資料來源:西安廣深電氣艾默生直流屏模塊銷售和維修中心(4009936610)
ER22020/T(ER11040T5/ Utilitysure) 整流模塊是艾默生直流屏核心部件的主力模塊,采用當代先進的電源技術和工藝,專門為高等級變電站、水電廠、光伏電站、發電廠及其他工業領域直流供電場合的直流供電系統所設計。ER22020/T整流模塊具有有源功率因素校正,高效高功率密度、高可靠性、智能化控制和造型美觀等特點。ER22020/T (Utilitysure) 整流模塊采用智能風冷的散熱方式,功率密度高,占用空間少;帶有熱插拔和電池反接保護功能,組屏簡便。同功率段還有ER11040T5整流模塊,外觀尺寸、接口與ER22020/T模塊完全一樣。
ER22020/T型號說明整流模塊型號說明見下圖。
1. ER22020/T模塊工作原理概述
ER22020/T整流模塊工作原理框圖如下圖所示。
ER22020/T整流模塊由三相有源PFC 和DC/DC 兩個功率部分組成。在兩功率部分之外還有輔助電源以及輸入、輸出檢測及保護電路。ER22020/T整流模塊的前級三相有源PFC 電路由輸入EMI 和三相有源PFC 組成,用以實現交流輸入的EMI 濾波和功率因素校正,以滿足相關EMC 標準以及得到小于5%的電流總諧波含量(THDi)。三相有源PFC 由單獨的DSP 進行控制,根據交流輸入電壓,對輸入電流進行校正,使其跟隨交流輸入電壓,并按照環路計算的結果產生PWM 波進行驅動主電路,并執行相關的保護措施。
ER22020/T(ER11040T5)整流模塊后級的DC/DC 變換器由DSP 產生PWM 波控制前級PFC 輸出的直流電壓、經過高頻變壓器輸出后再整流濾波輸出直流電壓,從而將前級整流電壓轉換成電力操作電源要求的穩定的直流電壓。ER22020/T(ER11040T5)整流模塊的輔助電源在三相有源PFC 之后,DC/DC 變換器之前,利用三相有源PFC 的直流輸出,產生控制電路所需的各路電源。ER22020/T(ER11040T5)輸入檢測電路實現交流輸入電壓、電流等檢測功能,用于PFC 的控制和保護。DC/DC 的檢測保護電路包括輸出電壓電流的檢測,散熱器溫度的檢測等,這些信號用于DC/DC 的控制和保護。CAN 總線用于實現ER22020/T(ER11040T5)整流模塊與主監控模塊的通訊以及整流模塊間的均流。
2.ER22020/T(ER11040T5)整流模塊外觀及接口
2.1 ER22020/T(ER11040T5)整流模塊外觀
2.2 ER22020/T(ER11040T5)整流模塊前面板
ER22020/T(ER11040T5) 整流模塊前面板如下圖所示。
1)ER22020/T(ER11040T5)模塊的LED 顯示面板
可顯示ER22020/T(ER11040T5)模塊電壓、電流、告警、地址、分組號、運行模式等信息。若按鍵無操作超過大約一分鐘后,LED 將自動顯示模塊電壓和電流,此時如果存在告警,則顯示告警信息。電壓顯示精度為±0.5%,電流顯示精度為±0.2A。
2)指示燈
前面板上有3 個指示燈,功能見下表。
指示燈 |
名稱 |
狀態 |
指示含義 |
|
電源指示燈 |
亮 |
有交流輸入電源 |
滅 |
無交流輸入電源 |
||
|
保護指示燈 |
亮 |
交流輸入過/欠壓、交流停電; PFC 母線過/欠壓; 交流缺相; 直流輸出欠壓; 過溫保護; 模塊不均流; 地址重復 (具體信息參見故障代碼) |
滅 |
無告警或保護發生 |
||
閃爍 |
模塊處于手動運行方式 |
||
|
故障指示燈 |
亮 |
輸出過壓保護 風扇故障(具體信息參見故障代碼) |
滅 |
無故障發生 |
3)ER22020/T(ER11040T5)模塊的按鍵
ER22020/T(ER11040T5)整流模塊有兩個按鍵,上鍵(▲)和下鍵(▼)。通過按鍵,可查看ER22020/T(ER11040T5)整流模塊信息。例如ER22020/T(ER11040T5)整流模塊輸出電壓234V、輸出電流6.5A、地址3、運行在自動方式、分組號2,按▲或▼將依次顯示如下圖。
