PZK系列智能直流屏

使

用

说

明

书

PZK程控直流屏使用说明书

1．简介

PZK系列程控直流电源屏是采用了当今直流领域最先进的高频开关电源与PLC、液晶显示屏控制相组合的方法，结合本公司多年研制的一套系统软件而构成的新一代无人职守直流电源产品。它的各部分元件都选用了目前国内外最合适、高可靠的器件。

同传统直流屏相比，它的显示操作单元选用了液晶显示屏，采用人机对话方式直观操作；它的监控单元选用了高速、高性能的PLC，采用对直流屏各组成单元实时扫描实现全面监测和闭环控制；它功率输出单元采用高频开关技术和冗余配置，输出电压电流都具有很高的精度和很低的纹波系数；它的电池选用了高性能免维护系列电池。

PZK程控直流电源屏设计参照了电力部《DL/T 459-2000》及《JB/T 5777.4-2000》技术标准，能可靠满足输配电系统正常或非正常状态下的直流控制电源和高低电压开关分合闸的供电需求，并能直接实现“四遥”。它广泛适用于500KV以下的变配电站和60万KW以下发电厂的直流操作电源需求。

本产品自动化程度高，作为常规操作它对值班人员的专业知识要求并不高，使用本直流屏时，可详细遵照本使用手册规范操作。

2． 使用环境

2.1 海拨高度不超过于1000米。

2.2 环境温度-10～＋50℃ 。

2.3 日平均相对湿度不大于95％，月平均相对湿度不大于90％。

2.4 无强烈振动和冲击，无强烈电磁场干扰。

2.5 周围无严重尘土、爆炸危险介质、腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体、导电微粒和严重的霉菌。

2.6 垂直倾斜度不大于5度。

3． 技术指标

3.1 三相交流输入电压380V（+15%，-10%），频率50 HZ±0.5 。

3.2 控制母线直流输出电压： 220V（可据用户要求进行调整）。

3.3 控制母线直流输出电流额定值：5A（可据用户要求进行调整）。

3.4 免维护全密封铅酸蓄电池的电池容量额定值：65AH。

3.5 直流屏在0.5秒内瞬时输出电流值：50A。

3.6 控制母线电压稳定度 ≤±0.5%。

3.7 控制母线电压纹波系数 ≤±0.1%。

3.8 稳流精度 ≤±0.5%。

3.9 合闸母线电压 ≤+15%，-10%。

3.10 最大限流输出电流(A)：1.2IN。

3.11 效率 ≥90%。

3.12 功率因数 ＞0.90。

3.13 响应速度：0.2ms。

3.14 整机噪声 ≤50dB。

3.15 均流方式：自动均流。

3.16 谐波：无干扰。

4.产品型号：PZK-65Ah/220V

5.产品的功能

5、1自动控制功能

5、1．1根据充电电流及时间对蓄电池进行强充、均充、浮充的自动控制；

5、1．2对降压硅链进行自动调压，使控母输出电压稳定度≤±0.5%；

5、2自动显示功能

通过液晶屏幕实时显示：

5、2.1整流模块输出电压；

5、2.2电池组电压；

5、2.3控母电压；

5、2.4控母电流；

5、2.5控母对地绝缘电压。

5、3自动报警功能

1）、交流失电报警；

2）、电池组电压异常报警；

3）、控母电压异常报警；

4）、控母电流过高报警；

5）、控母绝缘异常报警；

5、4通讯

PLC具有RS232/RS485双通讯口。

6、产品组成

本系列产品由一屏组成，各部分组成如下：

6、1蓄电池组

6.1.1蓄电池组采用MAX铅酸免维护蓄电池，由12V/块共18节组成，容量为24Ah。该电池在+10℃～+25℃，充电电流在0.1 C10A条件下，寿命为7年，当温度低于+10℃或高于+25℃或充电电流﹥0.1 C10A时，寿命将下降。

6.1.2蓄电池组充电按照强充（恒流）—均充（恒压）—浮充（恒压）的三阶段方式充电，既保证电池满容量工作，又保证电池的使用寿命。由于电池长期浮充电会造成电池组单体电池的不均衡性，因此每隔3～6个月应均充电一次。

6、2高频模块

用0.1 C10A充电，充电模块采用N+1 配置，模块选用高频开关E22010电源，即 10A/220V，共2块，模块的稳压稳流精度≤±5%，纹波系数0.1%，效率≥90%，模块采用风冷式，即使脱离PLC也可工作

