基本介紹
- 中文名：一體化電源
- 外文名：lntegrated Power Supply Equipment
- 交流電源頻率：50Hz
- 穩流精度：≤±1%
一體化電源設備,主要技術性能,適用條件,主要性能要求,蓄電池,安裝說明,
一體化電源設備
lntegrated Power Supply Equipment
該組合方式是以直流電源為核心，直流電源與上述任意一種電源及一種以上電源所構成的組合體，均稱為一體化電源設備。
一體化電源的通用要求
1 直流電源
1．1主要技術參數
交流輸入額定電壓：三相四線380V。
交流電源頻率：50Hz。
直流輸出額定電壓：110V（110V直流電源系統）/ 220V（220V直流電源系統）。
穩流精度：≤±1%。
穩壓精度：≤±0.5%。
紋波係數：≤0.5%。
效率：≥90%。
噪聲：<55dB（距離裝置1m處）。
主要技術性能
直流電源系統接線：系統圖可參考附錄A。
蓄電池組數：2組。
蓄電池型式：閥控式密封鉛酸蓄電池。
蓄電池組容量：在300Ah、400Ah、500Ah、600Ah、700Ah、800Ah中選擇，具體見專用條款部分。
蓄電池個數：110V系統52隻，220V系統104隻。
高頻充電裝置數量：見專用條款。
直流電源系統應配備：總監控單元、110V高頻開關電源模組（110V直流電源系統）/220V高頻開關電源模組（220V直流電源系統）、48V通信電源模組、雷擊浪涌吸收器、儀表、電壓電流採集裝置、絕緣檢測裝置、蓄電池管理單元等。
具備C級防雷保護功能並帶有遙信報警信號。
應滿足在運行中兩段母線切換時不中斷供電的要求。切換過程中允許兩組蓄電池短時並聯運行。
兩段母線採用刀開關聯絡，每組蓄電池及充電裝置應分別接入不同母線段。正常運行時，充電裝置由兩段380V交流電源經廠家內置的交流電源自投裝置切換後供電，將交流整流為直流電後，通過雙投刀熔開關分別接入充電母線和饋電母線，另設蓄電池上母線刀熔開關。如果有公用充電裝置則輸出通過雙投刀熔開關分別接至兩組蓄電池。
直流電源系統開關應選用優質高分斷直流斷路器，上下級斷路器應滿足選擇性配合要求，各斷路器應配備跳閘報警觸點，一個站的直流斷路器原則上應選用同一製造廠系列產品。
蓄電池組等重要位置的熔斷器、開關應裝有輔助觸點，並引至端子排。
饋線開關帶報警及輔助信號觸點，有信號指示通斷狀態並配採集模組採集位置及跳閘信號，採集模組通過通信發信號到總監控單元。
直流主母線及接頭，應能滿足相關規範要求的通流能力，母線應有阻燃絕緣套管。
直流採用放射狀結構供電，嚴禁環路。
直流電源系統不設降壓裝置。
設備應滿足GB/T 17626關於電磁兼容、抗干擾的要求（具體項目為靜電放電抗擾度試驗、電快速瞬變脈衝群抗擾度試驗、浪涌（衝擊）抗擾度試驗、振盪波抗擾度試驗等）。
直流分電屏為雙電源進線，分別來自兩段母線。
直流饋電屏及直流分電屏上應裝設絕緣檢測裝置。
充電櫃（或主饋線櫃）應裝設專用的蓄電池放電試驗迴路。
直流分電櫃每面櫃內最少安裝48路的直流饋出開關，分別接於兩段直流母線匯流排上，具體路數見專用條款，饋出端子正負之間應加不少於1隻隔離端子。
直流主饋電櫃每面櫃內最多安裝36 路的直流饋出開關，具體路數見專用條款。
匯流排和主電路導線相序和顏色應符合GBJ 149標準。
櫃內元件的布置應便於安裝和維護。
110V/220V高頻開關電源模組
2.1 主要技術參數
交流輸入額定電壓：三相380V。
交流輸入額定頻率：50Hz。
直流額定輸出電壓：110V/220V。
額定輸出電流：40A（110V直流電源系統）/20A（220V直流電源系統）。
功率因數：≥0.90。
穩流精度：≤±1%。
穩壓精度：≤±0.5%。
紋波係數：≤0.5% （採用峰—峰值計算）。
效率：≥90%。
軟啟動時間：2s～10s。
高頻模組並聯工作時輸出電流不均衡度：<±5%。
適用條件
(1)海拔不超過2000m。
