块工作参数及状态的检测和显示、模块工作参数校准,完成模块和主监控器之间的通讯，实现“四遥”功能。
模块采用无源PFC技术，功率因素达到0.9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94%。
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。
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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、输出限流控制；实现模块参数设置和模块参数校准；通过RS485通讯口实现“四遥”。
整流模块的原理框图
6.4、模块外形及开孔图
GND 直流输出- 交流输入~220V 直流输出+ 交流输入~220V
模块前面板 模块后面板 开孔图
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6.5、 模块功能说明 6.5.1、保护功能 输出过压保护：
输出电压过高对用电设备会造成灾难性事故，为杜绝此类情况发生，我公司的高频模块内有过压保护电路，出现过压后模块自动锁死，相应模块故障指示灯亮，故障模块自动退出工作而不影响整个系统正常运行；过压保护点设为320V±2V 。 输出限流保护
每个模块的输出功率受到限制，输出电流不能无限增大，因此每个模块输出电流最大限制为额定输出电流的1.05倍，如果超负荷，模块自动调低输出电压以保护模块。 短路保护
整流模块输出特性如下图，输出短路时模块在瞬间把输出电压拉低到零，限制短路电流在限流点之下，此时模块输出功率很小，以达到保护模块的目的。模块可长期工作在短路状态，不会损坏，排除故障后模块可自动恢复工作。
模块并联保护：
整流模块输出特性
I 输出短路 V 负载增大 每个模块内部均有并联保护电路，绝对保证故障模块自动退出系统，而不影响其它正常模块工作。模块并机输出示意图如下图所示。
过温保护
过温保护主要是保护大功率变流器件，这些器件的结温和电流过载能力均有安全极限值，正常工作情况下，系统设计留有足够余量，在一些特殊环境下，如环境温度过高、风机停转等情况下，模块检测散热器温度超过75℃时自动关机保护，温度降低到65℃时模块自动启动。
模块并机输出示意图
+ -
并联保护电路 并联保护电路 并联保护电路 整流模块1 整流模块2 ··· 整流模块N ？？？？？？设计有限公司(火力发电、新能源发电)乙级证书 第 6 页 共 25 页
过流保护
过流保护主要保护大功率变流器件，在变流的每一个周期，如果通过电流超过器件承受电流，关闭功率器件，达到保护功率器件的目的。过流保护可自动恢复。 6.5.2、测量功能
测量模块输出电压和电流以及模块的工作状态，并通过LCD显示，使用者可以直观方便的了解模块和系统工作状态。 6.5.3、故障报警功能
在模块出现故障时模块会发出声光报警，同时LCD上显示故障信息，用户能方便的对模块故障定位，便于及时排除故障。 6.5.4、 设置功能
模块输出电压设置
通过LCD和按键设置模块的输出电压；根据设置的模块工作母线、模块充电状态、浮充电
压、均充电压、控母输出电压等参数确定模块的输出电压。
无级限流
通过LCD和按键设置模块的输出电流，可以在额定电流的范围内任意设置限流点。 遥控功能
可遥控模块的开/关机、均/浮充电压转换。 地址设置 6.5.5、校准功能
模块输出电压测量校准
通过LCD和按键校准模块输出电压测量；操作方法见“8.3模块校准”。 模块输出电流测量校准
通过LCD和按键校准模块输出电流测量；操作方法见“8.3模块校准”。 模块输出电压控制校准
通过LCD和按键校准模块输出电压控制；操作方法见“8.3模块校准”。
6.5.6、通讯功能
模块通过RS485和主监控之间通讯，主监控通过通讯实现模块参数设置，采集模块 工作参数，控制模块工作状态。
6.6、 显示说明 6.6.1、键盘及显示说明
设置 -- 改变显示内容 ↑↓ -- 移动光标
+ - -- 改变设置值，校准调节 基本信息显示页：显示模块输出电压、 电流、开/关机状态、均充、浮充状态。 菜单及主要操作页： 按设置键进入菜单，移动光标 选择所需要操作的项目。
