直流系统检修规程.doc

华电云南发电有限公司安宁风电分公司企 业 标 准 Q/HDAN直流系统检修规程一. 前言风电场升压站直流操作系统DF0210A系统，规定了DF0210A系统正常监控的内容、操作方法及事故维修处理的方法。二.下列人员应熟悉本掌握规程中要求 1、运检部主任、副主任、专责工程师 2、本单位全体运检人员 4、有关部门及相关专业人员二.引用标准下列标准包含的条文，通过在本标准引用成为本规程的条文GB156-1993标准电压GB 2681-1981电工成套装置中的导线颜色GB 2682-1981电工成套装置中的指示灯和按钮颜色GB2900.11-1988蓄电池名词术语GB4208-1993外壳防护等级GB/T 4365-1995电磁兼容术语GB9368-1988镉镍碱性蓄电池GB/T 13384-1992机电产品包装通用技术条件GB16821/T-1997通讯用电源设备通用试验方法GB17478-1998低压直流电源设备的特性及安全要求GB/T 17626.12-1998 电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验GB/T 17626.2-1998电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验DL/T 637-1997阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件DL/T 5044-1995火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定DL/T 459-92 镉镍蓄电池直流屏（柜）定货技术条件JB5777.3-1991 电力系统二次回路用控制及继电保护屏（柜、台）基本试验方法JB/T 8456-1996低压直流成套开关设备SD126-1984电力系统谐波管理暂行规定YD/731-1994通信用高频开关整流器 目录第一章 DF0210A系统概述 1.1 DF0210A系统组成DF0210A 1#充电屏 DF0210A 2#充电屏 DF0210A 1#电池屏 DF0210A 2#电池屏 DF0210A 馈电屏 共5面柜体。1.1.1电池屏1# /2#电池屏共有104节理士2V/200AH蓄电池，在两面电池屏内分三层摆放。1.1.2充电屏馈电屏两侧为1#/2#充电屏，充电屏从上第一排界面组成分别为充电机电压表，充电机电流表，合母电压表，控母电压表；第二排为JK101总监控管理面板（为触摸屏，2#充电屏无监控管理面板）；第三排为四台DF0231-220/10整流模块，第四排为DC-DC 220V48V的DMA06-48/10直流变换器和QFT101-106直流断路器所带的一组6只直流空开，为柜体外接负载提供220V的直流电；第五排为直流交流转换的逆变电源，其将柜体电池提供的直流电转为交流电输出，为外部负荷提供交流电；第六排为位置开关，可选择整流模块的输出位置，共三个档位， 输出至母线 空档(不进行整流输出) 输出至电池。 1.1.3馈电屏馈电屏第一排操作面显示电池电压.电池电流；第二排为KA1接地巡检仪；第三排为QS1联络开关一.QS3电池至母线开关.QF4电池开关.QS2联络开关二；第四组是馈电屏的负荷开关（）。1.2 系统组成及操作说明1.2.1系统组成交流市电输入经交流配电分配后供给各个整流模块，整流模块将交流电变换为直流电。整流模块一方面给电池充电，另一方面为常规负荷供电，模块内部的信息通过四遥电缆送至监控单元，监控单元同时搜集电池组的信息，以及绝缘监察装置的信息，进行相应的控制，并可通过多种通信方式连接后台计算机，以实现远程集中监控。1.2.2操作说明1.2.2.1参数设置：通过监控模块上的参数设置功能，对充电模块浮充，均充输出电压，控母电压，充电模块限流点，均浮充转换记时电流点进行设置。此项设置由厂家维护人员设定，一经确认，运行人员不得擅自更改；1.2.2.2浮充：一般情况下装置应工作在浮充状态，而装置的浮充电压的设定与蓄电池工作的环境温度有较大的关系，浮充电压值应根据温度的变化及时调节；1.2.2.3均充：均充电为恒压限流充电，是对电池容量进行补充充电。均充的启动可由监控单元根据电池容量，交流时点时间，间隔时间等参数判断而自动投入，也可由运行维护人员根据需要手动投入。均充电的时间一般一般为7-12小时，有监控单元根据均充时间或充电电流来判断而自动转为浮充。