交直流屏培训ppt课件

1、交直流屏运转维护培训张宽发深圳地铁维修工程部供电车间2021年4月目录l第一部份：交流屏的运转维护l第二部份：直流屏的运转维护l第三部份：蓄电池的运转维护第一部份：交流屏的运转维护一、交流屏的原理阐明1、交流屏的用途2、双电源投切2.1.1 义务原理 深圳地铁I期工程交流屏进线电源分主、备用，系统默许I路进线为主用电源，II路进线为备用电源，即只需系统监测到I路电源正常，将会自动的投切运用I路进线电源，II路电源为备用外形。此种义务方式添加了对交直流屏设备的冲击，不利于设备的长期运行。因此对备自投功能进展改造，改换备自投模块内部芯片，并模拟进线失压或缺相等工况进展备自投功能测试。 改造后，要求

2、两路进线互为备用，不分主次，即当运用中的线路发生缺陷时，能自动的切换到电压正常的备用线路，但缺陷线路电压恢复正常后不再进展投切。二、交流屏的维护第二部份：直流屏的运转维护一、直流屏的总体引见二、什么是高频开关电源? 从交流电网经EMI防电磁干扰的线路滤波器，直接整流、滤波得到直流电压。经变换器将此直流电压变换为100kHz左右的变频方波电压，由高频变压器隔离、变压，再经高频整流、滤波输出直流电压。它的调理是经过在输出端取样、比较放大，从而得到偏向信号。由该信号经过驱动电路控制DC/AC高频变换器的输出脉宽，到达调整输出直流电压的目的。三、直流系统组成 1、直流系统的根本接线方式、直流系统的根本

3、接线方式浮充电供电方式浮充电供电方式由整流器与蓄电池并由整流器与蓄电池并联向负载供电联向负载供电交流配电单元充电模块充电模块充电模块充电模块降压硅链蓄电池组合闸回路控制回路绝缘检测集中监控单元充电模块远方监控系统I路II路2、系统的主接线方式 深圳地铁所用直流系统的直流主母线采用单母线分段的接线方式。交流侧由所内低压配电柜引入两路三相交流0.4kV输入电源，两路进线电源互为备用，并设置进线电源自动投切安装。正常供电时，充电单元对蓄电池组进展充电或浮充电，同时为全所的经常性直流负荷提供电源，由蓄电池向冲击负荷供电。交流失电后，由蓄电池向所内全部负荷，包括经常性负荷、冲击负荷负荷供电。3、直流系统

4、的配置 直流系统由交流监控单元，智能高频开关充电模块，蓄电池组，直流母线自动手动调压安装，馈电单元，绝缘缺陷巡检单元、电池巡检单元、智能监控单元等组成。一切设备分别安装在充电柜、馈电柜、电池柜。选用设备数量方案说明GJM-B主监控1 1采用触摸屏显示；各模块根据系统的需要进行配置，详见随机配套的电气原理图；整流模块B型盘为5块，C、D型盘为6块。GJJ-B交流监控2 2GZJ-B直流监控1 1GKJ-B开关量监控1 1BAT-M1电池巡检1 1ZYJ-B绝缘检测2 2GZM22019整流模块 5 5（6 6）、充电机容量、充电机容量 B型盘充电机配置了5块10安培的整流模块，充电机最大输出电流

5、可以到达50安培。充电机的最大输出电压可以到达290伏左右。C、D型盘充电机配置了6块10安培的整流模块，充电机最大输出电流可以到达60安培。充电机的最大输出电压可以到达290伏左右。5、单母线分段开关的配置6、馈电回路的配置、馈电回路的配置四、直流系统电池管理1、充电电压与环境温度的有关系，当温度上升时，应减小充电电压。反之,那么应添加充电电压。标称充电电压：浮充电压2.252.30V(2V单体 ，25)均充电压2.302.35V(2V单体，25)环境温度补偿环境温度补偿就是充电机根据温度特性曲线调整其对蓄电池的充电电压。平衡充电平衡充电就是在浮充电的根底上提高充电电压。2、电池管理的重要性

