直流系統(tǒng)的組成及作用.doc

直流系統(tǒng)的組成及作用 一、二期直流系統(tǒng)組成及運行方式1、直流系統(tǒng)組成1.1 直流系統(tǒng)由220v動力直流和110v控制直流兩個獨立的系統(tǒng)組成。220v直流系統(tǒng)每臺機一段母線，110v直流系統(tǒng)每臺機兩段母線。1.2 220v直流系統(tǒng)每段設(shè)置一套工作充電器，一組蓄電池組。另設(shè)一套切換的備用充電器，兩臺機公用。工作充電器只做為蓄電池正常浮充時使用，備用充電器既可做為蓄電池正常浮充時使用，也可做為蓄電池充、放電時使用。1.3 110v直流系統(tǒng)每段設(shè)置一套工作充電器，一組蓄電池組。每臺機另設(shè)一套可切換的備用充電器，兩段直流系統(tǒng)公用。1.4 220v蓄電池組由104只蓄電池組成，110v蓄電池組由52只蓄電池組成。1.5 每臺機110v直流系統(tǒng)每段設(shè)有雙投母聯(lián)開關(guān)，兩組蓄電池互為備用。1.6 220v直流系統(tǒng)每段設(shè)有雙投母聯(lián)開關(guān)，兩臺機蓄電池組互為備用。2、直流系統(tǒng)運行方式2 1正常運行時，220v、110v蓄電池組自帶本段直流母線運行，蓄電池出口開關(guān)在合位，各段母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)均在“池聯(lián)”位置。工作充電器運行，浮充蓄電池組。2 2直流系統(tǒng)備用充電器處在備用狀態(tài)，備用充電器交流側(cè)開關(guān)在開位，保安段至備用充電器交流電源開關(guān)在合位，交流電源電纜充電備用，備用充電器直流側(cè)各開關(guān)均在開位。2 3110v直流主饋線屏至各直流分屏#1、2電源開關(guān)在合位，在直流分屏處開環(huán)。正常運行時#1直流分屏由#1電源帶；#2直流分屏由#2電源帶。2 4雙電源負(fù)荷，正常為開環(huán)運行，一側(cè)電源電纜充電備用，在就地盤處開環(huán)。2 5蓄電池組因故退出運行時，110v直流母線切換為另一組蓄電池帶，220v直流母線切換為另一臺機組蓄電池帶，該母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)切至“母聯(lián)”位置。2 6正常運行時，110v、220v直流母線電壓維持在(2.23v0.02v)蓄電池只數(shù)。2 7220v和110v直流系統(tǒng)工作充電器故障，投入備用充電器。2 8蓄電池組進行大充、放電時，蓄電池組退出運行，由備用充電器進行大充電。二、充電器的工作原理及操作充電機規(guī)范： 項目 型號gzdw220gzdw110交流輸入相數(shù)三相四線三相四線額定頻率（hz）5010%hz5010%hz額定電壓（v）38020%v38020%v過壓保護(關(guān)機)4565v4565v欠壓報警2805v2805v直流輸出直流系統(tǒng)電壓220110均充方式均衡電壓（v）2.351042.3552電壓調(diào)節(jié)范圍180-32090-160輸出限流105%ie105%ie恒流精度0.5%0.5%浮充方式浮充穩(wěn)壓（v）2.231042.2352自動穩(wěn)壓范圍（v）176-27688-138電流變化范圍10100%ie10100%ie穩(wěn)壓精度0.5%0.5%浮充限流510%ie510%ie充電器充電器是由深圳奧特迅電力設(shè)備有限公司生產(chǎn)的gzdw220/110系列微機控制高頻開關(guān)直流充電器，它是由交流配電單元、充電模塊、直流饋電、集中監(jiān)控單元、絕緣監(jiān)測單元等部分組成。