站用电的运行

站用电讨论 所用电有没有保护 所用电屏上的电压转换开关是什么作用以及屏上的表计指示 直流接地试拉空开的原则 直流接地电压的变化以及监控机上的相关报警信号 阳湖变直流系统接线图及负荷情况 分析交流充电机如何给蓄电池充电 阳湖变直流系统事故处理 蓄电池的巡视注意事项 蓄电池漏液如何处理 全所失电 蓄电 池如何供电 直流充电屏 直流馈线屏 直流分电屏各有什么作用 有何联系 笼统介绍一下 首先站内的所用变将一次高压 35KV 或 10KV 等 变为低压 380V 交流电源 经过电缆等传输线路引入低压组合开关及隔离开关到低压交流母线 分 I II 段 形成了站内 的低压交流系统电源 再从低压 I 段和 II 段母线上各引下一路交流电源进入 直流充电屏 上 的交流小母线 再分别接入两组交流接触器 形成低压交流互投装置 再从接触器上口经一 系列检测装置接入充电机 从此此路交流电经充电机变换为了直流电 直流电再给直流小 母线供电 给蓄电池充电和工控机供电 以后经引线引入 直流馈线屏 经多组的直流小开 关供站内各种直流设备 如直流控制 事故照明等回路 直流充电屏 上有充电机输出电 压 电流表 母线电压表 蓄电池浮充 均充转换开关 现在多为微机控制 等仪表 直流 馈线屏 为多路的直流输出回路开关控制屏 前面已经介绍了 一般屏上除了各路直流控制 开关外还有直流绝缘监察装置 闪光母线回路检测装置 大致如此 各个厂家的生产设备 也不尽相同 简单的说 直流充电柜为交流变直流的装置柜 馈电柜为母线分配到各个负荷的电源柜 而分电屏的电源引自馈电屏 一般距离馈电屏远 所接负荷较多 集中设分电屏分配负荷 就我的了解 分电屏是从馈线屏引出的 分电屏主要给保护 控制装置提供电源 馈线屏 除了给分电供电之外还要带遥视系统 ups 事故照明等等 馈线应该比分电更高一级 1 所用变的定义和用途 所用变是一般的配电变压器 起降压作用 供站内的交直流设备 重要枢纽站一般为双电 源进线 安装两台或三台变压器 它是供给变电所内自身的用电负荷 如主变冷却器电源 检修电源 蓄电池充电电源等 它是将变电站的低压侧 10kV 或 35kV 的电压变成低压 380 220V 的变压器 2 所用电的几种工作模式 固定电源 1 固定电源 2 自动电源 1 自动电源 2 自动进线 自动母联 1 固定电源 1 工作模式动作逻辑 单母线运行模式 1 在上电确认工作模式后 2 在远程切换方式下远程选择 固定电源 1 3 在本地切换方式下 选择 固定电源 1 工作模式 不论电压如何 发出跳开关 3QF 2QF 合 1QF 信号 保持时间 1 秒 使开关 1QF 处于合位 2 固定电源 2 工作模式动作逻辑 单母线运行模式 1 在上电确认工作模式后 2 在远程切换方式下远程选择 固定电源 2 3QF 2 站变 1 站变 220V I 母 220V II 母 1QF 2QF 2 站变 1 站变 220V I 母 220V II 母 1QF 2QF 3QF 3 在本地切换方式下 选择 固定电源 2 工作模式 不论电压如何 发出跳开关 3QF 1QF 合 2QF 信号 保持时间 1 秒 使开关 2QF 处于合位 3 自动电源 1 工作模式动作逻辑 双母线运行模式 1 在上电确认工作模式后 2 在远程切换方式下远程选择 自动电源 1 工作模式 3 在本地切换方式下 选择 自动电源 1 工作模式 主供电为进线电源 1 备用供电 为进线 2 具备自动切换 自动恢复功能 进线电源 1 正常则开关先跳 3QF 2QF 再合 1QF 3QF 进线电源 1 异常 而进线电源 2 正常则开关先跳 3QF 1QF 再合 2QF 3QF 当 进线电源 1 正常后 自动恢复主供状态 先跳 2QF 再合 1QF 3QF 4 自动电源 2 工作模式动作逻辑 双母线运行模式 1 在上电确认工作模式后 2 在远程切换方式下远程选择 自动电源 2 工作模式 3 在本地切换方式下 选择 自动电源 2 工作模式 主供电为进线电源 2 备用供电 为进线 1 具备自动切换 自动恢复功能 进线电源 2 正常则开关先跳 3QF 1QF 再合 2QF 3QF 进线电源 2 异常 而进线电源 1 正常则开关先跳 3QF 2QF 再合 1QF 3QF 当 进线电源 2 正常后 自动恢复主供状态 先跳 1QF 再合 2QF 3QF 5 自动进线 工作模式动作逻辑 双母线运行模式 1 在上电确认工作模式后 2 在远程切换方式下远程选择 自动进线 工作模式 3 在本地切换方式下 选择 自动进线 工作模式 没有主供电线路 不带自动恢复功 能 选择 自动进线 工作模式后 进线电源 1 正常则开关先跳 3QF 2QF 再合 1QF 3QF 进线电源 1 异常 而进线电源 2 正常则开关先跳 3QF 1QF 再合 2QF 3QF 如 两进线均异常则不动作 6 自动母联 工作模式动作逻辑 双母线运行模式 2 站变 1 站变 220V I 母 220V II 母 1QF 2QF 3QF 1 在上电确认工作模式后 2 在远程切换方式下远程选择 自动母联 工作模式 3 在本地切换方式下 选择 自动母联 工作模式 选择 自动母联 工作模式后 1 进线带 I 段母线 2 进线带 2 段母线 进线电源 1 异常而进线 2 正常则开关先跳 3QF 1QF 再合 