6、 电池组是直流系统中不可或缺的重要组成部分，对电电池组是直流系统中不可或缺的重要组成部分，对电池组良好的维护和监测显得尤其重要。池组良好的维护和监测显得尤其重要。GZDW智能高频开智能高频开关直流系统具有先进的电池管理功能；监控电池的充电电关直流系统具有先进的电池管理功能；监控电池的充电电压、充放电电流、环境温度补偿、维护性定期均充等。压、充放电电流、环境温度补偿、维护性定期均充等。 3、充电功能A、阀控式密封铅酸蓄电池正常充电程序 用0.1C10A可设置恒流充电，电压到达均充电压整定值2.302.35Vnn为单体电池节数时，微机控制充电浮充电安装自动转为恒压充电，当充电电流逐渐减小，到达0.

7、01CA可设置时，微机开场计时，3h后，微机控制充电浮充安装自动转为浮充电外形运转，电压为2.25-2.30Vn。B、长期浮充充电程序 正常运转浮充外形下每隔1-3个月,微机控制充电浮充电安装自动转入恒流充电外形运转，按阀控式密封铅酸蓄电池正常充电程序进展充电C、交流电中断程序 正常浮充电运转外形时，电网事故停电，这时充电浮充电安装停顿义务，蓄电池经过降压模块，无延续地向控制母线送电。当电池电压低于设置的告警限值时，系统监控模块发出声光告警。d、交流电源恢复程序 交流电源恢复送电运转时，微机控制充电安装自动进入恒流充电外形运转，按阀控式密封铅酸蓄电池正常充电程序进展充电。五、监控系统1、概、概

8、 述述 监控系统是整个直流系统的控制、管理中心；监控系统是整个直流系统的控制、管理中心；监控系统的主要义务是：对系统中各功能单元和监控系统的主要义务是：对系统中各功能单元和蓄电池进展长期自动监测、获取系统中的各种运蓄电池进展长期自动监测、获取系统中的各种运转参数和外形、根据丈量数据及运转外形实时进转参数和外形、根据丈量数据及运转外形实时进展处置，并以此为根据对系统进展控制，实现电展处置，并以此为根据对系统进展控制，实现电源系统的全自动准确管理，从而提高电源系统的源系统的全自动准确管理，从而提高电源系统的可靠性可靠性,保证其义务的延续性、平安性和可靠性。保证其义务的延续性、平安性和可靠性。 GZ

9、DW监控系统具有遥测、遥信、遥控、监控系统具有遥测、遥信、遥控、遥调四遥功能遥调四遥功能,配有规范配有规范RS-232及及RS-485接口，接口，可方便纳入后台监控系统。可方便纳入后台监控系统。2、监控系统主要功能 电源系统电源系统“遥信、遥测、遥控、遥调的四遥功能是本安装具有的功遥信、遥测、遥控、遥调的四遥功能是本安装具有的功能。因设计要求只提供遥测、遥信功能，所以本安装在出厂时将与后能。因设计要求只提供遥测、遥信功能，所以本安装在出厂时将与后台通讯的通讯口设置为台通讯的通讯口设置为RS485通讯方式。假设要使系统具有遥控、遥通讯方式。假设要使系统具有遥控、遥调功能，应将与后台通讯的通讯口设

10、置为调功能，应将与后台通讯的通讯口设置为RS232通讯方式。通讯方式。监测双路交流供电电压和交流接触器外形：当一路电网掉电、电网电压监测双路交流供电电压和交流接触器外形：当一路电网掉电、电网电压过高或过低、电网三相不平衡时自动将系统供电切换到另一路，并发过高或过低、电网三相不平衡时自动将系统供电切换到另一路，并发出声光报警。出声光报警。检测整流模块的输出电流和缺陷外形：当模块有缺陷时，监控系统发出检测整流模块的输出电流和缺陷外形：当模块有缺陷时，监控系统发出声光报警信号，并重新均分整流模块负载。声光报警信号，并重新均分整流模块负载。对本地或远端控制整流模块的开对本地或远端控制整流模块的开/关机