(2)設備運行期間周圍空氣溫度不高於40℃，不低於-5℃、-10℃。
(3)日平均相對濕度不大於95%，月平均相對濕度不大於90%。
(4)安裝使用地點無強烈振動和衝擊，無強電磁干擾，外磁場感應強度不得超過0.5mT。
(5)安裝垂直傾斜度不超過5%。
(6)使用地點不得有爆炸危險介質，周圍介質不含有腐蝕金屬和破壞絕緣的有害氣體及導電介質，不允許有黴菌存在。
(7)頻率變化範圍不超過±2%。
(8)交流輸入電壓波動範圍不超過±15%。
(9)交流輸入電壓不對稱度不超過5%。
(10)交流輸入電壓諧波含量不超過10%。
(11)UPS、INV和DC/DC的直流輸入電壓範圍不超過直流電源標稱電壓的80%～130%，特殊要求的直流輸入電壓範圍：上限值為蓄電池充電浮充電裝置的上限，下限值為單個蓄電池額定電壓值與蓄電池個數乘積的85%。
主要性能要求
應具有監控功能，且不依賴總監控單元獨立工作，應具備人機對話功能。應支持與總監控單元通信、接收並執行監控裝置的指令。
應具有短路保護功能，短路排除後自動恢復輸出。
應具有以下保護報警功能：過溫保護、過電壓保護、過電流保護、欠電壓報警、過電壓報警、交流欠電壓、交流過電壓、缺相報警等。
整流模組支持帶電熱插拔。
冷卻方式為自冷或智慧型風冷。
蓄電池
3.1 主要技術參數
單體電池額定電壓：2V。
單體電池浮充電電壓：2.23V～2.27V。
單體電池均衡充電電壓：2.30V～2.40V。
單體電池放電終止電壓：≥1.8V。
3.2 主要性能要求
環境溫度在-10℃～+45℃條件下，蓄電池性能指標應滿足正常使用要求。
蓄電池在環境溫度20℃～25℃條件下，浮充運行壽命應不低於10年。
蓄電池組按規定的試驗方法，10h率容量應在第一次充放電循環時不低於0.95C10，五次循環應達到1C10。
供方應提供蓄電池接線板及抗振型安裝支架。
蓄電池間接線板、終端接頭應選擇導電性能優良的材料，並具有防腐蝕措施。蓄電池槽、蓋、安全閥、極柱封口劑等材料應具有阻燃性。
蓄電池必須採用全密封防泄漏結構，外殼無異常變形、裂紋及污跡，上蓋及端子無損傷，正常工作時無酸霧溢出。
蓄電池極性正確，正負極性及端子應有明顯標誌。極板厚度應與使用壽命相適應。
同一組蓄電池中任意兩個電池的開路電壓差，對於2V單體電池不應超過30mV。
蓄電池使用期間安全閥應能自動開啟閉合，閉閥壓力應在1kPa～10kPa範圍內，開閥壓力應在10kPa～49kPa範圍內。
兩個蓄電池之間連線條的壓降，3I10時不超過8mV。
電池組間互連線線應絕緣，終端電池應提供外接銅芯電纜至直流櫃的接線板。
蓄電池以30I10的電流放電1min，極柱不應熔斷，其外觀不得出現異常。
蓄電池封置90天后，其荷電保持能力不低於85%。
蓄電池的密封反應效率不低於95%。
蓄電池需具有較強的耐過充能力。以0.3I10電流連續充電16h後，外觀應無明顯變形及滲液。蓄電池自放電率每月不大於4%。
蓄電池在-30℃和65℃時封口劑應無裂紋和溢流。
製造廠提供的蓄電池內阻值，應與實際測試的蓄電池內阻值一致。
蓄電池組應考慮裝設蓄電池管理單元的位置。
每節蓄電池應有編號。
4 48V通信電源模組
4.1 主要技術參數
額定輸入電壓：110V DC（110V直流電源系統）/220V DC（220V直流電源系統）。
額定輸出電流：由專用部分確定。
額定輸出電壓：48V。
效率：≥85%。
穩壓精度：≤0.6%。
動態電壓瞬變範圍：<±5%。
瞬變回響恢復時間：≤200ms。
溫度係數：≤0.02%/℃。
浪涌電流：<150%。
紋波電壓峰—峰值：不超過200mV。
設備的平均無故障時間（MTBF）：≥30,000h。
4.2 主要性能要求
應具有監控功能，且不依賴總監控單元獨立工作，應配備液晶漢顯人機界面。正常工作時，應與總監控單元通信，接收和執行監控裝置的指令。
應具有短路保護功能，短路排除後自動恢復輸出。
應採用PWM調製制式，模組工作頻率20kHz～300kHz。
