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  GZD、GZD(W)型可控硅高频开关直流电源系统


应用范围:
  九洲电气PowerLeader系列高频开关直流电源系统适用于大型发电厂、水电厂、超高压变电站、无人值守变电站作为控制、信号、保护、自动重合闸操作、事故照明、直流油泵,各种直流操作机构的分合闸,二次回路的仪表,自动化装置的控制交流不停电电源等用电装置的直流供电电源。


PowerLeader系列高频开关直流电源的单线原理:
  GZD(W)型高频开关直流电源由充电屏、馈线屏、蓄电池及直流电压变换器四个单元组成。充电机屏由若干电源模块和微机监控系统组成,单柜(屏)最大配置160A,若需要更大的输出电流可实现多机柜(屏)并联。馈线屏配有微机绝缘在线监察装置,当某一馈出支路发生接地事故时可显示出某地支路编号及接地电阻。电池屏内可选配微机蓄电池巡检装置,随时对蓄电池状态进行监控。直流电压变送器可采用高频直流变送器,当合闸母线在180-300V电压变动时控制线母线的输出电压都能牢牢地稳定在220V。


高频开关直流电源模块的基本原理:
  PowerLeaderTM系列高频开关直流电源采用了全桥移相式脉宽调制软开关控制技术,使得模块效率进一步提高,谐波减小。高频开关直流电源模块采用三相三线380VAC平衡输入,无相序要求,无中线电流损耗,在交流输入端,采用先进的尖峰抑制器件及EMI滤波电路。高频开关直流电源由全桥整流电路将三相交流电整流为直流,经无源功率因数校正(PFC)后,再由DC/DC高频变换电路把所得的直流电逆变成稳定可控的直流电输出。高频开关直流电源脉宽调制电路(PWM)及软开关谐振回路根据电网和负载的变化,自动调节高频开关的脉冲宽度和移相角,使输出电压电流在任何允许的情况下都能保持稳定。JZ-22010D系列电力高频开关电源既可单机工作完成各种基本功能,又可并联组合工作,并具有良好的并机均流效果。高频开关直流电源通过与微机连接,可实现"遥测、遥信、遥控、遥调"四遥功能。高频开关直流电源具备完善的保护功能,保证模块或模块组独立运行和微机监控下系统的安全、稳定。高频开关直流电源模块采用总线采样主、从均流控制方式。在并机运行时,高频开关直流电源模块组中能自动选出一台主模块,将分流器采集到的电流、电压等外部参数进行处理,集中控制每一台模块的输出电压、电流。从而,即使在小电流时,也能得到较好的均流效果。

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1、采用模块化设计,外形美观,结构紧凑
2、包含输入输出滤波器谐波含量少,对供电系统影响小
3、功率因数,效率高节约电能。
4、直流输出纹波小,工作稳定。
5、具有完善的保护功能,当发生短路、接地、过流、过载、过压、欠压、过热等故障时,系统能及时地保护或告警。
6、内置PID调节器,可以实现闭环控制。
7,功率主回路采用全桥软开关方式,开关损耗小。
8,主要的电子元器件,均采用进口名牌产品,质量可靠。
六、技术指标
输入电压范围:     380V±15%;
电网频率:         50Hz±10%;
输入过压告警:     437±5V;
输入欠压告警:     323±5V;
电网调整率:       0.1%;
输出电流稳定范围: 0—100%;
输出电压稳定范围: 180—300V(220V系统)  80—150V(110V系统);
稳压精度:         ≤±0.2%;
稳流精度:         ≤±0.2%;
纹波系数:         ≤±0.1%
均流不平衡度:     ≤3%
功率因数:         ≥0.92;
效率:             ≥92%;
噪声:             50dB;
可靠性指标:       MTBF100000hr;
 
