欧宝体育官网登录:分流器的原理_

　　分流器是根据直流电流通过电阻时在电阻两端产生电压的原理制成。 分流器广泛用于扩大仪表测量电流范围，有固定式定值分流器和精密合金电

　　阻器，均可用于通讯系统、电子整机、自动化控制的电源等回路作限流，均流取 样检测。

　　用于直流电流测量的分流器有插槽式和非插槽式。 分流器有锰镍铜合金电 阻棒和铜带，并镀有镍层。其额定压降是 60mV，但也可被用作 75、100、120、 150 及 300 mV。

　　插槽式分流器额定电流有以下几种：5 A, 10 A, 15 A, 20 A 和 25 A 非插槽式分流器的额定电流从 30 A 到 15 kA 标准间隔均有。 分流器是测量直流电流用的； 分流器实际就是一个阻值很小的电阻，当有直流电流通过时，产生压降，供 直流电流表显示； 直流电流表实际是电压表，满度值 75mV； 直流电流表和分流器是配套使用的； 比如：100A 电流表配套的分流器阻值为 0.00075 欧； 即 100A*0.00075 欧=75mV； 50A 电流表配套的分流器阻值为 0.0015 欧； 50A*0.0015 欧=75mV。 要测量一个很大的直流电流,例如几十安培,甚至更大,几百安培,我们没有那 么大量程的电流表进行电流的测量,怎么办?这就要采用分流器.分流器是一个可 以通过大电流的精确电阻,当电流流过分流器时,在它的两端就会出现一个毫伏级

　　的电压,于是我们用毫伏电压表来测量这个电压,再将这个电压换算成电流.就完 成了大电流的测量.

　　电流表有多种不同规格，但是实际表头却是标准的毫伏电压表。比如是一种 满刻度为 75mv 的电压表。 那么用这块电压表测量比如 20A 的电流，就需要给 它配一个在流过 20A 电流时候产生 75mv 电压降的分流电阻，也称 75mv 分流器。

　　分流器就是一个能够通过极大电流的电阻一般常用的 15A 或 20A 以及 35A 的电流表都需要分流器.分流器的阻抗=表头标志满度电压/表头满度电流.比如 20A 的电流表的分流器阻值=75mv*10-3/20A=0.00375,阻抗恒定后根据欧 姆定律 U=IR,电流与电压成正比.电流为线形电压也呈线形.所以我们就可以用一 个满度为 75mv 的电压表显示当前电流.因此,我们使用的电流表实际是一块电压 表.

　　交流大电流怎么测量呢?采用电流互感器,将大电流以一定变比变成 5 安培以 下的小电流,于是用小量程交流电流表就可测量大电流了.只是测得的电流还要乘 那个变比.

　　就是一根短的导体，可以是各种金属或合金的，也连接端子；其直流电阻是 严格调好的；串接在直流电路里，直流电流过分流器，分流器两端产生毫伏级直 流电压信号，使并接在该分流器两端的计量表指针摆动，该读数就是该直流电路 里的电流值。所谓分流，即分一小的电流去推动表指示，该小电流（mA)与大回 路里的电流(1A-几十 A）比例越小，电流表指示读数的线性就越好，也更精确。

　　.wpups. 浏览次数：884 次 添加日期：2010-7-14 直流屏作为操作电源和信号显示报警，为较大较复杂的高低压（高压更常用）配电系统的自动 或电动操作提供电能源，另可以与中央信号屏综合设计在一起。

　　直流屏组成：交流电源、整流装置、充电（稳流稳压）机、蓄电池组、直流配电系统。 直流屏分类：按整流装置的单/双，充电机的单双、充电机的稳流/稳压以及双功能自动/手动 转换、蓄电池组的种类（多用免维护镍镉蓄电池）、蓄电池容量、蓄电池单组/双组、蓄电池 放电倍率（分高、中、低倍率）、配电装置（按设计要求制作）

　　将交流电变压-整流，成为直流电，并储存在蓄电池组中，另外还有直流配电输出。 作为开关柜（一般用在高压开关柜）操作电源。 直流屏可以包含：交流配电变压器整流充电机蓄电池组直流配电信号显示

　　是为高压开关的合闸机构提供电源，比如说电磁式（CD）的合闸机构就需要很大的直流电流， 而弹簧储能式(CT)合闸机构就不需要很大的直流电流，只要电压能满足储能电机的正常工作就 可以，另外还可以为高压开关柜顶部的直流小母线提供信号、控制、报警等回路的直流电源， 以及一些继电保护和自动装置提供直流电源。

　　发电厂和变电站中的电力操作电源现今采用的都是直流电源，而直流屏就是用来供应这种直 流电源的，它为控制负荷和动力负荷以及直流事故照明负荷等提供电源，是当代电力系统控 制、保护的基础。现代科学技术，尤其是计算机技术和通信技术的发展，使电力系统向着综 合自动化、电站无人值守和网络化集中管理的方向发展，作为电力系统重要组成部分的直流 电源系统（直流屏）为了使其自身的电源质量、可靠性到自动化程度都有待进一步提高，也 因此应用了大量的先进的科学技术。它主要由电源进线系统（交流进线）、电源双路互投系 统、充电机控制系统、充电机、直流分配系统、绝缘监测系统、综合控制器（系统监视控制 系统，为直流屏的大脑）、闪光系统、通讯系统、蓄电池这几大部分组成。其中综合控制器、 双路互投、充电机控制、及充电机的选择是保证直流屏可靠的主要环节。

　　综合控制器负责监控直流屏运行情况，即它要对直流屏运行的每一个环节都了如指掌。并使 系统运行在最佳状态。它所控制的电池巡检单元可为每一节蓄电池提供电压监测，以尽早发 现系统中蓄电池恶化，及早更换蓄电池，避免因蓄电池问题造成系统在断电情况下不能及时 向外提供直流电源的灾难性后果。

　　绝缘监测系统可以保护直流屏因外设或自系统接地而损坏自身设备或外部设备。蓄电池的配 备及其合理选择可以保证系统在断电的情况下正常运作，并可避免直流屏本身的损坏而造成 对系统供电的间断。

　　充电机一般都选用的是电力专用高频开关电源模块。其人性化的设计使系统设计简单化，并 且可靠性极佳，而且它的价格也比较合理。一般 220V 65Ah 及以下直流屏选用的都是 FX22

　　005-1 型电力专用高频开关电源模块；而 220V 65Ah 以上直流屏大多使用的是 Emerson 的产 品。

　　通讯系统能够为上位机提供详细的直流屏运行情况，并可提供本远地报警功能，还可以应用 户的要求而选配微机绝缘监测单元以实现馈出支路的小电流绝缘监测。

　　总之，直流屏是一种较为理想的蓄电池直流电源屏，具备能量大，体积小，电压稳定，超低 内阻的输出特性。能承受强大的冲击电流，10～15 年的超长寿命，使用安全，无腐蚀性气 体，无需专设电池室辅助维护设备，可与其它控制设备安装在同一控制室内，可节约大量的 基建投资。它主要应用于变（配）电所、变电站、发电厂，作为直流控制保护电源，电磁操 作机构的操作电源；现在，它也同样广泛的应用于通信部门、计算机房、医院、矿井、宾馆， 以及高层建筑的可靠应急电源，用途十分广泛。

　　1、直流系统是应用于水力、火力发电厂，各类变电站和其它使用直流设备 的用户，为给信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合 闸操作提供直流电源的电源设备。直流系统是一个独立的电源，它不受发电机、 厂用电及系统运行方式的影响，并在外部交流电中断的情况下，保证由后备电源 —蓄电池继续提供直流电源的重要设备。直流屏的可靠性、安全性直接影响到电 力系统供电的可靠性和安全性。直流系统是以电池容量标称,如 65AH,100AH 常 用名称:GZDW-65AH,GZDW-100AH。

