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1.产品用途
主要适用在发电厂、水电站以及各类变电站、开闭所和用户变中，为断路器分、合闸及二次
回路中的控制、信号、保护、远动通讯和故障照明提供直流电源。应用于电力、石油、化工、
冶金、机械、造纸、煤炭、建材、纺织、酿酒等领域。
2.产品组成
GZDW型智能高频开关直流电源系统根据功能可划分为高频开关整流模块、监控模块、配电监
控模块、调压硅链模块、绝缘监测模块、交流配电单元、蓄电池监测仪、蓄电池组、馈电单
元几部分。下面简单分析各个部分的工作原理和功能。
交流配电单元: 交流系统一般都有两路交流电输入，正常时交流电输入切换开关置于
“自动”位置，1路工作，2路备用，交流电经交流输入空气开关、交流接触器、避雷器等送
至各个充电模块。
高频开关充电模块：三相三线交流电380VAC经三相整流桥整流后变成脉动的直流，在滤
波电容和电感组成的LC滤波电路的作用下，输出约520VDC（2.34X220）左右的直流电压，
再逆变为高频电压并整流为40KHZ的高频脉宽调制脉冲电压波，最后经过高频整流，滤波后
变为220VDC的直流电压，经隔离二极管隔离后输出，一方面给蓄电池充电，另一方面给直流
负载提供正常工作电流。充电模块内部有监控板能监视、控制模块运行情况。由于充电模块
本身具有CPU，充电模块也可以脱离监控模块独立运行。
调压硅链模块：充电模块在蓄电池浮充时输出一般约为240VDC左右（2.0~2.25X2V为单
体的电池个数），在蓄电池均充时一般约为250VDC左右（2.3~2.35X2V为单体的电池个数）
送至合闸母线，蓄电池则经蓄电池总保险送至合闸母线，正常时调压硅链的控制开关置于“自
动”位置，经硅链自动降压后输出稳定的220VDC，送至控制母线，以上两部分共同组成直流
输出系统。当自动调压模块控制电路发生故障时，可以通过手动调整，使其输出在合理范围
内。调压硅链模块实际分五组，每组由10个硅二极管组成，每组可降0.7X10=7V，五组总共
可降5X7V=35V电压。调压硅链模块设计余度较大，其输出电流可短时间超出额定值的2～3
倍而不至于立刻烧毁硅链。调压硅链模块要是断开，整个控制母线就无电压，也就是整个二次设备无直流电源。现在有种接线方式是在控制母线也挂一个充电模块，设置为手动状态，
输出电压调为220V，作为调压硅链模块坏时的备用。
配电监控模块：主要是对交流输入和直流输出的监控，可检测三相交流输入电压，蓄电
池组端口电压，蓄电池充/放电电流，合闸母线电压，控制母线电压，负载总电流；并且实现
空气开关跳闸，防雷器损坏，蓄电池组电压过高/过低，蓄电池组充电过流，蓄电池组熔丝断，
合闸母线过/欠压，控制母线过/欠压，各输出支路断路等故障告警。
绝缘监测模块：用于监控直流系统电压及其绝缘情况，在直流系统出现绝缘强度降低
（220V直流电压系统一般为低于25KΩ，110V直流电压系统一般为低于7 KΩ）等异常情况
下，发出声光告警，并能找出对应的支路号和对应的电阻值。
监控模块：用于对充电模块的监控板、配电监控模块、绝缘监测模块等下级智能监控模
块实施数据搜集并加以显示；也可根据系统的各种设置参数进行告警处理、历史数据管理等；
同时对这些处理结果加以判断，根据不同的情况进行电池管理，输出控制和故障回叫等操作；
此外还包括LCD、键盘等人机界面设备；可实现与后台机的通讯，将数据上传。
蓄电池组：作为全站直流系统的后备电源，在充电模块停止工作时，蓄电池无间断的向
直流母线送电；此外，在电磁式断路器进行合闸操作时，合闸电流大于100A，此时蓄电池成
直流屏培训资料 为合闸电源。
GZDW型智能高频开关直流电源系统自动控制的正常运行程序过程为：
充电装置正常时浮充电运行，根据需要设定时间（一般为3个月）采用1.0I10充电电流
进行恒流充电，当蓄电池组端电压上升到限压值时（2.3~2.35X2V为单体的电池个数），自动
转为电压为（2.3~2.35X2V为单体的电池个数）的恒压充电，1.0I10充电电流逐渐减小，当
充电电流减小至0.03~0.05I10电流值时充电装置倒计时开始启动，当整定的倒计时结束时，
充电装置将自动转为正常的浮充电运行，这就完成一个循环，使蓄电池随时具有满容量状态，
确保直流电源运行的安全可靠。
正常浮充运行1~3个月恒流充电电压升至整定值恒压充电电流减小至整定值正常浮充运行、直流系统的运行与维护
现在电力系统的变电站一般都是无人值守的，GZDW型智能高频开关直流电源系统可通过
监控串口与变电站后台的监控实现通讯，可在调度端实现对直流系统的“三遥”。
GZDW系列智能高频开关电力操作电源系统，有标准一体柜系统、小型一体柜系统、分屏柜系
统I和分屏柜系统II四种类型
GZDW系列标准电力操作电源系统，根据用户的使用要求，可提供四种不同的系统组成形式，
它们是：
标准一体柜系统：充电、馈电合并在一个机柜里，最多可配6个充电模块，充电模块可选用
通合公司任意电力模块。主要用于110KV及以下变电站，开闭所和用户变中。