3QF 进线电源 2 异常而进线 1 正常 则开关先跳 3QF 2QF 再合 3QF 如两进线均异常则不动作 若电源恢复正常则重新回到母线分段运行状态 3 如何进行站用电切换试验以及注意事项 切换后所内的现象 8 5 9 站用变倒换电源操作 1 站变负荷倒置 2 站变运行 1 倒负荷操作时应首先将切换把手 KK 放在 手动 位置 2 将 I 段进线开关拉开 按下 I 段进线分闸按钮 检查开关确在分闸位置 检查分闸指示 灯绿灯亮 3 拉开 I 段进线闸刀 将闸刀由 ON 位置切至 OFF 位置 4 合上分段开关 5 检查站用电负荷正常 4 站用变检修的过程 1已开展危险点分析 2听电话模拟操作 3检查 35kV 2 所变确在备投状态 4将所用电控制装置由 自动电源 1 模式切至 自动电源 2 模式 5检查所用电系统运行正常 6检查直流系统运行正常 7将 35kV 所用电联络屏上 手动 自动 切换把手打至 手动 位置 8检查 35kV 1 所变低压侧进线开关在分闸位置 9拉开 35kV 1 所变低压侧进线闸刀 10检查 35kV 1 所变低压侧进线闸刀三相确在断开位置 11将 35kV 1 所变 3007 闸刀由 工作 位置拉至 试验 位置 12打开 35kV 1 所变 3007 闸刀间隔前网门 13拔下 35kV 1 所变 3007 闸刀手车二次插头 14将 35kV 1 所变 3007 闸刀手车由 试验 位置拉至 检修 位置 15取下 35kV 1 所变高压熔丝 16关闭 35kV 1 所变 3007 闸刀间隔前网门 17检查 35kV 验电器正常 18在 35kV 1 所变高压套管侧验明三相确无电压 在 35kV 1 所变高压套管侧挂 接地线一组 在 3007 闸刀操作把手上挂 禁止合闸 线路有人工作 标示牌一块 核对监控机 核对 SCADA 系统 汇报 5 所用电与直流系统的联系 直流电与交流电系统有什么区别 交流电即交变电流 大小和方向都随时间做周期性变化的电流 直流电则相反 电网公司 一般使用交流电方式送电 但有高压直流电用于远距离大功率输电 海底电缆输电 非同 步的交流系统之间的联络等 高压直流输电方式与高压交流输电方式相比 有明显的优越性 历史上仅仅由于技术的原 因 才使得交流输电代替了直流输电 下面先就交流电和直流电的主要优缺点作出比较 从而说明它们各自在应用中的价值 交流电的优点主要表现在发电和配电方面 利用建立在电磁感应原理基础上的交流发电机 可以很经济方便地把机械能 水流能 风能 化学能 石油 天然气 等其他形 式的能转化为电能 交流电源和交流变电站与同功率的直流电源和直流换流站相比 造价 大为低廉 交流电可以方便地通过变压器升压和降压 这给配送电能带来极大的方便 这 是交流电与直流电相比所具有的独特优势 直流电的优点主要在输电方面 输送相同功率时 直流输电所用线材仅为交流输电的2 3 l 2 直流输电采用两线制 以大地或海水作回线 与采用三线制三相交流输电相比 在输电线 载面积相同和电流密度相同的条件下 即使不考虑趋肤效应 也可以输送相同的电功率 而输电线和绝缘材料可节约1 3 如果考虑到趋肤效应和各种损耗 绝缘材料的介质损耗 磁感应的涡流损耗 架空线的电 晕损耗等 输送同样功率交流电所用导线截面积大于或等于直流输电所用导线的截面积的 1 33倍 因此 直流输电所用的线材几乎只有交流输电的一半 同时 直流输电杆塔结构 也比同容量的三相交流输电简单 线路走廊占地面积也少 在电缆输电线路中 直流输电没有电容电流产生 而交流输电线路存在电容电流 引起 损耗 在一些特殊场合 必须用电缆输电 例如高压输电线经过大城市时 采用地下电缆 输电 线经过海峡时 要用海底电缆 由于电缆芯线与大地之间构成同轴电容器 在交流高压输 线路中 空载电容电流极为可观 一条200kV 的电缆 每千米的电容约为0 2 F 每千米 需供给充电功率约3 103kw 在每千米输电线路上 每年就要耗电2 6 107kw h 而在直 流输电中 由于电压波动很小 基本上没有电容电流加在电缆上 直流输电时 其两侧交流系统不需同步运行 而交流输电必须同步运行 交流远距离输 电时 电流的相位在交流输电系统的两端会产生显著的相位差 并网的各系统交流电的频 率虽然规定统一为50HZ 但实际上常产生波动 这两种因素引起交流系统不能同步运行 需要用复杂庞大的补偿系统和综合性很强的技术加以调整 否则就可能在设备中形成强大 的循环电流损坏设备 或造成不同步运行的停电事故 在技术不发达的国家里 交流输电 距离一般不超过300km 而直流输电线路互连时 它两端的交流电网可以用各自的频率和相 位运行 不需进行同步调整 直流输电发生故障的损失比交流输电小 两个交流系统若用交流线路互连 则当一侧系 统发生短路时 另一侧要向故障一侧输送短路电流 因此使两侧系统原有开关切断短路电 流的能力受到威胁 需要更换开关 而直流输电中 由于采用可控硅装置 电路功率能迅 速 方便地进行调节 直流输电线路上基本上不向发生短路的交流系统输送短路电流 故 障侧交流系统的短路电流与没有互连时一样 因此不必更换两侧原有开关及载流设备 在直流输电线路中 各级是独立调节和工作的 彼此没有影响 所以 当一极发生故障时 只需停运故障极 另一极仍可输送不少于一半功率的电能 但在交流输电线路中 任一相 