直流電源的運(yùn)行與維護(hù)

1、直流電源的運(yùn)行與維護(hù)內(nèi)容簡(jiǎn)介蓄電池的定義與分類蓄電池的基本構(gòu)造蓄電池的性能參數(shù)蓄電池的基本原理蓄電池的維護(hù)蓄電池常見的故障及處理高頻開關(guān)電源的原理與性能直流系統(tǒng)的接線方式直流回路的級(jí)差配合原則直流系統(tǒng)的選擇與設(shè)計(jì)原則微機(jī)絕緣檢測(cè)系統(tǒng)直流接地的危害及處理方法一、蓄電池的定義與分類1.1閥控式鉛酸蓄電池的定義           閥控式鉛酸蓄電池，其基本特點(diǎn)是使用期間不用加水維護(hù)，電池為密封結(jié)構(gòu)，不會(huì)漏酸，也不會(huì)排酸霧，電池蓋子上設(shè)有單向排氣閥（也叫安全閥），該閥的作用是當(dāng)電池內(nèi)部氣體量超過一定值（

2、通常用氣壓值表示），即當(dāng)電池內(nèi)部氣體升高到一定值時(shí)，排氣閥自動(dòng)打開，排出氣體，然后自動(dòng)關(guān)閥，防止空氣進(jìn)入電池內(nèi)部。1.2閥控式鉛酸蓄電池的分類            閥控式鉛酸蓄電池分為AGM（貧液）和GEL（膠體）電池兩種，AGM采用吸附式玻璃纖維棉作隔膜，電解液吸附在極板和隔膜中，貧液設(shè)計(jì)，電池內(nèi)無流動(dòng)的電解液，電池可立放工作，也可以臥放工作;膠體（GEL）采用SiO2作凝固劑，電解液吸附在極板和膠體內(nèi)，一般立放工作。二、蓄電池的基本構(gòu)造2.1蓄電池的構(gòu)造正極板(二氧化鉛.PbO2

3、)-> 活性物質(zhì)負(fù)極板(海綿狀鉛.Pb) -> 活性物質(zhì)電解液(稀硫酸) -> 硫酸(H2SO4) + 水(H2O)電池外殼 隔離板 其它(安全閥.極柱.蓋子等) 三、蓄電池的性能參數(shù)3.1開路電壓      電池在開路狀態(tài)下的端電壓稱為開路電壓。電池的開路電壓等于正極的電極電勢(shì)與負(fù)極電極之差。 13.2工作電壓       工作電壓指電池接負(fù)載后在放電過程中顯示的電壓，又稱放電電壓。3.3容量   電池在一定放電條件下所能給出的電量稱為電池的容量

4、，以符號(hào)C表示。常用單位為安培小時(shí)，簡(jiǎn)稱安時(shí)（AH）。電池的容量可以分為理論容量、額定容量、實(shí)際容量。理論容量指把活性物質(zhì)的質(zhì)量按法拉第定律計(jì)算而得的最高理論值，單位為AH/KG。實(shí)際容量指電池在一定條件下所能輸出的電量。它等于放電電流與放電時(shí)間的乘積，單位為AH，其值小于理論容量。額定容量也叫保證容量，是按照國(guó)家或有關(guān)部門頒布的標(biāo)準(zhǔn)，保證電池在一定的放電條件下應(yīng)該放出的最低限度的容量。三、蓄電池的性能參數(shù)3.4內(nèi)阻  電池內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，極化內(nèi)阻又包括電化學(xué)極化與濃差極化。內(nèi)阻的存在使電池放電的端電壓低于電池電動(dòng)勢(shì)和開路電壓，充電時(shí)端電壓高于電動(dòng)勢(shì)和開路電壓。電池的內(nèi)阻