　　2、直流系统的用途：广泛应用于水力、火力发电厂，各类变电站和其它使 用直流设备的用户(如发电厂、变电站、配电站、石化、钢铁、电气化铁路、房 地产等)，为信号设备、保护、自动装置、事故照明及断路器分、合闸操作提供 直流电源，它也同样广泛的应用于通信部门、计算机房、医院、矿井、宾馆，以 及高层建筑的可靠应急电源，用途十分广泛。还有直流系统的心脏是蓄电池，对 蓄电池进行科学的维护是直流系统的核心工作。

　　3、直流系统主要由两大部份组成。一部份是电池屏另一部份是直流充电屏 （直流屏）。电池屏就是一个可以摆放多节电池的机柜（800×600×2260）。电 池屏中的电池一般是由 2V-12V 的电池以 9 节到 108 节串联方式组成，对应电的 电压输出也就是 110V 或 220V。目前使用的电池主要是阀控式密封免维护铅酸电 池。直流屏主要是由机柜、整流模块系统、监控系统、绝缘监测单元、电池巡检 单元、开关量检测单元、降压单元及一系列的交流输入、直流输出、电压显示、 电流显示等配电单元。

　　3．1、整流模块系统：电力整流模块就是把交流电整流成直流电的单机模块， 通常是以通过电流大小来标称（如 2A 模块、5A 模块、10A 模块、20A 模块等等）， 按设计理念的不同也可以分为：风冷模块、独立风道模块、自冷模块、自能风冷 模块和自能自冷模块。它可以多台并联使用，实现了 N1 冗余。模块输出是 110V、 220V 稳定可调的直流电压。模块自身有较为完善的各种保护功能如：输入过压 保护、输出过压保护、输出限流保护和输出短路保护等。

　　3．2、监控系统：监控系统是整个直流系统的控制、管理核心，其主要任务 是：对系统中各功能单元和蓄电池进行长期自动监测，获取系统中的各种运行参 数和状态，根据测量数据及运行状态及时进行处理，并以此为依据对系统进行控 制，实现电源系统的全自动管理，保证其工作的连续性、可靠性和安全性。监控 系统目前分为两种：一种是按键型还有一种是触摸屏型。：监控系统提供人机界 面操作，实现系统运行参数显示，系统控制操作和系统参数设置。

　　3．3、绝缘监测单元：直流系统绝缘监测单元是监视直流系统绝缘情况的一 种装置，可实时监测线路对地漏电阻，此数值可根据具体情况设定。当线路对地

　　绝缘降低到设定值时，就会发出告警信号。直流系统绝缘监测单元目前有母线绝 缘监测、支路绝缘监测。

　　3．4、电池巡检单元：电池巡检单元就是对蓄电池在线电压情况巡环检测的 一种设备。可以实时检测到每节蓄电池电压的多少，当哪一节蓄电池电压高过或 低过设定时，就会发出告警信号，并能通过监控系统显示出是哪一节蓄电池发生 故障。电池巡检单元一般能检测 2V-12V 的蓄电池和巡环检测 1-108 节蓄电池。

　　3．5、开关量检测单元：开关量检测单元是对开关量在线检测及告警干节点 输出的一种设备。比如在整套系统中哪一路断路器发生故障跳闸或者是哪路熔断 器熔断后开关量检测单元就会发出告警信号，并能通过监控系统显示出是哪一路 断路器发生故障跳闸或者是哪路熔断器熔断。目前开关量检测单元可以采集到 1-108 路开关量和多路无源干节点告警输出。

　　3．6、降压单元：降压单元就是降压稳压设备，是合母电压输入降压单元， 降压单元再输出到控母，调节控母电压在设定范围内（110V 或 220V）。当合母 电压变化时，降压单元自动调节，保证输出电压稳定。降压单元也是以输出电流 的大小来标称的。降压单元目前有两种，一种是有级降压硅链，一种是无级降压 斩波。有级降压硅链有 5 级降压和七级降压，电压调节点都是 3.5V，也就是说合 母电压升高或下降 3.5V 时降压硅链就自动调节稳定控母电压。无级降压斩波就 是一个降压模块，它比降压硅链体积小，它没有电压调节点所以输出电压也比降 压硅链要稳定，还有过压、过流、和电池过放电等功能。不过目前无级降压斩波 技术还不是很成熟常发生故障，所以还是降压硅链使用效广泛。

　　3．7、配电单元：配电单元主要是直流屏中为实现交流输入、直流输出、电 压显示、电流显示等功能所使用的器件如：电源线、接线端子、交流断路器、直 流断路器、接触器、防雷器、分流器、熔断器、转换开关、按钮开关、指示灯以 及电流、电压表等等。

　　4．电池容量选择和模块的配置。电池容量选择要进行直流负荷的统计，直 流负荷按性质分为经常负荷、事故负荷、冲击负荷。经常负荷主要是保护、控制、 自动装置和通信设置。事故负荷是指停电后必须由直流系统供电的负荷，如 UPS、 通信设置等。冲击负荷是指极短时间内施加的大电流负荷，比如断路器分、合闸 操作等。根据上述三种直流负荷统计就可以计算出事故状态下的直流持续放电容 量。一般在 220KV 的变电站直流系统的蓄电池要选择两组电池，电池容量是 150AH-200AH，110KV 的变电站直流系统的蓄电池要选择一组电池，池容量是 100AH-150AH，35KV 的变电站直流系统的蓄电池要选择一组电池，池容量是 50AH-100AH。模块数量的配置是要全部模块出额定电流总值要≥最大经常负荷 加蓄电池充电电流.(蓄电池充电电流是按 0.1c-0.2c10).如 100AH 的蓄电池组其充 电电流是 0.1c*100=10A,在不计算经常负荷的情况下选用额定电流 5A 电流的模块 和线 台模块就可以满足对蓄电池的充电，要实现 N1 冗余总共选择 3 台 5A 模 块。

　　(1)当输入电压在 220V±10%时，输出电压从 3－12V 可调，输出电流大于 1A；

　　(2)输出纹波电压小于 5mV，稳压系数小于 5×10-3，输出内阻小于 0.1 欧。

　　(3)完成全电路理论设计、计算机辅助分析与仿真、安装调试、绘制电路图， 自制印刷板；

　　自耦调压器、双踪示波器、万用表（模拟或数字）、交流毫伏表各一台，自 制电路板的各种工具一套及

　　直流稳压电源是由工频变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图 如下。各部分的作用：

　　（1）直流稳压电源[2]工频变压器的作用是将电网 220V 的交流电压变换成整 流滤波电路所需要的交流电压 Ui。变压器副边与原边的功率比为 P2/ P1=η，式 中 η 是变压器的效率。

　　（2）整流滤波电路：整流电路将交流电压 Ui 变换成脉动的直流电压。再经 滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压 U1。常用的整流滤波 电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。

　　各滤波电容 C 满足 RL-C＝（3~5）T/2，或中 T 为输入交流信号周期，RL 为整流滤波电路的等效负载电阻。

　　（3）三端集成稳压器：常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三 端稳压器。常用可调式正压集成稳压器有 CW317（LM317）系列，它们的输出电 压从 1.25V－37 伏可调，最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。

　　其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护，最大输出电流为 1.5A。其典型电路如 图，输出电压 Uo 的表达式为：Uo＝1.25（1＋R2/R1）