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设置 故障 通信 220.0 V 运行 10.0 A 浮充 设置 ◆ 运行 校准 均充 6.7、 参数设置页：
地址:02◆
浮充:242.0 V◆ 均充:253.8 V 浮充、均充电压设置 输出过压值设置
限流 : 10.0 A◆ 保存◆ 6.8、 测控校准页：
控制：220 V ◆ 保存 6.9、 故障信息显示页：
过温保护
6.10、操作流程：
设置 运行 ↑ ↓ 浮充 充电状态切换 运行状态切换 故障信息 ↑ ↓ 基本信息 设置 设置 ↑ ↓ 校准 ↑ ↓ 设置 系统校准 ↑↓ 保存 设置 参数设置 ↑↓ 保存 故障信息：过温保护、过压保护过流保护、过压报警 控制校准：通过“+”“—”键来调整模块的实际输出与控制
显示的电压相符
测量：220V ◆ 测量：8.1A
限流点设置
保存设置参数
测量校准：校准模块电压、电流显示与模块实际输出相符 模块地址的设置
过压: 270.0 V ◆ ？？？？？？设计有限公司(火力发电、新能源发电)乙级证书 第 8 页 共 25 页
6.11、 操作说明
6.11.1、开关机、均浮充操作：
进入菜单主操作页面，光标移动到相应位置，按设置键确认后改变当前状态。 6.11.2、模块参数设置：
地址设置：光标移到“地址”项，模块地址从1号开始连续编号，编号不能重复，重复会造成通讯故障，按“+、-”键改变模块地址。
浮充电压设置：光标移到“浮充”项，按“+、-”键改变浮充电压值；浮充电压不能大于合母过压值。
均充电压设置：光标移到“均充”项，按“+、-”键改变均充电压值；均充电压不能大于合母过压值。
限流设置：光标移到“限流”项，按“+、-”键改变限流设定值；合母限流值在1.0A – 10.0A可调 。
保存设置信息：光标移动到“保存”项，按“设置”键保存设置参数并退回到基本信息显示页；保存的数据在掉电后不丢失。
不保存返回：光标在除“保存”项任何位置，按“设置”键退回到基本信息显示页，此时参数修改无效，模块按原有参数运行。 6.11.3、模块校准：
*特别提示：做模块校准时应遵循先调控制、后调测量的顺序原则*
输出电压控制校准：光标移动到“电压控制校准”项，此时显示电压为当前模块设置工作电压，测量模块输出电压，按“+、-”键，模块输出电压会相应升降，显示不变，调节要求输出电压为显示电压，调节完成后移动光标到“保存”位置，按“设置”键保存。
输出电压测量校准：光标移动到“测量电压校准”项，测量实际输出电压，按“+、-”键调整显示值为实际测量值，移动光标到“保存”位置，按“设置”键保存。
输出电流测量校准：光标移动到“测量电流校准”项，测量实际输出电流（要求电流大于模块额定电流的50%），按“+、-”键调整显示值为实际测量值，移动光标到“保存”位置，按“设置”键保存。
不保存返回：光标在除“保存”项任何位置，按“设置”键退回到基本信息显示页，此时校准修改无效，模块按原有校准参数运行。 7）WJK-80监控系统
监控系统灵活的兼容了电源系统中的各种设备的检测与控制，系统主要包括主监控、交流检测、直流检测、开关量检测、电池巡检单元、绝缘检测单元，对于特殊的系统还可配置协议转换单元和数模转换单元；开关量最多可扩展30路；充电模块最多可控制32台；电池巡检最多可巡检2组120节电池的电池组；绝缘检测单元最多可扩展到8个单元共240回输出回路。对于特殊的模块可灵活选配协议转换单元和数模转换单元，如通信模块和逆变模块可根据情况配置协议转换单元，
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产品安装尺寸
考虑到客户的安装习惯和方便，本系统由两种结构组成，即主监控和检测单元，所有检测单元的外形尺寸和安装孔位都一致，而主监控则采用卡片式安装，用户只需在柜体的面板上开一个相应大小的长方形孔，将主监控放入其中，然后再反面拧紧卡片上的螺丝即可牢靠的固定于其上，请按给定尺寸开孔，无须留余量。
该图为早期产品替代品，型号与
原来型号相同，开孔与原来产品相同，
端子接线与原来相同，可直接替代，
订货是需要特殊指定。
8）技术服务、
厂家负责对现有设备进行安装更换，调试合格，监控接入现有监控系统。
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