发生永久性故障 必须全线停电 另外提醒一下 在直流输电系统中 只有输电环节是直流电 发电系统和用电系统仍然是交 流电 6 如果全所失电应如何进行事故处理 8 6 1 在 IPC 03T L 电源智能监控单元设置为 自动电源 1 或 自 动电源 2 工作模式动作逻辑时 若 I 段进线开关失电 II 段进线 开关自动合上 I 段进线故障报警 此时不需要进行任何操作 但 是要检查是站变输出无电压 还是 I 段进线开关二次线断线 检查 后应向调度 中心领导汇报 8 6 2 II 段进线失电 同 I 段进线开关失电一样处理 8 6 3 当 I II 段进线开关上端头有电 而进线开关不能合闸 造 成 I II 段低压母线失电 说明自投装置故障 应将切换把手 KK 打至 手动 位置 手动合上 I 段进线开关 1QF II 段进线 开关 2QF 或母联开关 3QF 以保证低压母线的正常运行 同时汇报 调度及中心领导 8 6 4 当切换把手 KK 在 手动 位置 I 段进线无电压 应合上 II 段进线开关 2QF 和母联开关 3QF 同时汇报调度及中心领导 8 6 5 当切换把手 KK 在 手动 位置 II 段进线无电压 应合 上 I 段进线开关 1QF 和母联开关 3QF 同时汇报调度及中心领导 7 直流系统 所用电巡视步骤 A 交流输入部分巡视 检查交流输入 1 2 指示灯亮 检查交流电源切换开关位置在自动 位置 检查交流输入空开位置正常 检查模块交流输入空开正常 检查避雷器指示正常 B 整流部分巡视 控母部分 检查控制母线充电模块电源指示灯正常 检查控制母线 充电模块保护指示灯熄灭 检查数码管显示控制母线充电电压正常为 230 8 阳湖变直流系统采用 设备 型号是 所用变是供给变电所内自身的用电负荷 如主变冷却器电源 检修电源 蓄电池充电电源等 如何进行蓄电池的充放电 如何对蓄电池进行日常维护 浮充时 232 234V 均充时 242 246V 每组蓄电池的浮充电流一般不应大于 1A 最大不 超过 5A 220V 蓄电池单体电瓶浮充电压 2 25V 环境温度 25 温度补偿系数 3 5mV 220V 蓄电池单体电瓶均充电压 2 35V 环境温度 25 温度补偿系数 5mV 蓄电池定期检查项目如下 除有特别规定外 每次巡检都应检查 单体及蓄电池组浮充电压适当 无过充和欠充情况 一次 月 电池外壳和极柱温度正常 一次 月 室内无强烈气味 通风及附属设备良好 室内清洁无杂物 温度正常 25 左右 电瓶极柱 安全阀周围是否有渗漏和酸雾逸出 一次 月 电池无破裂 无发热现象 电池极板无弯曲 膨胀 裂开 短路现象 各接头及联接线无松脱 短路 接地等现象 一次 半年 2 1 1 蓄电池每年以实际负荷做一次核对性放电 放出额定容量的 30 40 10 小时率 每三年 做一次容量试验 放出额定容量的 80 10 小时率 蓄电池的检查与测试 1 1 蓄电池的检查 蓄电池容量的检查 一般通用的方法是断开市电 但有些重要部门不宜采用 万一在 蓄电池检查期间市电停电 将造成在线设备停运 为克服上述检验的方法的不足 部分厂商开发了蓄电池检查单元 其检查原理是将充 电器的整流器电压缓慢下降 一直降到蓄电池组正常电压以下 若这时蓄电池开始放电而 且能坚持一段设定的时间 面板显示屏上指出蓄电池 OK 若蓄电池这时不放电 但由于 整流器仍继续向负载供电 使系统仍处于正常供电状态 后面设备工作不受任何影响 但 面板显示屏上已给出蓄电池失效 应更换的信息 这项检查可以自动进行 可以事先设定 每隔多长时间检查一次 每次检查可以设定到何时自动进行 或者人工进行 只需在面板 控制屏上调出检查指令即可 1 2 蓄电池的测试 测试蓄电池的目的是确定该蓄电池是否满足使用要求 这在更换蓄电池和判定原有蓄 电池是否失效时是必须的 对蓄电池的基本要求有 满足原来使用蓄电池的端电压 蓄电池应具有在启动放电瞬间就能输出大电流的特性 满足一定容量和内阻 以保证逆变供电的时间 从以上对蓄电池的要求可见 单凭测量蓄电池的端电压是不能确定蓄电池好坏的 为 此 应对蓄电池进行以下项目的测试 1 2 1 离线测量蓄电池的端电压 离线测量蓄电池的端电压是指蓄电池在脱离原连接线 路的情况下 使用万用表的 DC 电压档或电压表直接测量蓄电池两端的电压 被测蓄电池 端电压为 12V 相对于 12V 的蓄电池 左右 最低不能低于 10 5V 不足 10 5V 的蓄电池 即为欠压或可能已失效的蓄电池 若这种蓄电池在经过充电或激活充电后端电压仍达不到 12V 即为失效蓄电池 1 2 2 在线测量蓄电池的端电压 在线测量蓄电池的端电压是指在 UPS 工作的情况下 使用万用表的 DC 电压档或电压表测量蓄电池两端的电压 市电供电状态的 UPS 由于蓄 电池处于充电状态 端电压大于 12V 相对于 12V 的蓄电池 当蓄电池的端电压下降到 10 5V 时 正常的充电器会启动机内的蓄电池欠压自动保护电路 使系统进入保护状态 1 2 3 测量启动瞬间输出大电流特性 测试蓄电池是否具有启动瞬间输出大电流的特性 例如 后备式 UPS 由市电供电向逆变供电的切换时间要求小于 7ms 一般设计为 4 5ms 左右 这就是说 一旦市电供电中断 UPS 蓄电池必须在小于 4 5ms 时间内输出负载所 需的电流 有些失效的蓄电池能够满足端电压和容量的要求 