5、不是常數(shù)，在充放電過程中隨時(shí)間不斷變化，歐姆內(nèi)阻遵循歐姆定律，極化電阻隨電流密度增加而增大，但不是線性關(guān)系，常隨電流密度和溫度在不斷變化。3.5能量   電池的能量是指在一定放電制度下，蓄電池所能給出的電能，通常用瓦時(shí)（WH）表示。   電池的能量分為理論能量和實(shí)際能量。理論能量W里可用理論容量和電動(dòng)勢(shì)（E）的乘積表示，即 W里=C里E   電池的實(shí)際能量為一定放電條件下的實(shí)際容量C實(shí)與平均工作電壓U平的乘積，即 W實(shí)=C平U平四、蓄電池的基本原理41 閥控式鉛酸蓄電池的電化學(xué)反應(yīng)原理閥控式鉛酸蓄電池的電化學(xué)反應(yīng)原理就是充電時(shí)將電能轉(zhuǎn)

6、化為化學(xué)能在電池內(nèi)儲(chǔ)存起來，放電時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能供給外系統(tǒng)。其充電和放電過程是通過電化學(xué)反應(yīng)完成的，充電過程中存在水分解反應(yīng)，當(dāng)正極充電到70%時(shí)，開始析出氧氣，負(fù)極充電到90%時(shí)開始析出氫氣，由于氫氧氣的析出，如果反應(yīng)產(chǎn)生的氣體不能重新復(fù)合得用，電池就會(huì)失水干枯；對(duì)于早期的傳統(tǒng)式鉛酸蓄電池，由于氫氧氣的析出及從電池內(nèi)部逸出，不能進(jìn)行氣體的再?gòu)?fù)合，是需經(jīng)常加酸加水維護(hù)的重要原因；而閥控式鉛酸蓄電池能在電池內(nèi)部對(duì)氧氣再?gòu)?fù)合利用，同時(shí)抑制氫氣的析出，克服了傳統(tǒng)式鉛酸蓄電池的主要缺點(diǎn)。 四、蓄電池的基本原理4.2閥控式鉛酸蓄電池的氧循環(huán)原理閥控式鉛酸蓄電池采用負(fù)極活性物質(zhì)過量設(shè)計(jì)，AGM或GEL

7、電解液吸附系統(tǒng)，正極在充電后期產(chǎn)生的氧氣通過AGM或GEL空隙擴(kuò)散到負(fù)極，與負(fù)極海綿狀鉛發(fā)生反應(yīng)變成水，使負(fù)極處于去極化狀態(tài)或充電不足狀態(tài)，達(dá)不到析氫過電位，所以負(fù)極不會(huì)由于充電而析出氫氣，電池失水量很小，故使用期間不需要加酸加水維護(hù)。    在閥控式鉛酸蓄電池中，負(fù)極起著雙重作用，即在充電末期或過充電時(shí)，一方面極板中的海綿狀鉛與正極產(chǎn)生的O2反應(yīng)而被氧化成一氧化鉛，另一方面是極板中的硫酸鉛又要接受外電路傳輸來的電子進(jìn)行還原反應(yīng)，由硫酸鉛反應(yīng)成海綿狀鉛。   在閥控式鉛酸蓄電池內(nèi)部，氧以兩種方式傳輸；一是溶解在電解液中的方式，即通過在液相中的擴(kuò)

8、散，達(dá)到負(fù)極表面；二是以氣相的形式擴(kuò)散到負(fù)極表面。傳統(tǒng)富液式電池中，氧的傳輸只能依賴于氧在正極區(qū)H2SO4溶液中溶解，然后依 2靠在液相中擴(kuò)散到負(fù)極。如果氧氣呈氣相在電極間直接通過開放的通道移動(dòng)，那么氧的遷移速率就比單靠液相中擴(kuò)散大的多。充電末期正極析出氧氣，在正極附近有輕微的過壓，而負(fù)極化合了氧，產(chǎn)生一輕微真空，于是正、負(fù)間的壓差將推動(dòng)氣相氧經(jīng)過電極間的通道向負(fù)極移動(dòng)。閥控式鉛酸蓄電池的設(shè)計(jì)提供了這種通道，從而使閥控式鉛酸蓄電池在浮充所要求的電壓范圍下工作，而不損失水。四、蓄電池的基本原理4.3化學(xué)反應(yīng)方程式鉛蓄電池內(nèi)的陽極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中，兩極間會(huì)產(chǎn)生2V的