通過按鍵還可設置ER22020/T(ER11040T5)整流模塊參數:手動輸出電壓、整流模塊地址、整流模塊分組號、整流模塊運行方式(手動/自動)。設置步驟如下:
①按▲或▼,將當前的顯示切換到要更改的信息界面。
②按下▲或▼大約2.5 秒后釋放,可看到顯示閃爍。
③按▲或▼更改設置值。
④按下▼大約2.5 秒后釋放以保存數據;若放棄更改,按下▲大約2.5 秒后釋放即回復到以前的設置值。
下面以將整流模塊運行方式由“自動”設置為“手動”為例,說明設置方法。先按▲或▼直到出現 的界面,
按▲或▼大約2.5 秒釋放,界面閃爍,再按▲,出現界面 后,按下▼2.5 秒保存。
ER22020/T(ER11040T5)整流模塊地址可設置范圍為0~60,亦即每組整流模塊的最大并機數為61 個。ER22020/T(ER11040T5)整流模塊分組號可設置范圍為1~3。ER22020/T(ER11040T5)整流模塊只在相同分組號組內進行均流,組間不均流。因此不同ER22020/T(ER11040T5)整流模塊組CAN 總線可以接到主監控模塊的同一CAN 口,實現一個主監控模塊對多個ER22020/T(ER11040T5)整流模塊組的控制管理。ER22020/T(ER11040T5)整流模塊地址是監控單元識別各ER22020/T(ER11040T5)整流整流模塊的唯一標志,同一電源系統中整流模塊的地址設置(分組號+整流模塊地址)不能相同。對于同一個ER22020/T(ER11040T5)整流模塊,整流模塊通信地址設置必須與監控單元中的整流模塊地址設置相同,否則將出現通信異常。
在自動控制方式下,ER22020/T(ER11040T5)整流模塊的輸出電壓、限流點、開關機均由監控單元進行控制,人工無法進行干預。如果ER22020/T(ER11040T5)整流模塊連接到合閘母線上對電池進行充電,一般應設置為自動控制方式。在手動控制方式下,ER22020/T(ER11040T5)整流模塊的輸出電壓由上述介紹的設置方式進行調節。ER22020/T(ER11040T5)整流模塊的輸出電壓、限流點和開關機等均不受監控單元控制,但可以將整流模塊的運行參數上報給監控單元。如果ER22020/T(ER11040T5)整流模塊連接到控制母線上,則整流模塊需輸出單一的穩定電壓,此時應將整流模塊設置為手動控制方式,ER22020/T(ER11040T5)整流模塊的輸出電壓按上述介紹的設置方式進行調節,限流點全部放開,為110%。手動控制方式下的整流模塊與自動控制方式下的ER22020/T(ER11040T5)整流模塊之間也不均流,因此不同控制方式下的整流模塊都可以連接到主監控模塊的同一CAN 口。
手動輸出電壓最高可設置到320V(ER22020/T)/160V(ER11040T5),因此在系統正常時請勿隨意調節該按鍵。由于不同用戶選擇蓄電池的節數有差異,為安全起見,ER22020/T(ER11040T5)整流模塊的輸出在出廠時已整定在浮充電壓值234V(ER22020/T)/117V(ER11040T5)上。
3.3 ER22020/T和ER11040T5模塊輸入輸出插座
ER22020/T(ER11040T5)模塊后面板提供交流輸入插座和直流輸出插座,如下圖 所示。
交流輸入插座和直流輸出插座采用熱插拔技術,安裝維護極為方便。插座管腳詳細說明見表1-1 和表1-2。
表1-1 交流輸入插座管腳功能
管腳號 |
管腳功能 |
1 |
交流A 相線 |
2 |
保護地 |
3 |
交流B 相線 |
4 |
交流C 相線 |
表1-2 直流輸出插座管腳功能
管腳號 |
管腳功能 |
管腳號 |
管腳功能 |
1 |
輸出負端 |
3 |
CAN 通信負信號 |
2 |
CAN 通信正信號 |
4 |
輸出正端 |
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