兩路交流輸入經(jīng)交流配電單元選擇其中一路交流輸入提供給充電模塊；充電模塊輸出穩(wěn)定的直流，對蓄電池補充充電和提供控制輸出，為負(fù)載提供正常的工作電流；絕緣監(jiān)測單元可在線監(jiān)測直流母線和各支路的對地絕緣狀況；集中監(jiān)控單元可實現(xiàn)對交流配電單元、充電模塊、直流饋電、絕緣監(jiān)測單元、直流母線和蓄電池等運行參數(shù)的采集與各單元的控制和管理，并可通過遠(yuǎn)程接口接受后臺操作員的監(jiān)測。（一）充電器的工作原理：1、交流配電單元：雙路交流自投回路由交流配電單元和兩個交流接觸器組成。交流配電單元為雙路交流自投的檢測及控制元件，接觸器為執(zhí)行元件。交流配電單元設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān)qk、兩路電源的指示燈和交流故障告警信號輸出的空接點。轉(zhuǎn)換開關(guān)qk有4個檔位，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān)至不同檔位可實現(xiàn)如下功能：“退出”位：兩個交流接觸器均在開位，充電模塊沒有交流輸入?！?交流”和“2交流”位：手動選擇1或2交流投入做為充電機的輸入電源?！盎ネ丁蔽唬寒?dāng)任一路交流故障時，均可自動將另一路交流投入，以保證充電機交流電源的可靠性。交流配電單元還設(shè)有檢測回路，可檢測交流輸入電源的缺相、失壓等故障并發(fā)出報警。在交流電源輸入端設(shè)有防雷保護電路。2、充電模塊：充電模塊采用n1冗余方式供電，即在用n個模塊滿足電池組的充電電流（0.1c10）加上經(jīng)常性負(fù)荷電流的基礎(chǔ)上，增加一個備用模塊。備用模塊采用熱備用方式，直接參與正常工作。它具有完善的保護功能，如輸入過壓保護、輸入欠壓報警、輸出過壓保護、過熱保護（大于755關(guān)機報警，溫度正常自動恢復(fù)）、輸出短路保護、防雷保護等。3、直流饋電單元：直流饋電單元是將直流電源通過負(fù)荷開關(guān)送至各用電設(shè)備的配電單元。各回路所用負(fù)荷開關(guān)均選用專用直流斷路器，分?jǐn)嗄芰?ka以上，保證在直流負(fù)荷側(cè)故障時相應(yīng)支路可靠分?jǐn)啵淙萘颗c本系統(tǒng)上、下級開關(guān)相匹配，以保證開關(guān)動作的選擇性。4、絕緣監(jiān)測單元：絕緣監(jiān)測單元用于監(jiān)測直流系統(tǒng)電壓及其絕緣情況，在直流電壓過、欠壓或直流系統(tǒng)絕緣強度降低等異常情況發(fā)出聲光報警，并將對應(yīng)告警信息發(fā)至集中監(jiān)控器。根據(jù)用戶的不同需要，絕緣監(jiān)測儀可配置普通型或帶支路巡檢型。普通型絕緣監(jiān)測儀能檢測直流母線電壓、正負(fù)母線對地電壓、正負(fù)母線對地電阻。當(dāng)電壓過高、過低或絕緣電阻過低時發(fā)出相應(yīng)的告警信號。帶支路巡檢型絕緣檢測儀配有傳感器，分別裝在每回饋線開關(guān)后下部，各饋線開關(guān)的引出線穿過傳感器的中心孔，它監(jiān)測正負(fù)母線的對地電壓和絕緣電阻，當(dāng)正負(fù)直流母線的對地絕緣電阻低于設(shè)定的報警值時，自動啟動支路巡檢功能。支路巡檢采用直流有源ct，不需向母線注入信號。