1)主要元器件分布图
EPS应急照明装置系统主要元器件分布如图4-24(a)(b)所示。
图4-24
2)工作原理图
EPS应急照明电源装置工作原理如图4-25所示:两路市电输入,EPS逆变电源作为第三路电源使用。正常情况下,应急照明电源装置通过ATSE自动投入市电为负载供电,蓄电池处于浮充状态;当双路市电故障时,逆变电源自动启动,通过C2机械接触器为负载供电;当任一路市电恢复时,逆变电源退出,市电通过C1机械接触器为负载供电;当对应急照明电源装置进行维修时,先确保逆变电源已退出转入旁路输出状态,再合上维修旁路开关,并断开如下开关:市电输入开关、整流器输入开关、EPS输出开关,方可进行维修;当维修结束时,先确保逆变电源已退出转入旁路输出状态,再合上市电输入开关、整流器输入开关、EPS输出开关,并断开维修旁路开关,恢复市电旁路供电。
图4-25 EPS应急照明装置工作原理图
①控制原理
EPS控制器采样双路进线电源状态和切换后的市电电压、采样逆变电源电压、采样EPS输出电流,将参数和状态用于逻辑控制并上传到触摸屏控制器进行显示;控制器通过标准的MODBUS协议采集高频开关充电模块、蓄电池在线检测模块、逆变器模块和绝缘检测模块中的运行参数及状态用于逻辑控制并上传到触摸屏控制器进行显示;控制器综合各模块的参数和状态进行逻辑分析,并提升为系统控制参数进行控制;控制器将系统控制参数及状态转换成无源触点形式控制盘面显示和系统运行状态;控制器将系统控制参数及状态转换成无源触点形式提供给FAS系统;控制器将系统控制参数及状态通过标准的MODBUS协议上传给BAS系统。
当有市电时,市电通过KM1输出,同时充电机对免维护电池充电;当控制器检测到市电停电或者市电过低时,逆变器工作,使KM1切换至应急输出状态,向负载提供应急电能;当控制器再次检测到有市电时,逆变器退出工作,恢复市电向负载提供电源。
②主要元器件功能
EPS应急照明装置系统主要元器件功能如表4-13所示。
表4-13 EPS应急照明装置主要元器件功能表
续表
③工作原理
从市电电网引两路电源接入ASCO双电源自动转换开关前级,一路作为主电电源使用,一路作为备电电源使用。当其中一路市电供电异常时,ASCO双电源自动转换开关能自动切换到另一路正常电源工作。
ASCO的后级输出端,分别引线至QF6(旁路输出开关)和QF1(市电输入开关)。EPS正常工作状态下,QF6(旁路输出开关)是断开并禁止合闸的,而QF1(市电开关)则是闭合的。若EPS内部出现故障或者需更换元器件时,需先断开QF1(市电开关)和QF5(输出总开关)后,方可将QF6(旁路输出开关)合闸为负载继续供电。
1KM和2KM是一组带机械互锁功能的交流接触器,1KM线圈得电吸合则2KM线圈失电断开;2KM线圈得电吸合则1KM线圈失电断开。市电经QF1(市电开关)输出后引至1KM,1KM吸合输出至QF5(输出总开关)和熔断器,最终完成对各个回路负载的供电。
市电正常给负载供电的同时,从QF1(市电开关)输出端引一路220V的交流电至QF3(整流输入开关),QF3(整流输入开关)合闸后即为充电机提供输入电压。充电机将交流电整流成蓄电池组充电所需达到的充电电压,并通过QF4(整流输出开关),加载至蓄电池组“+”“-”两极,完成对蓄电池组的充电过程。
若市电电网两路市电都不能正常供电,此时市电输入开关QF1(市电输入开关)后级无输出,1KM断开。逆变模块检测到市电的异常,启动逆变器工作,将备电开关QF2控制的电池组直流电压逆变成交流电压,并通过变压器T1升压至AC380V,再经过滤波后输出至2KM,此时2KM线圈得电吸合,将逆变电输出给QF5(输出总开关),从而完成逆变的过程。
3)设备操作
在开机前请必须确认是否按照正确的要求进行了安装,确认输入电压,频率和相序,电池正负极的连接是否正确以及系统中的所有开关都处于断开状态,使监控及馈电柜内的双电源自投开关的选择开关处于自动位。
