直流系统讲座课件

直流系统

教学课件

我厂直流系统包括：蓄电池组、硅整流、大UPS、小UPS、高频电源直流系统。直流系统在我厂主要起的作用：直流系统在正常情况下为控制信号、保护、自动装置、断路器、跳合闸回路等提供可靠直流电源、当发生交流电源消失事故停电等情况下，为事故照明、交流不停电电源和事故润滑油泵等提供直流电源，直流系统的可靠与否对我厂安全运行起着至关重要的作用，是安全运行的保证。今天主要给大家讲解11#机和12#机的蓄电池组和硅整流。

直流系统简介关于直流系统的一些概念初充电：新的蓄电池在交付使用前，为完全达到荷电状态所进行的第一次充电。恒流充电：充电电流在充电电压范围内，维持在恒定值的充电。均衡充电：为补偿蓄电池在使用过程中产生的电压不均匀现象，使其恢复到规定的范围内而进行的充电。恒流限压充电：先以恒流方式进行充电，当蓄电池组端电压上升到限压值时，充电装置自动转换为恒压充电，直到充电完毕。浮充电：在充电装置的直流输出端始终并接着蓄电池和负载，以恒压充电方式工作。正常运行时充电装置在承担经常性负荷的同时向蓄电池补充充电，以补偿蓄电池的自放电，使蓄电池组以满容量的状态处于备用。稳流精度：交流输入电压在额定电压±10%范围内变化、输出电流在20%～100%额定值的任一数值，充电电压在规定的调整范围内变化时，其稳流精度按以下公式计算：式中δI——稳流精度；

IM——输出电流波动极限值

IZ——输出电流整定值稳压精度：交流输出电压在额定电压±10%范围内变化，负荷电流在0～100%额定值变化时，直流输出电压在调整范围内的任一数值时其稳压精度按以下公式计算：式中δU——稳流精度；

UM——输出电流波动极限值

UZ——输出电流整定值纹波系数：充电装置输出的直流电压中，脉动量峰值与谷值之差的一半，与直流输出电压平均值之比。按以下公式计算：式中δ——纹波系数；

Uf——直流电压右的脉动峰值

Ug——直流电压中的脉动谷值

Up——直流电压平均值

熟悉了这些基本概念后，我们下一步讲解我厂四期防酸隔爆铅酸蓄电池和阀控式密封铅酸蓄电池及硅整流装置的运行及维护技术规程自放电极低，在20℃时放置两年，自放电小于额定容量的50％；耐热性能良好：浮充电流小，热消散能力强，无干涸、热失控故障：耐高温性能优于AGM电池；深放电恢复能力良好：电池持续30天保持负荷放电后，在24小时内，可再充电到额定容量的95％以上；无需补水维护：采用独特的气体再化合技术，气体复合效率高于95％，在使用过程中无需补水；使用寿命长：20℃条件下浮充运行使用寿命保证达到15年以上；密封性能极好无气体渗透；安全性能优异：精密安全阀可避免电池出现外壳膨胀、破裂、电解液干涸现象：安全极柱内嵌特殊工艺处理的铜芯，电池间电压降≤10mV；无需均衡充电：正常情况下，电解液在使用寿命期内不会出现分层现象；产品高可靠性：国内唯一一家通过1E级核级抗震试验质量鉴定的产品；安装空间较小：无需冲洗装置，对通风条件要求低。11#机组蓄电池组特点阀控蓄电池组容量试验。阀控蓄电池组的恒流限压充电电流和恒流放电电流均为I10,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。只要其中一个蓄电池放到了终止电压，应停止放电。在三次充放电循环之内，若达不到额定容量值的100%，此组蓄电池为不合格。防酸蓄电池组的充电方式及监视:防酸蓄电池组在正常运行中均以浮充方式运行，浮充电压值一般控制为（2.15~2.17）V×N（N为电池个数）。防酸蓄电池组在正常运行中主要监视端电压值、每只单体蓄电池的电压值、蓄电池液面的高度、电解液的比重、蓄电池内部的温度、蓄电池室的温度、浮充电流值的大小。阀控式蓄电池安全阀的作用：在正常浮充电状态下处于密封状态，装设有能自动开启和关闭的安全阀，当内部压力超过规定开阀值时，安全阀自动开启，压力低于关阀值时又自动关闭，安全阀上有滤酸装置，不会排出酸雾有害气体，也不会发生电解液泄漏，可防火花引起的电池爆炸。阀控蓄电池组的运行方式和监视。阀控蓄电池组在正常运行中以浮充电方式运行，浮充电压值宜控制为（2.23~2.28）V×N、均衡充电电压值宜控制为（2.30~2.35）V×N，在运行中主要监视蓄电池组的端电压值，浮充电流值，每只蓄电池的电压值、蓄电池组及直流母线的对地电阻值和绝缘状态。阀控蓄电池核对性放电周期新安装或大修后的阀控蓄电池组，应进行全核对性放电试验，以后每隔2~3年进行一次核对性试验，运行了6年以后的阀控蓄电池，应每年作一次核对性放电试验。阀控蓄电池的运行维护在巡视中应检查蓄电池的单体电压值，连接片有无松动和腐蚀现象，壳体有无渗漏和变形，极柱与安全阀是否有酸雾溢出，绝缘电阻是否下降，蓄电池温度是否过高等。阀控蓄电池的温度补偿系数受环境温度影响，基准温度为25℃时，每下降1℃，单体2V阀控蓄电池浮充电压值应提高（3~5）mV。根据现场实际情况，应定期对阀控蓄电池组作外壳清洁工作。12#机组蓄电池组特点设计合理：结构紧凑，外形美观，安全方便；工艺先进：体积小，重量轻，比能量高；性能优越：容量高，首次放电可达95%以上；寿命长久：20℃条件下浮充运行使用寿命保证达到15年以上；较小维护：采用低锑多元合金，耗水量极少，每18个月补加一次纯水；铅酸蓄电池的工作原理：充电和放电充电：将蓄电池接入直流电，正极栅上的硫酸铅变成棕褐色二氧化铅，在负极板上的氧化铅变成灰色绒状铅。放电：将蓄电池与负载接通。正、负极板上的活性物质都吸收硫酸起化学反应，逐渐变成硫酸铅，当两极板上大部分活性物质都变成硫酸铅后蓄电池就不再放电了。铅酸蓄电池化学反应方程式：