　　式中 R1 一般取 120－240 欧姆，输出端与调整端的压差为稳压器的基准电压 （典型值为 1.25V）。

　　直流电源[1]的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括允许输入电压、输 出电压、输出电流及输出电压调节范围等；另一种是质量指标，用来衡量输出直 流电压的稳定程度，包括稳压系数（或电压调整率）、输出电阻（或电流调整率）、 纹波电压（周围与随机漂移）及温度系数。测试电路如图 3。

　　（1） 纹波电压：叠加在输出电压上的交流电压分量。用示波器观测其峰峰 值一般为毫伏量级。也可用交流毫伏表测量其有效值，但因纹波不是正弦波，所 以有一定的误差，一般直流电源的纹波电压 VP-P≤10mV。

　　（2）稳压系数：在负载电流、环境温度不变的情况下，输入电压的相对变 化引起输出电压的相对变化，即：

　　（3） 电压调整率：输入电压相对变化为±10%时的输出电压相对变化量， 稳压系数和电压调整率均说明输入电压变化对输出电压的影响，因此只需测试其 中之一即可。

　　输出电阻与放大器的输出电阻相同，其值为当输入电压不变时，输出电压变 化量与输出电流变化量之比的绝对值.电流调整率：输出电流从 0 变到最大值时 所产生的输出电压相对变化值。输出电阻和电流调整率均说明负载电流变化对输 出电压的影响，因此也只需测试其中之一即可。

　　高性能的电子电路要求高度洁净的电源。然而目前在供电线路上的各种电器设 备会产生许多高次谐波，对供电质量造成影响。开关型稳压电源以及 DC-DC 变 换器都在输入回路中采用开关管作为斩断电流的器件。高频变压器把脉动的电流 信号由初级回路传输到次级回路，再通过采样反馈到初级，实现稳压调节。在典 型的电源电路中[1][2][3]，尽管输入端与输出端不共地，但高频变压器作为电磁耦 合通道，其传递函数有一定的频率选择性。输入端电源窄脉冲干扰含有十分丰富 的频率分量，会耦合到输出端，使电源的供电质量下降，存在使微机程序跑飞的 可能性。

　　电荷来实现传输电能。由于电路输入、输出端不存在电磁耦合通路，电路实现了 完全的电磁隔离。

　　图 1 中 A 是 MOS 管的阵列，B 是电容的阵列，C 是光电耦合器的阵列，D 是稳压电路，E 是电压比较器，F 是单片机。

　　光电耦合器控制 MOS 管的导通与断开，从而控制电容的工作状态。而光电 耦合器的控制信号来自单片机。单片机的触发信号来自稳压电路与电压比较器组 成的判决电路。

　　稳压电路将输出电压稳定为固定值，分压后作为阈值电压 Vth。电压比较器 将输出电压 Vout 与阈值电压 Vth 比较，若 Vout 小于 Vth ，触发单片机。单片 机收到触发信号后，控制光电耦合器的导通与断开，从而控制 MOS 管的导通与 断开，改变电容的工作状态。 2 供电及电磁隔离的原理

　　负载供电而另外一组接受外部电源的充电。在单片机控制下的 MOS 管实现输入 输出间的电磁隔离。

　　图 2 表示电容、MOS 管、光电耦合器的连接图，即图 1 中的 A、B、C 的连 接。

　　其中#1、#2、#3、#4 接单片机的四个输出端口。 当#1 为高电平，#2 为低电平时，输入端的两个 MOS 管导通，电容处于充电状 态。 当#1 为低电平，#2 为高电平时，输出端的两个 MOS 管导通，电容处于给负载 供电状态。 当#1 为低电平，#2 为低电平时，输入端和输出端的 MOS 管关断，电容处于悬 空状态。 而#1、#2 都为高电平的情况是不允许的，这相当于把输入端与输出端连接起来， 输入端的电磁干扰就会传递到输出端。在单片机编程时可以避免这种情况。 #3、#4 的情况同#1、#2。

　　如图 1 和图 2 所示，电路输入端与输出端采用不同的“地”，避免电磁干扰

　　通过共接的“地”传递到输出端。 下面对两组电容工作的时序进行详细的分析。以四个电容为例，分两组，每

　　图 3 体现了本电路在时序上的两个特点。第一，在同一组电容中，充电与供 电状态之间存在一个悬空状态，即电容与输入、输出端都断开，从而使输入、输 出端之间不可能存在电磁耦合通路。第二，两组电容轮流供电时，有一段共同供 电的时间，保证在任意时刻都有电容给负载供电，从而避免了两组电容同时切换 带来的输出电压的突变，提高了输出电压的稳定性。

　　图 5 中，“1H,2L,3H,4L”表示控制端口 1 为高电平，2 为低电平，3 为高电 平，4 为低电平。其它依此类推。

　　单片机按照图 3 工作。在单片机编程时，用到三个延时：充电延时 t1 ，、悬 空延时 t2 ，和供电延时 t5。

　　本文介绍了一种基于电容的电磁干扰全隔离直流传输电路。电容拥有的电荷 存储特性以及 MOS 管和光电耦合器的运用，使得该电路可以将输出端与来自输 入端的电磁干扰完全隔离，从而有效地抑制了来自电源的传导干扰，可以广泛地 使用在电磁环境恶劣的电源电路中。 一种电除尘器用智能高压逆变直流电源的研制

　　随着科学技术的高度发展，工业粉尘及废气的排放量日益增加，对环境的污 染越来越严重。特别是在冶金，矿山，建材，化工等行业中，存在着大量污染环

　　境的粉尘，这些粉尘具有分散性大，移动范围广等特点，应用静电除尘器能够有 效的收集起这些粉尘。但由于常规的高压电源体积庞大，装置笨重等诸多不足之 处。因此，减小高压电源装置的体积与重量就显得尤为重要。

　　近年来，电力电子技术取得了巨大的发展，特别是新一代功率电子器件如 IGBT,MOSFET 等的应用，高频逆变技术越来越成熟，各种不同类型和特点的电 路广泛的应用于直流—直流变换，直流交流逆变等场合。在这一前提下，设计一 种高压逆变电源来代替常规高压电源从而达到减小高压电源装置的体积与重量 的目的成为可能。同时使电源在使用效果上、输出电特性的可控性上和节约成本 等方面上也都比常规高压电源装置有明显的优势，系统效率也将得到一定程度的 提高。

　　图一所示为高压逆变电源的电路组成框图，主要包括两部分：主回路及控制 回路。主回路主要包括：配电开关，工频整流器，工频滤波器，斩波器，IGBT 桥式逆变器，保护电路，高频高压变压器，高频高压硅堆（高频整流器）等部分。 控制回路主要包括：电流，电压，火花率采样及其处理单元，PWM 信号产生和 驱动电路，单片机控制器，参数输入键盘及液晶显示部分，通讯接口等部分。

　　主电路的工作原理如图二所示，高频逆变器中的功率开关管采用目前世界上 先进的电力电子器件 IGBT（绝缘栅极晶体管）。它是将 MOSFET 和 GTR 的优点 集于一体的新型复合器件，具有 MOSFET 的高输入阻抗，可用电压驱动，GTR 的通态功耗低等优点。