①首次开机
a.闭合上级配电柜的两路市电输出开关,此时双路自投动作,主电指示灯,备电指示灯,主电投入灯,市电指示灯亮起。
b.打开监控及馈电柜前门,闭合QF1(市电输入开关),再打开充电及逆变柜前门闭合QF2(电池开关),此时电池指示灯亮。几秒钟以后会有一些信息在显示面板上显示出来,同时会伴随着报警声,此时可以用消音开关进行消音。
c.闭合QF3(整流器输入开头)和QF4(充电开关),此时整流指示灯亮起。
d.闭合QF5(输出总开关)和S1、SN(输出分路开关)此时市电输出指示灯,输出分路开关对应指示灯亮起。此时调阅在显示屏上所观察到的应急照明电源装置所有实时运行参数(交流电源自动切换装置整流/充电蓄电池组逆变器馈线单元等)及运行状态故障信息:此时,EPS开始为负载供电。如果此前没有进行消音操作,报警声会自动消失。此后系统进入正常工作状态。
②关机和重新启动
a.断开QF2(电池开关)。
b.断开QF4(充电开关)和QF3(整流输入开关)。
c.断开输出分路开关。
d.断开QF5(输出总开关)。
e.断开QF1(市电输入开关)。
f.此时,EPS完全关机,负载断电。注意:要进行内部的检查和维修必须要等待10min以上。此时,EPS完全关机,负载断电。
g.要重新启动EPS,请参照上述的EPS开机的操作程序进行操作。
③EPS维修旁路使用操作程序
a.在EPS正常运行,确认负载是由市电供电,断开QF5(输出总开关)。
b.闭合QF6(维修旁路开关),此时旁路指示灯亮起。
c.现在负载由市电通过维修旁路供电。
d.如果要将EPS和整个供电系统脱离开,断开QF2(电池开关),QF3(整流输入开关),QF4(充电开关)。
④在维修旁路供电状态下,重新开机
a.确认QF5(输出总开关)处于断开状态,闭合QF1(市电输入开关);闭合QF2(电池开关),QF3(整流输入开关),QF4(充电开关),此时电池指示灯,整流指示灯会亮起,并且整流开始工作。
b.闭合QF5(输出总开关),此时,负载同时由维修旁路和市电供电。
c.断开QF6(维修旁路开关),此时,负载由市电供电。
⑤互投方式开关操作
a.由变电所低压柜两段母线分别引入两路电源,一路为主用电源,另一路为备用电源,作为交流电源自动切换装置的进线电源,两路电源互为备用。
b.通常情况下,此开关打到主电状态,当主用电源故障时,由进线电源自动投切装置进行控制,备用电源自动投入;当主用电源恢复正常后自动返回主用电源,两路电源主用电源优先。
c.如果在正常运行中,将此开关打到备电状态,由进线电源自动投切装置进行控制,备用电源自动投入;当备用电源故障时,由进线电源自动投切装置进行控制,主用电源自动投入;当备用电源恢复正常后自动返回备用电源,两路电源备用电源优先。
⑥手动选择开关操作
a.通常情况下,此开关打到自动挡状态,当市电欠压或市电失电时,应急电源自动切换到应急供电状态,如果此开关打到主电挡状态,当市电欠压或市电失电时,应急电源不可自动切换到应急供电状态。
b.如果此开关打到应急挡状态,无论有无市电,应急电源立即切换到应急供电状态,此开关主要用于检验逆变功能和日常对电池定期放电试验。
⑦消音开关操作
闭合消音开关可消除各类(主电源故障/整流器故障/充电器故障/电池故障/逆变器故障/供电持续故障/风扇故障)报警音。
⑧强制开关操作
强制开关,用于应急供电时,当设备中的电池放电完毕进入过放保护而停止逆变输出时,在特殊情况下启动强制开关,系统将不受过放保护值控制,强制启动逆变器工作,从而继续为负载供电。
4)充电机
①控制面板布局
充电机控制面板布局如图4-26所示。
(www.xing528.com)
图4-26 充电机控制面板布局图
②控制面板部件功能
a.指示灯说明
主电指示灯:当充电机有市电时,主电指示灯亮。
充电电压指示灯:当液晶屏显示充电电压时,充电电压指示灯亮。