6、3 PLC可编程控制器

PLC为监控系统的核心单元，型号为S24HB，使用直流220V（控制母线）电压，功耗45W。PLC同时提供直流24V服务电源，具有双通讯口，能实现“四遥”。

PLC监控系统具有如下功能：

6、3．1对充电模块控制

PLC对充电模块强充、均充和浮充三种状况的输出电压、电流分别按不同的V-T曲线进行自动调节。

6、3.2对蓄电池组控制

a.充电状态控制

PLC按设定条件对蓄电池进行强充（恒流）—均充（恒压）—浮充（恒压）状态自动转换。

b.充电过程控制

PLC对蓄电池充电全过程自动进行控制，其中：

强充电时，进行V-T曲线控制，杜绝因电池组过充电使O离子不能完全被阴极所吸收引起的开阀造成水份消失，温度系数为-4mv/℃；

浮充电时，进行V-T曲线控制，杜绝浮充电电压过高引起寿命下降；浮充电电压过低引起欠容量，温度系数为-3 mv /℃；

均充电时，采用均充电流下降至0.01C10 A与均充时间相结合的控制方法，当均充电流下降至0.01 C10 A时，均充时间≤6小时，即均充电结束；若均充电时间超过6小时，均充电流仍未下降至0.01 C10 A时，则认为电池组有故障，PLC报警。

c.电池活化控制（免维护电池除外）

d.检测电池组的参数

PLC可自动检测电池组的电压参数。

6.3.3对控母自动调压装置控制

通过对控制母线的电压检测，PLC通过闭环控制自动对控母调压装置进行调节，以确保交流失电时控制母线调压精度≤2.6%，同时在过电压（242V±2V）、欠电压（198 V±2V）时报警。

6、4液晶显示屏

TD220液晶显示屏为12汉字Χ4行液晶显示，工作电源直流24V取自开关电源，TD220液晶显示屏具有显示和操作二项功能。

6.4.1显示功能

b. 开机显示显示直流屏电气原理图主画面。

c. 分画面显示直流屏各结构单元当前状态，包括整流模块、电池组、绝缘。

d. 分画面显示各计量项目数据，详见画面介绍。

e. 分画面显示电池组电压曲线、控母电压/电流曲线。

f. 分画面显示告警项目及超限数据。

G．分画面显示产品及生产厂家有关资料。

6.4.2 液晶显示屏操作功能

通过TD220液晶显示屏薄膜按键，实现下述信号键入。

a. 选择显示画面，查看当前工作状况及数据。

b. 调整背景光。

c. 按钮入触点（ON/OFF）信号。

6、5控母自动调压装置

由于充电模块同时要为电池和控母供电，因此母线自动调压装置始终处于工作状态。

6、6 传感器变送器

直流柜内共装有4只传感变送器，传感器每20ms一次将各被检测值经变送为标准信号后送入PLC内，供程控器进行分析、比较、运算和控制，精度为1级。

6、7 “四遥”通讯

通过PLC的COM2通讯口，可直接实现“四遥”功能

6、7.1“遥信”功能

控制母线过电压、欠电压；母线绝缘故障；充电状态（均充、浮充）。

6、7.2“遥测”功能

控制母线电压；控制母线电流；合闸母线电压；电池组电压；控母绝缘对地电压。

6、7.3“遥控”功能

强充/均充/浮充电状态转换。

6、7.4“遥调”功能

电压、电流等各项设置值的调整。

6、7.5通讯协议

     通讯协议需要时可另向我公司索取。

6、8 柜体

柜体用标准模数孔的形材组成框架。前门为大玻璃门；三面内门分别安装模拟电表、TD220液晶屏和馈出开关；后门是可开启百页式双开门。

外形尺寸：2260×800×600mm  （高×宽×深）。  

系统屏的防护等级为Ip30。

7.  工作原理

    参见原理图。

7.1 主回路

7.1.1交流回路

直流屏为双路交流进线，当第一路失电时，控制系统自动切换至第二路；第一路恢复时，仍由第二路供电，只有第二路失电时，再自动切换至第一路供电。切换的间隙由电池向控母供电。