應具有以下保護報警功能：過溫保護、過電壓保護、過電流保護、欠電壓報警、過電壓報警等。
48V應採用正極接地、負極加防雷模組方式，防雷等級不低於D級。
48V模組支持帶電熱插拔。
5 總監控單元
總監控單元是高頻開關電源及其成套裝置的監控、測量、信號和管理系統的核心部分。該單元能綜合分析各種數據和信息，對整個系統實施控制和管理。每套充電裝置必須配備一套總監控單元。
該單元應能適應直流電源系統各種運行方式，具備液晶漢顯人機對話界面，應能與成套裝置中各子系統通信，並可與站內監控系統通信，通信接口為RS485、RS232或乙太網。
該單元應能顯示充電裝置輸出電壓、充電裝置輸出電流、母線電壓、電池電壓、電池電流、兩路三相交流輸入電壓、各模組輸出電壓電流、各種報警信號、各種歷史故障信息、單體電池電壓、電池組溫度等信息。
該單元應能對以下故障進行報警：交流輸入過電壓、欠電壓、缺相，直流母線過電壓、欠電壓，電池電壓欠電壓，模組故障，電池單體過電壓、欠電壓等。該單元應有自身故障硬觸點輸出。
當系統在斷電之後重新啟動時，應按電池的放電容量或放電時間確定進行均充或浮充，均充結束後自動轉入浮充狀態，充電過程自動控制。
應有根據電池組溫度對充電電壓進行補償的功能，補償係數-3mV～-5mV/℃/只，基準補償溫度為25℃。
6 蓄電池管理單元
蓄電池管理單元應具備的主要功能：監測蓄電池單體電壓，對蓄電池充、放電進行動態監測，並應具備對蓄電池組溫度進行實時測量功能。本單元可獨立設定，也可分別由總監控單元和檢測模組來完成。蓄電池採樣線要經過帶熔絲端子連線到蓄電池管理單元。蓄電池電壓採樣精度應能精確到3位小數。
7 直流電源系統絕緣檢測裝置
直流電源系統絕緣檢測裝置應具備的主要功能：線上監測直流電源系統對地絕緣狀況（包括直流母線和各個饋線迴路絕緣狀況），並自動檢出故障迴路，能監測母線正對地、母線負對地電壓，能檢測出每個支路的正對地電阻和負對地電阻。
絕緣檢測裝置不宜對直流電源系統注入交流信號。
絕緣檢測裝置應與成套裝置中的總監控單元或變電站監控系統通信。
被測母線及支路正極、負極對地絕緣電阻報警值可由檢測裝置設定，報警值宜設定為7kW（110V系統）、25kW（220V系統），母線對地電壓檢測誤差不大於±2%，支路電阻檢測誤差不大於±10%。
8 儀表
直流電源系統應配置數字式母線電壓、蓄電池電壓、充電裝置電流、蓄電池電流等表計，電壓表精度0.2級，電流表精度0.5級。分電櫃應配置直流電壓表。
9 事故照明切換屏
事故照明具有交直流切換功能，正常時輸入電源為交流，事故時能瞬時自動切換到由直流系統供電。輸出迴路應選用具有AC、DC短路分斷能力的斷路器。
10 其他要求
10.1 屏體要求
屏內所安裝的元器件應有型式試驗報告和合格證，宜採用標準化元件和組件。裝置結構模式由外掛程式組成插箱或屏櫃。外掛程式、插箱的外形尺寸應符合GB 3047的規定。裝置中的外掛程式應牢固、可靠，可更換。屏體及包括所有安裝在屏上的外掛程式、插箱及單個組件應滿足防震要求。外掛程式、插箱應有明顯的接地標誌。所有元件應排列整齊，層次分明，便於運行、調試、維修和拆裝，並留有足夠的空間。對裝置中帶有調整定值的外掛程式，調整機構應有良好的絕緣和鎖緊設施。
屏體下方應設有接地銅排和端子。接地銅排的規格為25mm×4mm，接地端子為壓接型。屏間銅排應方便互連，屏櫃玻璃門框要有良好接地。
屏體防護等級IP30級，選用高強度鋼組合結構，並充分考慮散熱的要求。屏櫃應有良好的防電磁干擾的禁止功能。屏體尺寸為2260mm×800mm×600mm（高×寬×深）。
屏體應有足夠的支撐強度，應提供必要設施，以保證能夠正確起吊、運輸、存放和安裝設備，且應提供地腳螺栓孔。
所有屏面應清潔，進行噴塑處理，以防止在運輸、倉儲和運行中的腐蝕和鏽蝕。屏與屏的內外應清潔，應無灰塵、劃痕及油污等。
對於必須按製造廠的規定才能運行更換的部件和外掛程式，應有特殊的符號標出。