每個ct內(nèi)含cpu，被檢信號直接在ct內(nèi)部轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，由cpu通過串行口上傳至絕緣監(jiān)測儀主機。支路檢測精度高和抗干擾能力強。采用智能型ct，所有支路的漏電流檢測同時進行，支路巡檢速度高。5、監(jiān)控單元：a、交流配電監(jiān)測：1）電源系統(tǒng)的交流輸入設(shè)有交流配電單元，當(dāng)出現(xiàn)交流失電、缺相故障時，通過無源接點將告警信號送監(jiān)控器，監(jiān)控器發(fā)出交流電源故障告警信號。2）當(dāng)系統(tǒng)配有智能交流電壓、電流表時，這些表計能直接顯示交流輸入電壓、電流，并通過串行總線將測量到的數(shù)據(jù)送監(jiān)控器，監(jiān)控器可顯示這些數(shù)據(jù)，并判斷交流輸入是否過壓、欠壓、失電、缺相或三相不平衡，故障時發(fā)出交流電源故障告警信號。b、直流配電監(jiān)測：1）正常情況下電源系統(tǒng)母線電壓、電流表或變送器及蓄電池電壓、電流表這些表計直接顯示母線及蓄電池電壓、電流，并通過串行總線將測量到的數(shù)據(jù)送監(jiān)控器，監(jiān)控器可顯示這些數(shù)據(jù)，判斷母線及蓄電池是否過壓、欠壓，故障時發(fā)出告警信號。2）重要回路（蓄電池、充電機）的熔斷器設(shè)有熔斷器故障附件，故障信號直接送監(jiān)控器，故障時發(fā)出饋線脫扣故障告警信號。3）當(dāng)饋線回路設(shè)有饋線脫扣故障告警觸點時，各脫扣故障告警信號并聯(lián)后送監(jiān)控器，故障時發(fā)出饋線脫扣故障告警信號。4）當(dāng)電源系統(tǒng)配有饋線狀態(tài)監(jiān)測模塊時，饋線狀態(tài)監(jiān)測模塊通過串行總線將測量到的饋線開關(guān)分合狀態(tài)送監(jiān)控器。5）充電機、蓄電池的輸出開關(guān)及母聯(lián)開關(guān)、放電開關(guān)的狀態(tài)可由其輔助接點送給監(jiān)控器，在歷史記錄中顯示和送給后臺。6）重要回路可選配獨立的電壓監(jiān)視器，當(dāng)電壓異常時，可通過空接點發(fā)出報警信號。c、絕緣監(jiān)測：1）當(dāng)電源系統(tǒng)選用監(jiān)控器內(nèi)置接地儀時，可同時監(jiān)測到兩段母線的對地絕緣電阻，并顯示接地電阻值，當(dāng)監(jiān)測到的電阻值小于設(shè)定值時，發(fā)出接地故障告警信號。2）當(dāng)電源系統(tǒng)選用帶支路檢測的接地儀時，接地儀通過rs485數(shù)字通信接口測量到的數(shù)據(jù)送監(jiān)控器，故障時發(fā)出故障告警信號及顯示接地支路號和接地的電阻。d、充電模塊監(jiān)控：充電模塊通過串總線接受監(jiān)控器的監(jiān)控，實時向監(jiān)控器送工作狀態(tài)和工作數(shù)據(jù)，并接受監(jiān)控器的控制。監(jiān)控的功能有：1）遙控充電模塊的開機、關(guān)機及均充、浮充。2）遙測充電模塊的輸出電壓和電流。3）遙信充電模塊的運行狀態(tài)。4）遙調(diào)充電模塊的輸出電壓。e、電池管理：1）可顯示蓄電池電壓和充、放電電流，當(dāng)出現(xiàn)過、欠壓時進行告警。2）設(shè)有溫度變送器測量蓄電池環(huán)境溫度，變送器通過串行總線將測量到的蓄電池環(huán)境溫度送監(jiān)控器，當(dāng)溫度偏離25時，由監(jiān)控器發(fā)出調(diào)壓命令到充電模塊，調(diào)節(jié)充電模塊的輸出電壓，實現(xiàn)浮充電壓溫度補償。