7.1.2直流回路

高频电源模块正极输出经过隔离二极管至电池正极，对电池组进行充电；另一路经过硅链(SIC)降压，通过电流传感器至控制母线，实现对控母供电。

控母输出电压可通过自动进行调压。自动调压由PLC完成。 

7.2 检测和控制回路

通过柜内传感变送器采集各项动态参数，通过TD220液晶显示屏接受各项工作指令，PLC按程序设定条件进行运算，然后由PLC输出端口分别进行状态控制和屏幕实时显示。 

7.3报警回路

一旦超限，系统通过PLC输出采用屏幕和音响同时报警。音响报警可通过TD220液晶显示屏薄膜按键“6”关断，屏幕报警必须故障排除后才能消除报警。

所有的故障信号均可以通过PLC的RS485或RS232通讯口向上位机发送信号。

8.  调试和操作步骤

8.1 调试步骤

由于产品出厂前全部由厂方调试完毕，因此调试步骤略。

8.2 操作步骤

8.2.1 准备工作及检查

将二路交流电源输入按双路进线要求接入直流屏对应进线端子排，同时连接直流屏直流输出回路，详细操作参阅接线图。

8.2.2 开机

分别合上屏内交流总电源空气开关(QF1、QF2)，PLC程控器立即进入工作状况，PLC运行灯（Run）闪烁。液晶面板点亮并进入直流电源系统主画面。如下图：

8.2.3 TD220液晶显示屏的使用

      TD220液晶显示屏有数据显示及信号输入二项功能，都通过屏幕画面及按钮实现。

8.2.3.1系统主画面

直流屏开机上电TD220液晶显示屏即进入系统主画面，如上图所示：

此画面为系统的结构原理框图，除了“充电状态”，“故障报警”为状态显示外，其它都是进入子画面的相应数字按钮。

“充电状态”位置在屏幕的右下方，有“交流失电”“浮充”和“均充”二组文字表达状态。“报警”位置隐含在屏幕的右下方，系统没有故障时不会显示文字；当系统有故障产生时，则该位置显示“报警”，提示用户有故障产生。

    当系统有故障时，蜂鸣器会自动报警，音响报警可通过按数字键“ENT”来解除，屏幕文字“报警”需在系统故障解除后才消失。

8.2.3.2 充电模块画面

在TD220液晶显示屏显示系统主画面时，按数字键“6”，则进入充电模块分画面，如下所示：

   在此画面下，按数字键“6”、“8”分别进入均充和浮充状态。按下“ESC”则返回到系统主画面。

8.2.2.3 电池组画面

a.在系统主画面上按数字“3”按钮，进入电池组监控分画面。用户通过该画面可以查阅电池组电压。如下所示：

b. 在此画面上按“”按钮可进入电池组电压曲线分画面。如下所示：

用户可以在该画面查阅电池组电压，可以按“”按钮反回，按“”按钮反回主画面。          

c.在系统主画面上按数字键“4”按钮可进入控母监控分画面。如下所示：

d．用户可以在该画面查阅控母电压及控母电流，用户可以分别按数字键“1”“2”按钮，即可进入控母电压曲线和控母电流曲线画面，如下所示：

e．用户可以在该画面，按“”和“”按钮反回，按“”按钮回主画面。

f.在系统主画面上按数字键“1”按钮可进入系统设置画面。如下所示：

用户可以在该画面，按“∧”“∨”按钮上下翻动，按“”按扭回主画面。

g.在系统主画面上按数字键“2”按钮可进入交流监控画面。如下所示：

用户可以在该画面，按“”按扭回主画面。

.2.2.4 合母画面

 在系统主画面上按数字键“5”按钮，即可进入合母分画面，如下所示：

用户在该画面可以看到合母电压。

8.2.2.5 报警画面

按TD220液晶显示屏上的薄膜按键“ALM”，则屏幕立即进入报警画面，如有故障发生，画面显示当前报警内容；如没有故障发生，则显示无故障。

8.3 手动操作

 高频开关电源开/关机操作

     用户可手控高频开关电源上的开关来实现高频电源的开/关机操作。

8.4 关机步骤

断开交流电源开关(QF1、QF2)，使用专用熔断器拉手（NT00）拔去电池组熔断器，断开直流，直流屏关机。

以后可以维修、拆卸、运输。

8.5 直流屏运行中的几点说明

8.5.1两路交流输入全部断电(缺相)后再次来电，本机将会自动由充电模块对电池组进行一次充电过程，即恒流(或限流)充电、均充电、浮充电过程。

8.5.2本系列产品的电池组充电电压随环境温度的变化会有所不同，环境温度高时，电池组充电电压会略有降低。环境温度低时，电池组充电电压会略有升高，这是电池的温度－电压特性所决定的，此属正常情况。

8.5.3直流屏正常使用时应定期检查电池充电电流及充电电压是否正常，以保护电池不受损坏。

8.5.4对于屏内出现的故障报警，应根据液晶屏报警提示分析原因，及时处理，以免引起其他不良后果。尤其当电池组电压过低，应积极采取措施，以防交流断电后系统不能正常对外提供直流电源。

9． 运输、贮存和保证期

9.1 运输

本产品运输时，蓄电池单独包装，必要时高频电源模块也要单独包装。运输中不得倒置，不得碰撞和强烈振动，防止日晒雨淋。

9.2 贮存

本产品贮存时周围空气温度为+25～55℃，月平均相对湿度不大于90％，周围空气中无腐蚀性和可爆炸气体。

9.3 保证期

产品在现场调试后，除使用不当原因外，保证期为12个月；产品发货后包括贮存期为18个月。

本产品终身实行有偿服务。下载本文