1.3 主要特点 充电装置采用模块化设计的高频开关电源，N+1冗余备份； 平均电流型无主从自动均流方式，模块间输出电流的不平衡度小于5%； 整流模块采用有源功率因数校正技术，交流侧功率因数大于0.99，总谐波失真（THD）小于7%，高次谐波电流小于额定基波电流的4%，消除电源对电网的谐波污染，完全满足IEC1000-3-2标准对谐波电流的限制； 采用可靠的高频变换技术，关键元器件全部采用高质量的进口元件； 采用温控风冷及风道隔离技术，平均无故障时间大幅度提高，并有效防止尘埃在模块内部的沉积，提高可靠性； 可靠的防雷及高度的电气绝缘防护措施，确保系统和人身安全； 监控单元采用大屏幕“触摸屏”，操作简单方便； 告警功能丰富； 具有四遥功能，可提供多种通信规约，实现与综合自动化系统等智能设备通信，满足无人值班变电站的需要；第二章 技术数据2.1 正常使用环境条件 海拔不超过2500m； 设备运行期间周围空气温度不高于55； 日平均相对湿度不大于95%，月平均相对湿度不大于90%； 安装使用地点无强烈振动和冲击，无强电磁干扰，外磁场感应强度均不得超过0.5mT； 安装垂直倾斜度不超过5%； 使用地点不得有爆炸危险介质，周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体及导电介质，不允许有霉菌存在。2.2 技术指标参数输入参数：三相五线制220/380交流输入电压380V30%，频率4555Hz功率因数0.99谐波失真（THD）总THD小于7%，谐波电流小于基波额定值的4%效率90%输出参数：直流额定电压220V控制母线电压220V2.5%合闸母线电压220V286V稳压精度0.5%稳流精度0.5%纹波系数0.1%均流不平衡度5%音响噪声50dB保护参数：220V系统110V系统输入过压告警可设置（默认值456VAC）输入过压保护可设置（默认值475VAC）输入欠压告警可设置（默认值304VAC）输入欠压保护可设置（默认值285VAC）输出过压保护可设置（默认值290VDC）可设置（默认值145VDC）输出限压保护可设置（默认值270VDC）可设置（默认值140VDC）输出欠压告警可设置（默认值198VDC）可设置（默认值99VDC）模块短路保护单模块输出电流大于额定值200%电池过压告警点根据电池组电压及现场要求设置电池欠压告警点根据电池组电压及现场要求设置绝缘特性：输出对地2kVAC漏电流小于30mA时间1分钟无飞弧输入对地2kVAC漏电流小于30mA时间1分钟无飞弧输入对输出2kVAC漏电流小于30mA时间1分钟无飞弧自动调压装置（降压硅链）：220V系统110V系统调压范围035V020V每级调节量5V3V调节级数7级7级额定电流20A、40A20A、40A第三章 直流系统工作方式及检查维护3.1 正常运行方式系统正常运行在浮充电状态，控制母线电压保持在220V2.5%（或110V2.5%），由整流模块或整流模块通过自动调压装置（降压硅链）供电；合闸母线电压保持在蓄电池组的浮充电压（阀控密封铅酸蓄电池的浮充电压取2.23V/格），有大电流合闸操作时，整流模块提供110130%Ie的电流（Ie为整流模块的额定输出电流），其余电流由电池提供。3.2 直流系统的运行3.2.1直流母线电压正常应维持在215-230V内运行；3.2.2正常运行时高频开关型整流器自动进行浮充，微机绝缘监测装置、微机蓄电池巡检装置和微机直流监控装置都投入自动；3.2.3直流系统的熔断器上下级应严格按照冗余配合，当直流系统发生短路、冲击时，必须仔细检查各级熔断器是否完好，空气开关是否跳闸。如果熔断器熔断或开关跳闸，则应查明原因尽快恢复；3.2.4直流屏上各回路配备的熔断器，在调试及投运前应进行各级熔断器拉、合直流试验，以防各级熔断器配合不当，引起保护误动或越级跳闸；3.2.5启动充电前，应检查直流母线电压和整流器的运行情况，充电装置启动后，应加强对整流器工作状态及母线电压的检查和监视；3.2.6整流器可在浮充电、均衡充电方式下运行，它们对应着不同的充电电压值，浮充电电压和均衡充电电压可以根据要求调整；3.2.7直流系统的对地电压正常为110V，当直流系统对地电压低于75V时即认为直流系统绝缘降低或接地，直流接地时应尽快查找消除。直流母线对地绝缘电阻值应不小于10M；3.2.8蓄电池室内温度应经常保持在1535之间，并且保持良好的通风，蓄电池室内氢气的浓度不允许超过1%，严禁携带烟火及易燃品进入蓄电池室。