9、電力，這是根據(jù)鉛蓄電池原理，經(jīng)由充放電，則陰陽極及電解液即會(huì)發(fā)生如下的變化：    (陽極)  (電解液)   (陰極) PbO2  +  2H2SO4  +  Pb  ->  PbSO4 + 2H2O + PbSO4   (放電反應(yīng)) (二氧化鉛) (硫酸) (海綿狀鉛)    (陽極)    (電解液)  (陰極)PbSO4  +  2H2O   +

10、0; PbSO4 -> PbO2 + 2H2SO4 + Pb  (充電反應(yīng)) (硫酸鉛)  (水)      (硫酸鉛) 五、蓄電池的維護(hù)5.1 名詞術(shù)語5.1初充電新的蓄電池在交付使用前，為完全達(dá)到荷電狀態(tài)所進(jìn)行的第一次充電，初充電的工作程序應(yīng)參照制造廠家說明書進(jìn)行。5.2恒流充電充電電流在充電電壓范圍內(nèi)維持在恒定值的充電。5.3均衡充電為補(bǔ)償蓄電池在使用過程中產(chǎn)生的電壓不均勻現(xiàn)象，使其恢復(fù)到規(guī)定范圍內(nèi)而進(jìn)行的充電。5.4恒流限壓充電先以恒流方式進(jìn)行充電，當(dāng)蓄電池端電壓上升到限壓值時(shí)，充電裝置自動(dòng)轉(zhuǎn)換為恒壓充電，直到

11、充電完畢。5.5浮充電在充電裝置的直流輸出端始終并接蓄電池和負(fù)載，以恒壓充電方式進(jìn)行。正常運(yùn)行時(shí)，充電裝置在承擔(dān)經(jīng)常性負(fù)荷的同時(shí)向蓄電池補(bǔ)充充電，以補(bǔ)償蓄電池的自放電，使蓄電池組以滿容量的狀態(tài)處于備用。五、蓄電池的維護(hù)5.1 名詞術(shù)語5.6補(bǔ)充充電蓄電池在存放中，由于自放電，容量逐漸減少，甚至損壞，按廠家說明書，需定期進(jìn)行的充電。5.7恒流放電蓄電池放電過程中，放電電流始終保持不變，直放到規(guī)定的終止電壓為止。 35.8終止電壓為防止蓄電池出現(xiàn)過放電的現(xiàn)象，以致造成極板損傷，所規(guī)定的放電的最低電壓值。5.9 全核對(duì)性放電在正常運(yùn)行中的蓄電池組，為了檢驗(yàn)其實(shí)際容量，將蓄電池組脫離運(yùn)行，以規(guī)定的放電

12、電流進(jìn)行恒流放電，只要其中一個(gè)單體蓄電池放到終止電壓，就停止放電，考核其容量。五、蓄電池的運(yùn)行與維護(hù)1.閥控蓄電池組的運(yùn)行方式及監(jiān)視a)閥控蓄電池分類      目前主要分貧液式和膠體式兩類。b)運(yùn)行方式及監(jiān)視       閥控蓄電池組在運(yùn)行中以浮充電方式運(yùn)行，浮充電壓宜控制為（2.232.28）V*N、均衡充電電壓宜控制為（2.302.35）V*N，在運(yùn)行中主要監(jiān)視蓄電池的端電壓值，浮充電流值，每只蓄電池的電壓值、蓄電池組及直流母線的對(duì)地電阻值和絕緣狀態(tài)。5.2閥控蓄電池組的運(yùn)行維護(hù)