但不能在少于 4 5ms 内放 电电流达到大电流的要求 1 2 4 判别蓄电池的内阻和容量 质量良好的蓄电池内阻在 20 30m 左右 当内阻超 过 80m 时 需要对蓄电池做均衡充电处理或活化处理 蓄电池内阻的增大 必然伴随实 际输出能量的降低 从而表现为蓄电池的容量减小 此外 还有造成蓄电池的容量减小其 他因素 如电解液损失等 测试蓄电池内阻是否增大 决不可用万用表的电阻档直接测量 应采用间接测量计算 的方法 实际维修时可用如下简单方法判别蓄电池的内阻是否增大 用一节好的蓄电池和一节怀疑内阻增大的蓄电池做串联充电实验 如在 500VA 的 UPS 中两节 12V 蓄电池串联使用 在充电过程中同时测量对比两节蓄电池的端电压 内阻增 大的蓄电池获得的充电电压比好蓄电池高 充电电压差别大小反映出内阻差别的程度 若蓄电池仅仅是容量不足 则主要表现为 UPS 可逆变供电的时间缩短 而 UPS 的带 载能力 市电供电与逆变供电之间的切换等都不受影响 蓄电池的寿命以年限为标准是不科学的 其正确含义应是 在正常环境下以同深度 100 50 或 20 等 放电 再回复可使用的次数 一般而言 通过对实际使用充放电 的计算 把它变成一个可以估计的年限 目前使用的蓄电池主要是免维护密封式铅酸蓄电池 设计寿命普通型的是 5 年 长寿 命的是 10 年或 15 年 设计寿命是在蓄电池生产厂家要求的环境下才能达到 影响蓄电池 寿命的典型因素是环境温度 一般蓄电池生产厂家要求的环境温度是在 15 25 之间 随 温度的升高蓄电池的放电能力有所提高 但都高不出 30 付出的代价却是蓄电池寿命的 大大缩短 因为环境的温度一旦超过 25 只要温度每升高 10 蓄电池的寿命就缩短一 半 例如蓄电池的寿命是 5 年 环境的温度如为 35 那么蓄电池的寿命就只有 2 5 年 如温度再升高 10 达到 45 蓄电池的寿命只有 1 25 年了 甚至更少 要想提高蓄电池 的使用寿命 还必须严格遵循充电电流不得超过蓄电池允许的最大充电电流 在实际应用 中 因蓄电池故障而导致 UPS 不能正常工作的比例达 30 以上 因此正确对蓄电池组进 行维护保养 是延长蓄电池使用寿命的关键 免维护蓄电池只是免除了以往的测比 配比 定时添加蒸馏水的工作 但外因工作状 态对蓄电池的影响并没有改变 不正常工作状态对蓄电池造成的影响没有变 这部分的维 护检修工作仍是非常重要的 所有蓄电池实际可用容量与蓄电池放电电流大小 蓄电池的环境工作温度 贮存时间 的长短及负荷特性 电阻性 电感性 电容性 密切相关 如果不能正确地使用 往往会 造成蓄电池实际可用容量远小于额定标称容量 为了使蓄电池的实际可供使用容量尽可能 地保持不下降 保持蓄电池的充放电特性不致随时间增长而明显恶化 以延长蓄电池组的 使用寿命 2 蓄电池的安装 蓄电池安装前应彻底检查蓄电池的外壳 确保没有运输或其他物理损坏 对于有润状 的可疑点可用万用表一端连接蓄电池端柱 另一端接湿润处 如果电压为 0 说明外壳未 破损 如果电压大于 0 伏 说明该处存在酸液 要进一步仔细检查 蓄电池应尽可能安装在清洁 阴凉 通风 干燥的地方并避免受到阳光直射 远离加 热器或其它辐射热源 蓄电池应当正立安装放置 不可倾斜 蓄电池间应有通风措施 以 免因蓄电池损坏产生可燃气体引起爆炸及燃烧 因蓄电池在充 放电时都会产生热量 所 以蓄电池与蓄电池间距一般大于 50mm 以便使蓄电池散热良好 同时蓄电池间连线应符 合 UPS 放电电流的要求 对于并联的蓄电池组连线 其阻抗应相等 不使用过细或过长连 线用于蓄电池和主机的连接 以免电流传导过程在线路上的损耗和热量产生 给 UPS 的安 全正常运行埋下隐患 蓄电池在安装前 应验证蓄电池生产与安装使用之间的时间间隔 逐只测量蓄电池的 开路电压 蓄电池一般要在 3 个月以内投入使用 如搁置时间较长 开路电压将会很低 此时该蓄电池不能直接投入使用 应先将其进行充电后再使用 安装后应测量蓄电池组电 压 采用数字表直流档测量蓄电池组电压 VZ 蓄电池串联后的电压 大于等于 N 12 V N 串联的蓄电池数 如 VZ 小于 N 12 V 应逐只检查蓄电池 如蓄电池 组为两组蓄电池串联后在并联连接 在连接前应分别测量两路组电压 即 VZ1 串联后的 第一并联支路 大于等于 N 12 V VZ2 串联后的第二并联支路 大于等于 N 12 V N 并联支路串联的蓄电池数 蓄电池安装或更新不能采用新老结合的组合方式 而应全部采用新蓄电池或全部采用 原为同一组的旧蓄电池 以免新老蓄电池工作状态之间不平衡 影响所有蓄电池的使用寿 命及效能 对于不同容量的蓄电池 绝对不可以在同一组中串联使用 蓄电池安装前清刷蓄电池端柱 祛除端柱表面的氧化层 蓄电池的端柱在空气中回形 成一层氧化膜 因此在安装前需要用铜丝刷清刷端柱连接面 以降低接触电阻 串联连接回路中最好有断路器以便维护 并联组最好每组有一个断路器 便于日后维 护更替操作 新的蓄电池在安装完毕后 一般要进行一次较长时间的充电 为初充电 应按额定容 量 1 10 的电流来进行初充电 蓄电池在放电终了可进行再充电 即正常充电 3 蓄电池搁置与放电 尽量避免使的蓄电池长期闲置不用或使蓄电池长期处于浮充状态而不放电 由于蓄电 池长期不用 蓄电池长时间自放电而能量得不到补充或蓄电池过度放电都会使蓄电池 