充电模块

　　充电模块采用自冷和风冷相结合的散热方式，在轻载时自冷运行，符合电力系统的实际运行情况。是电力电源最主要的配置模块，广泛应用于35kV到330kV的变电站电力电源中。

　　1．保护功能

　　1）输入过/欠压保护

　　模块具有输入过/欠压保护功能。当输入电压小于313±10Vac或者大于485±10Vac，模块保护，无直流输出，保护指示灯（黄色）亮。电压恢复到335±10Vac～460±15Vac之间后，模块自动恢复工作。

　　2）输出过压保护/欠压告警

　　模块具有输出过压保护欠压告警功能。当输出电压大于293±6Vdc时，模块保护，无直流输出，保护指示灯（黄色）亮。模块不能自动恢复，必须将模块断电后重新上电。

　　当输出电压小于198±1Vdc时，模块告警，有直流输出，保护指示灯（黄色）亮。电压恢复后，模块输出欠压告警消失。

　　3）短路回缩

　　模块具有短路回缩功能。当模块输出短路时，输出电流不大于40%额定电流。短路因素排除后，模块自动恢复正常输出。

　　4）缺相保护

　　模块具有缺相保护功能。当输入缺相时，模块限功率，可半载输出。在输出电压为260V时输出5A电流。

　　5）过温保护

　　模块的进风口被堵住或环境温度过高导致模块内部的温度超过设定值时，模块会过温保护，模块面板的保护指示灯（黄色）亮，模块无电压输出。当异常条件清除、模块内部的温度恢复正常后，模块将自动恢复为正常工作。

　　6）原边过流保护

　　异常状态下模块整流侧出现过流，模块保护。模块不能自动恢复，必须将模块断电后重新上电。

　　2．其它功能

　　1）风扇温度控制

　　模块采用温度和电流联合控制风扇转动的方式。风扇转速分为停转、半转和全转三档，通过对输出电流和模块温度综合考虑进行风扇调速控制。

　　2）故障显示

　　模块告警信息以故障代码的形式在LED上实时的闪烁显示。这时LED显示内容改为故障代码，按下显示切换按钮后显示电压。故障代码如下表1所示。

　　表1 故障代码显示含义

　　3）通信功能

　　模块可以RS485方式与上位机通信。将模块输出电压和电流、模块保护和告警信息发送给上位机，接受并执行上位机下发的控制命令。见下表2。

　　表2 充电模块通信功能

　　1．环境要求

　　充电模块环境要求见下表1。

　　表1 充电模块环境要求

　　2．输入特性

　　充电模块输入特性见下表2。

　　表2 充电模块输入特性

　　3．输出特性

　　充电模块输出特性见下表3。

　　表3 充电模块输出特性

　　4．机械参数

　　模块外形尺寸（长×宽×高）：398mm×110mm×257mm

　　模块重量：8kg

　　5．音响噪音：55dB

　　6．绝缘电阻与绝缘强度

　　1）绝缘电阻

　　输入端、输出端对外壳之间以及输入对输出之间的绝缘电阻>10MΩ（试验电压500Vdc）。

　　2）绝缘强度

　　输入端、输出端短接后，在输入/输出端与外壳之间施加50Hz、有效值为2000V的交流电压1分钟，无击穿或飞弧现象。

　　7．告警和保护特性

　　充电模块告警及保护特性见下表4。

　　表4 充电模块告警及保护特性

　　8．安规及EMC的标准等级

　　符合CCC安全标准，EMC满足表5标准等级。

　　表5 安规及EMC的标准等级

　　9．MBTF>300,000小时

　　10．安装尺寸

　　充电模块安装尺寸见下图。

　　充电模块的工作原理框图如下图所示。

　　图 充电模块原理图

　　充电模块由三相无源PFC和DC/DC两个功率部分组成。在两功率部分之外还有辅助电源以及输入输出检测保护电路。

　　前级三相无源PFC电路由输入EMI和无源PFC组成，用以实现交流输入的整流滤波和输入电流的校正，使输入电路的功率因素大于0.92，以满足DL/T781-2001中三相谐波标准和GB/T 17794.2.2-2003中相关EMI、EMC标准。

　　后级的DC/DC电路由DC/DC变换器及其控制电路、整流滤波、输出EMI等部分组成，用以实现将前级整流电压转换成电力操作系统要求的稳定的直流电压输出。

　　辅助电源在输入无源PFC之后，DC/DC变换器之前，利用三相无源PFC的直流输出，产生控制电路所需的各路电源。

　　输入检测电路实现输入过欠压、缺相等检测。DC/DC的检测保护电路包括输出电压电流的检测，散热器温度的检测等，所有这些信号用以DC/DC的控制和保护。