模块3高频开关电源设备的安装与调试

模块3高频开关电源设备的安装与调试------------曹慧【模块描述】本模块介绍高频开关电源设备的安装与调试方法。【正文】一、国网公司电源系统运行规范交接验收要求当直流电源系统设备安装调试完毕后，应进行投运前的交接验收试验。所有试项目应达到技术要求后才能投入试运行。试运行正常后，运行单位方可签字接收。交接验收试验及要求如下：（一）绝缘监测及信号报警试验1.直流电源装置在空载运行时，其额定电压为220V的系统，用25kΩ电阻；额定电压为110V的系统，用7kΩ电阻；额定电压为48V的系统，用1.7kΩ电阻。分别使直流母线正极或负极接地，应正确发出声光报警。以上内应由直流检修人员与运行人员一同进行，所用试验电阻的选择应满足现场要求（电压、功率）2.直流母线电压低于或高于整定值时，应发出低压或过压信号及声光报警。采用调整设置参数的方法进行3.充电装置的输出电流为额定电流的105％～110％时，应具有限流保护功能。主要指充电模块的限流保护功能；该保护的意思不是保护跳闸，是当输出电流为额定电流的110％时，限制充电模块的输出电流不超过额定电流的110％，而不随负载所需电流无限的提供。4.装有微机型绝缘监测装置的直流电源系统，应能监测和显示其支路的绝缘状态，各支路发生接地时，应能正确显示和报警。检查参数设置和面板显示用试验电阻对所选支路分别进行接地试验（二）耐压及绝缘试验1.在作耐压试验之前，应将电子仪表、自动装置从直流母线上脱离开，用工频2kV，对直流母线及各支路进行耐压1min试验，应不闪络、不击穿。该项目在有条件的情况下进行，这是一个耐压试验项目，需由高压试验人员使用升压变压器进行，现场验收查看制造厂家报告，一般采用2500V摇表测量来代替。2.直流电源装置的直流母线及各支路，用1000V摇表测量，绝缘电阻应不小于10MΩ。同样在作试验之前，应将电子仪表、自动装置从直流母线上脱离开，并注意正确使用摇表及测试要领。（三）充电装置精度要求表3-1充电装置的精度、纹波因数、效率、噪声和均流不平衡度、运行控制值充电装置名称稳流精度%稳压精度%纹波因数%效率%噪声dB(A)均流不平衡度%磁放大型充电装置≤±5≤±2≤2≥70≤60－相控型充电装置≤±2≤±1≤1≥80≤55－高频开关电源型充电装置≤±1≤±0.5≤0.5≥90≤55≤±5（四）直流母线连续供电试验交流电源突然中断，直流母线应连续供电，电压波动应不大于额定电压的10％。断开设置交流电源，检查断电前与断电后直流母线电压表的数值变化，同时使用四位半数字万用表实测检查（一定得在蓄电池组容量充足并且处于浮充状态下）（5）微机控制装置自动转换程序试验1.阀控蓄电池的充电程序（恒流－—恒压－—浮充）：根据不同种类的蓄电池,应确定不同的充电率进行恒流充电,蓄电池组端电压达到某一整定值时,微机控制装置将控制充电装置自动转为恒压充电，当充电电流减小到某一整定值时,微机控制装置将控制充电装置自动转为浮充电运行。恒流充电：充电装置的限流值，既蓄电池的10小时放电率电流。蓄电池组端电压整定值：均充电压值。充电电流减小到某一整定值：均充转浮充阀电流值。均充转浮充延时（一般为3小时）2.阀控蓄电池的补充充电程序：微机控制装置按设定程序，控制充电装置自动地进行恒流充电——恒压充电——浮充电并进入正常运行，始终保证蓄电池组具有额定容量。交流电源中断,蓄电池组将不间断地向直流母线供电,交流电源恢复送电时，充电装置将进入恒流充电，再进入恒压充电和浮充电，并转入正常运行。定期均充：（一般为3至6个月）蓄电池组电压偏低自动均充（一般为210V）（六）“三遥”功能：控制中心通过遥信、遥测、遥控通讯接口，监测和控制远方变电站中正在运行的直流电源装置。1.遥信内容：直流母线电压过高或过低、直流母线接地、充电装置故障、直流绝缘监测装置故障，蓄电池熔断器熔断、断路器脱扣、交流电源电压异常等。2.遥测内容：直流母线电压及电流值、蓄电池组端电压值、蓄电池分组或单体蓄电池电压、充放电电流值等参数。