　　图二中交流电压经整流-斩波器调压-滤波后得到直流电压 U1，将 U1 加到全

　　桥式高频逆变器上。VD1～VD4 与功率开关管 VT1～VT4 反向并联，承受负载产

　　生的反向电流以保护开关管。C1～C4 及 R3～R6 以及 4 个 VD 的引入是为了避免

　　的两只开关管交替通断，相位差为 180°。当激励脉冲信号轮流驱动 VT1,VT4 或

　　VT2,VT3 时逆变主电路把直流高压 U1 转换为 20KHz 的高频矩形波交流电压送到

　　高频高压变压器，经升压整流滤波输出给负载（电除尘器）供电。IGBT 桥式逆

　　变器将直流高压 U1 变为矩形波交流电压的过程如下：当 VT1,VT4 激励导通

　　VT2,VT3 关断时直流高压 U1 经 VT1,VT4 向高频高压变压器提供反极性电流，当

　　控制电路主要包括单片机控制器，脉宽调制控制器，驱动电路，信号采集单 元，通讯接口部分，参数输入键盘及液晶显示部分。

　　单片机。该电源中所用单片机为 PHILIPS 系列单片机 80C552。单片机主要负责

　　片机定时采集其反馈的电流电压值，通过 A/D 转换通道将其读入，并通过一定

　　算法得出控制量 UK,通过单片机输出控制量给脉宽调制控制器进而改变调制脉

　　恒流，恒压，缓降等。另外单片机还定期的将本电源模块的输出电流，输出电压，

　　火花率等信息传递给上位机，单片机还将故障信息由串口发向上位机，以示警告，

　　脉宽调制控制器电路如图三所示，它的作用主要是为驱动电路提供控制脉冲 以实现 PWM 控制。其核心是产生 PWM 信号的专用集成芯片 SG3525A。SG3525A 是电压型 PWM 集成控制器，外接元件少，性能好，具有外同步，软启动，死区 调节，欠压锁定，误差放大以及关闭输出驱动信号等功能。

　　内部结构主要包括 5 部分：基准电压源 欠压锁定电路，锯齿波振荡器，误差放 大器，脉宽调制比较器。

　　各电源模块的单片机都有独立的主程序程序以及与上位机的通信程序，数据 采集子程序等。限于篇幅，本文只讨论电源模块的主程序及通信子程序的软件结 构。

　　电源模块的软件主要完成以下功能。接收上位机发送的数据和指令；向上位 机传递数据；完成对电源输出的实时监控；根据用户需求进行各种外特性的控制。

　　如图所示该电源在输入电压相同情况下占空比小于 50％时，随着占空比的 增大，效率也增大；在占空比大于 50％时，随着占空比的增大，效率减小。由 此可见，如果大范围的进行占空比调节，将会使电源进入效率很低的区域，而在 占空比在 40%～70%时效率则达到很高。为了达到高效率的目的采用了由斩波电 路调节直流母线电压进行规范调节方式。

　　压的对应关系，当输出电压达到 58000V（此时电流 82mA）时除尘器开始发生闪

　　1．通过主逆变桥 PWM 调节对效率影响研究所确定的由斩波电路调节直流 母线电压进行规范调节方式证明是可行的；

　　2．该电源在大大减小体积的同时重量也大为减少。在实验中，较传统的电 源而言其对电能的利用率也有所提高，对除尘器的控制也比传统的电源方便，同 时还可和工控机进行数据通信实现对除尘器的远程控制。 网络环境下的智能型直流电源系统设计

　　直流电源后备系统是各类电厂、变电所、电站等必备设备，其可靠性对整个 系统的安全高效运行至关重要。随着自动化程度的提高，顾客对电源产品的高可 靠性、高智能化、免维护性及产品的在线升级提出了更高的要求，这也成为电源 产品的必然发展趋势。

　　目前各个厂家的电源产品都 XX 小异，产品的组成基本为以下几个部分：高 频模块、监控装置、绝缘选线仪、电池巡检装置。在现有这些产品中，一般说来， 绝缘选线仪、电池巡检装置都是由专门的配套厂家生产。而在一套直流系统中， 监控装置、绝缘选线仪、电池巡检装置都分别有自己的 CPU、液晶、键盘及各 自的下位机软件，它们都需要同当地的综自通讯。这样，目前的产品存在以下问 题：

　　（1）通讯难题：虽然三种装置各自有自己的通讯口，具备自己的通讯功能， 但通讯规约都不同。它们与综自进行通讯时，四种下位机软件需要统一的通讯规 约。

　　（2）组态不便：电源产品是个多样化产品，根据用户的不同需要，几乎每 个产品都有自己的系统。而用汇编语言更改或重新编写监控软件不方便，容易出 错。

　　（3）可操作性：三种装置的人机介面风格，键盘功能的定义都不同。这就 需要运行人员必须掌握每种机箱的使用说明，给操作、运行带来不便。

　　基于以上情况，我们推出了智能型触摸屏控制直流系统。该系统信息采集与 处理就近完成，实时性强，信号不受干扰；组态方便；网络功能强；有完善的自 检功能；强大的多媒体和动画功能；全中文 windows 图形界面，使用户操作直观、 简单、方便；采用双重控制原则，提高系统的可靠性。

　　智能型触摸屏控制直流系统为模块式结构，模块间可任意组合。一个完整的 系统由 4 部分组成：监控后台（主控制单元）、充电管理单元、电池巡检单元、 绝缘检测单元。其中监控后台为本系统的控制核心，实现管理整个系统的作用。

　　以一台触摸式工业控制机作为监控后台,全面管理电源系统的运行，可记录、 统计、分析、打印各种运行数据。采用高亮度彩色液晶触摸屏人机界面，用以实 现所有操作。具有显示直观、操作方便等优点。它拥有“遥测、遥信、遥控、遥 调”等功能，可适应电源系统的全自动化无人值守要求。

　　监控高频整流模块按设置的电池曲线自动运行，高频整流模块采用了目前国 际上先进的有源功率因数校正技术（PFC）和软开关脉宽调制技术（PWM），XX 均流，并可带电插拔，热维修。原理框图：

　　电池管理单元采用电压检测和内阻检测相结合的方法来判断电池是否失效。 内阻测量采用国内首创、国际一流的测试方法，通过向电池组两端注入低频交流 信号，通过科学算法，结合电压检测模块的单电池电压采样，巧妙计算出每一节 电池的准确内阻。

　　整个系统监测全面，各单元之间相互独立，任何一个单元的退出都不影响其 他单元的正常运行，系统的监控后台虽然能控制和监视整个系统，但各单元和监

　　ADS2000 系统软件是智能型直流电源的主控软件，采用 NATIONAL Instrument 公司的虚拟仪器开发环境 LabWindows/CVI 编制而成。软件设计遵循 软件工程原理，采用模块化设计，融合面向对象编程技术。该软件运行于 Windows 环境下，全中文图形智能界面，实时显示、监测、控制系统运行状态。可实现全 自动无人值守运行。如需操作可参照图形指导、语音提示，使设备的操作直观、 简单、方便。 为实现对上述智能型直流电源硬件系统的有效管理，主控软件 ADS2000 采用模 块化设计方法，相应的模块主要有数据采集和处理模块、数据显示模块、系统设 置模块、打印模块以及通信模块等。各模块关系及软件系统结构框图如下：

　　系统设置模块完成出厂设置和维护设置，出厂设置由生产厂商通过硬键盘进 行设置，不连键盘不能设置；维护设置由用户来进行，使用软件系统的软键盘进 行输入，并且需要输入维护级密码，设置错误可恢复缺省设置。系统运行时越限 语音报警，并进行文字提示。

　　由运行界面中的打印按钮调用，负责系统运行数据以及报警信息等内容的打 印。

　　ADS2000 直流电源系统采用了集散式控制系统结构，系统的信息采集与处理 由“充电管理单元”、“馈线管理单元”和“电池管理单元”三个独立的模块分 别完成，各模块内都有独立的控制器，各单元可独立于控制单元和其他单元工作， 使产品的可靠性及可维护性大大提高。三个独立的模块各自有自己的通讯口，具 备自己的通讯功能，数据采集和处理模块负责通过串口接受三个单元上传的数 据，并按照各自的通讯协议进行处理，然后由数据显示模块加以显示。

