高频开关整流电源系统,通常由以下部分组成: 交流配电模块、整流模块、集中监控模块和直流配电模块。交流配电模块对交流电源进行处理、保护、监测并与整流模块接口。整流模块将交流电转变为直流电。直流配电模块负责向直流负荷供电。监控模块用于对交流输入电源、整流模块、输出电源及蓄电池进行智能管理,并实现数据监测、定值设定、越限报警,监控模块以及设置RS-232和RS-485串行通信接口,以实现遥测、遥信和遥控。
高频开关电源的主要技术要求如下。
1. 工作环境条件
(1) 工作温度: -5℃～40℃
(2) 贮存温度: -40℃～70℃
(3) 相对湿度: ≤90% (40±2℃)
(4) 大气压力: 70～106kPa
2. 工作条件及技术指标
(1) 频率: 50Hz±5%
(2) 电压:单相220V+10-15% 三相380V+10-15%
(3) 接地方式: 不接地。
充电装置的技术指标应满足表6-16的要求。
表6-16 充电装置技术指标
| 指标名称 | 充电装置类型 | 技术条件 | |
| 高频模块型 | 相控型 | ||
| 稳压精度% | ≤±0.5 | ≤±1 |
5%～100%额定负载电流。90%～ 115%额定电压范围内 |
| 稳流精度% | ≤±0.5 | ≤±2 |
20%～100%额定负载电流,80%～ 115%额定电压范围内 |
| 波纹系数% | ≤1 | ≤2 |
5%～100%额定负载电流,90%～ 115%额定电压范围内,电阻性负载 |
| 开、关机过冲幅度% | ±10 | ||
| 起动冲击电流% | 150 | ||
| 软起动时间s | 3～8 | ||
| 效率% | ≥88 | ≥75 | |
| 噪声dB | <55 | <60 | |
| 绝缘电阻MΩ | 20 | 20 |
环境温度为28℃～30℃,相对湿度 90%,试验电压为直流500V |
| 绝缘强度kV | AC 1.5 | AC 1.5 |
环境温度为28℃～30℃,相对温度 90%,试验电压为直流500V |
| DC 0.5 | DC 0.5 | ||
| 平均无故障时间h | 50 000 | ||
3.参数选择
(1) 充电装置额定电流计算选择,应根据整流装置的型式及其配置情况选择。
①充电装置的型式为高频模块且配置数量与蓄电池组数相同 〔1(2)组电池,配1 (2) 整流器〕;
②充电装置的型式为相控整流器; 对①、②按式 (6-1) 计算整流器电流:
(6-1)
采用高频开关整流模块时,其模块数量还应满足N+1 (或N+2) 的冗余配置要求。
③充电装置的型式为高频模块且配置数量大于蓄电池组数〔1 (2) 组电池,配2 (3) 整流器〕;对③按式(6-2)计算整流器电流:
(6-2)
(2) 充电装置的输出电压应满足蓄电池最高充电电压的要求,即:
(6-3)
式中 Uc—整流装置的输出电压,V;n—蓄电池组单体个数;
Vcm—充电末期单体蓄电池电压,一般取2.40V。
4. 高频模块选择
高频模块的额定电流及整流屏 (柜) 上的模块数量宜按以下原则确定。
(1) 单个模块额定电流宜为整流装置额定直流的1/10～1/5。
(2) 每面整流柜上的模块数量应根据模块的尺寸确定并应便于维护。
模块数量按下式计算,并参考表6-17选取。
(6-4)
表6-17 整流柜额定电流、模块额定电流及其数量选择表
|
整流柜 额定电流/A |
高频模块 额定电流/A | 模块数量 | 屏数量 |
柜最大输 出电流/A | ||
| 总数 | 冗于 | 计算 | ||||
| 10 | 5 | 3 | 1 | 2 | 1/3 | 15 |
| 20 | 5 | 5 | 1 | 4 | 1/2 | 25 |
| 30 | 10/5 | 4/7 | 1 | 3/6 | 1/2 | 40/35 |
| 40 | 10 | 5 | 1 | 4 | 1 | 50 |
| 50 | 10 | 6 | 1 | 5 | 1 | 60 |
| 60 | 10 | 7 | 1 | 6 | 1 | 70 |
| 70 | 20/10 | 5/8 | 1 | 4/7 | 1 | 100/90 |
续表
|
整流柜 额定电流/A |
高频模块 额定电流/A | 模块数量 | 屏数量 |
柜最大输 出电流/A | ||
| 总数 | 冗于 | 计算 | ||||
| 80 | 20/10 | 5/10 | 1/2 | 4/8 | 1 | 100/90 |
| 90 | 20 | 6 | 1 | 5 | 1 | 120 |
| 110 | 20 | 7 | 1 | 6 | 1 | 140 |
| 120 | 20/30 | 7/5 | 1 | 6/4 | 1 | 140/150 |
| 130 | 30/20 | 6/8 | 1 | 5/7 | 1 | 180/160 |
| 140 | 30 | 6 | 1 | 5 | 1 | 180 |
| 150 | 30 | 6 | 1 | 5 | 1 | 180 |
| 160 | 30 | 7 | 1 | 6 | 1 | 210 |
| 170 | 30 | 7 | 1 | 6 | 1 | 210 |
| 180 | 30 | 7 | 1 | 6 | 1 | 210 |
| 190 | 30 | 8 | 1 | 7 | 1 | 240 |
| 200 | 40/30 | 6/8 | 1 | 5/7 | 1～2 | 240 |
| 210 | 40/30 | 7/8 | 1 | 6/7 | 1～2 | 240 |
| 220 | 40 | 7 | 1 | 6 | 1～2 | 280 |
| 230 | 40 | 7 | 1 | 6 | 1～2 | 280 |
| 240 | 40 | 7 | 1 | 6 | 1～2 | 280 |
| 250 | 40 | 8 | 1 | 7 | 1～2 | 320 |
| 260 | 40 | 8 | 1 | 7 | 1～2 | 320 |
| 270 | 40 | 8 | 1 | 7 | 1～2 | 320 |
| 280 | 40 | 8 | 1 | 7 | 1～2 | 320 |
| 290 | 50/40 | 7/10 | 1/2 | 6/8 | 2 | 350/400 |
| 300 | 50/40 | 7/10 | 1/2 | 6/8 | 2 | 350/400 |
| 310 | 50/40 | 8/10 | 1/2 | 7/8 | 2 | 400/400 |
| 320 | 50/40 | 8/10 | 1/2 | 7/8 | 2 | 400/400 |
| 330 | 50/40 | 8/11 | 1/2 | 7/9 | 2 | 400/440 |
| 340 | 50/40 | 8/11 | 1/2 | 7/9 | 2 | 400/440 |
| 350 | 50/40 | 8/11 | 1/2 | 7/9 | 2 | 400/440 |
续表
|
整流柜 额定电流/A |
高频模块 额定电流/A | 模块数量 | 屏数量 |
柜最大输 出电流/A | ||
| 总数 | 冗于 | 计算 | ||||
| 360 | 50/40 | 10/11 | 2/2 | 8/9 | 2 | 500/440 |
| 370 | 50/40 | 10/12 | 2/2 | 8/9 | 2 | 500/480 |
| 380 | 50/40 | 10/12 | 2/2 | 8/9 | 2 | 500/480 |
| 390 | 50/40 | 10/12 | 2/2 | 8/9 | 2 | 500/480 |
| 400 | 50/40 | 10/12 | 2/2 | 8/9 | 2 | 500/480 |