13、 五、蓄電池的運(yùn)行與維護(hù)1.恒流限壓充電   采用I10電流進(jìn)行充電，當(dāng)蓄電池組端電壓上升到限壓值時(shí)，自動(dòng)或手動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)為恒壓充電。2.恒壓充電  在（2.302.35）V*N的恒壓充電下，I10充電電流逐漸減小，當(dāng)充電電流減小至0.1I10電流時(shí)，充電裝置的倒計(jì)時(shí)開始啟動(dòng)，當(dāng)整定的倒計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，充電裝置將自動(dòng)或手動(dòng)地轉(zhuǎn)換為正常的浮充電運(yùn)行，浮充電壓值宜控制為（2.232.28）V*N。補(bǔ)充充電為了彌補(bǔ)運(yùn)行中因浮充電流不當(dāng)造成的欠充，補(bǔ)償不了閥控蓄電池組自放電和爬電漏電所造成蓄電池組的虧損，根據(jù)需要設(shè)定時(shí)間（一般為3個(gè)月）充電裝置自動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)行一次恒流限壓充電恒壓充電

14、浮充電，使蓄電池組隨時(shí)具有滿容量，確保運(yùn)行安全可靠。5.3閥控蓄電池的充放電程序 五、蓄電池的運(yùn)行與維護(hù)5.4閥控蓄電池的核對(duì)性放電 長(zhǎng)期使用限壓限流的浮充電運(yùn)行方式或只限壓不限流的運(yùn)行方式，無法判斷閥控蓄電池的現(xiàn)有容量，內(nèi)部是否失水或干裂。只有通過核對(duì)性放電，才能找出蓄電池存在的問題。a)一組閥控蓄電池       變電站只有一組電池，不能退出運(yùn)行、也不能做全核對(duì)性放電，只能用I10電流恒流放出額定容量的50%，在放電過程中，蓄電池組單電壓不得低于2V*N.放電后應(yīng)立即用I10電流進(jìn)行恒流限壓充電恒壓充電浮充電，反復(fù)放充（23）此，

15、蓄電池組容量可到恢復(fù)，蓄電池存在的缺陷也能找出和處理。若有備用閥控蓄電池組臨時(shí)代用，該組閥控蓄電池可做全核對(duì)性放電。 4b)兩組閥控蓄電池       變電站若有兩組蓄電池，可先對(duì)其中一組蓄電池組進(jìn)行全核對(duì)性放電，用I10電流恒流放電，當(dāng)蓄電池組端電壓下降1.8V*N時(shí)，停止放電，隔1小時(shí)后，再用I10電流進(jìn)行恒流限壓充電恒壓充電浮充電，反復(fù)放電（23）此，蓄電池存在的問題也能查出，容量也能得到恢復(fù)。若經(jīng)過3次全核對(duì)性放充電，蓄電池組容量達(dá)不到額定容量的80%時(shí)，可認(rèn)為此組蓄電池組閥控蓄電池使用年限已到，應(yīng)立即匯報(bào)有關(guān)部門。新安裝或大

16、修后的閥控蓄電池組，應(yīng)進(jìn)行全核對(duì)性放電試驗(yàn)，以后每隔2年進(jìn)行一次核對(duì)性試驗(yàn)，運(yùn)行了6年以后的蓄電池，應(yīng)每年做一次放電試驗(yàn)。 五、蓄電池的運(yùn)行與維護(hù)5.5閥控蓄電池核對(duì)性放電周期 5.6閥控蓄電池的運(yùn)行維護(hù) 1.閥控蓄電池在運(yùn)行中的電壓偏差及放電終止電壓偏差應(yīng)符合下表規(guī)定。            閥控蓄電池在運(yùn)行電壓偏差值及放充電終止電壓值的規(guī)定閥控式密封鉛酸蓄電池 標(biāo) 稱 電 壓 2 6 12運(yùn)行中的電壓偏差 ±0.05

17、60;±0.15 ±0.3開路電壓最大最小差值 0.03 0.04 0.06放電終止電壓值 1.8 5.4 10.58五、蓄電池的運(yùn)行與維護(hù)2.變電站值班人員在巡視中應(yīng)檢查蓄電池的單體電壓值，連接片有無松動(dòng)和腐蝕現(xiàn)象，殼體有無滲漏和變形，極柱與安全閥周圍是否有酸霧溢出，絕緣電阻是否下降，蓄電池組溫度是否過高等。對(duì)于閥控蓄電池，變電站每月測(cè)量一次蓄電池端電壓，并做好記錄。    3.備用擱置的蓄電池，每個(gè)月由檢修維護(hù)人員進(jìn)行一次補(bǔ)充充電。   4.閥控蓄電池