　　通信模块完成将存储文件通过 MODEM 传输到指定网络地址，ADS2000 采 取计算机组网方式、异地、异域甚至可以通过 Internet 组网，软件面向网络设计、 系统可通过 Windows 系统支持的任何一种网络和通讯协议与上位机通讯。

　　该模块负责为用户输入和数据输出提供友好界面，除主运行界面外，还包括 直流电源系统图、蓄电池监测、绝缘监测、系统设置、打印日志、历史纪录以及 帮助等子界面。在帮助子界面中，使用汉字导向，可帮助用户进行故障问题的分 析及处理。

　　语音报警模块在系统出现报警时，为用户提供多媒体语音报警，提醒值班人 员及时处理问题，避免重大问题的发生。

　　直流系统每天的运行数据以及故障记录，都会生成相应文件自动存入计算 机，不但免去了用户天天手工记录数据的工作，还可以随时查询、打印自系统运 行以来任何时段的运行数据以及故障记录。

　　系统配备多媒体音箱，系统所能发生的任何故障，都配有相应的语音文件， 一旦系统发生故障，将会启动相应的语音报警。报警消失后，音响自动解除。

　　该系统所能出现的任何故障，只要点击主界面上的“帮助”栏，都能找到故 障原因以及解决办法，通过对帮助项的了解，不但能大大降低故障率，也能大大 缩短故障排除时间，减少用户损失。

　　资料库包含元件库、使用说明书、图纸库三部分。系统所使用的每一个元件， 包括型号、生产厂家、使用数量等，库中均有详细记录；库中备有详细说明书； 图纸库中有系统原理图、接线图等图纸，这些资料都可以直接阅读，也可以直接 打印。极大方便用户的日常维护。

　　网络技术的发展和广泛应用在不断地改变人类的工作和生活，对于智能直流 电源系统，网络不仅改变了设备连接形式，而且可以通过设备信息的集中和融合 提高了设备的智能化。在构造网络互连环境下，以实现产品的在线维护与升级。

　　产品的在线维护：在网络环境下，当产品出现故障时，主控制模块将设备运 行信息适时传输到厂家指定的网络地址，经过厂家技术分析给出解决方案，以保 证设备的正常运行。

　　产品的在线升级：电子技术的飞速发展，使产品的更新换代不断加快，为满 足顾客的最大经济效益，我们在智能直流电源系统中设计了产品在线升级功能。 为此我们将各管理单元的程序存储在 Flash 电写可擦除存储器中，主控制单元接 受网络传送来的数据，经识别后分别写入各管理单元以完成产品的在线升级。

　　电力系统、电信系统、移动通讯系统等对直流电源运行可靠性要求极高。智 能型触摸屏控制直流系统运行程序的设计，使产品可操作性及维护性大大提高。 系统本身具有完善的自捡功能，并且使用多媒体功能进行语音报警及有关解决办 法的中文提示。同时实现了软件系统的网络化功能，系统可通过 Windows 支持 的任何一种网络和通讯协议与上位机通讯，借助于现有的通讯网络实现系统的在 线维护与升级。随着网络技术的不断发展，该产品必将得到广泛使用。

　　电力系统所需的直流电源，都是由直流电源系统提供的，而直流电源系统的 输出为合闸母线和控制母线两部分。合闸母线的电压即为充电机输出电压值,合 闸母线的电压高，其作用是为合闸机构提供操作电源。控制母线的电压要比合闸 母线的电压低，而充电机在满足给蓄电池正常充电的情况下，其输出电压要高于 控制母线电压，要满足控制母线能正常地给电力系统的继电保护装置及信号回路 等供电。必须把合闸母线电压降至一定范围，形成控制母线。本文介绍的自动调 压装置正是为实现这一功能而设计的。

　　设计开始，我们选择方案所遵守的原则为：成本低、性能高、具有高可靠性 与稳定性、实用性。

　　选用 8031 或 8051 构成的单片机系统，虽然实现起来，十分简便，但是此系 统所需外围辅助器件比较多，造成成本过高。另外一重要原因是此种方案对干扰 特别灵敏。实际运用，可靠性较差，基于以上二种原因，此种方案没有采用

　　我们选用了可编程逻辑器件 GAL20V8B，进行编程实现。此种方案电路简单， 造价不高，但是经实际试验后发现，此种方案的抗干扰能力较差。所以，也不是 优选方案，没有被我们采用。

　　采用此种方案后，我们发现实现自动调压功能的电路十分简单，整个成本明 显降低，由于采用的逻辑芯片为双向移位寄存器 40194B{74194}，此种芯片是一

　　种成熟的芯片，其工作稳定性十分高，造价也十分低。是目前普遍采用的一种集 成电路。经实际试验，达到了预期的设计要求。因此我们采用了这种设计方案。

　　工作线B 是具有两种控制输入 （S0—S1）的双向移位寄存器，具有一个时钟输入脚（CP），一个左移串口数据 的控制输入脚（DSL），右移串口数据的控制输入脚（DSR），四位并行数据的输 入脚（P0—P3）。一个同步复位输入脚（/MR），四个并行输出脚（O0—O3）。当 /MR 为低电平时，对芯片进行复位，迫使 O0—O3 输出低电平。当 MR 为高电 平时，工作模式由 S0 和 S1 按表 1 组合方式工作，串口和并口工作方式是由 CP 脉冲边沿触发

　　从图 2 可看出，所设计的自动调压装置在直流电源系统中是一个独立执行部 分，其自动控制电路部分所需的12V 工作电源。是利用电阻从KM 上降压之后。 通过 7812 稳压块直接稳压后而获得，采样回路。利用精密电阻直接降压采样， 这样足可以保证采样的精度要求，从而不用采用价格高的霍耳元件，成本大大降 低，另外，工作的可靠性与稳定性都比霍耳元件高。比较判断回路，是 LM224 工业常采用的芯片，其价格低，性能可靠，触发电路采用的是 NE555 集成电路， 移位执行电路采用的是 40194B（74194）双向移位寄存器。其工作过程参见表 1 驱 动电路采用的是 BU406（BUX85）高压三极管，此种器件的造价十分低，同时它 也是成熟的器件被广泛应用于工业。继电器采用的是 JQX58F。这种继电器节点 容量大，而且价格低，降压回路采用的是硅二极管组。

　　如图 2 图 3 示 ，合闸母线;HM）经过硅降压回路降压后，形成正控制母 线;KM 经自动调压回路采样后，采样值送到比较判断回路，在此处 进行比较。如果KM 没有高于预先设好的范围，则触发电路不动作。移位执行 电路也不动作，相应的继电器也不动，电路保持原状态，KM 值保持不变，如

　　果KM 超出了预先设好的范围，则比较判断回路发出信号，告之触发电路，触 发电路立即发出脉冲，触发移位寄存器，移位寄存器开始向左或向右执行移位， 从而使电路驱动继电器动作。继电器相应的节点打开或闭和，来实现硅二极管是 串入还是脱离KM 回路，于是实现KM 按电力标准规定的范围内变化，从而实 现了自动调节KM 电压。