11、、自动控制电池充电均浮充转换。关机、自动控制电池充电均浮充转换。对本地或远端延续设置模块的输出电压、限流值。对本地或远端延续设置模块的输出电压、限流值。监测各直流馈电输出的电压、电流，各馈电输出开关外形、熔断器外形、监测各直流馈电输出的电压、电流，各馈电输出开关外形、熔断器外形、绝缘外形和降压模块外形，当发生异常情况时发出声光报警。绝缘外形和降压模块外形，当发生异常情况时发出声光报警。监测电池电压及充放电电流。当市电中断由电池维持向负载供电时，假设电池电压降至低压告警值，监控模块发出声光报警；当市电恢复后监控系统可对电池进展自动平衡充电管理；假设电池长期处于浮充外形，为保养电池每隔一定时间进展

12、一次平衡充电(时间由用户设定,默以为720小时)，以坚持电池容量。另外当用户以为有必要对电池进展均充电时，亦可经过按键操作进展手动平衡充电。具有电池巡检，分组电池监测具有过压、欠压和差压报警功能，准确查找缺陷电池。具有母线分段支路绝缘监测，支路绝缘阻值过低报警。采用电力部规范通讯协议，支持1200BPS、2400BPS、4800BPS、9600BPS波特率。3、监控系统构成、监控系统构成 监控系统根本配置由主监控、交流监控单元、直流监控单元、开关量I/O单元、电池巡检单元、绝缘支路检测单元组成。以上配置涵盖直流系一致切的监测控制功能；系统原理框图如下：4、主监控器提供人机接口，经过大屏幕LCD

13、 显示屏和触摸屏，实现系统运转参数显示、系统控制操作和系统参数设置。提供RS485与监控单元通讯，读取监控单元参数。 提供RS232或RS485与上位机或自动化系统通讯，提供直流系统义务参数。 具有实时时钟，提供准确时间。 系统参数具有掉电维护功能。监控掉电后系统设置及控制参数不会丧失。5、GJJ-B交流监控单元6、 GZJ-B直流监控单元 7、 GKJ-B开关量监控单元提供40路开关量检测，可扩展。检测内容已分类定义，也可以按用户要求定义。 提供7路继电器输出，其中6路可由用户本人设置输出内容，可作为硅链控制和缺陷分类干接点输出。 经过RS485串行接口将检测的信息传送给主监控，作为主监控管

14、理电源系统和处置缺陷告警的根据。 开关量检测可提供常开或常闭接点输入，但一切丈量只能选用一种输入方式。8、电池巡检单元9、ZYJ-B绝缘监控单元2、 GZM22019操作阐明lA、开关机、均浮充操作：l进入菜单主操作页面，光标挪动到相应位置，按设置键改动当前外形。lB、模块参数设置：l义务母线设置：光标移到“母线项，按“+、-键改动义务母线。此项应根据模块实际供电情况正确选择，否那么输出电压会不正确。l地址设置：光标移到“地址项，模块地址从1号开场延续编号，编号不能反复，反复会呵斥通讯缺陷，按“+、-键改动模块地址。l浮充电压设置：光标移到“浮充项，按“+、-键改动浮充电压值；浮充电压在模块选

15、择为“合母供电、“浮充时作为模块的输出电压；浮充电压不能大于合母过压值。l均充电压设置：光标移到“均充项，按“+、-键改动均充电压值；均充电压在模块选择为“合母供电、“均充时作为模块的输出电压；均充电压不能大于合母过压值。l合母限流设置：光标移到“合母限流项，按“+、-键改动合母限流值；合母限流在模块选择为“合母供电时限制模块的最大输出电流；合母限流值在0.5A 10.5A可调。l合母过压设置：光标移到“合母过压项，按“+、-键改动合母过压值；合母过压在模块选择为“合母供电时作为模块的输出电压过压报警门限；合母过压值不能大于320V。l控母输出电压设置：光标移到“控母输出项，按“+、-键改动控