18、的溫度補(bǔ)償系數(shù)受環(huán)境影響，基準(zhǔn)溫度為25度，每下降1度，單體2V閥控蓄電池浮充電壓應(yīng)提高35mV。   5.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，應(yīng)由檢修維護(hù)人員定期對(duì)蓄電池組作外殼清潔工作。 六、蓄電池常見的故障及處理閥控蓄電池殼體異常。造成原因：充電電流過大，充電電壓超過了2.4V*N，內(nèi)部有短路或局部放電、溫升超標(biāo)、閥控失靈。處理方法：減小充電電流，降低充電電壓，檢查安全安全閥是否堵死。運(yùn)行中浮充電壓正常，但一放電，電壓很快下降到終止電壓。原因是蓄電池內(nèi)部失水干竭，電解物質(zhì)變質(zhì)。處理方法是更換蓄電池。七、高頻電源的原理與性能7.1高頻整流模塊的工作原理 一.主回路電路 

19、0;   高頻開關(guān)整流模塊的主回路電路包括EMI濾波、全橋整流、無源PFC、高頻逆變、隔離變壓器、高頻整流和LC濾波，各部分的主要功能如下:1.輸入EMI濾波：濾波交流電網(wǎng)中其他設(shè)備產(chǎn)生的尖峰電壓干擾分量，給模塊提供干凈的交流輸入電源；阻斷整流模塊產(chǎn)生的高頻干擾反向傳輸污染電網(wǎng)。 52.交流全波整流:利用三相整流橋直接將電壓變換為脈動(dòng)直流電。3.無源PFC校正：采用無源的LC器件將所得的300HZ脈動(dòng)直流電轉(zhuǎn)換成平滑的直流電，在串連電抗器的電感量足夠大的情況下，能起到很好的無源功率因數(shù)校正作用，使交流輸入功率因數(shù)接近0.95。七、高頻電源的原理與性能7.1高頻整流模塊的工作

20、原理 4.高頻逆變：采用MOSFET或IGBT開關(guān)器件，將輸入直流電變換為脈沖寬度可調(diào)的高頻交流脈沖波。5.高頻變壓器：將高頻交流脈沖隔離、耦合輸出，實(shí)現(xiàn)交流輸入與直流輸出的電氣隔離和功率傳輸。由于采用了高頻交流脈沖傳輸技術(shù)，因此變壓器的體積較小、重量 較輕。6.輸出高頻整流：采用快恢復(fù)二極管，將高頻交流脈沖波變換為高頻脈動(dòng)直流電。7.輸出LC濾波：采用無源的LC器件，將整流所得的高頻脈動(dòng)直流電變換成平滑的直流輸出。7.2開關(guān)電源基本組成七、高頻電源的原理與性能7.3直流變換器DC-DC變換器是開關(guān)電源的核心部分。它通過功率開關(guān)管的開斷，將直流電壓變?yōu)槊}沖狀的交流電壓，此交流電壓通過高頻變壓器

21、隔離并可變換成任意大小的交流電壓，再經(jīng)過二極管進(jìn)行二次整流與電容、電感平滑后變?yōu)橹绷鬏敵鲭妷??？刂齐娐穼⑤敵鲭妷旱囊徊糠趾突鶞?zhǔn)電壓進(jìn)行比較，來控制開關(guān)管的通斷時(shí)間，從而調(diào)整輸出直流電壓。八、直流系統(tǒng)的接線方式1. 220kV及以上變電站應(yīng)滿足兩組蓄電池、兩臺(tái)高頻開關(guān)電源或三臺(tái)相控充電裝置的配置要求。2. 110kV變電站應(yīng)滿足一組蓄電池、一臺(tái)高頻開關(guān)電源或兩臺(tái)相控充電裝置的配置要求。部分重要110kV變電站可配置兩組蓄電池、兩臺(tái)高頻開關(guān)電源或三臺(tái)相控充電裝置。3. 220kV及以上變電站直流母線應(yīng)采用單母線接線方式，每組蓄電池和充電裝置分別接于一段母線上，兩段母線之間應(yīng)設(shè)聯(lián)絡(luò)電器。4. 對(duì)于具