硫化 因而使其内阻增大 放电性能变坏 为了保证蓄电池总是处于良好的工作状态 对长期 搁置不用的蓄电池必须每隔一定的时间充电一次 以达到激活蓄电池的目的 尽可能恢复 蓄电池原有的容量数 同样 对于供电质量高 很少发生停电的系统来说 也应该每隔一 定周期人为地中断交流电的输入 以使蓄电池放电一次 但不能完全放电 最好放电的幅 度在 30 50 之间 然后再加上市电重新充电 这样操作有利于延长蓄电池的使用寿命 及保证蓄电池可供实际使用的容量处于非常接近蓄电池标称容量 在实际应用中 随着蓄电池使用时间的延长 总有部分蓄电池的充放电性能减弱 进 入恶化状态 因此应定期对每个蓄电池作充放电测量 检查蓄电池的蓄电能力和充放电特 性 对不合格的蓄电池 坚决给予更换 更不应将其与另外的蓄电池混合使用 以影响其 它蓄电池的性能 蓄电池进行大容量放电后应及时再充电 间隔时间不应超过 24h 蓄电池小电流长时间的放电状态要尽量避免 为此 在蓄电池的选型时就必须充分注 意 不能为追求蓄电池运行的高可靠性 片面地认为蓄电池的容量越大可靠性就越高 若 蓄电池长期处于轻载运行 虽然能降低逆变器驱动功率晶体管的故障 却增加了蓄电池失 效的可能性 因为蓄电池的放电电流过小 容易造成深度放电 为了避免这种情况的发生 蓄电池选型时应以实际负载量为其额定容量的 60 70 为宜 这样既可使蓄电池保持一 定的容量裕度 提高其运行可靠性 又可以避免蓄电池因放电电流过小而产生的过放电现 象 当市电断电后 转入蓄电池供电运行 处于蓄电池供电状态下 蓄电池放电电流不宜 过小 否则会造成蓄电池使用寿命的快速缩短和蓄电池内阻反常增大 此时若蓄电池指示 灯或蜂鸣器急促闪烁或长鸣时 需立即中止用电 以免耗尽蓄电池能量 导致蓄电池的端 电压低于蓄电池所允许的放电终了电压 12V 蓄电池终了电压为 10 5V 24V 蓄电池终了 电压为 21V 造成蓄电池的内阻增大或充电电压过低而可能降低充电能力 甚至失去再充 电的能力 蓄电池供电状态下 因蓄电池电压过低而自动关机 此时不能再开机继续使用 以避 免蓄电池因过度放电而损坏 另外 若蓄电池充电回路是属于恒电压截止型充电电路 加之蓄电池组长期处于浮充状 态 经过一段时间运行后 常发现蓄电池的内阻增大 蓄电池组中个别蓄电池的端电压明显下 降 这些是属于蓄电池的正常损耗 4 蓄电池日常维护 在蓄电池日常维护工作中 要做到日常管理的周到 细致和规范性 保证设备 包括主 机设备 处于良好的运行状况 从而延长使用年限 保证直流母线上的电压和蓄电池处于正 常运行范围 保证蓄电池运行和人员的安全 这就是蓄电池维护的目的 也是蓄电池运行 规程中包括的内容 在正常情况下蓄电池是工作在浮充状态 在这种情况下至少应每年进行一次放电 放 电前应先对蓄电池组进行均衡充电 以达到全组蓄电池的均衡 在放电前要清楚蓄电池组 中已存在的落后蓄电池 放电过程中如有一只达到放电终止电压时 应停止放电 在消除 落后蓄电池后再继续放电 平时每组蓄电池至少应有几只蓄电池作标示蓄电池 作为了解全蓄电池组工作情况的 参考 对标示蓄电池应定期测量并做好记录 蓄电池的日常维护中需经常检查的项目有 清洁并检测蓄电池两端电压 蓄电池温度 连接处有无松动 腐蚀现象 检测连接条压降 蓄电池外观是否完好 有无外壳变形和渗 漏 极柱 安全阀周围是否有酸雾逸出 当在蓄电池组中发现有电压反极性 压降大 压差大和酸雾泄漏现象的蓄电池时 应 及时采取相应的方法恢复或修复 对不能恢复或修复的要更换 对寿命已过期的蓄电池组 要及时更换 以免影响到主机 每 4 6 个月检查一次蓄电池组中各蓄电池的端电压和内阻 若单个蓄电池的端电压低 于其最低临界电压或蓄电池内阻大于 80m 时 应及时更换或进行均衡充电 同时应检查 一次蓄电池连线牢固程度 主要防止由于蓄电池充放电过程中的温度变化导致连线接处松 动 接触电阻过大 以避免市电中断后 UPS 不能转换到蓄电池供电运行 直直流流屏屏电电源源屏屏的的作作用用 发电厂和变电站中的电力操作电源现今采用的都是直流电源 而直流屏就是用来供应这种直流电源的 它为控制负荷和动力负荷以及直流事故照明负荷 等提供电源 是当代电力系统控制 保护的基础 现代科学技术 尤其是计算机技术和通 信技术的发展 使电力系统向着综合自动化 电站无人值守和网络化集中管理的方向发展 作为电力系统重要组成部分的直流电源系统 直流屏 为了使其自身的电源质量 可靠性 到自动化程度都有待进一步提高 也因此应用了大量的先进的科学技术 它主要由电源进 线系统 交流进线 电源双路互投系统 充电机控制系统 充电机 直流分配系统 绝缘 监测系统 综合控制器 系统监视控制系统 为直流屏的大脑 闪光系统 通讯系统 蓄 电池这几大部分组成 其中综合控 器 双路互投 充电机控制 及充电机的选择是保证直流屏可靠的主要环节 综合控 制器负责监控直流屏运行情况 即它要对直流屏运行的每一个环节都了如指掌 并使系统 运行在最佳状态 它所控制的电池巡检单元可为每一节蓄电池提供电压监测 以尽早发现 系统中蓄电池恶化 及早更换蓄电池 避免因蓄电池问题造成系统在断电情况下不能及时 向外提供直流电源的灾难性后果 绝缘监测系统可以保护直流屏因外设或自系统接地 而损坏自身设备或外部设备 蓄电池的配备及其合理选择可以保证系统在断电的情况下正 