我国目前常用的电源标准  
摘要:介绍了我国目前电源技术领域国家有关标准的制、修订等情况
关键词:电源标准
Abstract:
Formulation and revision of China present power supply technologies standard are introduced in this paper.
    在电子技术飞速发展的今天,电力电子技术越来越受到人们的重视,而其中电源技术的更新换代更加推动了相关电子设备及元器件的发展。不论是人们的日常生活还是现代电子战争,电源系统作为其动力源,其地位和重要性是不言而喻的。而我国电源产品的质量,不论是军用还是民用的,都与国外同类产品存在着明显的差距。因此,采用国际先进标准,学习国外先进技术,尽快使我国电源产品的质量赶超国际先进水平,是我们所有从事电源研制和生产的工程技术人员义不容辞的责任。
    在日常的生产和生活中,电源是一种量大面广、通用性强的电子产品,几乎从事电子科学研究、生产、教学的各部门都要使用电源,在其它各个行业及日常生活中,电源也得到了广泛的应用。因此,了解目前我国有关电源标准的制修订情况,积极参与标准的制修订工作,对于促进我国电源技术的发展,提高电源的产品质量,增强各电源生产厂家的产品之间的可比性,为用户提供一个科学的、衡量电源质量优劣的统一标准是非常必要的。同时,标准的制定也为统一和规范电源市场提供了一个具有法律效力的文件。
    国际电工委员会(IEC)已经制定了一些有关电源的标准,如直流稳定电源标准:IEC478.1-1974《直流输出稳定电源术语》;IEC478.2-1986《直流输出稳定电源额定值和性能》;IEC478.3-1989《直流输出稳定电源传导电磁干扰的基准电平和测量》;IEC478.4-1976《直流输出稳定电源除射频干扰外的试验方法》;IEC478.5-1993《直流输出稳定电源电抗性近场磁场分量的测量》。这一套标准颁布实施的时间较早,我国相应的国家标准尚未颁布。而有关直流稳定电源的电子行业标准SJ2811.1-87《通用直流稳定电源术语及定义、性能与额定值》、SJ2811.2-87《通用直流稳定电源测试方法》已发布实施13年了。长期以来,这两份标准对我国直流稳定电源的科研生产起到了很大的作用。
国际电工委员会(IEC)于1980年颁布了IEC686-80《交流输出稳定电源》,参照该标准制定的我国国家标准GB/T《交流输出稳定电源通用规范》已经报批完成,该标准中的术语、技术要求及试验方法参照了IEC686,除此之外,又增加了环境试验要求及试验方法、质量评定程序、标志、包装、运输、贮存等要求,使其成为一个能指导交流电源研制全过程的一个完整的技术规范。
    1994年,原电子工业部颁布了电子行业标准SJ/T10541-94《抗干扰型交流稳压电源通用技术条件》和SJ/T10542-94《抗干扰型交流稳压电源测试方法》,该标准由中国电源学会交流稳定电源专业委员会及国内相关的电源生产厂、所及检测机构等负责编制,对普通型和抗干扰型交流稳压电源的技术要求、环境要求及相应的试验方法、质量检验规则等都做了详细的规定。该标准发布实施以来,在交流稳压技术领域得到了广泛的应用。
    其它一些标准,如与IEC443-1974《测量用稳定电源装置》对应的我国电子工业部标准SJ/Z9035-87《测量用稳定电源装置》等也在一定范围内得到了应用。
    近些年兴起的开关电源及不间断电源,我国也制定了相应的国家标准,如GB/T14714-93《微小型计算机系统设备用开关电源通用技术条件》、GB/T14715-93《信息技术设备用不间断电源通用技术条件》等,在相关的领域中应用也十分广泛。
    原四机部标准SJ1670-80《电子设备电源名词术语》距今已20年了,许多名词术语的解释都已与现行的标准产生了矛盾,因此,今年信息产业部标准化所组织对该标准进行了修订,保留了一些原标准中仍适用的术语,对该标准的分类方法进行了较大的调整,这次修订标准的宗旨就是增强标准的适用性,因此,我们根据现代电源领域中最常用的几类电源进行分类,给出各自的术语及定义,通用的部分单列一章,每一章中的术语及定义都参照相应的国际标准及国家标准,今年底该项标准上报完成。
    目前我国军用电源系统存在的问题较多,电源系统整体现状是可靠性较低,可维修性差,电磁兼容问题较为突出,不能实现互通性、互换性等,而且目前还没有电源系统方面的军用标准,这就造成了各生产厂各行其事,所生产的电源产品不能兼容,装备配套的电源非规范化、非专业化、非标准化,这已经严重影响了军用装备整体的可靠性及其发展。因此,为了尽快提高我国军用电源的整体水平,从根本上解决军事装备领域中普遍存在的电源系统不能满足战备需要的矛盾,尽快制定出军用电源系统的国家标准已是当务之急。
    总之,标准的制定水平在一定程度上反映了其产品的研制和生产水平,因此,尽快完善我国电源标准体系,加速其制修订进程,必将促进电源生产厂家在技术水平及产品质量等方面获得较快的发展与提高,从而使我国电源技术水平向国际先进标准靠拢,为我国电源产品打入国际市场奠定技术基础