3）手動定時均充，可通過監(jiān)控器鍵盤預(yù)先設(shè)置均充電壓、均充時間，然后啟動手動定時均充，監(jiān)控器運行以下程序：以整定的充電電流進行穩(wěn)流充電，當(dāng)電壓逐漸上升到均充電壓整定值時，自動轉(zhuǎn)為穩(wěn)壓充電，定時時間到轉(zhuǎn)為浮充運行。4）自動均充：當(dāng)下述的條件之一成立時，系統(tǒng)自動啟動均充，系統(tǒng)連續(xù)浮充運行超過設(shè)定的時間（可通過監(jiān)控器鍵盤設(shè)置，出廠設(shè)置為三個月）。交流電源故障，蓄電池放電超過十分鐘。自動均充電程序：以整定的充電電流進行穩(wěn)流充電，當(dāng)電壓逐漸上升到均充電壓整定值時，自動轉(zhuǎn)為穩(wěn)壓充電，當(dāng)充電電流小于0.01c10后延時1小時（或設(shè)定值），轉(zhuǎn)為浮充運行。f、通信：設(shè)有rtu接口，監(jiān)控器可通過rtu接口與綜合自動化系統(tǒng)連接，或通過modom口與電話網(wǎng)連接，設(shè)有多種通信規(guī)約（奧特迅規(guī)約、部頒規(guī)約、用戶指定規(guī)約等）。監(jiān)控器統(tǒng)一匯總系統(tǒng)及各功能單元的實時數(shù)據(jù)、故障告警信號和設(shè)置參數(shù)，并完成與上位計算機的通信，實現(xiàn)直流系統(tǒng)的“四遙”功能。g、歷史記錄：能將系統(tǒng)運行過程中一些重要的狀態(tài)、數(shù)據(jù)和時間等信息存儲起來，以備后查，裝置掉電后信息不丟失。最大存儲量為500條，用戶可在計算機后臺隨時瀏覽。在集中監(jiān)控器上可漢字顯示最新的128/28條。（二） 充電器啟動、停止1、啟動前檢查啟動前應(yīng)將所有工作票收回，拆除所有臨時安全措施，現(xiàn)場清潔無遺留物。測交、直流側(cè)絕緣電阻合格，一、二次回路完好。新投運或大修后，應(yīng)有檢修詳細(xì)交代，設(shè)備標(biāo)志齊全。裝置接地線可靠接地。檢查蓄電池出口以及充電器交、直流側(cè)熔斷器完好，容量合適。2、 充電器啟動合上充電器交流輸入開關(guān)，交流電源指示紅燈亮。合上充電器控制、保護熔斷器或開關(guān)。合上電源模塊面板上的空氣開關(guān)和啟動按紐，約5秒鐘，電源模塊面板上的工作指示燈點亮，電源模塊工作，這時電源模塊有輸出，電源模塊的顯示器顯示充電機輸出電壓及電流。合上充電器直流輸出開關(guān)。屏上的電壓表及電流表能正確顯示各部位的電壓及電流，集中監(jiān)控器開始工作并顯示數(shù)據(jù)。合上直流母線側(cè)充電器進線開關(guān)。3、 充電器停止按下充電器停止按鈕。拉開充電器交流輸入開關(guān)，拉開充電器直流輸出開關(guān)。拉開直流母線側(cè)充電器進線開關(guān)。三、蓄電池的形式及主要運行參數(shù)gfm系列閥控式鉛酸蓄電池： 鉛酸蓄電池充電時將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能在電池內(nèi)儲存起來，放電時將化學(xué)能變?yōu)殡娔芄┙o外部系統(tǒng)，正極在充電后期產(chǎn)生的氧氣通過玻璃纖維隔膜擴散到負(fù)極，與負(fù)極海綿狀鉛發(fā)生復(fù)合反應(yīng)，生成水又流回電解液，這樣即減少了氧氣的析出，又使負(fù)極處于去極化狀態(tài)，抵制了負(fù)極上氫氣的析出，而且采用安全閥，當(dāng)電池內(nèi)氣體壓力達(dá)到閥壓力時，氣體會自動釋放，保證了電池的使用安全，并最終實現(xiàn)電池的使用安全。