電力專用逆變電源并機(jī)冗余解決方案
1 系統(tǒng)概述
為解決發(fā)電廠及輸變電站等對電能高可靠的要求場所，專門設(shè)計(jì)的數(shù)字化智能化的模塊化逆變電源系列產(chǎn)品，該系列產(chǎn)品采用全高頻、數(shù)字化、模塊化設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)理念和實(shí)現(xiàn)方法有別于傳統(tǒng)的逆變電源系統(tǒng)，從而使整個(gè)不間斷電源系統(tǒng)具有智能化程度高、可靠、功率密度大、效率高等優(yōu)勢。
HCB智能通信正弦波逆變電源符合YD/T777-2006《通信用逆變設(shè)備》 的標(biāo)準(zhǔn)，專為發(fā)電廠、變電站使用，具有零延時(shí)轉(zhuǎn)換功能，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)通信、監(jiān)控、繼電保護(hù)、電廠、變電站、配電、電力控制等場合。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)
GB 50174-2008《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB 50462-2008《電子信息系統(tǒng)機(jī)房施工及驗(yàn)收規(guī)范》
GB 50311-2007《綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB 50312-2007《綜合布線系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范》
GB/T 50314-2006《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》
JGJ 16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB 50052-95《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB 50303-2002《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》
YD5040-2005《通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計(jì)規(guī)范》
YD5098-2005《通信局（站）防雷與接地工程設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB50057-2000《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》
GB 50370-2005《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》
3 方案設(shè)計(jì)
3.1方案概述
此逆變電源屏柜專為變電站、發(fā)電廠設(shè)計(jì)，將直流電源DC48V/220V/110V轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量的正弦波交流電，為各種交流用電設(shè)備提供高可靠性電源，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)，為電力的重要交流負(fù)載提供不間斷電源。
此系統(tǒng)采用了模塊化、可帶電插拔設(shè)計(jì)，組成并聯(lián)冗余逆變電源系統(tǒng)，采用LCD液晶、漢字菜單顯示，模塊自帶按鍵，運(yùn)行參數(shù)設(shè)置、查看簡單方便。能滿足客戶的不同需求。
3.2方案設(shè)計(jì)說明
由于單個(gè)逆變模塊容量有限，而且不具備冗余能力，使得供電系統(tǒng)的可靠性不高，并且不方便用戶管理和維修。為了增大供電系統(tǒng)的容量，同時(shí)提高系統(tǒng)的可靠性，往往采用多個(gè)模塊組成高可靠度的并聯(lián)冗余系統(tǒng)。
如上圖是由n個(gè)逆變模塊并聯(lián)組成的單相供電系統(tǒng)，其中各模塊既可以共用同一路直流輸入，也可以分別采用單獨(dú)的直流輸入電源供電。這樣系統(tǒng)的總?cè)萘烤蜑閱蝹€(gè)逆變模塊容量的n倍，使得系統(tǒng)供電能力大增。另外，如果其中一個(gè)或某幾個(gè)模塊故障，只需將它們拔出，換上新的模塊即可，而不需要將系統(tǒng)輸出斷電，不會造成用戶供電的中斷。
與單個(gè)逆變模塊組成的供電系統(tǒng)一樣，只要將市電引入到逆變模塊的旁路輸入端，供電系統(tǒng)就可以根據(jù)用戶需要以及系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況使得系統(tǒng)的交流輸出在逆變電壓與市電之間進(jìn)行切換，保證了對用戶的不間斷供電。
功能特點(diǎn) ：
（1）全數(shù)字化控制
模塊采用32位DSP全數(shù)字化SPWM控制技術(shù)，抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)算速度快、智能化程度高，控制精度和輸出波形質(zhì)量高。
（2）N+X并聯(lián)冗余設(shè)計(jì)
可組成N+X并聯(lián)冗余系統(tǒng)，可靠性高，可帶電熱插拔，配置靈活、方便。
（3）自主均流
各模塊的運(yùn)行及并聯(lián)均由內(nèi)置DSP獨(dú)立控制完成，不需另加控制或并聯(lián)單元。
（4）聲光報(bào)警
如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，將有聲光報(bào)警，面板上具有消音鍵可清故障聲音報(bào)警，但一旦新故障出現(xiàn)聲音報(bào)警又將產(chǎn)生。在故障沒有排除之前光報(bào)警不會消失。
（5）功率密度高
逆變器采用了高頻鏈逆變新技術(shù)和全數(shù)字化控制技術(shù)，以高頻變壓器取代了傳統(tǒng)逆變技術(shù)中笨重的工頻變壓器，使得模塊的體積、重量大為減小，只及傳統(tǒng)產(chǎn)品的1/5。
（6）帶載能力強(qiáng)
可帶電動機(jī)類大電流沖擊負(fù)載和空調(diào)負(fù)載。
（7）智能型風(fēng)扇
風(fēng)扇根據(jù)溫度及負(fù)載情況調(diào)速，在保證模塊正常工作的前提下兼顧噪聲和整機(jī)效率。
（8）結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)
模塊結(jié)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)19英寸設(shè)計(jì)，接線方便，便于擺放安裝。既可單獨(dú)安裝，也可安裝在機(jī)柜內(nèi)，與通信、電力機(jī)房內(nèi)的其它設(shè)備在物理結(jié)構(gòu)上兼容。
（9）組系統(tǒng)方便
可與直流屏組成交、直流電源系統(tǒng)，共享電池組、監(jiān)控等資源，并實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理。
（10）使用靈活
既可單獨(dú)逆變供電，也可引入市電實(shí)現(xiàn)不間斷供電。既可組成單相并聯(lián)系統(tǒng)，也可方便地組成三相系統(tǒng)提供三相交流電
技術(shù)參數(shù)：
1）模塊額定輸出功率：3KVA
2）模塊數(shù)：3個(gè)
3）交流輸入：額定電壓（VAC）：220
4）輸出電壓（Vac）：220±1%
5）輸出波形：正弦波，THD<3%
6）輸出輸出方式：接線排
7）保護(hù)功能：輸入接反保護(hù)，輸入欠壓、過壓保護(hù)，輸出過載保護(hù)，輸出短路保護(hù)，過溫保護(hù)
8）工作環(huán)境溫度：0～45℃
9）直流輸入：額定電壓（VDC）：48
10）輸出功率（VA）：9K
11）輸出頻率（Hz）：50±0.5%
12）輸出切換時(shí)間（ms）：0
13）并聯(lián)不均流度：＜5%額定電流有效值
14）音頻噪聲（dB）：<60
4 結(jié)束語
本文介紹了利用數(shù)字化控制的可并機(jī)的逆變電源原理，利用此可以很好的解決電力系統(tǒng)大功率冗余逆變電源的現(xiàn)場應(yīng)用，可并機(jī)的逆變電源具有可靠性高，實(shí)時(shí)性好、控制精度高、和成本低等優(yōu)點(diǎn)。
逆變電源冗余設(shè)計(jì)
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