放电PbO2+2H2SO4+PbPbSO4+2H2O+PbSO4充电→←蓄电池组的绝缘电阻应不小于200kΩ。蓄电池组浮充电压稳定范围：稳定范围电压值为90%～130%（2V阀控式蓄电池为125%）直流标称电压。蓄电池组充电电压调整范围电压调整范围为90%～125%（2V铅酸式蓄电池）；90%～130%（6V、12V阀控式蓄电池）；90%～145%（镉镍蓄电池）直流标称电压。防酸蓄电池组容量试验防酸蓄电池组的恒流充电电流及恒流放电电流均为I10,其中一个单体蓄电池放电终止电压到1.8V时，应停止放电。在三次充放电循环之内，若达不到额定容量值的100%，此组蓄电池为不合格。防酸蓄电池和大容量的阀控蓄电池应安装在专用蓄电池室内，容量较小的镉镍蓄电池（40Ah及以下）和阀控蓄电池（300Ah及以下）可安装在柜内。防酸蓄电池室的墙壁、天花板、门、窗框、通风罩、通风管道内外侧、金属结构、支架及其他部分均应涂上防酸漆；蓄电池室的地面应铺设耐酸砖。防酸蓄电池室的窗户，应安装遮光玻璃或者涂有带色油漆的玻璃，以免阳光直射在蓄电池上。防酸蓄电池的维护，宜备有下列仪表：测量电解液密度用的密度计；测量电解液温度用的温度计；测量蓄电池电压用的41/2数字万用表，室外温度计。用具：充注电解液用的玻璃缸、漏斗、量杯、搪瓷盆、塑料桶、注射器、手电筒、耐酸手套、耐酸围裙、胶皮靴子等。投运前三次充放电循环，蓄电池组端电压、单体电池电压的记录；运行中定期均衡充电、定期核对性放电的记录。核对性放电当单体电压为终止电压1.8V时，停止放电。若放充三次均达不到额定容量的80%，可判此组蓄电池使用年限已到，并安排更换。运行维护防酸蓄电池单体电压和电解液比重的测量，发电厂两周测量一次。个别落后的防酸蓄电池，应通过均衡充电方法进行处理，不允许长时间保留在蓄电池组中运行，若处理无效，应更换。蓄电池的工作原理：蓄电池是一种化学能源，充电时能把电能转化为化学能储存起来，放电时将储存起来的化学能转化成电能送出去蓄电池浮充电目的和方法：充电后的蓄电池，由于电解液的电解质及极板中有杂质存在，会在极板上产生自放电。为使电池能在饱满的容量下处于备用状态，电池与充电机并联于直流母线上，充电机除负担经常的直流负荷外，还供给蓄电池适当的电流，以补充蓄电池自放电；这种方式叫浮充电。对运行维护来说，能否管理好浮充电是决定蓄电池寿命的关键，浮充电过大会使电池过充，反之欠充，对电池都不利。蓄电池定期充放电的意义是什么？蓄电池定期充放电也叫核对性放电。以全浮方式运行的蓄电池应每三个月进行一次核对性放电，以核对其容量，交使极板有效物质得到均匀活化。对已运行两年以上的蓄电池可适当延长核对性放电周期。一方面检查电池容量和健康水平，做到发现问题及时检修；另一方面能够活化极板上的有效物质，保证蓄电池的正常运行。硅整流装置两台机组的硅整流装置采用太原市益同电气公司生产的SCG200系列可控硅整流电源屏。

充电装置的运行监视每天应对充电装置进行如下检查：三相交流输入电压是否平衡或缺相，运行噪声有无异常，各保护信号是否正常，交流输入电压值、直流输出电压值、直流输出电流值等各表计显示是否正确，正对地和负对地的绝缘状态是否良好。运行维护人员每月应对充电装置作一次清洁除尘工作。大修作绝缘试验前，应将电子元件的控制板及硅整流元件断开或短接后，才能作绝缘和耐压试验。若控制板工作不正常、应停机取下，换上备用板，启动充电装置，调整好运行参数，投入正常运行。硅整流特点：主回路采用三相全控桥式整流电路，控制触发电路为数字电路，采用插箱式结构，便于检修维护。小容量采用两路独立的整流装置，相互备用，也可并列运行。具有恒压输出和恒流输出两种运行方式。稳压限流，防止蓄电池亏电时大电流充电损坏蓄电池及避免整流柜过负荷。过压、过流、欠压及交流缺相保护，保护自恢复。软起动、软停止、操作方便、起动平缓。采用了数字式触发电路，导通角一致性好，温漂极小。硅整流的优点：寿命长，维护工作量小体积小缺点：不能独立使用，需加补偿电