　　其原理图如图 4a 4b 所示，图中 II 单位与 I 单位是按相应的序号对应连接在

　　线欠压值的设定电位器，RP2 是调母线过压值的设定电位器， KM（控制母线 脚的组合状态只有三种可

　　电平，14 脚为低电平，S0、S1 为 10 组合状态送到图 4b 中的 N1 与 N2，同时图 4a N2（NE555）的四脚为高电平，3 脚立刻产生触发脉冲，通过 I-4 送到图 4b HEE4019B 的 11 脚，使 HEE4019B 获得触发脉冲，于是开始右移输出工作。这 时图 4b N1 的 15 脚输出高电平，从而驱动图 4b 的 Q2 导通，相对应的继电器动 作，把降压二极管脱离KM 回路。如果此时仍处于欠压状态，则图 4b 的 15 脚 输出保持不变，14 脚马上输出高电平，驱动 Q3 导通，于是 Q3 连接的继电器动 作，把相应的降压二极管脱离KM 回路-----，如果仍处于欠压状态，则直至图 4b N2 的 13 脚输出高电平，Q8 导通，相应的继电器动作，把相应的二极管脱离 KM 回路，如果调至某一处，如 Q4 导通后，母线电压进入正常状态，则图 4a N1 的 7 脚与 1 脚输出高电平，8 脚与 14 脚输出为 00 电平，那么电路进入保持原状 态工作方式。假设图 4b 所有的三极管 Q2—Q8 全部导通，此时出现母线 脚输出为低电平，LED2 亮，N1 的 7 脚为高电平，14 脚为高电平，8 脚为低电平，图 4b 中 N1 与 N2 开始左移输出工作，图 4 a 中 N2 的 4 脚输入为高，3 脚输出脉冲，通过 I-4、II-4 送到图 4b 中的 N1—11 脚与与 N2—11 脚，N1 与 N2 开始左移工作。图 4b 中，N2-13 脚变为低电平，Q8 断开， 相应的继电器停止工作。与其对应的降压二极管串入KM 回路，实现降压。如 果KM 还过压，那么相应的 Q8、Q7----依次断开，直到调到KM 进入正常电压 范围。图中 III 单元的 4 至 10 是继电器线;KM 经电阻降压 后，给 7812 集成块供电的接入点。

　　在进行带电运行试验阶段，发现有时会有某一个高压三积管（Q2---Q8）被 击穿的现象。经反复分析和试验，确定是高压三积管驱动的继电器线圈在系统断 电时产生瞬间反向电动势（此时电池组没有接入充电），击穿了三积管，因为继 电器是接在KM 上，继电线圈瞬时产生了十分高的反向电动势。解决的办法是 在每个继电器线圈上加一个泄放二积管，这个问题就解决了。

　　该自动调压装置现已大批量投入电力系统运行，用户对该装置运行的可靠性 与稳定性给予了高度评价。与此同时，该装置的生产成本却大大降低，达到了设 计之初的要求，使我企业的产品在市场竞争中更具优势。 恒流高压直流电源的自动控制及应用

　　恒流高压直流电源自上世纪八十年代开始应用于电除尘以来，以其独特的供 电特性，良好的应用效果，逐渐被业内专业人士认可；特别是在一些烟气条件变 化较大的场合更是专业人士首选电除尘器配套高压电源。如现在在水泥行业的立 窑收尘、回转窑窑尾电收尘；钢铁行业的烧结收尘、焦化行业的电捕焦油；有色 冶炼行业的电收尘、电除雾等几乎全部采用恒流高压直流电源。

　　；即电源输出电流的大小与负载的大小无关，其主控量是“电流” 。该电 源应用在电除尘器上，与“电压源”相比具备很多优点：其一是该电源在电除尘 器上的供电特性呈“正反馈”工作，即电源输出电功率大小与除尘器所需电功率 大小成正比关系；如当除尘器某时刻粉尘浓度变大，要除尘器保持除尘效率不变 则需要给除尘器供电的高压电源在该时刻同步增大输出功率；正由于恒流源输出 电流恒定，而输出电压随负载大小变化而变化，当粉尘浓度变大时，则恒流电源 输出电压也同步增大，所反应在除尘器上即电源输出电功率是同步增大。而正是 由于恒流电源对除尘器来说是正反馈工作，所以该电源适应工况能力强，运行稳 定，且能长期保持高沉积效率。其二是该电源输出波形无畸变（该电源主要采用 L-C 回路来实现由电压源到电流源的变换），能提高除尘器的运行电压、电流水 平，提高除尘器的工作效率；由于除尘器机械特性（极间距、极线形式、极板形 式等）在除尘器安装好后是一定的，则对该除尘器来说无能采用何种电源其击穿 电压（峰值电压）也是一定的，在同样的峰值电压下，那么输出波形无畸变的电 源相对于波形有畸变的电源来说其工作电压（平均电压）肯定要高些。其三是该 电源由于是一种电流源，故能承受瞬态、稳态的短路情况；且采用模块式并联结 构，其可靠性更高，操作简单、维修方便。

　　恒流高压直流电源目前有三种控制工作方式：第一种是最原始的手动控制工 作方式，即所有的开机操作程序全部在控制柜面板上采用按钮形式，投入电除尘 器的工作电流的大小由操作员根据电流选择键的开关来控制；第二种是采用液晶

　　显示屏、触摸开关与单片机相结合的自动控制的工作方式，同时可进中央 DCS

　　该种控制方式是恒流高压直流电源最原始的工作方式，基本工作方式是全部 的操作开关采用按扭形式，电流的调节是人工根据需要来增加或减少电流选择键 以达到所需电流大小的目的。该种工作方式目前广泛应用在一些自动化程度要求 不高，工况条件较为恶劣的地方，同时该种电源操作也较简单。

　　2.2 HVCC-2 型：RTU 与 EPIC（单片机）相结合的自动控制方式，同时可进 中央 DCS 系统集中控制

　　该型号电源具备 HVCC-1 型恒流高压直流电源基本供电特点，即恒流输出、 正反馈工作特性；同时控制回路采用先进的单片机和外围芯片，实现自动化控制。 其 RTU 控制工作模式有：

　　4、可在 RTU 上实现一次电流值、一次电压值、二次电流值和整定值、二次 电压值和整定值同步显示

　　7、故障报警停机有：门开关、安全连锁、过欠电压、过氧。该电源中央控 制要求如下：

　　二次电压反馈信号：电收尘器二次高压电压值（4～20mA 对应 0～100%， AI）

　　二次电流反馈信号：电收尘器二次高压电流值（4～20mA 对应 0～100%， AI）

　　DCS 系统向电收尘器恒流源设备提供下列信号 复位信号：关机或故障报警后重新启动（无源接点，DO） 启动/关机信号：启动和停止电收尘器恒流源（无源接点，DO） 恒流源设备运行电流设定信号：（4～20mA，DC）控制恒流源设备运行电 流， 即控制二次电流值的大小，AO； 上述 DI（开关量输入点）、DO（开关量输出点）、AI（模拟量输入点）、 AO（模拟量输出点）均对于 DCS 系统而言。 *其他功能可据用户要求在技术可能的前提下可做出相应修改！ 2.3 HVCC-3 型：触摸屏与 PLC、DCS 系统相结合的工作方式 该型号电源采用西门子 TP170A 触摸屏，S7-200 CPU226 PLC 为主要控制部 件，其电源内部元气件更少，更加模块化，结构更简单，方便用户维修，运行更 加可靠。该型号电源通过触摸屏的组态和 PLC 的编程以实现自动控制的要求。 电源开机后触摸屏显示五种工作模式可供选择，分别是： 1、手动工作模式 2、PLC 电流整定值工作模式 3、PLC 电压整定值工作模式 4、DCS 集中电流整定值工作模式

