直流系统-培训课件

直流系统

什么是直流系统直流系统是应用于水力、火力发电厂，各类变电站和其它使用直流设备的用户，为给信号设备、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、厂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。直流屏的可靠性、安全性直接影响到电力系统供电的可靠性和安全性。直流系统的用途我厂的直流系统分为控制用110V和直流系统和动力用220V直流系统。其中控制用110V直流系统主要用于对开关电器的远距离操作和信号设备、继电保护、自动装置等的供电；动力用220V直流系统主要用于向事故直流油泵、事故照明和不停电电源等的供电。直流系统的构成我厂常用的直流系统电源装置由充电柜和联络柜（单母线直流系统未配置联络柜）、馈线柜、蓄电池组成。其中充电柜包含有多个整流模块和通信模块、综合监控模块；馈线柜配置有一套直流接地检测装置，直流接地检测装置对每条馈线的绝缘进行监测。蓄电池配置一套电池巡检仪和一套蓄电池在线监测管理装置，对电池的温度和电压等参数进行监视。联络柜中的联络开关用来进行两段母线的并列运行操作。直流系统的构成（2）整流模块系统电力整流模块就是把交流电整流成直流电的单机模块，通常是以通过电流大小来标称（如2A模块、5A模块、10A模块、20A模块等等），按设计理念的不同也可以分为：风冷模块、独立风道模块、自冷模块、自能风冷模块和自能自冷模块。它可以多台并联使用，实现了N+1冗余。模块输出是110V、220V稳定可调的直流电压。模块自身有较为完善的各种保护功能如：输入过压保护、输出过压保护、输出限流保护和输出短路保护)等。整流模块逆变开关采用三电平拓扑结构软开关功能：三相三线制输入：均压内外双环控制模式：无级调压、限流功能：无主均流功能：整流模块内置CPU：整流模块可带电插拔，在线维护方便、快捷；采用风扇散热，整流模块原理图监控系统监控模块是电力直流电源系统的管理和控制中心，是直流电源系统的“大脑”它接收、处理系统各部分的检测数据，根据系统管理和电池管理的要求进行各种控制，同时显示和记录系统的故障信息。并可通过通信接口与综自后台机通讯，实现远端对电源设备的监测与控制。监控模块的主要功能有：电池管理、数据设置、控制、通讯、显示和告警等。监控系统监控系统绝缘监测单元直绝缘监测仪用来监测母线和支路的绝缘下降情况，在正常运行情况下，绝缘监测仪对母线电压进行监测，通过监测母线电压计算母线对地的绝缘电阻。当母线对地绝缘电阻低于设定的告警限时，绝缘监测仪进入支路巡检状态，测量出有绝缘下降的支路和绝缘电阻，并通过面板的LED指示灯发出告警，同时将此告警信息上送到监控模块显示。绝缘监测单元当绝缘值低于10KΩ时，装置开始报警。