屏體正面應有模擬母線。
10.2 端子排布置
櫃內設備的安排及端子排的布置，應保證各套裝置的獨立性，在一套裝置檢修時不影響其他任何一套裝置的正常運行。
10.3 蓄電池支架
蓄電池支架要能足夠承受蓄電池組重量，在基本地震烈度為7度及以上地區，蓄電池組應有抗震加固措施，並滿足GB 50260中的有關規定。電池與支架之間要有絕緣墊。蓄電池之間間距左右為10mm～15mm，上下為100mm～150mm。蓄電池裸露導電部分間的距離不小於1000mm。
11 試驗
直流電源系統中所用元件均應按對應的國家或行業標準進行型式試驗、出廠試驗和現場交接試驗。現場交接試驗可與用戶協商進行。
直流電源系統的各主要部件應進行材料試驗，以確認部件和材料是否有缺陷，並應檢查部件的設計和結構是否滿足本規範書要求。
直流電源系統應在工廠進行全面檢查以確保設備功能的完好性、適應性和滿足本規範書及相關標準、規範的要求。
安裝說明
(1)拆包檢查
1.打開屏體外包裝,檢查屏體所附帶電源櫃圖冊、操作使用說明書、產品出廠檢驗單、合格證等附屬檔案是否齊全。
2.檢查機櫃殼體及所帶模組在運輸過程中是否有嚴重損壞狀況，若有損害或部件缺失，請聯繫告知承運商和我公司，以便及時處理。
3.檢查蓄電池在運輸過程中是否有殼體損壞、漏液、鼓脹等現象，若有請聯繫我公司，以便及時處理。
4.若在低溫下拆裝，可能有水滴凝結現象，需等櫃體內外設備完全乾燥後才可安裝使用，否則有電擊和損壞設備的危險。
5.確定設備是否為貴單位所定設備，貴司可用技術協定與櫃體及內配置一一對照。
(2)安裝使用環境說明
1.海拔2000米及以下；
2.設備應安裝在通風乾燥的室內，並要求與酸、鹼等有害氣體隔離，以免腐蝕電氣元件。設備前後有門，應與牆或者其它設備保持一定距離（大於800mm），以便檢修與通風；
3.用於戶內、周圍空氣溫度不高於45℃，不低於－10℃；
4.空氣最大相對濕度不超過90%，不結露；
5.運行地點應無強烈振動和衝擊，無腐蝕和破壞絕緣的有害氣體，無嚴重塵埃，無倒替微粒和爆炸危險介質，無強電磁場干擾；
6.使用條件與上述不符時，用戶需在訂貨時說明。如我公司可提供海拔2000米以上的高原產品；
(3)安全說明
1.電源系統設備有高電壓、大電流，無關人員請勿操作，避免觸電。
2.對過期的電池或電池組,不能用火進行處理,否則會爆炸傷人.
3.勿將電池打開或損壞,溢出的電解液具有很強的毒性,對人體有害.
4.請避免電池正負極短路和接反,否則會導致電擊或著火和損壞設備.
(2)系統上電調試過程指南
1.在一切準備工作做好後,接好交流電源櫃輸入電源線，接通交流電源，檢查交流進線端子交流電源電壓、相序是否正常；
2.當交流輸入電源正常後合上櫃體交流進線斷路器1ZK和2ZK，交流儀表是否正常顯示。正常後分別合上和斷開一二路電源開關，觀察兩路交流是否能自動切換。合上各路饋線開關檢查指示燈是否亮。
3.將直流電源櫃面板上的交流進線開關合上，檢查充電模組風扇是否轉動（若充電模組是自冷，則無風扇），觀察合母電壓表顯示數值是否正常；
4.在正常情況下，合上整流輸出斷路器1Q1，觀察控母電壓表顯示數值是否正常(200Ah以上系統無控母電壓表)，各監控單元工作是否正常，與顯示屏上數值顯示是否在誤差允許範圍之內；
5.在各監控運轉正常情況下，合上安裝時斷開的蓄電池輸入熔斷器，將蓄電池接入電源系統中。檢查電池的充電電流值以及充電電壓值是否在正常範圍之內（在此過程中整流模組將對電池充電，有可能使整流模組限流、或電池處於充電限流狀態，這時實際的充電電壓可能達不到設定值）
6.合上通訊電源櫃直流輸入開關1Q2，檢查DC模組是否正常工作。合上各個饋線開關檢查指示燈是否亮。
7.合上逆變電源櫃交流輸入開關、直流輸入開關，檢查逆變器是否正常工作。斷開交流開關，觀察逆變器是否能正常工作。合上各路饋線開關，檢查開關指示燈是否亮。
8.檢查直流監控及一體化電源主監控是否正常工作。
9.柜子出廠前各參數已設定好