　　该型号的恒流高压直流电源人机界面更加直观简洁，既可以实现现场自动控 制运行的工作模式，也可以通过专用模块与中央 DCS 系统直接连接以实现中央 控制要求。该类型电源采用模块化成熟产品“PLC”，大大简化产品内部结构线 路，减少故障点，使产品工作更加稳定，而且 PLC 在市场上来讲是一种通用产 品；用户更换起来十分方便；但该型号产品的硬件（如触摸屏、PLC）成本较 HVCC-2 型来说相对更高一些，目前只适合一些要求很高，经济条件较好的用户 单位。

　　以应用在水泥窑尾电收尘为例：XX 三狮集团 XX 达强建材 XX 日产 2000T 水泥旋

　　窑窑尾 155m2 电收尘器本体是由 XX 某电收尘器厂制做，高压电源采用 XX 誉腾电源设备 XX 生产的 HVCC-2-72kV/1.2A-OUT 型恒流高压直流电源；处理烟 气量是 4.7×105m3/h；在某一时刻测得其入口含尘浓度为 69g/Nm3，出口浓度 为为 40mg/Nm3，除尘效率高达 99.94%；电源的运行操作及状态显示在现场或中 央控制室都可同步进行。该电源使用一年多来，运行稳定无故障，深得用户的好 评。

　　供给变电站二次电路的电源称为操作电源。操作电源主要向控制、保护、信 号、自动装置电路供电，同时还作为事故照明电源。

　　传统的操作电源有交流操作电源、硅整流型直流操作电源、蓄电池直流操作 电源、。交流操作电源因执行交流操作的继电器，以及断路器交流合闸的操动机 构可靠性低于直流电源，一般仅用于小型配电房。硅整流型直流操作电源因不能 解决事故照明和事故紧急处理的问题，只能在不重要的小型变电站中应用。蓄电 池直流操作电源的可靠性高，在电力系统中被广泛应用，但其充电设备存在效率 不高、功率因素低、纹波大，以及电池保持容量低、寿命短等问题。目前我国许 多变电站所使用的直流电源设备，由于受变压器或晶闸管自身参数的限制，直流 操作电源存在很多不足之处，例如：初充电流、浮充电流不稳，系统纹波电压过 高，控制特性不佳，不便于同计算机系统配接实现监控等；充电设备与蓄电池并 联运行，当浮充电电源纹波系数较大，浮充电压波动或偏低时，会出现蓄电池脉 动充电、放电现象，造成蓄电池组或单体的过早损坏；还存在体积庞大，效率不 高，1＋1 冗余投资大等不足，应该说已远远不能满足飞速发展的电力工业的需 要，逐步将被具有体积小、重量轻、效率高、纹波系数小、动态响应快、控制精 度高、模块可叠加输出、N＋1 冗余等特点的智能型高频开关直流电源系统所替 代。后者将整流器、调压装置、馈出电路、保护告警电路及监控系统有机地结合

　　在一起，通过计算机管理，有效地解决了以往直流操作电源的缺陷。220RS 智慧

　　为保证变电站直流电源系统的可靠性，有条件的应尽量从两个不同的地方引 入交流输入电源，并且两路交流电源具有自动倒换的功能；要选用可靠性高的智 能化、标准化高频开关整流设备，在实施过程中，要以可靠性、实用性为基本原 则，宜简勿繁；采用模块化、热插拔式结构以便于更换；实施集中监控管理，并 合理配置备份设备。任何新技术、新设备未经充分验证和试运行，绝不得进入供 电系统。要不断提高维护技术水平，采用集中维护、远程遥信、遥测维护等手段； 要经常分析运行参数，预测故障发生的时间和部位，作好事故预想，发现缺陷及 时排除。

　　220RS 智慧型高频开关直流电源装置是一种比较先进，功能比较齐全的智能 型直流电源装置，它主要由 POWER，sun—M4 监控系统（集中监控模块）和高 频开关整流模块 K1B10 两大部分构成，220RS 智能型直流电源系统原理框图见图 （1）。POWER，sun—M4 监控系统是整个直流系统的控制、管理中心，它的主 要任务是对系统中各功能单元和蓄电池进行长期自动监测、获取系统中的各种运 行参数和状态、根据测量数据及运行状态实时进行处理，并以此为根据对系统进

　　行控制，实现电源系统的全自动精确管理，从而提高电源系统的可靠性，保证其 工作的连续性、安全性、可靠性。POWER，sun—M4 主监控系统具有：遥测、 遥信、遥控、遥调“四遥”功能，能够满足电力系统无人值守变电站的要求，配 有标准的 RS232/485 接口，方便纳入变电站综合自动化系统。

　　POWER，sun—M4 监控系统（集中监控模块）包括主监控器和基础监控单元两 部分，主监控器提供人机接口，通过大屏幕 LCD 液晶显示屏和触摸屏，实现系 统运行参数显示、系统控制操作好人和系统参数设置。基础监控单元包括 PM4A1 交流监控单元、PM4D1 直流监控单元、PM4K1 开关量 I/O 监控单元、PM4B1 电池巡检单元、绝缘监控单元、标准的 RS232/485 接口和系统故障输出七部分。

　　⑴.系统以微处理器为核心的集散式监控系统，模块化设计，对交流配电、 直流馈电、整流模块、电池组和系统支路绝缘实施全方位的监测和控制。

　　⑵.采用大屏幕 LCD 液晶显示屏和触摸屏，实现全汉化显示，除完成常规数 据测量，电源系统运行状态的实时显示外，还提供各种菜单、信息提示，屏幕触 摸操作，因而轻松地完成人、机间对话操作。

　　⑶.通过显示屏，信号灯及声光报警提供各种工作状态、故障类型、故障部 位提示，系统故障可准确定位，使系统维护变的简单有效。

　　⑷.监控系统的软件、硬件采用开放式设计，根据用户不同需要可随时增加、 修改监控系统的测量及控制参数。

　　⑸.一套监控系统支持双电池组、母线分段模式的监测，可实现双电池组自 动充电管理，两组电池完全独立管理，确保电池安全。

　　⑹.监控系统模块根据用户设定的充电参数，调整整流模块的充电方式、充 电电流，自动地完成电池的精确管理及保养维护。

　　⑺.电池温度补偿功能，免维护电池的充电电压需要随环境稳定的变化做相 应的调整，才能保障电池处于最佳工作状态，延长电池使用寿命。

　　⑴.若系统出现故障，则屏幕左下角系统状态显示为“系统故障”，并不停 地闪烁，同时配有声音告警。直接点触“故障”处可查询到当前故障信息。在主 窗信息页点触菜单选项可进入主菜单页面。

　　⑵.主菜单下，点触相应的菜单可分别进入“信息查询”、“系统配置”、 “系统设置”、“系统操作”、“放电计量”五个窗口。

　　⑶.在信息查询页可查询系统的工作参数和系统的设置数据。有“当前信 息”、“当前故障”、“设置信息”、“操作信息”、“电池巡检”、“绝缘检 测”、“配置信息”、“历史故障”八个查询选项供用户查询，直接在相应的选 项上点触即可查询到相应的内容。

　　⑷.当前故障。显示系统当前所存在的故障信息，最多可显示 12 条故障信息， 如交流二路停电、直流监控通讯故障等各类故障。

　　⑹.绝缘检测。显示合母正对地、控母正对地、母线负对地的电压值。电阻 值为正表示正接地，为负表示负接地。

　　⑺.系统设置。完成系统自动管理所必须的参数设定，是系统自动管理的基 础，非法更改是可能造成严重损害，因此必须进行操作权限管理，即输入正确的 密码方可进行设置，严禁班组私自进行密码修改。