电池巡检单元直流系统一般配备电池巡检仪在线跟踪监测电池组电压、充放电电流、电池表面温度等参数。电池巡检仪可以对每个电池的性能状态实时监测，同时传输数据给监控模块，利于检修运行对电池巡检和维护。电池巡检单元降压单元降压单元就是降压稳压设备，是合母电压输入降压单元，降压单元再输出到控母，调节控母电压在设定范围内（110V或220V）。当合母电压变化时，降压单元自动调节，保证输出电压稳定。降压单元也是以输出电流的大小来标称的。降压单元目前有两种，一种是有级降压硅链，一种是无级降压斩波。有级降压硅链有五级降压和七级降压，电压调节点都是3.5V，也就是说合母电压升高或下降3.5V时降压硅链就自动调节稳定控母电压。无级降压斩波就是一个降压模块，它比降压硅链体积小，它没有电压调节点所以输出电压也比降压硅链要稳定，还有过压、过流、和电池过放电等功能。不过目前无级降压斩波技术还不是很成熟常发生故障，所以还是降压硅链使用效广泛配电单元配电单元主要是直流屏中为实现交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等功能所使用的器件如：电源线、接线端子、交流断路器、直流断路器、接触器、防雷器、分流器、熔断器、转换开关、按钮开关、指示灯以及电流、电压表等等直流系统正常运行方式及运行规定（1）1.所有充电器的整流模块交流侧共有两路电源，正常运行时，其中一路交流电源投入运行，另外一路交流电源处于备用状态。当正在运行中的交流电源发生故障时，则该路电源自动退出运行，而处于备用状态的交流电源自动投入运行。2.各直流系统交流电源主要来自机组保安段，提高交流电源的可靠性。3.正常情况下，蓄电池组和充电器并列运行，充电器供给正常的负荷电流，还以很小的电流给蓄电池组浮充电，以补偿蓄电池组的自放电。蓄电池组作为冲击负荷和事故供电电源。4.正常运行时，不允许由蓄电池或充电器单独带直流母线运行。直流系统正常运行方式及运行规定（2）5.单个蓄电池电压在浮充电运行方式时，电压应保持在2.23±0.01V范围之内。蓄电池电解液正常温度应为15－25℃，充放电时，温度不得超过40℃。蓄电池室的温度应保持在10－30℃。6.每个整流模块的输出电压差应该在2V范围之内，输出电流差在1A范围之内。7.各直流系统的整流模块均采用N-1配置模式，即当任何一组整流模块故障，不影响本直流系统的正常运行。8.任意两段直流母线不允许长期并列运行。正常运行时联络开关应断开，当一组蓄电池需要退出运行时，应先合上联络开关然后退出蓄电池。直流系统正常运行方式及运行规定（2）5.单个蓄电池电压在浮充电运行方式时，电压应保持在2.23±0.01V范围之内。蓄电池电解液正常温度应为15－25℃，充放电时，温度不得超过40℃。蓄电池室的温度应保持在10－30℃。6.每个整流模块的输出电压差应该在2V范围之内，输出电流差在1A范围之内。7.各直流系统的整流模块均采用N-1配置模式，即当任何一组整流模块故障，不影响本直流系统的正常运行。8.任意两段直流母线不允许长期并列运行。正常运行时联络开关应断开，当一组蓄电池需要退出运行时，应先合上联络开关然后退出蓄电池。直流系统正常运行方式及运行规定（3）9.充电器的输出电压是随环境温度变化而自动变化，当环境温度每上升1℃，单个蓄电池的充电电压会降低3mV；当环境温度下降1℃，单个蓄电池充电电压增加3mV。10.两段直流母线并列操作前，应检查两侧母线电压偏差不应超过其额定电压的5%，且极性相对应，否则应调整电压后操作。如果两段准备并列母线都有接地故障，且接地分别为不同极性时，禁止合上母线的联络开关，防止造成系统两点接地而使设备误动跳闸。11.在投入充电器的操作中，应先启动充电器，检查充电器输出电压正常后，再合上充电器的直流侧出口刀闸。直流系统正常运行方式及运行规定（4）12.所有110V和220V直流系统的充电器根据设定的条件，可以自动实现对蓄电池浮充转均充和均充转浮充的操作。同时，也可以采取手动切换的方式实现对蓄电池的浮充转均充和均充转浮充的操作。13.在机组停机期间，如果直流系统相关负荷仍需要工作，直流系统母线不允许停电。14.蓄电池室内严禁烟火，应经常保持通风良好。更换室内灯泡，必须照明灯电源断开后进行，充放电过程中禁止更换灯泡，防爆灯罩应保持完整。15.直流母线绝缘电阻不应低于50MΩ。整个直流系统绝缘电阻不应低于0.5MΩ。直流系统正常运行方式及运行规定（5）16.每一组蓄电池通过直流母线联络开关，可同时供给两段母线的正常直流负荷，但不能同时承受两段母线的全部事故直流负荷，应尽可能缩短一组蓄电池供两段母线的运行时间。17.蓄电池应尽量安排在机组大小修或临修时进行充放电工作。蓄电池定期的充放电可以大大提高蓄电池的使用寿命，一般以一年一次为宜。18.蓄电池正常运行每天白班巡检一次；充放电期间应加强巡视。19.当直流系统的充电器或蓄电池或直流负荷还在运行时，不允许长时间将本单元的总监控模块退出运行。直流系统正常运行方式及运行规定（6）20.在停运某段直流母线运行时，必须先确认其所供电的负荷已全部转移或可以停运后，才能停电。21.正常运行时，如果充电器需退出运行，应先将与其对应的直流母线转由其它直流系统供电，然后停运该充电器以及对应的蓄电池。如果蓄电池需退出运行，应先将与其对应的直流母线转由其它直流系统供电，然后停运该蓄电池以及对应的充电器。22.蓄电池放电后充电，应用不带直流母线的充电器充电，等蓄电池转为浮充状态后，再把蓄电池和对应的充电器转为正常运行方式。直流母线并列的操作方法1.检查准备并列两段母线的联络开关在断开位置。2.检查准备并列的两段母线没有同时存在不同极性接地报警。3.检查准备并列两段母线的电压差小于其额定电压的5%。4.合上准备并列两段母线的联络开关。5.检查并列后的环流在正常范围，无异常报警信号。6.将欲退出运行的充电器或蓄电池对应的充电器直流输出开关和蓄电池的输出开关断开。直流系统接地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,造成事故扩大直流系统接地直流系统接地处理（1）直流系统发生一点接地后，如再发生另一点接地将可能造成保护误动、拒动，设备控制失灵。发现直流系统接地后应及时处理，处理方法如下：1.就地测量直流母线正、负母对地电压是否正常，以确定是哪一极接地，或是误报警；2.若测量后确认存在接地，在就地绝缘监控装置的液晶屏上查询接地极性是否正确，并记录接地电阻值，尽快通知维修处理。直流系统接地处理（2）3.在就地绝缘监控装置上查询有无回路接地报警。如果没有回路接地报警，则可能是母线或直流模块部分发生接地故障，此时应禁止任何人在直流回路上进行与查找接地无关的工作；如果有回路接地报警，则记录报警的回路号，并做以下