 



 

1 宁夏中卫供电局保护室35KV变电所 GZDW-100AH/220V 12套 高频 35KV 2005-5-1 宁夏
2 山东泰山抽水蓄能电站有限责任公司 GZDW-220A/220V 2套 高频 4×250MW 2005-4-15 山东
3 山东泰山抽水蓄能电站有限责任公司 GZDW-60A/220V 2套 高频 4×250MW 2005-4-15 山东
4 泰山抽水蓄能电站有限责任公司 GZDW-10A/220V 1套 高频 4×250MW 2005-4-15 山东
5 邢台国泰发电有限责任公司 GZDW-1500AH/220V 3套 高频 2×300MW 2005-3-1 河北
6 邢台国泰发电有限责任公司 GZDW-500AH/220V 3套 高频 2×300MW 2005-3-1 河北
7 安泰热电有限东海拉尔 GZDW-400AH/48V 1套 高频 2×500MW 2004-10-30 内蒙古
8 贵州安龙220KV变电所新建工程 GZDW-50A/220V 2套 高频 220KV 2004-10-1 贵州
9 贵州大龙220KV变电所新建工程 GZDW-50A/220V 2套 高频 220KV 2004-10-1 贵州
10 福建三钢有限责任公司220KV变电所 GZDW-200AH/220V 1套 高频 220KV 2003-12-15 福建
11 福建三钢动力能源公司 GZDW-100AH/220V 1套 高频 220KV 2003-2-10 福建
12 云南曲靖市政建材供应站 GZDW-200AH/220V 1套 高频 220KV 2002-1-1 云南
13 天水供电局 GZDW-100AH/220V 1套 高频 330KV 2002-4-1 甘肃
14 衡水供电公司 GZDW-200AH/220V 5套 高频 110KV 2002-3-1 河北

 



电源系统在固网的运用案例
除了有设备完善的厂房机器,以及规划完整的网络通讯系统外,电源供应系统更是生产流程或网络运作是否顺畅的重要关键。
台湾素以信息半导体制造闻名于全世界,不论是晶圆厂或IC半导体的制造,均以一天二十四小时全天候的生产制造,而每一环节都非常地重要,不容许有任何的差错,否则损失动辄以亿元计算。尤其在台湾夏季供电吃紧的时期,偶发的园区大停电往往造成园区厂商难以数计之损失,故电源系统在半导体制程上扮演着非常重要的角色。此外,如现今人手一机的行动电话之所以可以畅话无阻,亦是拜电源设备之赐。
扮演角色吃重
因此,除了有设备完善的厂房机器,以及规划完整的网络通讯系统外,电源供应系统将是生产流程或是网络运作是否顺畅的重要关键。以电信业者为例,庞大的客户与网络维运设备,再加上分散于各地的机房设备,电源供应系统必须随时能够提供充足的电力,否则遇上电力公司停电或不可抗拒的天然灾害时,将会使得网络瘫痪,严重者将造成客户的流失。
而一般电源系统可以分为两个种类:集中式机柜(Centralized Power)是将所有主要电源设备集中在机柜中,然后再将电源分配出去;而分布式电源机柜(Decentralized Power)则可让使用者就近控管网络的电源供应情况,在每一机柜中都具备了整流器(Rectifier)、配电单元(Distribution Unit)、中心单元(Central Unit)与电池等重要组件。
在能源系统市场占有率相当高的易利信公司谈到,一般电源系统主要包含三个产品:
■ 电源系统(Power System):包括整流器(Rectifier)、电池保护单元(Battery Fuse Unit)、中央监控单元(Central Unit)、配电单元(Distribution Unit)等。
■ 气候控制系统,泛指一般空调系统(Climate):应用于MSC、BSC、RBS、RSS等。
■ 能源管理(Energy Management):强调远程监控的功能。
不论是在无线网络或是固定通讯网路都必须使用能源系统,举例来说,在固网方面有RSS(Remote Subscriber Site);在无线网络方面则有RBS(Radio Base Station)。