蓄電池規(guī)范：蓄電池類型閥控式密封鉛酸蓄電池閥控式密封鉛酸蓄電池型號gfm2000gfm1000容量(ah)20001000電壓等級(v)23011510h放電率電流(a)200100放電終止單瓶電壓(v/只)1.81.8電瓶數(shù)(只)21042252接帶負(fù)荷ups、直流動力電源、事故照明等控制、保護、信號、測量安裝地點#3、#4機主廠房0米蓄電池室#3、#4機主廠房0米蓄電池室蓄電池充放電操作將i、ii母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)切至“母聯(lián)”位置由檢修人員進行蓄電池放電操作。待放電結(jié)束后，啟動備用充電器，調(diào)整充電電流進行充電。待充電結(jié)束后，停止備用充電器。將i、ii母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)切至“池聯(lián)”位置。正常監(jiān)視、維護、檢查直流母線電壓在(2.23v0.02v)蓄電池組電池數(shù))v范圍內(nèi)。充電器運行正常。充電器內(nèi)各部件無過熱、松動、無異常聲音、異常氣味。蓄電池浮充電壓在穩(wěn)壓精度以內(nèi)，在環(huán)境溫度為25情況下的正常浮充電壓為2.25v/單體，當(dāng)蓄電池室內(nèi)環(huán)境溫度越過33時，直流母線電壓下調(diào)2至3v；當(dāng)蓄電池室內(nèi)環(huán)境溫度低于5時，直流母線電壓上調(diào)2至3v。當(dāng)蓄電池浮充運行時，蓄電池單體電壓不應(yīng)低于2.18v，如單體電壓低于2.18v，則需要進行均充。均充是一般采用恒壓限流進行充電，充電電壓按2.35v/單體（環(huán)境溫度為25）。溫度補償系數(shù)為：-5mv/。充電頻率：一次/年蓄電池遇有下列情況時需進行均充：單體電池浮充電壓低于2.18v。電池放出55%以上的額定容量。擱置不用時間超過三個月。全浮充運行一年以上。電池外殼和極柱溫度正常，極柱、安全閥周圍無滲液和酸霧逸出，電池殼蓋無變形和滲液。蓄電池室內(nèi)溫度在1530之間，不允許長期越過30。蓄電池室內(nèi)清潔、通風(fēng)良好，蓄電池表面無損壞。各連接處應(yīng)緊固，無松動現(xiàn)象。四、直流系統(tǒng)故障處理1、直流系統(tǒng)接地11查找直流系統(tǒng)接地注意事項：查找直流接地應(yīng)兩人進行，一人操作，一人監(jiān)護；若采用瞬停法查找，事先應(yīng)得到有關(guān)人員同意；對瞬停帶有備用電源、發(fā)變組直流、熱控電源時，應(yīng)得到值長同意，并考慮切斷直流后發(fā)生事故的相應(yīng)措施；查找直流接地必須使用高內(nèi)阻電壓表；在斷開每一回路時，無論接地與否應(yīng)立即合上；查找過程中切勿造成另一點接地。12直流系統(tǒng)接地現(xiàn)象主控室“直流母線故障”光字牌報警。絕緣監(jiān)察裝置接地指示燈亮，正、負(fù)對地電壓指示不平衡。crt上有相應(yīng)報警。絕緣監(jiān)察裝置顯示接地回路數(shù)。13直流系統(tǒng)接地處理：確定接地極性及絕緣狀況；依據(jù)絕緣監(jiān)察裝置指示，判斷哪個回路接地。若為110v直流系統(tǒng)，應(yīng)依據(jù)主母線及分電屏絕緣監(jiān)察裝置顯示綜合判斷哪個回路接地；瞬停有故障回路；1