直流系统课件

1、直流系统培训 孙志伟一、直流系统的作用 直流系统是给信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的 电源设备。直流系统是一个独立的电源，它不受发电机、场用电及系统运行方式的影响，并在外部交流电中断的情况下，保证由后备电源蓄电池继续提供直流电源的重要设备。 直流系统的用电负荷极为重要，对供电的可靠性要求很高。直流系统的可靠性是保障变电站安全运行的决定性条件之一。二、直流系统的组成及作用1、直流系统的基本概念（1）直流母线：直流电源屏内的正、负极主母线。（2）直流馈线：直流馈线屏至直流小母线和直流分电屏的直流电源电缆。（3）均衡充电：用于均衡单体电池容量的充电方式，

2、一般充电电压较高，常用作快速恢复电池容量。（4）浮充电：保持电池容量的一种充电方法，一般电压较低，常用来平衡电池自放电导致的容量损失，也可用来恢复电池容量。二、直流系统的组成及作用（5）正常充电：蓄电池正常的充电过程，即由均充电转到浮充电的过程。（6）定时均充：为了防止电池处于长期浮充电状态可能导致电池单体容量不平衡，而周期性地以较高的电压对电池进行均衡充电。（7）限流均充：以不超过电池充电限流点的恒定电流对电池充电。（8）恒压均充：以恒定的均充电压对电池充电。二、直流系统的组成及作用 1、直流系统的构成 主要由充电屏、馈电屏、联络屏、蓄电池组成。 充电屏：充电模块、交流配电、直流馈电、配电监

3、控、监控模块、绝缘检测仪、电池监测仪。 蓄电池：容器、电解液和正、负电极。 2、充电屏的各部件的作用 (1) 充电模块：完成AC/DC变换，实现系统最为基本的功能。 (2) 交流配电：将交流电源引入分配给各个充电模块，扩展功能为实现两路交流输入的自动切换。 (3) 直流馈电：将直流输出电源分配到每一路输出。 (4) 配电监控：将系统的交流、直流中的各种模拟量、开关量信号采集并处理，同时提供声光告警二、直流系统的组成及作用 (5)监控模块：进行系统管理，主要为电池管理和后台远程监控；对下级智能设备实施数据采集并加以显示。 (6)绝缘监测仪：实现系统母线和支路的绝缘状况监测，产生告警信号并上报数据

4、到监控模块，在监控模块显示故障详细情况。 (7)电池监测仪：支持单体电池电压监测和告警；对电池端电压，充放电电流，电池房温度及其他参数做实时在线监测。二、直流系统的组成及作用二、直流系统的组成及作用4、蓄电池 （1）作用： 它既能够把电能转换为化学能储能起来，又能把化学能转变为电能供给负载。 （2）分类： 酸性蓄电池：端电压高、冲击电流大，适合于断路器合分闸的冲击负荷，但其寿命短，运行维护复杂 碱性蓄电池：体积小、受命长，维护方便，但事故时放电电流较小。二、直流系统的组成及作用（3）工作原理：蓄电池的正负极板插在电解液中时，发生化学反应，由于正负极板材料不同，电位也不同，会产生电位差。在外电路

5、没有接通时，正负极板之间的电位是蓄电池的电势，在外电路与负载接通时，有电流流过负载，既蓄电池向负载放电。当蓄电池放电后将负载断开，使其与直流电源相连。当电源电压高于蓄电池的端电压时，就把电能转换为化学能储存起来。如此循环进行，实现为直流负荷供电的目的。三、直流母线的接线方式1、直流系统运行的一般规定： （1）、每段直流馈线母线要有蓄电池供电。 （2）、充电装置不能并列运行。 （3）、正常情况下，母联开关应在断开位置。 （4）、绝缘检查装置、电压检查装置始终在运行状态。 （5）、投入充电装置时先从交流再到直流。停电时顺序相反。 （6）、母线并列时首先断开一组充电装置，投入母联开关，在断开检修蓄电