16、母输出电压值；控母输出电压在模块选择为“控母供电时作为模块的输出电压；控母输出电压不能大于控母过压值。l控母限流设置：光标移到“控母限流项，按“+、-键改动控母限流值；控母限流在模块选择为“控母供电时限制模块的最大输出电流；控母限流值在0.5A 10.5A可调。l控母过压设置：光标移到“控母过压项，按“+、-键改动控母过压值；控母过压在模块选择为“控母供电时作为模块的输出电压过压报警门限；控母过压值不能大于242V。l保管设置信息：光标挪动到“保管项，按“设置键保管设置参数并退回到根本信息显示页；保管数据掉电后不丧失。l不保管前往：光标在除“保管项任何位置，按“设置键退回到根本信息显示页，此时

17、参数修正无效，模块调原有参数运转。l模块校准：模块校准：l*特别提示：做模块校准时应遵照先调控制、后调丈量的特别提示：做模块校准时应遵照先调控制、后调丈量的顺序原那么顺序原那么*l电压控制校准：光标挪动到电压控制校准：光标挪动到“电压控制校准项，此时显电压控制校准项，此时显示电压为当前模块设置义务电压，丈量模块输出电压，按示电压为当前模块设置义务电压，丈量模块输出电压，按“+、-键，模块输出电压会相应升降，显示不变，调理键，模块输出电压会相应升降，显示不变，调理要求输出电压为显示电压，调理完成后挪动光标到要求输出电压为显示电压，调理完成后挪动光标到“保管保管位置，按位置，按“设置键保管。设置键

18、保管。l丈量电压校准：光标挪动到丈量电压校准：光标挪动到“丈量电压校准项，丈量实丈量电压校准项，丈量实际输出电压，按际输出电压，按“+、-键调整显示值为实际丈量值，挪键调整显示值为实际丈量值，挪动光标到动光标到“保管位置，按保管位置，按“设置键保管。设置键保管。l丈量电流校准：光标挪动到丈量电流校准：光标挪动到“丈量电流校准项，丈量实丈量电流校准项，丈量实际输出电流要求电流大于模块额定电流的际输出电流要求电流大于模块额定电流的50%，按，按“+、-键调整显示值为实际丈量值，挪动光标到键调整显示值为实际丈量值，挪动光标到“保管位置，保管位置，按按“设置键保管。设置键保管。l不保管前往：光标在除不

19、保管前往：光标在除“保管项任何位置，按保管项任何位置，按“设置键设置键退回到根本信息显示页，此时校准修正无效，模块调原有退回到根本信息显示页，此时校准修正无效，模块调原有校准参数运转。校准参数运转。七、常规开关机的操作1、开机操作、开机操作A、首先合上蓄电池组开关、首先合上蓄电池组开关6Q开关合上后，整个监控系统开场得电义务。充电盘上的主开关合上后，整个监控系统开场得电义务。充电盘上的主监控单元显示开场界面。母线降压单元也开场义务。监控单元显示开场界面。母线降压单元也开场义务。B、然后合上母线分段开关、然后合上母线分段开关4Q、5Q此时，二段母线分别得电，合上馈线开关的馈电回路此时，二段母线分

20、别得电，合上馈线开关的馈电回路指示灯亮。主监控单元的显示界面上可以看到直流母线上指示灯亮。主监控单元的显示界面上可以看到直流母线上的电压及负载母线的电流值。的电压及负载母线的电流值。C、再之，合上充电机输出开关、再之，合上充电机输出开关3QD、最后，合上充电机输入开关、最后，合上充电机输入开关1Q、2Q 此时，充电机经一定时间的延时后开场向直流母线此时，充电机经一定时间的延时后开场向直流母线输出电流，对蓄电池充电和对负载供电。输出电流，对蓄电池充电和对负载供电。2、关机操作、关机操作首先将充电机交流输入开关首先将充电机交流输入开关1Q、2Q断开，然后断开蓄电池断开，然后断开蓄电池组开关组开关6