22、有雙重化控制和保護(hù)回路要求雙電源供電的負(fù)荷，應(yīng)采用兩段母線，兩回直流電源應(yīng)來自不同蓄電池組。5.應(yīng)根據(jù)直流負(fù)荷重要性及負(fù)荷大小合理布置饋線屏出線。6. 直流環(huán)網(wǎng)回路中刀開關(guān)應(yīng)不裝設(shè)保護(hù)器。注意：變電站直流饋線屏上的1QS1,2QS1應(yīng)放在1-2位置，不應(yīng)該放在1-3位置 九、直流回路的級(jí)差配合9.1直流回路保護(hù)器 配合原則直流回路應(yīng)使用保護(hù)器，直流回路嚴(yán)禁使用交流空氣斷路器。直流系統(tǒng)保護(hù)器應(yīng)分級(jí)配置，上下級(jí)熔體應(yīng)滿足選擇性配合要求,一般變電站保護(hù)器分為三級(jí)。1  第一級(jí)為蓄電池保護(hù)器。2  第二級(jí)為直流屏上的操作控制、合閘、信號(hào)、及其它回路的保護(hù)器。3  第三級(jí)為

23、各單元的操作控制回路保護(hù)器，各操作機(jī)構(gòu)的合閘回路保護(hù)器或儲(chǔ)能電機(jī)回路保護(hù)器。9.2直流系統(tǒng)熔斷器（空氣開關(guān)）的配置原則 1  熔斷器和空氣開關(guān)的額定電壓應(yīng)大于或等于回路的額定電壓。 62  控制、信號(hào)、保護(hù)回路保護(hù)器的額定電流應(yīng)按二次回路最大負(fù)荷電流選擇。3  對(duì)于斷路器的電磁合閘回路，保護(hù)器的額定電流按0.250.3倍額定合閘電流配置。4  對(duì)于直流電機(jī)回路，需考慮躲過電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的情況，熔件額定電流應(yīng)為Ie=Iqd/K。其中Iqd為電機(jī)啟動(dòng)電流，K為配合系數(shù)取3。5  對(duì)于有些合閘回路，如端子箱和開關(guān)機(jī)構(gòu)箱中均有保護(hù)器時(shí)，應(yīng)屬同一保護(hù)級(jí)別

24、，按額定電流小的計(jì)算。6  對(duì)于斷路器操作機(jī)構(gòu)中的跳合閘回路空氣開關(guān)，應(yīng)和操作回路的保護(hù)器同等對(duì)待。7  對(duì)非綜自站的保護(hù)，有些保護(hù)裝置上有空氣斷路器，應(yīng)和操作回路的保護(hù)器同等對(duì)待。9.3直流保護(hù)器的配合原則 1當(dāng)空氣斷路器和熔斷器串聯(lián)作為保護(hù)電器時(shí)，應(yīng)按下列配合：1.1  熔斷器裝設(shè)在斷路器上一級(jí)時(shí)，熔斷器額定電流應(yīng)為空氣斷路器額定電流的2倍及以上；1.2 空氣斷路器裝設(shè)在熔斷器上一級(jí)時(shí)，空氣斷路器額定電流應(yīng)為熔斷器額定電流的4倍及以上。2  當(dāng)熔斷器和熔斷器之間配合時(shí)，上一級(jí)熔斷器的額定電流應(yīng)為下一級(jí)熔斷器的額定電流的2倍及以上。3  當(dāng)空