6、池。 （7）、母线由并列转入分段时首先合上检修蓄电池，断开母联开关，再投入充电装置。三、直流母线的接线方式2、直流母线接线方式举例三、直流母线的接线方式（1）、正常运行方式：1#充电装置经S11供直流母线代蓄电池1运行（QS13闭合）；2#装置同#1（2）、1#充电机短时间检修：断开QS11，蓄电池1处于放电状态。送电时合上QS11。（3）、1#充电机长时间检修：断开QS11，断开QS13，合上联络开关；三、直流母线的接线方式（4）、蓄电池1检修：断开QS13，断开蓄电池1保险。四、直流系统接地1、接地原因分析： （1）、设备损坏造成； （2）、气候原因如下雨等，导致室外直流系统绝缘下降，从而

7、导致接地。 （3）、因工作人员疏忽造成的接地。 （4）、 小动物爬入或小金属零件掉落在元件上造成直流接地故障。四、直流系统接地2、直流接地的危害 直流接地故障中,危害较大的是两点接地,可能造成严重后果。一点接地可能造成保护及自动装置误动或者拒动;而两点接地,除可能造成继电保护、信号、自动装置误动或拒动外,还可能造成直流保险熔断,使保护及自动装置、控制回路失去电源,在复杂保护回路中同极两点接地,还可能将某些继电器短接,不能动作跳闸,致使越级跳闸,造成事故扩大四、直流系统接地3、直流接地查找方法分清接地故障的极性,分析故障发生的原因。若站内二次回路有工作,或有设备检修试验,应立即停止。拉开其工作电

8、源,看信号是否消除。用分网法缩小查找范围,将直流系统分成几个不相联系的部分。不能使保护失去电源,操作电源尽量用蓄电池带。对于不太重要的直流负荷及不能转移的分路,可用“瞬时停电”的方法,检查该分路中所带回路有无接地故障。对于重要的直流负荷,用转移负荷法,检查该分路所带回路有无接地故障。交直流系统的区别？能否共用同一条电缆 因交直流回路是各自的独立系统，直流回路是绝缘系统，而交流回路则是接地系统。因此，交直流回路不能共用一条电缆。若共用一条电缆，两者之间容易发生短路或发生互相干扰，降低直流回路电阻。蓄电池常见故障处理直流系统故障处理a）了解是否有人员在有关设备上工作引起。b)检查微机直流监察装置判

9、断接地情况（根据测装置显示的结果及正负极接地电压，判断出接地极。另外或者用高内阻万用表分别测量正对地、负对地电压，在正常运行时各为母线电压的一半，如所测一极电压降低，另一极电压升高，则电压降低一极为接地极）。c）微机直流巡检装置判断不出时，取得同意后方可试拉，并要通知运行做好事故预想，要做好安全措施，防止事故扩大。d）拉路中应尽量缩短设备断电时间。e）拉路时，应先拉室外设备，后拉室内设备；先拉次要设备，后拉重要设备。当某段负荷断开时，接地消失，则说明该段负荷接地。直流系统故障处理f）若查出一路电源接地，若该电源有分路时，应继续试拉分路，以寻找故障设备。g）如使用万用表测量母线对地电压时，要注意

10、表档位置，并防止造成第二点接地。h）确定故障点后，应尽快通知检修处理。i）如果找不到接地点，应考虑蓄电池本身有无接地。j）直流接地允许运行时间不超过2小时。倒闸操作的注意事项直流系统的任何并列操作，必须在并列点处核对极性正确、电压差正常（一般不超过23V）后，方可进行并列。当两组直流系统均有接地信号时，严禁将其并列运行。蓄电池和充电装置必须并列运行，充电装置供给正常的负荷电流和蓄电池的浮充电流，蓄电池作为冲击负荷和事故情况的供给电源。正常情况下，直流母线不允许脱离蓄电池组运行。工作充电模块组故障时，短时可由蓄电池单独供给负荷；若工作充电模块组短时不能恢复运行时，可由备用充电模块带,蓄电池母线需