充电电流指示灯:当液晶屏显示充电电流时,充电电流指示灯亮。
故障指示灯:当充电机故障时,故障指示灯亮。
当所有的指示灯都不亮且液晶有显示时,表明当前面板处于设置界面。
b.按键显示操作说明
正常界面下按键功能:
复位按钮RST:在任何情况下只要按下复位键,充电机就会系统复位。
按键“F1”:正常界面下只需要按“F1”用于切换显示充电电压和充电电流。
按键“F2”“F3”:正常界面下无效。
按键“F4”:正常界面下长时间按“F4”面板进入设置界面,所有指示灯熄灭。
5)蓄电池在线监控模块操作
蓄电池检测装置如图4-27所示。
图4-27 电池组检测装置
面板显示功能:
①主电指示灯为绿色,处于工作状态时,常亮。
②通信指示灯为红色,在监控发生数据应答时,指示灯亮,反之熄灭。
③巡检指示灯为绿色,亮1s熄1s,表示对蓄电池处于巡检状态。
④故障指示灯为黄色,当所检测的电池发生欠压、过压时,该灯被点亮,所有电池处于正常状态时,该指示灯熄灭。
⑤消音指示灯为红色,作为备用指示灯。
6)馈线检测模块
①馈线检测模块实物简图如图4-28所示。
图4-28 馈线检测模块实物简图
②端子示意图
馈线检测模块接线端子如图4-29所示。
图4-29 馈线检测模块接线端子示意图
③功能特性
a.检测双电源输出端三相市电电压,判断三相电压状态(欠压或过压),来启动逆变。
b.检测逆变电源输出端三相电压。
c.检测电池组电压,并判断电池组电压状况,如欠压立即停止逆变,切断电池,电池的欠压报警值和欠压保护值均能通过触摸屏设置。
d.检测EPS输出端三相负载电流,并判断是否过载,过载120%时,逆变1h,过载150%,逆变1min,可通过触摸屏设置负载功率,以及EPS控制器电流量程。
e.检测两路市电缺相状态,当检测到两路市电全缺相时,立即启动逆变。
f.开关量输入检测,如强制、主电、备电、逆变故障检测、消防联动;如检测强制信号,则对电池欠压不保护,如检测到备电或消防联动信号,则立即启动逆变。
g.开关量输出控制,如:电池控制、逆变启动控制等。
h.本控制器采用开关电源供电。
i.控制器采用RS485方式、ModBus RTU通信协议,可与触摸屏联机通信。
7)监控装置
①功能特性
a.监控装置能自动和手动管理EPS的运行,带有适应BAS接口要求的RS232和RS485通信接口,负责将EPS的信息上传至BAS。
b.监控装置的显示屏为彩色7″TFT LCD可触控操作的屏幕。中文显示界面,清晰明了,易于操作。可显示EPS装置各部分(双电源切换装置、整流/充电机、蓄电池组、逆变器、馈线单元)的运行参数、状态、故障信息等。
c.监控装置具有故障自诊断功能,并且能在掉电后保存最后10次以上的EPS运行参数和状态。
d.监控装置通过蓄电池组检测仪,能在线自动检测单体电池的端电压等各种参数、准确预报和报告电池的故障。
e.监控装置通过馈线检测仪能在线检测各馈出分回路的故障状态。
f.监控装置具有输入输出电压、电流,蓄电池直流电压、电流,单体电池电压等参数进行检测和显示的功能。
②监控装置的信号显示与报警
EPS通过监控装置或者外部指示灯显示重要信息并对所有故障报警,如表4-14所示。
表4-14 监控装置的信号显示与报警
③监控装置与EPS各个部件连接方式
监控装置与EPS各个部件连接方式如图4-30所示。
图4-30 监控装置与EPS各个部件连接示意图
监控装置与EPS各部件及BAS之间采用RS485通信电缆连接,通信协议为ModBus RTU,EPS电源内部各模块均采用带屏蔽层的双绞线,通信速率为9600bit/s。
④接口界面
BAS与车间EPS在车站的接口如图4-31所示。
图4-31 BAS与车间EPS在车站的接口示意图
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