常运作 并可避免直流屏本身的损坏而造成对系统供电的间断 充电机一般都选用的 是电力专用高频开关电源模块 其人性化的设计使系统设计简单化 并且可靠性极佳 而 且它的价格也比较合理 一般 220V 65Ah 及以下直流屏选用的都是 FR22005 1 型电力专用 高频开关电源模块 而 220V 65Ah 以上直流屏大多使用的是 Emerson 的产品 通讯 系统能够为上位机提供详细的直流屏运行情况 并可提供本远地报警功能 还可以应用户 的要求而选配微机绝缘监测单元以实现馈出支路的小电流绝缘监测 总之 直流屏是 一种较为理想的蓄电池直流电源屏 具备能量大 体积小 电压稳定 超低内阻的输出特 性 能承受强大的冲击电流 10 15 年的超长寿命 使用安全 无腐蚀性气体 无需专设 电池室辅助维护设备 可与其它控制设备安装在同一控制室内 可节约大量的基建投资 它主要应用于变 配 电所 变电站 发电厂 作为直流控制保护电源 电磁操作机构的 操作电源 现在 它也同样广泛的应用于通信部门 计算机房 医院 矿井 宾馆 以及 高层建筑的可靠应急电源 用途十分广泛 1 产产品品选选用用指指南南 1 产品定义 直流电源成套开关设备 Direct current switchgear assembly 由一个或 多个低压开关电器 变流装置 浮充电装置和相关的控制 测量 信号 保护 调节单元 等 由制造厂家负责完成所有内部的电气和机械的连接 用结构部件完整地组装在一起的 一种组合体 2 适用范围 主要用于直流供电系统中做为直流操作供电设备 各种场合经常负荷供 电设备 应急供电设备及备用供电设备 3 产品分类 1 按用途分 1 操作用直流供电设备 2 经常负荷用直流供电设备 3 应急用直流供电设备 4 备用直流供电设备 5 多用途兼容直 流供电设备 2 充电装置分类 直流电源成套开关设备用充电装置主要有以下几类 1 相控式晶闸管型充电装置 集成电路型 微机型 2 高频开关电源模块式充电装置 3 蓄电池分类 电力系统用直流电源成套开关设备用蓄电池主要有以下几类 1 阀控式密封铅酸蓄电池 目前主要分贫液式和胶体式两类 2 防酸式隔爆 铅酸蓄电池 3 镉镍蓄电池 主要分为两大类 高倍率锡镍蓄电池 瞬间放电电 流是蓄电池额定容量的 3 6 倍中倍率福镍蓄电池瞬间放电电流是蓄电池额定容量的 1 3 倍 4 选用要点 1 220V 和 110V 直流系统应采用蓄电池组 48V 及以下的 直流系统 可采用蓄电池组 也可采用由 220V 或 110V 蓄电池组供电的电力用直流电源变 换器 DC DC 变换器 2 供电距离较远的辅助车间 当需要直流电源时 宜独立 设置直流系统 3 蓄电池组正常应以浮充电方式运行 4 铅酸蓄电池组不宜 设置端电池 镉镍碱性蓄电池组宜减少端电池的个数 5 直流系统标称电压 1 专供控制负荷的直流系统宜采用 110V 2 专供动力负荷的直流系统宜采用 220V 3 控制负荷和动力负荷合并供电的直流系统宜采用 220V 6 充电 装置 1 应满足蓄电池组的充电和浮充电要求 2 应为长期连续工作制 3 充电装置应具有稳压 稳流及限流性能 4 应具有自动和手动浮充电 均衡 充电和稳流 限流充电等功能 5 充电装置的交流电源输入宜为三相制 额定频 率为 50Hz 额定电压为 380 1 10 V 小容量充电装置的交流电源输入电压可采用单相 220 1 l0 V 6 l 组蓄电池配置 1 套充电装置的直流系统 充电装置的交流电源 宜设 2 个回路 运行中 l 回路工作 另 1 回路备用 当工作电源故障时 应自动切换到备 用电源 7 蓄电池容量选择条件 1 应满足全厂 所 事故全停电时间内的放电 容量 2 应满足事故初期 Imin 直流电动机启动电流和其他冲击负荷电流的放电容 量 3 应满足蓄电池组持续放电时间内随机 5s 冲击负荷电流的放电容量 4 应以最严重的事故放电阶段 计算直流母线电压水平 8 自动化要求 1 直流系统中宜按每组蓄电池组设置一套微机监控装置 2 直流系统微机监控装置 应具有下列基本功能 测量 直流系统母线电压 充电装置输出电压和电流及蓄 电池组电压和电流 信号 直流系统母线电压过高和过低 直流系统接地 充电 装置运行方式切换和故障等 控制 充电装置的开机 停机和运行方式切换 接口 通过通信接口 将信息传至上位机 9 直流系统设有微机监控装置时 各自动化装置的报警信号及其他信息等 均应先传至直流系统的监控装置 然后通过通信 接口传至上位机 二二 施施工工 安安装装要要点点 参见国家建筑标准设计图集 01D203 2 6 10kV 变配电所二次接线 直流操作部分 D203 1 2 变配电所二次接线 95D202 1 蓄电池安装 等 直流电源屏监控模块 总结 1 控制回路用 2 合闸回路用 3 保护回路用 4 中央信号回路用 5 事故照明用 直流是对我们来说非常重要 如果发生一极接地 怎么处理 到底是谁去处理 按照一般 的情况是我们运行的拉出来是哪个间隔 接下去就是检修过来处理 问题是处理的试拉的 时候怎么试拉 规范规定先拉信号回路在拉控制回来 有写保护信号和控制回路共用的 如果我们试拉保护空开的时候是否取下压板后拉保护空开还是直接拉开保护空开 还有如 果直接拉合空开万一发生保护误动的 到底谁负责 还有试拉直流接地有运行来十分合理 