当前我国电力LTY22005直流屏模块系统使用的直流系统大部分采用传统的全桥软开关技术,它确实在相当程度上改善了电源的可靠性、效率、电磁干扰(EMI)三大基本功能,但也存在诸多不足和遗憾,如:它的软开关可惜不是完整意义上的:重载占空比丢失降低输出能力,环流损耗降低效率;工作电流和硬开关PWM一样呈脉冲形态,导致电磁干扰;主控环依然是落后的单环电压控制方式等等,这都制约了电源三大基本性能的提高。使得模块的效率、纹波、电磁辐射、热辐射、噪声等方面不尽人意。
我公司研制开发的FX系列智能化操作电源,是专为电力系统研发的新型“四遥” 高频开关整流模块。模块采用的“谐振电压型双环控制的谐振开关电源技术”,其特点是开关频率是从120K—27K之间随着负载增大而变化,真正实现了全负载范围内软开关技术,压缩谐振电路的工作频带宽度以提高其可靠性,电流波形为纯正弦波,谐波干扰极小,变压器损耗也小,没有更高的高频谐波。
它可靠性,几无损坏!它效率,损耗仅相当于常规技术50%!它电磁干扰低,杂散干扰优于国际一、两个数量级!它体积小重量轻,结构极其简洁!
二、系统性能特点
l 模块化设计,N+1热备,可平滑扩容。
l 监控功能,高智能化,采用三位数码显示功能,声光告警。
l 全智能设计,对系统的各组成部分:交流配电、整流模块、直流馈电实现全参数本地及远端监控;主要监控量有:模块的开/关机、充电方式、输出电压调节、输出限流点整定、双路交流自动切换、电池自动管理。
l 监控系统配有标准RS—485接口,方便接入自动化系统,实现“四遥”及无人值守。
l 对蓄电池自动管理及自动维护保养:实时监测蓄电池组的端电压,充、放电电流,自动控制均、浮充以及定期维护性均充。
l 具有电池温度补偿功能。
l 模块可带电插拔,更换方便。
三、模块的主要特点
l 效率高,模块效率可达到94%~95%。
l 重量轻,220V/5A、110V/10A自冷模块仅为7.5kg;220V/10A、110V/20A自冷模块仅为9kg;220V/20A、110V/40A自冷模块仅为17kg;220V/30A、220V/40A风冷模块仅为19kg
l 体积小,220V/5A、110V/10A ,220V/10A、110V/20A自冷模块外形尺寸仅为深325×高230×宽130mm;
220V/20A、110V/40A自冷模块外形尺寸仅为深403×高315×宽144mm;
220V/30A、2200V/40A风冷模块外形尺寸仅为深415×高303×宽136mm;
l 采用“三相无源功率因数校正电路”,输入无中线,功率因数可达0.95。
l 采用隔离自主均流,并机不均流度<±3%,可保证二十台以上模块良好并机。
l 模块内置直流输出隔离二极管,用户无需外设。
l 模块具有RS—485接口,采用三位数码显示功能,键盘操作,人机界面友好,具有通信,数据显示,数据校准,均浮充转换,过流和故障报警等功能。
四、模块的主要功能
一、保护功能
l 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,我公司的智能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±5V或者160V±3V。
l 输出限流保护:每个模块的输出功率受到限制,输出电流不能增大,因此每个模块输出电流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。
l 短路保护:本模块采用回缩下垂限流方式,模块输出特性如图1-1,输出短路时模块在瞬间把输出电压拉低到零,限制短路电流在额定输出电流的15%以下,此时模块输出功率很小(几十瓦),以达到保护模块和用电设备的目的。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。
l 模块并联保护:每个模块内部均有并联保护电路,保证故障模块自动退出系统,而不影响其它正常模块工作。模块并机出示意图如图1-2
l 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,模块检测散热器温度超过85℃时自动关机保护,温度降低到75℃时模块自动启动。
l 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。
二、测量功能
测量模块输出电压和电流以及模块的工作状态,并通过三位数码显示功能显示,使用者可以直观方便的了解模块和系统工作状态。
三、故障报警功能
在模块出现故障时模块会发出声光报警,同时三位数码显示功能显示故障信息,用户能方便的对模块故障定位,便于及时排除故障。
四、设置功能
l 模块输出电压设置:通过数码显示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。
l 无级限流:通过监控系统可在10% - 100%额定电流内任意设置限流点,限流点通过数码显示和按键设置,根据模块母线设置、输出限流等参数确定模块输出限流。
l 状态控制:可控制模块的开/关机、均/浮充电压转换。
五、校准功能
l 模块电压显示校准:通过数码管和按键校准模块电压显示;操作方法见“模块操作说明”。
l 模块电流显示校准:通过数码管和按键校准模块电流显示;操作方法见“模块操作说明”。
l 模块输出电压校准:通过数码管和按键校准模块输出电压;操作方法见“模块操作说明”。
l 模块输出限流校准:通过数码管和按键校准模块输出限流;操作方法见“模块操作说明”。
六、通讯功能:
模块通过RS-485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。
五、技术指标
型号
项目
22005-2
22010-2
22020-2
22030-2
22040-2
输出电流(A)
5
10
20
30
40
功率(KW)
1.5
3
6
9
12
重量(kg)
7.5
9
17
19
19
冷却方式
自然冷却
强制风冷
内部散热器温升
≤30℃
≤20℃
输入电压
范围(VAC)
小值
323
典型值
380
大值
475
输出可调范
围(VDC)
小值
190
典型值
230
大值
300
稳压精度
±0.5%
稳流精度
±1%
输入功率因数
≥0.93
充电机效率(效率)
≥95%
大可闻噪声(dB)
50
存储温度(℃)
小值
-40
典型值
25
大值
60
工作环境温度(℃)
小值
-10
典型值
25
大值
40
并机不均流度
±3%
启动延时(秒)
3
纹波系数
≤0.2%
负载等级
Ⅰ级(100%)的额定输出电流时连续工作
自动限流特性
输出电流超过输出限流设定值时,恒流输出,输出电流不会增大
输出过压保护
输出电压超过320±5VDC自动停止输出,以防损坏设备
输出短路保护特性
输出短路时,模块自行保护,以防损坏, 排除故障可自动恢复工作。
注:稳压精度不包含内置隔离二极管的影响。
FX220V系列智能模块特点及技术参数
FX110V系列智能模块特点及技术参数
型号
项目
11010-2
11020-2
11040-2
输出电流(A)
10
20
40
功率(KW)
1.5
3
6
重量(kg)
7.5
9
17
冷却方式
自然冷却
内部散热器温升
≤30℃
输入电压
范围(VAC)
小值
323
典型值
380
大值
475
输出可调范
围(VDC)
小值
95
典型值
110
大值
150
稳压精度
±0.5%
稳流精度
±1%
输入功率因数
≥0.93
充电机效率(效率)
≥95%
大可闻噪声(dB)
50
存储温度(℃)
小值
-40
典型值
25
大值
60
工作环境温度(℃)
小值
-10
典型值
25
大值
40
并机不均流度
±3%
启动延时(秒)
3
纹波系数
≤0.2%
负载等级
Ⅰ级(100%)的额定输出电流时连续工作
自动限流特性
输出电流超过设定限流值时,恒流输出,输出电流不会增大
输出过压保护
输出电压超过160±3VDC自动停止输出,以防损坏设备
输出短路保护特性
输出短路时,模块自行保护,以防损坏, 排除故障可自动恢复工作。
注:稳压精度不包含内置隔离二极管的影响。