直流母线电压过高或过低报警试验可采取修改设置参数的方法进行；直流母线接地、馈线支路接地可采取串电阻进行接地试验；充电装置、绝缘监测装置故障可采取断装置电源等。3.遥控内容：直流电源充电装置的开机、停机、运行方式切换等。（七）高频开关电源及相控整流装置外观工艺验收，应按下列要求进行检查：1.设备屏、柜的固定及接地应可靠,门与柜体之间经截面不小于6mm2的裸体软导线可靠连接。外表防腐涂层应完好、设备清洁整齐。2.设备屏、柜内所装电器元件应齐全完好,安装位置正确,固定牢固。空气断路器或熔断器选用符合规定，动作选择性配合满足要求。3.二次接线应正确,连接可靠，标志齐全、清晰，绝缘符合要求。4.用于湿热带地区的屏、柜应具有防潮、抗霉和耐热性能,按《热带电工产品通用技术》要求进行验收。5.设备屏、柜及电缆安装后，应作好孔洞封堵和防止电缆穿管积水结冰的措施。6.操作及联动试验正确，交流电源切换可靠,符合设计要求。（八）开箱时应提交的出厂资料和文件：1.安装使用说明书、设备出厂试验报告、装箱清单、合格证、为微机控制等自动装置说明书2.电气原理接线图和二次接线图、端子排图。（九）在竣工验收时，应提交下列资料和文件：1.工程竣工图。2.变更设计的证明文件。3.制造厂的产品说明书、调试大纲、试验方法、交接试验记录、产品合格证件及安装图纸等技术文件。4.根据合同提供的备品备件及清单。5.安装技术记录。6.调整试验记录。7.安装技术记录，充、放电记录及曲线等。8.材质化验报告。无论出厂技术资料或安装调试技术资料，当有条件时，在提交书面资料的同时还应提交电子文档资料。二、充电模块的调试（１）稳流精度交流输入电压在额定电压±10%范围内变化、输出电流在20%～100%额定值的任一数值，充电电压在规定的调整范围内变化时，其稳流精度按以下公式计算:δI=IM-IZIZ×100%式中δI-稳流精度；IM-输出电流波动极限值；IZ-输出电流整定值（２）稳压精度交流输入电压在额定电压±10%范围内变化，负荷电流在0～100%额定值变化时，直流输出电压在调整范围内的任一数值时其稳压精度按以下公式计算：δu=UM-UZUZ×100%式中δU-稳压精度；UM-输出电压波动极限值；UZ-输出电压整定值。以上为行业标准（“行标”）的计算公式，而我们现在执行的是国家标准（“国标”），“国标”的计算公式则有把“行标”中的整定值变更为平均值（３）纹波系数充电装置输出的直流电压中，脉动量峰值与谷值之差的一半，与直流输出电压平均值之比。按以下公式计算：δ=Uf-Ug2Up×100%式中δU-纹波系数；Uf-直流电压中脉动峰值；Ug-直流电压中脉动谷值；Up-直流电压平均值。（４）效率充电装置的交流额定输入功率与直流输出功率之比。按以下公式计算：η=WDWD×100%式中η-效率；WD-直流输出功率；WA-交流输入功率。（５）“三遥”功能遥信功能、遥测功能、遥控功能的简称。（６）均流及均流不平衡度采用同型号同参数的高频开关电源模块整流器，以（N+1）或（N+2）多块并联方式运行，为使每一个模块都能均匀地承担总的负荷电流，称为均流。模块间负荷电流的差异，叫均流不平衡度。按以下公式计算：β=I-IPIN×100%式中β-均流不平衡；I-实测模块输出电流的极限值；IP-N个工作模块输出电流的平均值；IN-模块的额定电流值。（７）电磁兼容设备或系统在电磁环境中，能正常工作，并不对环境中的任何事物产生不允许的电磁骚扰的能力。（８）严酷等级在抗扰性试验中规定的影响电磁量值。（９）共模电压在每一导体和所规定的参照点之间（往往是大地或机架）出现的相量电压的平均值。（１０）差模电压在规定的一组有效导体中任意两导体之间的电压。【思考与练习】１高频开关电源设备的安装应注意什么？２高频开关电源设备的调试应注意什么？