还有如果先去压板在拉空开 去保护压板是否要开操作票 如果开操作票是否要 调度发令 希望大家提下好的意见 谢谢大家 我们这里的一般处理过程 前段时间刚处理一次 确定接地问题不是装置误报 根据装置信息 及手动测量结果 查找室外各设备端子箱潮湿灰尘等问题 未解决 争得远动同意退出所有遥控 装置压板 拉断遥信总电源 未解决 争得调度同意 进行保护拉路 本着先停用 后备用 先终端 后电源次序 拉路时要退出距离等容易误动压板 新型保护一般有自锁功能 在直流断线时 不会误动 继电保护在投运时有这项试验内容 本着安心 最好还是按照习惯退压板 先 拉操作 在拉保护 合保护 停留5 10秒 合操作 最后在非电量的电缆处查出问题 拉保护空开前要向调度申请短时退出保护 退出压板一般不需开操作票 不过在拉保护空 开前需先退出出口压板 高频保护还需退出两侧高频投入压板 新的保护一般采用保护与操作分离的设计 拉路时 先断操作 在保护 合保护 合操作 就把出口问题解决了 误动的可能应该没有 针对直流系统在运行中发生一点接地的各种可能性 结合现场实践经验 提出直流接地查 找的方法和步骤 1 引言 变电站直流系统以蓄电池储存能量 以充电机补充能量 向 全站保护 监控 通讯系统源源不断的输送电能 确保其安全 稳定 可靠运行 直流系 统是绝缘系统 正常时 正 负极对地绝缘电阻相等 正 负极对地电压平衡 发生一点 接地时 正 负极对地电压发生变化 接地极对地电压降低 非接地极电压升高 在接地 发生和恢复的瞬间 经远距离 长电缆起动中间继电器跳闸的回路可能因其较大的分布电 容造成中间继电器误动跳闸 可采用较大起动功率的中间继电器来避免 除此之外 对全 站保护 监控 通讯装置的运行并没有影响 但是 存在一点接地的直流系统 供电可靠 性大大降低 因为在接地点未消除时再发生第二点接地 极易引起直流短路和开关误动 拒动 所以直流一点接地时 设备虽可以继续运行 但接地点必须尽快查到 立即消除或 隔离 2 直流接地形式 2 直流接地形式 按接地点所处位置的不同 可将 直流接地分为室内和室外两种形式 按引起接地的原因 又可分为以下几种形式 由下雨天气引起的接地 在大雨天气 雨水飘入未密封严实的户外二次接线盒 使接线桩 头和外壳导通起来 引起接地 例如瓦斯继电器不装防雨罩 雨水渗入接线盒 当积水淹 没接线柱时 就会发生直流接地和误跳闸 在持续的小雨天气 如梅雨天 潮湿的空气会 使户外电缆芯破损处或者黑胶布包扎处 绝缘大大降低 从而引发直流接地 由 小动物破坏引起的接地 当二次接线盒 箱 密封不好时 蜜蜂会钻进盒里筑巢 巢穴将 接线端子和外壳连接起来时 就引发直流接地 电缆外皮被老鼠咬破时 也容易引起直流 接地 由挤压磨损引起的接地 当二次线与转动部件 如经常开关的开关柜柜门 靠在一起时 二次线绝缘皮容易受到转动部件的磨损 当其磨破时 便造成直流接地 接线松动脱落引起接地 接在断路器机构箱端子排的二次线 如 10kV 开关机构箱内的 二次线 若螺丝未紧固 则在断路器多次跳合时接线头容易从端子中滑出 搭在铁件上引 起接地 误接线引起接地 在二次接线中 电缆芯的一头接在端子上运行 另一 头被误认为是备用芯或者不带电而让其裸露在铁件上 引起接地 在拆除电缆芯时 误认 为电缆芯从端子排上解下来就不带电 从而不做任何绝缘包扎 当解下的电缆芯对侧还在 运行时 本侧电缆芯一旦接触铁件就引发接地 插件内元件损坏引起接地 为抗 干扰 插件电路设计中通常在正负极和地之间并联抗干扰电容 该电容击穿时引起直流接 地 3 直流接地查找 3 直流接地查找 3 1 查找方法 直流回路数量 多 分布广 接地点不好查 相对有效的方法是拉路试探法 即分别对每路空气开关或熔 断器拉闸停电 若停电后直流接地现象消失 说明接地点位于本空气开关控制的下级回路 中 若现象继续存在 说明下级回路没有接地 通过拉路寻找 可将接地点限定在某个空 开控制的直流回路中 再通过解开电缆芯 将接地点限定在室内或室外部分 再通过拔出 插件 可将接地点限定在插件内和插件外 经过层层分解 一段段排除 最终可将接地点 定位于一段简单回路中 再用摇表对回路中的每根接线摇测绝缘 把接地点进一步限定在 几根导线或几颗端子上 通过仔细观察 反复触摸 接地点终会 原形毕露 的 3 2 查找步骤 直流系统中的空气开关或熔断器是分层分级配置的 一般由总路空开 分路 空开串联而成 两级空气开关将直流回路分成了三段 两级空气开关分别是直流屏总路空 气开关和各设备分路空气开关 三段回路分别是直流母线及其引出线回路 总路空开馈出 的电缆和桥接母线回路 分路空开馈出的保护 控制 监视 储能回路 其中 第三段回 路数量最多 接线最复杂 接地几率最高 几乎所有的直流接地都出现在这一段 要想尽 快找到接地点所属空开 接地的确切位置和确切原因 就必须对三段回路的构成 作用和 现场具体位置十分熟悉 所以查找直流接地的第一步就是熟悉现场直流系统接线 只有熟 悉了接线 心中有了数 才能在拉路寻找时不漏拉 不错拉 不重复拉 3 2 1 定位到 总路空气开关 目前直流屏上都安装有微机直流绝缘检测仪 发生直流接地时 绝缘检测仪 会报出是哪一极 正极还是负极 接地 接地电阻是多少 随后会报出接地支路号 根据 支路号就可将接地点定位到总路空气开关 如果绝缘检测仪 绝缘监察装置 没有选线功 能 