1.1.1 模块简介
PS22010-5系列充电模块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。
PS22010-5系列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。
PS22010-5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和三相无源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0.94，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变换器由PWM发生器控制前级PFC输出的DC电压、经过高频变压器输出后再整流滤波输出DC电压等电路组成，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。
辅助电源在输入三相无源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。
结构及接口
主要功能
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325±5Vdc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。
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。
表1-6 PS22010-5系列充电模块通信功能
序号 项目 指标 备注
1 遥信 将模块的保护信号（交流过、欠压，缺相，输出过、欠压，模块过温等信号）和故障信号传递给监控单元
2 遥测 测量充电模块的输出电压、电流，送模块表头显示并上报监控单元
3 遥控 根据监控单元的命令，控制充电模块的开/关机，均/浮充转换 同时具备手动控制功能，可以屏蔽监控单元的控制
4 遥调 根据监控单元的命令，调节模块的输出电压
根据监控单元的命令，在10％～100％范围内调节充电模块的输出电流限流点
性能参数
1．环境要求
PS22010-5系列充电模块环境要求见下表。
表1-7 PS22010-5充电模块环境要求
项目 指标
工作温度 －10℃～40℃
储存温度 －25℃～55℃
相对湿度 ≤95％
大气压力 70～106kPa
冷却方式 自然冷、风冷结合
2．输入特性
PS22010-5系列充电模块输入特性见下表。
表1-8 PS22010-5充电模块输入特性
项目 指标
输入电压 323V～475V（三相三线制）
输入电流 ≤10A
交流输入频率 45Hz～65Hz
效率 ≥92％
输入功率因数 ≥0.94
3．输出特性
PS22010-5系列充电模块输出特性见下表。
表1-9 PS22010-5系列充电模块输出特性
项目 PS22010-5 PS11020-5
输出电压范围 176V～320V 87V～160V
额定输出电流 10A 20A
最大输出电流 11A（输出电压260V） 22A（输出电压130V）
电压上升时间 3～8秒（软启动时间）
输出恒流范围 10％～110％
稳流精度 ≤±0.5％（20％限流测试）
负载电压纹波系数 ≤0.1％
稳压精度 ≤±0.5％
温度系数（1/℃） ≤0.2‰
均流不平衡度 ≤±5％（50％～100％额定负载）
4．机械参数
模块外形尺寸（长×宽×高）：413mm×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
PS22010-5系列充电模块告警及保护特性见下表。
表1-10 PS22010-5系列充电模块告警及保护特性
项目 PS22010-5 PS11020-5 备注
输出短路回缩 回缩电流≤40％额定电流，可自恢复
输出过压保护 325±5Vdc 155±5Vdc 保护后无DC输出，不可恢复，需要重新上电启机
输出欠压告警 198±1Vdc 99±1Vdc 保护后有DC输出，可恢复
输入过压保护点 485±10Vac 保护后无DC输出，可恢复，恢复点460±15Vac
输入欠压保护点 313±10Vac 保护后无DC输出，可恢复，恢复点335±10Vac
缺相保护 5A/260V 10A/130V 输出限功率1300W
过温保护 过温保护点：80℃，恢复点60℃ 精度：±5℃
风扇温度控制 采用温度或者温度和电流联合控制风扇转动的方式 温度控制时，温度≥55℃时风扇转动，温度≤45℃时风扇停转
8．安规及EMC的标准等级
符合CE安全标准，EMC满足表2-11标准等级。
表1-11 安规及EMC的标准等级
序号 项目 标准 标准等级
1 静电放电抗扰性要求 GB/T 17626.2-1998 表2 Level 3 判据B
2 振荡波抗扰性要求 GB/T 17626.12-1998 表2 Level 3 判据B
3 传导辐射干扰 EN 55022 Class A
4 快速瞬变电脉冲群抗扰性要求 GB/T17626.4-1998 Level 3判据B
5 浪涌抗扰性要求 GB/T17626.5-1998 Level 3判据B
6 由射频场感应引起的传导骚扰抗扰性要求 GB/T17626.5-1998 Level 3判据B
7 工频磁场抗扰性要求 GB/T17626.8-1998 Level 4判据B
8 阻尼振荡磁场抗扰度 GB/T17626.10-1998 Level 4判据B
9 射频电磁场辐射抗扰度 GB/T17626.3-1998 Level 3判据B
10 电压暂降、短时中断和电压渐变抗扰性要求 IEC61000-4-11 95％ 0.5 Period 判据B
＞30％ 25 Period 判据B
＞90％ 250 Period 判据B
9．MBTF＞300,000小时
10．安装尺寸