案例分享
鉴于电源系统在电信网络上的重要性,从八○年代开始,香港电讯(Cable & Wireless HKT;CWHKT)就采用直流电源供应系统,来因应所属区域固定网络以及国际网络的电力需求。在过去近二十年来,CWHKT以可靠、稳定且符合成本效益的直流电源系统为后盾,提供香港地区95%以上的区域通讯服务,而近年来大多数新设立的网络机房,再加上随选视讯计划中所使用的数千个Mini电源供应器及模块化的建设架构,使得这些设备更能符合CWHKT的需求。
易利信公司(Ericsson)提供CWHKT电源供应系统,以前方面板操作的设计,使得机箱可以靠墙、并排或者背对背的方式来摆设,大幅降低设立机房所需的空间,使得CWHKT可以减少设立机房所需的楼板面积。同时为了精确控制与监视整个直流电源系统的运作,易利信也提供监督系统-EXMG,以监督管理、控制及维护遍布于整个通讯网路中的各种电力供应设备。此一计算机化的监督与控制系统可以提供完整信息,减少维护成本与增进系统的可靠性。
一九九六年起香港政府开放电信市场,和记电讯公司(Hutchison)是其中一家新电话公司,投资超过十亿港元来建构其自有局域网络,而在众多的直流电源供应系统中,该公司也同样地选用易利信的电源供应系统,所安装使用的直流电源设备,包括Robust+、 Fenix以及Mini Power等电源供应系统,用以因应其局域网络、同步光纤网络及ATM网络等应用的需求。
美国第二大的电话公司-MCIWorldCom,随着该公司全球化的脚步,其经营规模迅速扩增,其交换机房设备已广布亚太地区。该公司提供全球性的通讯服务,一天二十四小时都有用户会使用其所提供的通讯服务,想要随时提供用户品质稳定的服务,便需要藉助可靠确实直流电源系统来辅助。易利信公司提供了该公司包括机房规画、组织、施工、测试以及维护等各项完整的售前与售后服务,并利用易利信在斯德哥尔摩的紧急处理中心,二十四小时监视其遍布全球之机房设备的运作情形。
此外,在马来西亚的固定网络建置中,易利信则提供了气候(Climate)系统。Telekom Malaysia是马来西亚的电信业者,易利信为该公司安装了Telecool Classic/Ericool系统的三十三个基地台。而除了Telekom Malaysia之外,有大量的Telecool DP、DP-S、Split和DX-S系统为DiGi、Maxis和Celcom等行动电话业者所采用。
不论是大型网络系统或是一般交换机、基地台,目前易利信公司均能提供满足客户需求的电源供应设备。瑞典最大的电信公司Telia 已与能源系统公司(Energy Systems)签订了一份合约,合约范围包括五个Telia的基地营运中心(NOCs),并且监管横跨瑞典境内的三十四个大型交换设备及一百九十个中型交换机,并且连结六千个小型基地(主要是遥控订户交换机)与EEM系统。有了EEM,Telia的备用电力系统(电池和内燃机引擎交流发电机组)的维修及监管将大量地自动执行。这份统包合约将会采用能源系统公司所专属的能源管理应用软件(EMAS),并将应用于Telia的网络营业中心及ESM(Ericsson Site Manager),为基地台解决问题。
采用EEM后,Telia可达到实质的成本节省包括:减少因固定维修设备而造访基地的次数;节省人事支出;可更高度地解读警报信息,以便能够做到更节省成本的叫修计划和更好维修资源分配。透过EEM系统所预期实现的各项节省费用,Telia预计投资回报期间将少于两年。EEM系统同时也具有高度弹性,新的基地很容易与既存的EEM基本结构合并,此外,EEM也能够扩大监督气候控制系统,并且建造基本的警报系统。




 

 

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