蓄电池充电前必须连续通风，一直到充电结束后还应继续通风2小时；3.2.9蓄电池组正常运行时为浮充方式，浮充电压值应控制在规定范围229.69V234.84V(220V蓄电池组)，均衡充电电压值应控制在236.9V242.05V(220V蓄电池组)；3.2.10蓄电池遇有下列情况时需按均充制度进行均衡充电，否则会影响电池容量及使用寿命，甚至造成严重损坏：单体电池浮充电压低于2.18V；1) 电池放出5% 以上的额定容量；2) 搁置不用时间超过三个月；3) 全浮充运行一年以上。3.3 充电方式在浮充电运行方式下，如果电池组容量降低，则电池充电电流增加，当电池的浮充电流大于0.1C10时，监控单元控制整流模块自动转到均衡充电，恒压点为2.30V/格5）故障报警3.4 蓄电池供电方式在控制母线与电池之间安装一个自动调压装置（降压硅链），自动调压装置有两种运行方式：长期连续运转方式和备用工作方式。长期连续运行方式主要用于整流模块数量较少时的情况，在这种接线方式下，整流模块输出与合闸母线并联，控制母线的供电由合闸母线通过自动调压装置提供；在交流停电时，电池通过自动调压装置为控制母线供电。备用工作方式主要用于整流模块数量较多时的情况，整流模块分为两组，一组模块的输出与合闸母线、电池组并联，另一组模块的输出与控制母线并联。在交流电正常情况下，所有模块全部工作，与合闸母线并联的模块为电池充电，与控制母线并联的模块为控制负荷供电，自动调压装置中的二极管受反向电压而截止，无电流经过，调压装置处于备用状态。一旦交流停电，反向电压解除，自动调压装置的二极管自动导通，蓄电池为控制母线供电。调压装置中的旁路继电器用于在电池供电期间调整控制母线的电压。3.5运行方式位置开关 输出至母线（整流模块双向供电自动均浮充）打至空挡（整流模块带电但不供电）输出至电池（整流模块给电池直接供电）要求直流两组充电屏运行位置开关不可同时打至输出至母线，防止冲突发生事故。3.6直流系统的检查与维护3.6.1运行人员应每周检查充电装置各盘表指示是否正常，运行状态是否合适，是否有异常声音和发热；3.6.2每半月抽测20%的电池的电压，与充电机当时的运行状态（均、浮充）进行比对，确定充电装置输出电压是否正常；3.6.3每月检查充电装置各主要部件的外观、功能，主要导电连接；3.6.4每季断开充电装置交流电源，用电池组带所有负荷运行10分钟，看电池状态及放电回路是否良好。3.6.5每6个月检查一次蓄电池连接端子的紧固状况，如有松动，必须拧紧。第四章 系统告警与故障处理4.1 告警的分类及对策声光报警：当主监控单元检测到故障时，点亮前面板上的故障指示灯、显示出相应汉字信息并驱动蜂鸣器发出告警声音。远方报警：可通过扩展短消息模块将告警信息传到指定的手机上，或通过串行口将告警信息传至当地后台机或远方监控系统。4.2 故障寻迹以下信息用于寻找和排除电源监控系统在安装调试和运行中可能出现的故障：4.2.1监控单元不能正常运行监控单元上的电源输入电压是否正常；电源开关是否打开；检查各插件是否插接牢固，拨码开关或跳线是否正确。4.2.2 主监控液晶显示不正常触摸屏幕左上角五次，或开关输入电源一次复位主监控器；用小号一字镙刀调整主监控器面板上的对比度电位器；检查触摸屏电缆、背光源电缆是否插接牢靠。4.2.3 监控单元遥测、遥信、报警显示内容与实际不符参数设置不正确；监控单元程序版本不对。4.2.4 主监控器收集不到下级监控单元的信息主监控器及各监控单元的RS485总线口电缆插接是否牢靠；主监控器的关于下级监控单元的相关参数设置是否正确；监控单元的地址设置是否正确。4.2.5 与其它智能设备通信故障检查通信电缆；所使用串行口的设置和通信规约是否一致。4.3 故障查询处理为方便查询和处理，将系统可能产生的故障现象分类如下： 现象分类原因及处理机柜故障防雷单元由绿变红防雷器坏。更换。如暂时没有，拔下该单元即可蓄电池不能接通熔断器没合上或断路负载分路断(1)熔断器、断路器没合上 (2)熔断器、熔断信号器、断路器坏。更换系统不均流(1)汇流板有断线或粘连。测量接口板上均流端子与其他端子是否通连，以及和其他引脚是否有短路的情况(2)模块间电压相差太大。逐个测量模块输出电压(3)模块均流电路坏。逐个拔出模块，看是否均流无法通信(1)连接线缆松脱 (2)汇流板上有断线 (3)热插拔端子损坏。