21、Q。在必要时，可在以上三个开关断开的前提下，。在必要时，可在以上三个开关断开的前提下，断开母线分段开关断开母线分段开关4Q、5Q及充电机输出开关及充电机输出开关3Q。八 、直流屏的预防维护九、维护和检查第三部份：蓄电池的运转维护一、蓄电池的常规知识1、阀控铅酸蓄电池的构造正极柱、负极柱、平安阀、汇流排、栅板、隔板、外壳等组成负极柱2、阀控铅酸蓄电池的特点l全密封构造，用一平安阀控制电池内气体压力。VRLA ( Valve Regulated Lead Acid )l利用氧再复合“水循环原理，使电池正极析出的氧气经过隔膜分散到负极发生氧化反响生成 PbO2 ，并与 H2SO4 反响，最终生成水，

22、防止了水的散失。l采用玻璃纤维或胶体作为隔膜，吸贮电解液，贫液式，紧装配。3、阀控铅酸蓄电池的分类l吸液式蓄电池吸液式蓄电池(AGM)极板以极板以U字型包围字型包围四面留有空隙四面留有空隙- 确保极板之间确保极板之间 不会发生短路不会发生短路l胶体式蓄电池胶体式蓄电池(GEL)l二种蓄电池的区别吸液式蓄电池 胶体式蓄电池 地铁变电所使用特点 大电流放电性能 好 较弱，适于长时间放电 仅在蓄电池投入瞬间有较大的负荷电流， 内阻 低 较高 80充放电循环 300-500次 500-1200次 长期处于浮充状态，不需要经常循环放电 每月自放电率 约2-4 约1-2 对运行环境的要求 高（设计运行温度

23、为25） 较低，可以适用于较为恶劣的运行环境 变电所控制室环境温度一般在2428 适用场合 直流屏/UPS 交换机/太阳能 寿命 8-10年 13-15年 价格 低 高 4、阀控式铅酸蓄电池早期失效缘由2.25v2.25v2.29v2.23v2.24v2.24v2.25v2.25v5、阀控式铅酸蓄电池运转维护6、阀控式铅酸蓄电池的测试方法1国家规范容量测试法：国家规范容量测试法：0.1C10小时放电核对性容量测试小时放电核对性容量测试2外形检测法外形检测法3内阻测试法内阻测试法1国家规范容量测试法：国家规范容量测试法：0.1C10小时放电核对性容量小时放电核对性容量测试测试 按国际规范 IEC

24、 869-22019、 国家规范 GB 13337.1-91、国家电力部的行业规范 DL/T 637-2019 ，阀控式铅酸蓄电池容量测试为： 以电池额定容量C的10h 率放电电流 I10 进展放电，并记录电池端电压、温度、放电时间，直至电池电压降至电压下限，计算电流与时间的乘积即为电池容量核对性容量测过程的本卷须知1蓄电池放电过程中，出现单节电池低于10.5V、2V或总电压低于198V，立刻终止放电。将该节电池取下，将各放电参数修正，再将剩下的电池继续放电，假设再有另一节12V电池或2V电池，最多6节有问题。终止放电，将剩下电池进展均充电。2蓄电池充电过程中，防单体电池压超14.4V、2.4

25、 V (短时间可以不超16V、2.66V极限值)，将该节电池取下，将各充电参数修正，充电过程,防单体电池压超14.4V请将合母电压降低(14.4X17),但不能低于198V ，同时控母电压不能低于198V。再将剩下的电池继续充电。假设再有另一节12V电池或2V电池，最多6节有问题，将该节电池取下，将各充电参数修正，完成均充电，再将至少一节备用新电池接入回路中。3阀控蓄电池组的恒流限压充电电流和恒流放电电流均为0.1C 额定电压为2V 的蓄电池放电终止电压为1.8V 额定电压为6V 的组合式电池放电终止电压为5.25V 额定电压为12V 的组合蓄电池放电终止电压为10.5V 只需其中一个蓄电池放

26、到了终止电压应停顿放电在三次充放电循环之内假设达不到额定容量值的100% 此组蓄电池为不合格4在2.302.35 V N 德克厂家要求2V单节为2.35V,即：均充电压为2.35V618253.8V的恒压充电下0.1C充电电流逐渐减小当充电电流减小至0.01 C电流时充电安装的倒计时开场起动当整定的倒计时终了时充电安装将自动或手动地转为正常的浮充电运转浮充电压值宜控制为2.232.28 V N德克厂家要求2V单节为2.252.27V，即：浮充电压为2.25V618243V或2.27V618245V,地铁取245V2外形检测法外形检测法3内阻测试法内阻测试法l 电池内阻包括：欧姆内阻、电极化内阻