11、要隔离时,应将两组直流母线并列，由另一组充电模块组来带两组直流母线运行。UPS发电厂的交流不停电电源UPS Uninterruptable Power System（or Supply）一般采用单相或三相正弦波输出，为机组的计算机控制系统，数据采集系统，重要机、电、炉保护系统，测量仪表及重要电磁阀等负荷提供与系统隔离防止干扰的、可靠的不停电交流电源。交流不停电电源UPS应满足如下条件：（1）在机组正常和事故状态下，均能提供电压和频率稳定的正弦波电源。（2）能起电隔离作用，防止强电对测量、控制装置，特别是晶体管回路的干扰。（3）全厂停电后，在机组停机过程中保证对重要设备不间断供电。（4）有足够容

12、量和过载能力，在承受所接负荷的冲击电流和切除出线故障时，对本装置无不利影响。UPS组成UPS系统由整流器、逆变器、静态开关、手动旁路开关、旁路稳压器、液晶监视器、诊断系统、与计算机监控系统（ECS）的通信接口，调试、监视和维修专用通信接口，负载功率因数测量及输入、输出滤波器，输入、输出回路开关或快速熔断器，馈线柜等组成。UPS系统运行方式UPS系统的运行方式:UPS电源系统为单相两线制系统。运行方式有：正常运行方式、蓄电池运行方式、静态旁路运行方式、手动旁路运行方式。1）正常运行时，由保安段向UPS供电，经整流器后送给逆变器转换成交流220V、50Hz的单相交流电向UPS配电屏供电。2）220

13、V蓄电池作为逆变器的直流备用电源，经逆止的二极管后接入逆变器的输入端，当正常工作电源失电或整流器故障时，由220V蓄电池继续向逆变器供电。3）当逆变器故障时，静态旁路开关会自动接通来自保安段的旁通电源，但这种切换只有在UPS电源装置电压、频率和相位都和旁通电源同步时才能进行。4）当静态旁路开关需要维修时，可操作手动旁路开关，使静态旁路开关退出运行，并将UPS主母线切换到旁通电源供电。 UPS系统运行方式UPS系统的运行方式:UPS电源系统为单相两线制系统。运行方式有：正常运行方式、蓄电池运行方式、静态旁路运行方式、手动旁路运行方式。1）正常运行时，由保安段向UPS供电，经整流器后送给逆变器转换

14、成交流220V、50Hz的单相交流电向UPS配电屏供电。2）220V蓄电池作为逆变器的直流备用电源，经逆止的二极管后接入逆变器的输入端，当正常工作电源失电或整流器故障时，由220V蓄电池继续向逆变器供电。3）当逆变器故障时，静态旁路开关会自动接通来自保安段的旁通电源，但这种切换只有在UPS电源装置电压、频率和相位都和旁通电源同步时才能进行。4）当静态旁路开关需要维修时，可操作手动旁路开关，使静态旁路开关退出运行，并将UPS主母线切换到旁通电源供电。 UPS系统运行方式UPS系统运行方式UPS逆变装置操作及报警信息UPS逆变装置操作1、启动方法：启动+方式按键2、停机方法：停机+方式按键UPS逆

15、变装置报警DCL/DCH：直流输入低/高BPL/BPH：电子旁路输入低/高BPF：电子旁路掉电 OF：输出f越线OT：逆变装置过温 OC：IGBT过流UPS逆变装置报警处理DCL/DCH：检查输入电压BPL/BPH：检查交流输入电压OF：检查频率相关的电路BPF：检查旁路掉电原因OC：负载电流大，减小负载；电源输出短路，检查回路OT;环境温度过高，降低环境温度；冷却风扇故障，检查或更换UPS维护旁路操作逆变装置损坏1、合上交流电子旁路开关2、合上维护旁路开关3、断开直流开关、电子旁路开关和输出开关4、拆除逆变装置逆变装置修好后1、安装逆变装置2、合上直流开关、电子旁路开关及输出开关3、同时按“方式”、“启动”键，启动逆变装置4、断开维修旁路开关注意：在使用维护旁路供电时，保证维修旁路输入交 流已投入UPS主机原理图UPS从机原理图UPS系统正常运行维护检查UPS 周围无杂物，保证其通风顺畅,柜内各元件无异声、异臭，无过热现象各指示灯