又怎样定位到总路空开呢 这种情况下 只有对总路空气开关进行拉路寻找了 如果 拉开某路空气开关后 接地极母线对地电压立刻升高到 110V 左右 则接地点就位于该空 开控制的下级回路之中 3 2 2 定位到分路空气开关 用内阻不低于 2000 V 万用表或 电压表在直流屏监视接地极母线对地电压 然后退出绝缘检测仪 根据现场标示和相关图 纸 找出总路空开下级串接的所有空气开关 或熔断器 按照先信号后控制 先室外后室 内的原则排出拉路顺序 对于信号回路 如测控装置电源空开 遥信电源空开 通讯电源 空开 其不影响故障跳闸 只涉及监控 指挥信号 可最先拉 如果接地点就在这些空开 控制的回路 就免除了对重要回路 控制回路 保护回路 的短时停电 对于保护控制回 路空开 直接影响到系统安全 拉路时间越短越好 需控制在 3 秒以内 拉路顺序可按其 对应一次设备实时潮流大小来排序 先拉负荷轻的空开 再拉负荷重的空开 如果拉开某 路空气开关后 接地极母线对地电压立刻升高到 110V 左右 则接地点就位于该空开控制 的下级回路之中 3 2 3 找出接地的确切位置和确切原因 定位到分路空开后 应向调 度申请 断开该路空开 这样其余直流回路就恢复到正常状态 再拆除监视直流母线对地 电压的万用表或电压表 投入绝缘检测仪 由于空开已断开 下级回路不带电 用万用表 监视回路对地电压的方法发挥不了作用 所以对下级回路接地点使用摇表来查找 按室内室外分段查找 现场统计资料显示 运行中变电站出现的直流接地点绝大部份在室 外 所以分段查找时 重点还是查室外部分 可以先将本回路涉及的二次设备接线盒一一 打开 仔细检查 看盒子内有无积水 有无潮气 有无电缆头破损进水 有无芯线绝缘皮 裂口 有无动物巢穴 有无接线脱落 有无备用芯搭铁等等 或许就会发现接地点 本回 路中 已没有空气开关可拉 接地点的进一步分区和判断只有靠解开电缆芯线 此时需要 注意的是 解线前应将端子排号 端子两侧接线编号详细记录在安全措施票上 防止恢复 接线时出错 依次解开控制室到场地直流电缆芯线 每解开一根电缆 就用摇表在端子排 测量接地极对地绝缘电阻 若绝缘恢复 说明接地点在本电缆和电缆对侧回路之中 若解 开所有电缆后绝缘仍没有变化 说明接地点位于保护屏内部 室外接地点查找 接地点位于场地电缆和电缆对侧回路中时 解开端子箱到开关机构箱直流电缆所有电缆芯 用摇表在端子排测量接地极绝缘电阻 若绝缘恢复 说明接地点在本电缆和开关机构二次 回路中 若绝缘没有变化 说明接地点位于端子箱引出电缆和电缆对侧回路中 如刀闸辅 助接点 按上述方法解开电缆芯对回路进一步分段 摇测绝缘 接地点就限定在开关 机构箱 刀闸操作箱 或控制电缆中 用摇表对箱内直流回路的每一根接线摇测绝缘 接 地点就限定在几根二次线中 再仔细观察 反复触摸 就可发现接地点 室内接 地点查找 接地点位于保护屏内时 依次拔出装置插件 测量端子排接地极对地绝缘电阻 若绝缘恢复 说明接地点就在对应插件中 若绝缘没有变化 说明接地点位于保护屏端子 排 端子排引出屏间直流电缆和屏内布线中 用摇表对屏内直流回路的每颗接线端子摇测 绝缘 找出接地的那几颗端子 对端子金属部分 连接线部分仔细观察 反复触摸 找出 接地点 4 接地查找注意事项 4 接地查找注意事项 防止不正确的查找方 法造成的直流系统两点接地 如使用灯泡查找法 使用内阻低于 2000 V 的万用表和电压 表 某些保护如整流型距离保护 晶体管保护在直流拉合时可能会误出口 所以在拉合前 应申请退出保护出口压板 目前绝缘监测装置大都采用带接地选线功能的微机监测仪 这 类监测仪都有一个共同的特点 反应相对迟钝 在发生直流接地时 要延迟几秒甚至十几 秒才能报 直流接地 信号 而在直流接地消失时 也要延迟几秒甚至十几秒其信号才复归 在拉路寻找时 切断各支路直流的时间只有几秒钟 绝缘监测仪信号来不及复归 致使靠 绝缘检测仪判断接地消失的方法找不出接地点 为此 在拉路寻找前 应先使用内阻不低 于 2000 V 万用表或电压表在直流屏监视接地极母线对地电压 然后退出绝缘检测仪 绝 缘检测仪会使直流母线对地电压发生较大波动 影响判断 靠万用表或电压表电压值的变 化来反映直流接地是否消失 直流系统一点接地的处理 当直流系统发生一点接地时 由直流系统绝缘监察装置发出预告信号 此时 应首先确定 是正极接地 还是负极接地 是完全接地 还是绝缘电阻降低 然后再很据运行方式 检 修 操作及气候等因素的影响 判断可能接地的地点 确定寻找接地点的方法和步骤 一 寻找接地点的一般原则 1 对于两段以上并列运行的直流母线 先采用 分网法 拉开两段母线的分段刀闸 判 明属哪一段母线接地 以缩小查找范围 2 对直流母线上允许短时停电的直流负荷馈线 采用 瞬间停电法 寻找 当拉开某一回 路时 如接地信号消失 并且各极对地电压恢复正常 不能只靠接地信号消失为准 则说 明接地点在该回路上 在某些现场由于无表计可观察 可用内阻大于2000欧 伏的电压表检查 将电压表的一根引 线接地 另一根接于不接地的一极 即对地电压高的一极 然后试拉 如拉开后 电压表 指示明显降低 即说明该设备回路接地 如接地发生在某一专用直流回路时 可按先次要设备后主要设备分别取下 拉开 该回路的 各分支路的熔断器或刀闸来找出接地点 3 对于不允许短时停电的重要直流负荷 可采用 转移