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      高頻開關直流電源系統的組成及工作原理

      更新時間  2019-8-20 來源: 閱讀 276

      高頻開關直流電源系統的組成及工作原理

      高頻開關直流電源系統主要由充電模塊、控制單元、直流饋電單元(合閘回路、控制回路、保護回路、信號回路、公用回路以及事故照明回路等)、降壓單元、絕緣監測、蓄電池組等組成。
      1、交流配電單元:直流系統一般都有兩路交流電輸入,正常時交流電輸入切換開關置于“自動”位置,1路工作,2路備用,交流電經交流輸人空氣開關、雙路電源互投裝置、防雷裝置等送至各個充電模塊。
      2、高頻開關充電模塊:交流電經整流后變成脈動的直流,在濾波電容和電感組成的LC濾波電路的作用下,輸出直流電再逆變為高頻電壓,并整流為高頻脈寬調制脈沖電壓波,經高頻整流、濾波后變為直流電壓,一方面給蓄電池充電,另一方面給直流負載提供正常工作電流。
      3、調壓硅鏈模塊:充電模塊浮充時輸出一般約為242VD左右,在均充時一般約為253VDC左右,充電機與蓄電池組聯在合閘母線上,合閘母線與控制母線間通過調壓模塊連接,大多數調壓裝置具備手動和自動兩種功能通常狀態下調壓裝置處于自動狀態位置,合母電壓經調壓裝置調整后,輸出穩定的控制電壓,通常為220VDC,自動調壓裝置發生故障時,控母電壓值可通過手動模式進行調整,保證控母電壓處于合理范圍。
      4、配電監控模塊:主要是對交流輸入和直流輸出的監控,可檢測交流輸入電壓,蓄電池組端口電壓,蓄電池充放電電流,合閘母線電壓,控制母線電壓,負載總電流;并且實現空氣開關跳閘,防雷器損壞,薔電池組電壓過高過低,蓄電池組充電過流,蓄電池組熔絲斷,合閘母線過壓,控制母線過/欠壓,各輸出支路斷路等故障告警。
      5、絕緣監測模塊:用于監控直流系統電壓及其絕緣情況在直流系統出現絕緣強度降低(220V直流電壓系統一般為低于25KW,110V直流電壓系統一般為低于7KW)等異常情況下,發出聲光告警,并能找出對應的支路號和對應的電阻值。在實際應用中,絕緣監測模塊通常在找出直流接地故障支路后,并不能指出故障點在線路中的實際位置,對于具體的絕緣故障點,可用專門的直流接地故障點查找儀進行查找。
      6、直流屏主監控:用于對充電模塊、配電監控模塊、絕緣監測模塊、電池巡檢模塊等底層模塊進行通信、監控,對各種參數進行設置、判斷、管理、告警處理,根據不同的情況進行電池管理輸出控制和故障回叫等操作,還包括ICD鍵盤等人機界面設備,可實現與后臺機的通訊,將數據上傳。
      7、蓄電池組:作為直流系統的后備電源,在充電模塊停止工作時持續給直流系統提供電源。尤其對于較大的直流負載其工作電源只有蓄電池才能承受其瞬時沖擊。在電力電子技術的應用及各種電源系統中,開關電源技術均處于核心地位,對于大型電解電鍍電源,傳統的電路非常龐大而笨重,如果采用高頓開關電源技術,其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關電源技術,通過開關電源改變用電頻率,從而達到近于理想的負載匹配和驅動控制。

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