27、浓差极化和电位极化。其中欧姆内阻包括：极柱、汇流排、板栅、板栅和涂膏层、隔膜、电解液等。显然，当由于栅板腐蚀、硫化或电解液干涸引起电池性能劣化时，将导致电池内阻的添加。 R 极柱极柱R 汇流排汇流排R板栅板栅R板栅与涂膏板栅与涂膏R涂膏涂膏R电解质电解质R隔膜隔膜R金属通路金属通路R化学通路化学通路XcEc = 单体电压三种测试方法比较l 核对性容量测试准确可信，但费时费工，不易实施。l 有离线式和在线式二种方法。在线式测试时对系统具有潜在的危险。作为电池检验的规范，按规程定期对电池组进展核对性放电测试依然是保证系统平安运转的无可替代的、必要的、有效的手段。 l 电池电压巡检仅能发现严重劣化电

28、池。用于对电池充放电曲线或电池浮充数据的察看和记录。 l 内阻或电导法快速简便，易于发现失效电池，对了解电池性能变化具有重要参考意义。但需建立新电池原始数据用于比对，且电池内阻的与电池容量之间无一一对应关系。7、落后电池的发现和处置 在实际运用中，电池都是成组运用的，在实际运用中，电池都是成组运用的， 由于电池制造的离散性和运用的缘由，电池组由于电池制造的离散性和运用的缘由，电池组失效的早期表现总是出现一些落后电池，而落失效的早期表现总是出现一些落后电池，而落后电池又将进一步加速整组电池的损坏。电池后电池又将进一步加速整组电池的损坏。电池组的容量取决于该电池组中容量最低一节电池组的容量取决于该

29、电池组中容量最低一节电池的容量。因此，发现并获知落后电池的容量，的容量。因此，发现并获知落后电池的容量，及时对落后电池进展处置是电池组运转维护的及时对落后电池进展处置是电池组运转维护的关键，是非常重要的。关键，是非常重要的。1落后电池的发现落后电池的发现 监测电池浮充电压监测电池浮充电压 经过适当放电经过适当放电15-30分的浅容量放电分的浅容量放电 检测电池内阻变化检测电池内阻变化内内阻阻大大：充充电电上上升升快快，放放电电下下降降快快容容量量不不足足：充充电电上上升升慢慢，放放电电下下降降快快2落后电池的处置落后电池的处置 对欠充的电池浮充电压长期偏低可在线进展补充电。对欠充的电池浮充电压

30、长期偏低可在线进展补充电。 对轻度极板硫化的电池内阻偏大进展激活处置活化。对轻度极板硫化的电池内阻偏大进展激活处置活化。 对严重极板硫化、电解液干枯或短路开路的电池内阻严重偏大、电压很对严重极板硫化、电解液干枯或短路开路的电池内阻严重偏大、电压很高或为零应立刻改换。对高或为零应立刻改换。对2V电池组可短接该电池应急处置。电池组可短接该电池应急处置。8、几个关键问题1 电池组如何配组？ 电池组中电池性能的离散性对电池组运用寿命影响很大，电池组的配组义务是必需的。对电池配组仅仅经过浮充电压配组是不够的，应经过充放电曲线比对进展配组。2阀控式铅酸电池能否适宜经常均充？能否可以经过均充恢复落后电池容量？ 由于电池实际运用的串联效应，均充并不能有效补充落后电池的容量3电池容量和内阻的关系？ 快速丈量电池性能变化的参考根据，但和电池容量无一一对应关系，无法取代容量测试。4电池室环境要求？ 环境温度的要求，通风的要求，对胶体电池还需思索防酸防爆的要求5电池组如何改换？ 改换的电池必需是同品牌、同规格型号的电池。对运用年限较长，性能差别较大的电池，不建议改换新