模块故障指示灯都不亮(1)无交流电压或过低过高 (2)导槽有问题或模块未插好 (3)模块故障只有电源灯亮(1)输出产生了过流或过压，可通过前面板的按钮复位(2)模块没完全启动，重新插拔一下(3)如不能，为此模块损坏过温灯亮(1)模块持续过电流运行(2)模块风机坏。可旋开固定前面板的四颗螺钉，方便更换限流灯亮(1)输出电流过大或短路 (2)限流档设置有误 不能遥调(1)连接线缆松脱 (2)系统处于恒流、恒压充电 (3)模块故障监控故障不能正常运行(1)监控单元上的电源输入电压不正常，譬如线脱落或线接反(2)电源开关没打开(3)电源熔丝断，重换(4)检查各插件是否插接牢固，拨码开关或跳线是否正确液晶显示不正常(1)连续触摸屏幕左上角五次，或开关输入电源一次，复位监控单元(2)用小号一字镙刀调整监控单元面板上的对比度电位器，使画面清晰(3)检查触摸屏电缆、背光源电缆是否插接牢靠遥测、遥信、报警显示与实际不符(1)参数设置不正确，参考第4章检查(2)监控单元程序版本不对，重新上传程序监控单元收集不到下级监控单元的信息(1)监控单元及各监控单元的RS485总线口电缆插接不牢靠，重检查(2)监控单元的关于下级监控单元的相关参数设置不正确(3)下级监控单元的地址、波特率设置不正确，参考第4章重设与其它智能设备通信故障(1)通信电缆不正常(2)所使用串行口的设置和通信规约不一致4.4 特殊情况处理4.4.1 停电如果停电时间不长，可由蓄电池直接供电；如果需要启动油机发电，可先关掉交流输入开关，测量油机输出稳定后，再切换给系统供电，以尽量减小油机在启动过程中对设备的影响。交流电停电再来电时，此时网内众多设备同时启动必对电网造成污染，维护人员如在现场，可提前关掉系统交流输入开关，待来电稳定二三分钟后，再合上开关，可减少对整流模块的冲击和损坏。4.4.2 交流过欠压保护对交流过欠压系统设有告警，整流模块设有关机保护。此保护有回滞宽度（155）V，因此只有当输入电压完全正常后，整流模块才能启动。如遇到交流输入过高达380V，一般为中线相线错接或搭接，要详细检查，但整流模块设有超过压切断保护，排除后即可开机。4.4.3 灾变事故地震、雷击、水浸、火灾等，应以预防为主，一旦发生，应根据通信局站紧急状态管理条例，避免事态扩大。4.4.4.直流配电短路 警告直流配电短路，可能造成人员伤害和火灾，直接影响通信安全，操作必须谨慎。 注意直流配电短路一旦发生，首要的是将短路的部分从系统分离出去。 由于操作不当或地震等人为或自然的因素造成的直流配电短路会造成蓄电池急剧放电，影响通信的安全，但整流模块内部因有保护不会损坏。此时，应切断交流供电，将蓄电池强制从系统中分离，利用蓄电池或整流模块直接给系统负载供电。如果整流模块发生了过流保护，通过整流模块前面板按钮可复位。4.5设备维修和应急处理 4.5.1电源系统维修要点 电源系统维修和应急处理的原则是维持系统不中断直流供电，防止故障扩大。一些常见的故障处理在下面详细说明。4.5.1.1 交流配电故障处理1C级防雷器损坏 防雷器由四个防雷单元组成，分别具有状态显示功能，完好时窗口颜色为绿色。如果某防雷单元损坏，窗口颜色变红，应尽快更换该单元。2缺相如一时无法解决交流缺相的问题，其他插槽又不可用，可用导线将交流输入开关相线短接。 注意不要忘记将缺电的相线取下并包好，整个过程先切断交流电。考虑单相输入线缆的截面积能否满足要求。4.5.1.2 直流配电故障处理 1直流分路故障 如果熔断器或断路器输入端有电压，而另一端无，仔细检查熔断器或断路器是否完好合上，否则为已损坏。如果一切正常，但监控单元持续报警，则可能是检测线断开。 2蓄电池管理故障 蓄电池管理故障包含蓄电池电压已低于正常电压而无告警信号、无法进行正常的均浮充，请首先仔细检查蓄电池参数设置是否正确，如欠压电压的设置值、均浮充电压以及恒流电流设置值等，其次检查相应监控端子、采样线是否有接触不牢和断开的情况。3直流接触器故障如果接触器两端有正常的工作电压，而无法切断，则接触器损坏，需要更换。4.5.1.2. 整流器故障处理 1整流模块无输出 整流模块无输出有两种情况，一种是面板上所有灯都不亮，一种是电源灯亮而运行灯不亮。对于第一种情况，首先检查有无交流电压、交流电压是否过低过高，其次检查导槽有无问题、整流模块是否可靠插入，否则为整流模块故障。对于第二种情况，可首先检测此相电压是否过低；如不是，可用万用表笔试按前面板的复位按钮，如能启动，为整流模块产生了过流或过压保护；如不能，可重新插拔一下看是否插靠；如情况依旧，为整流模块内