附1：充电机特性测试系统变电站现场接线操作以及安全注意事项一、前期准备工作1.1工器具及仪器(见表1)表1工器具及仪器序号名称规格单位数量备注1充电机特性测试系统CTX-A套1必备2万用表FLUKE台1必备3交流电源盘套1必备4三相交流空开只1可选项5绝缘胶布卷1必备6导线4m2根3可选项7螺母16M只2可选项8工具箱套1必备9充电机特性测试系统操说明书V3.1册1必备1.2危险点分析(见表2)表2危险点分析序号危险点分析1现场实施方案、充电机特性测试系统作业指导书、现场直流系统原理图、现场标识及相关技术资料如有错误，可能造成作业时的设备事故和人身触电事故。2整机上电前，检查测试设备是否受潮或进水，防止设备损坏。3不严格按照操作票、充电机特性测试系统作业指导书操作，可能造成作业时的设备事故和人身触电事故。4对危险的作业区做的隔离措施不当，造成人身伤害或设备损坏。5设备接线时，工具运用不当，可能造成蓄电池短路和损坏及火灾。6负载箱放置位置不宜散热，容易做成设备故障。7没有正确使用安全工器具和劳动保护用品造成人身安全。1.3防范措施(见表3)表3防范措施序号防范措施1①认真阅读充电机特性测试系统作业指导书或说明书，熟悉产品原理以及相关操作。②认真阅读国标GB/T19826-2005《电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求》和行标DL/T724-2000《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》，充分理解有关稳压精度、稳流精度、纹波系数对应的实验程序说明。③熟悉测试现场直流系统的接线图，操作作业指导书等。2仔细核对设备技术资料和图纸。3根据现场实际情况,制定现场实施方案，主要包括：直流系统退出方案、交流电电源位置、直流电源采样点位置等。4工作前应仔细检查值班员所做安全措施是否符合要求，应加强监护，防止误入其它间隔。5对危险的作业区要采取尽可能多的隔离措施。6系统退出后，并确认。7各类扳手应绕上绝缘胶布。8用万用表正确判断极性，接线时，用以及操作部分是否按照自己的要求，完全断电。9用万用表正确判断电源是否按照要求，已经断电。10工作班人员应穿绝缘鞋，工作服，用绝缘工具工作，在电缆层工作时，应戴安全帽。应注意人身安全。二、现场接线及安全注意事项系统连线示意图2.1控制线连接第一步：主机与调压箱的连接将调压箱控制线任意一端，与主机箱左侧“调压箱控制口”连接；另一端与调压箱“调压箱控制口”连接。四芯航空插头有凹槽，连接时应对准调压箱控制口的凸起部位；四芯航空插头设有螺纹保护装置，插入以后顺时针将螺纹拧紧，以确保线缆连接牢固。第二步：主机与负载箱的连接将负载箱控制线一端，与主机箱左侧“负载箱控制口”连接；负载箱控制线另一端(DB9接口)与负载箱上的“负载箱控制口”连接。第三步：纹波采集线连接将纹波采集线两端分别与主机箱左侧“CH”和负载箱上“纹波采集”连接。第四步：键盘、鼠标的连接主机面板上有两个USB接口，分别用于鼠标和键盘的接入。备注：控制线的连接，只需按照上述要求，接线时注意插头卡口方向和轻插轻旋即可。2.2电气线连接第一步：调压箱三相电源线连接三相电源线共有三个插头，航空插头与调压箱上标有“交流输入/输出”字样的航空插座连接；三相输出线与被测充电模块或直流电源系统交流输入端连接；三相输入线可以接至直流屏交流输入端或其它380V交流电源处。备注：1、交流线连接时，注意连接线部位，断电操作，防止触电。2、注意A、B、C三相线与N线的区别，严禁将设备的A、B、C三相线中任一一相线与电源端的N线连接。第二步：负载箱直流输入导线连接取出两根放电线（红/黑），快速插头端分别插入负载箱相同颜色端，并且顺时针旋转，使放电线连接牢固，另一端与被测充电模块或直流电源系统的直流输出端连接。备注：1、直流线连接时，注意连接线部位，断电操作，防止触电。2、注意正极、与负极线的区别，严禁极性接反。第三步：工作电源线连接主机箱左侧和负载箱前面板都有标注“AC220V”字样的电源线接口，分别接入220V交流电源。2.3开启电源电源开启顺序：主机电源→负载箱交流开关→负载箱直流开关→调压箱交流输入/输出开关。三、稳压、稳流