　　⑻.放电计量，可以时实监测两组电池的放电情况，包括放电电压、放电容 量以及放电时间。可以点触“清除”按钮来清除放电电量和放电时间，电池处于 充电状态时，系统自动暂停计时、计数。

　　220RS 智慧型高频开关直流电源装置采用 XX 市康必达控制技术 XX 产品， 该装置由充电屏、馈电屏和电池屏组成。

　　220RS 智慧型高频开关直流电源采用 K1B10 整流模块组成充电装置。采用双 回路交流电源供电。当一路掉电，电网电压过低、过高，三相不平衡时，自动将 供电切换到另一路电源并发出声光报警。装有闪光装置；电压监察装置；单只电 池电压及容量在线检测装置，具备自动巡检和报警功能；微机直流绝缘监察装置 应能在线自动寻找接地故障，并具有可区分母线或线路接地及各支路接地选线功

　　能；可分别判断系统故障、绝缘下降（平衡电阻地）；过、欠电压故障，装置失 电后信息不丢失。能显示接地电压，在选择开关上标明接地极性。单独设置蓄电 池放电开关，并引自端子排上。电池组，充电机，整流，直流装置和控制电路应 安装在冷轧钢板制造机柜中。机柜为户内落地安装，采用 PK-10 型，柜前操作和 柜前、后维护。直流控制屏端子排应设有下列接线端子：闪光信号，直流控制输 出，合闸输出。直流监察和闪光信号均通过上述端子与外部电气中央信号屏联系， 以便中央信号屏发出报警信号，外部闪光回路接本屏闪光电源。直流系统设有绝 缘在线监测（具有手动试验，绝缘声光显示报警功能并可以查询、追溯）及接地 故障定位装置，电池监测装置，集中监控装置，并能通过统一接口与计算机监控 系统通信，达到远方监控目的。直流系统电压为 DC220V，采用单母线接线，两 电两充，充电装置采用高频开关电源（模块按 N＋1 配置，N 个高频充电模块运 行于硅链上端，1 个充电模块接于硅链下端的母线A。 所提供设备应能够在下列电源波动范围内正常运行，不得出现不利影响，交流电 源电压±10%，频率 50Hz±2%，在过渡电压达到额定电压的 80%、谐波电压达 到 10%时，设备性能应不受影响。

　　蓄电池采用德国“”牌（A412/100A）全封闭阀控式免维护铅酸蓄电池，单 只蓄电池额定电压：12V/只，单只蓄电池最高工作电压：13.62V/只；蓄电池组 容量：100Ah；蓄电池总数：共 18 只（每组蓄电池的数量暂按每只浮充电压 13.62V 计算取 18 只）。经常性负荷按 2h 计算；事故照明按 1h 计算；两路 DC48V 系统 通信电源由 DC/DC 变换器供电，变电所不另设通信电源。选用德国阳光牌蓄电

　　池，德国阳光 A400 系列 12V100AH 电池 36 节，每组 18 节串联运行，使用年限 10 年，使用年限内如发生质量问题，免费更换整组电池。安装方式为水平放置， 且具有单只电池的电压巡检功能及电池组温度补偿功能（－3ｍｖ/℃）。所有电 池的接线端子都应具备足够的载流能力。电池接线柱应带有接线螺栓。接线柱、 螺栓和相关的部件应采用耐电解液的材料。

　　当智能高频开关电源系统出现故障时，应先查明原因，分清是负载部分还是 电源系统，是主机还是电池组。虽说开关电源系统主机有故障自检功能，但它对 面而不对点，更换配件很方便，但要维修故障点，仍须做大量的分析、检测工作。 如果自检部分发生故障，显示的故障内容也可能有误。

　　高频开关电源在正常使用情况下，主机的维护工作量很少，主要是防尘和定 期除尘。特别是气候干燥的地区，空气中的灰粒较多，灰尘将在机内（主要在整 流模块内）沉积，当遇空气潮湿时会引起主机控制紊乱造成主机工作失常，并发 生不准确告警，另外大量灰尘也会造成器件散热不好。

　　一般每季度应彻底清洁一次，同时在除尘时检查各连接件和插接件有无松动 和接触不良的情况。

　　定期核实智能高频开关电源系统的参数有无变化，防止人为或无意中改变所 设置的参数。

　　检查主机设备是否正常，保证直流母线经常保持合格的电压和电池的放电容 量；

　　对主机出现击穿、熔断保险或烧毁器件的故障，一定要查明原因并排除故障 后才能重新启动，否则会造成更严重的故障。

　　因整流器对瞬时脉冲干扰不能消除，整流后的电压仍存在干扰脉冲。蓄电池 除有存储直流电能的功能外，其等效电容量的大小与蓄电池容量大小成正比。因 此，维护检修蓄电池的工作是非常重要的，虽说蓄电池组目前都采用了免维护电 池，但这只是免除了以往的测比重、配制电解液、添加蒸馏水的工作。所以电源 系统维护工作的重点还在蓄电池部分。

　　蓄电池工作在浮充状态，至少每年进行一次放电。放电前应先对电池组进行 均衡充电，以达到整组蓄电池性能的均衡。放电过程中如有一只达到放电终止电 压时，应停止放电，继续放电须先排除落后电池后再放。

　　核对性放电不是追求放出容量的多少，而是发现和处理落后电池，通过对落 后电池的处理再作核对性放电实验，这样可防止事故和出现反极性蓄电池。

　　日常维护中也可在一组电池中选用 8～10 只蓄电池作为标示电池，对其进行 定期测量并做好记录，作为了解整组蓄电池工作情况的参考依据。

　　蓄电池日常维护还需经常检查的项目有：清洁并检测端电压、温度；连接处 有无松动腐蚀现象，检测连接条压降；外观是否完好，有无鼓肚变形和渗漏现象； 极柱、安全阀周围是否有酸雾逸出；当发现电压反极性、压降大、压差大和酸雾 泄漏的电池时，应及时处理，对不能恢复的蓄电池要及时更换；不能把不同容量、 不同性能、不同厂家的电池联在一起，否则可能会对整组蓄电池带来不利影响。 对寿命已到的电池组要及时更换，以免影响到电源系统和设备主机。

　　智能型高频开关电源设备在正常使用情况下，主机的维护工作量很少，主要 是防尘和定期除尘。空气中的尘粒较多，当遇空气潮湿时会引起主机控制紊乱造 成主机工作失常，并发生不准确告警，另外大量灰尘也会造成器件散热不好。所 以有条件的应尽可能使用自冷式整流模块。

　　定期核实智能高频开关电源系统的参数有无变化，防止人为或无意中改变所 设置的参数。

　　每季度应对智能高频开关电源设备彻底清洁一次，在除尘时检查各连接件和 插接件有无松动和接触不牢的情况。

　　每半年应对智能高频开关电源系统的运行方式进行试验检查，以防止均充状 态与浮充状态不能及时转换而造成对蓄电池的损坏。

　　智能高频开关电源系统设备，其智能化程度高，电池采用免维护蓄电池，虽 然给我们带来了许多便利，但在使用过程中要注意以下几个方面，以确保使用安 全。

　　高频开关电源系统对环境温度要求不高，在－5～＋40℃都能正常工作，但 要求室内清洁、少尘，否则，灰尘加上潮湿会引起主机工作紊乱。蓄电池则对温 度要求较高，标准使用温度为 25℃，建议温度范围＋15～＋30℃。若温度太低， 会使蓄电池容量下降，温度每下降 1℃，其容量下降 1％；蓄电池放电容量会随 温度升高而增加，但寿命降低，如果在高温下长期使用，温度每增高 10℃