小型一体柜系统：充电、馈电合并在一个机柜里，最多可配3个充电模块，充电模块可选
TH230D05ZZ-3,TH230D10ZZ-3,TH230D20ZZ-3,TH110D10ZZ-3,TH110D20ZZ-3。主要用于35KV及
以下变电站和各类小型用户变。
分屏柜系统I：充电柜、馈电柜分开，充电模块可选用通合公司任意电力模块。可通过多个
充电柜、多个馈电柜并联组成大型直流电源系统，主要用于中小型发电厂、水电站和各类变
电站。
分屏柜系统II：充电柜、馈电柜分开，充电模块可选用通合公司任意电力模块，可通过多个
充电柜、多个馈电柜并联组成大型直流电源系统，主要用于发电厂、水电站和各类变电站。
2.1.1标准一体柜系统
如图2-1，标准一体柜系统由充电模块，一个监控模块，一个配电监控单元，一个降压硅链
单元（可选），一个交流配电单元和一个直流馈电单元组成，充电模块可选用通合公司任意电
力模块。
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图2-1 标准一体柜
2.2.2小型一体柜系统
如图2-2，小型一体柜系统一般由3个充电模块，一个监控模块，一个配电监控单元，一个
降压硅链单元（可选），一个交流配电单元和一个直流馈电单元组成，充电模块可选用通合公
司任意电力模块。
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图2-2 小型一体柜
2.3分屏柜系统I
如图2-3，分屏柜系统I由一台充电柜和一台馈电柜组成，并且可以由多台充电柜和多台馈
电柜并联组成；充电柜包括交流配电，6个充电模块，一个监控模块、一个降压硅链单元（可
选）和一路电池接口，充电模块可选用TH230D10ZZ-3，TH230D05ZZ-3，TH110D20ZZ-3，
TH110D10ZZ-3，由于分屏柜一般用于容量较大的电源系统，因此推荐选用TH230D10ZZ-3和
TH110D20ZZ-3充电模块；馈电柜由配电监控单元、切换单元、绝缘监测仪（可选）和直流馈
出单元组成。
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图2-3 分屏柜系统
2.2.4分屏柜系统II
如图2-4，分屏柜系统II由多台充电柜和多台馈电柜并联组成；充电柜包括交流配电，充电
模块，监控模块、降压硅链单元（可选）和电池接口，馈电柜由配电监控单元、切换单元、
绝缘监测仪（可选）和直流馈出单元组成。
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图2-4 分屏柜系统例图
3.系统特点
a采用开关电源特有的模块化设计，N?1热备份。
b超宽的电压输入范围，电网适用性强，可用于环境相对恶劣的场所。
c充电模块可带电插拔，在线维护，方便快捷。
d采用国际最新软开关技术，转换效率高，电磁干扰小。
e硬件低差自主均流技术，模块间输出电流最大不平衡度小于?3%。
f系统设计采用IEC（国际电工委员会）、UL等国际标准，可靠性与安全性有充分保障。
g监控模块采用大屏幕液晶汉字显示，声光告警。
h可通过监控模块进行系统各部分的参数设置，界面友好，操作方便。
i具备平滑调节输出电压和电流，蓄电池自动温度补偿等先进功能。
j开放式接口设计，具有强大的通讯功能，很方便实现与变电站RTU装置或电厂计算机监控
系统DCS相连。
k三级集散式监控系统，实现对电源系统的“遥测、遥控、遥信、遥调”以及无人值守。
l蓄电池自动管理及保护，实时自动监测蓄电池的端电压，充、放电电流，并控制蓄电池的
均充和浮充，设有电池过/欠压和充电过流声光告警。
4 环境条件
4.1 外部空气温度
最高温度: 45℃
最低温度: -10℃
4.2 最大相对湿度: 95%
4.3 海拔高度: 海拔高度≤2000m（见具体工程）
4.4 地震烈度: 8度
水平加速度: 0.25g
垂直加速度: 0.125g
4.5无导电及爆炸尘埃，无腐蚀性气体
4.6无剧烈振动及冲击
4.7室内使用且通风良好
5 系统参数
稳压精度：≤±0.5%
直流屏培训资料 稳流精度: ≤±0.5%
纹波系数: ≤±0.1%
功率因数: ≥0.92
效 率: ≥94%
噪 声: ≤45dB
均流不平衡度: ≤3%
介电强度：2000V/min无闪络，无击穿。
可靠性指标：MTBF≥100000h
交流电压输入范围：380V±15%
交流电压频率范围：50Hz±10%
防护等级：IP≥30
外形尺寸:高度2260mm或2360mm（含眉头60mm）
宽度 800mm
深度 600mm或800mm
可根据用户要求制造
6 系统工作原理
电力操作电源系统主要由交流配电单元、充电模块、监控模块、配电监控、降压硅链（降压
单元）、直流馈电单元（包括合闸分路、控制分路）、绝缘监测等几大部分组成。不同的接线
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