25、氣斷路器和空氣斷路器之間配合時(shí)，上一級(jí)空氣斷路器的額定電流和下一級(jí)空氣斷路器應(yīng)差2-3級(jí)。4  直流回路必須保證操作回路的選擇性，盡量滿足合閘（儲(chǔ)能）回路的選擇性。5直流保護(hù)器選型5.1  直流系統(tǒng)應(yīng)選用直流空氣斷路器，嚴(yán)禁熔斷器和空氣斷路器混用。5.2  空氣斷路器型號(hào)要一致，優(yōu)先采用帶時(shí)間特性的空氣斷路器 十、直流系統(tǒng)設(shè)備的選擇與設(shè)計(jì)原則10.1蓄電池的個(gè)數(shù)選擇 a) 不設(shè)置硅降壓裝置的系統(tǒng)，蓄電池的個(gè)數(shù)按單體電池正常的浮充電壓值和直流母線電壓為1.05倍直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓值來確定：      

26、0;              N=1.05Un/Uf        分別效驗(yàn)均衡充電時(shí)Nuj1.1Un，事故放電末期Num0.85Un或0.87Un。 b) 設(shè)置有硅降壓裝置的系統(tǒng)，蓄電池的個(gè)數(shù)按單體電池正常的浮充電壓值和直流母線電壓為1.10倍直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓值來確定：         

27、0;           N=1.10Un/Uf        分別效驗(yàn)均衡充電時(shí)Nuj1.15Un，事故放電末期Num0.875Un。        式中：N-蓄電池個(gè)數(shù)；              Un-直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓；&#

28、160;             Uf-單只蓄電池浮充電壓；              Uj-單只蓄電池均衡充電充電壓；              Um-單只蓄電池放電末期電壓。10.2蓄電池組電壓 1.單體蓄電池的浮充

29、電壓應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)廠家的推薦值選取，一般可按下列數(shù)據(jù)：        閥控式鉛酸蓄電池的單體浮充電壓值取2.23V2.27V。 72. 蓄電池均衡充電電壓       單體蓄電池的均衡充電電壓應(yīng)根據(jù)直流系統(tǒng)中直流母線允許的最高電壓值和蓄電池的個(gè)數(shù)來確定，一般可按下列數(shù)據(jù)：       閥控式鉛酸蓄電池的單體均衡充電電壓值取2.33V或2.35V。3. 蓄電池放電終止電壓   

30、60;   單體蓄電池的放電終止電壓值應(yīng)根據(jù)直流系統(tǒng)中蓄電池組出口端電壓允許的最低電壓值和蓄電池的個(gè)數(shù)來確定，一般可按下列數(shù)據(jù)：       a) 系統(tǒng)不設(shè)置硅降壓裝置、采用單只2V的蓄電池，其放電終止電壓值為：對(duì)于閥控式鉛酸蓄電池， 控制負(fù)荷專用蓄電池取1.80V或1.83V；動(dòng)力負(fù)荷專用或動(dòng)力負(fù)荷與控制負(fù)荷合并供電的蓄電池組取1.85V或1.87V。       b)系統(tǒng)設(shè)置硅降壓裝置、采用單只2V、6V或12V的閥控式鉛酸蓄電池組，其單體放電終止電壓

31、取1.80V。10.3直流斷路器 電力操作電源用直流專用斷路器分?jǐn)嗄芰笤?kA以上，有些場(chǎng)合甚至要求在20kA以上。選擇斷路器應(yīng)保證在直流負(fù)荷側(cè)故障時(shí)相應(yīng)支路可靠分?jǐn)?，其容量與直流屏上、下級(jí)開關(guān)相匹配，以保證開關(guān)動(dòng)作的選擇性。    下面，我們以一套兩組充電機(jī)兩組蓄電池直流系統(tǒng)為例，將直流電源中各級(jí)斷路器額定電流選擇做詳細(xì)說明。10.3直流斷路器ZK1充電裝置輸出回路斷路器斷路器額定電流按充電裝置額定輸出電流選擇，即InKkIm   Im充電裝置輸出電流，A；Kk可靠系數(shù)，一般取1.2-1.3。ZK6電磁操作機(jī)構(gòu)的合閘回路斷路器InKc2

32、Ic1In直流斷路器額定電流，A；Kc2配合系數(shù)，取0.3；Ic1斷路器電磁操作機(jī)構(gòu)合閘電流，A。說明：電磁操作機(jī)構(gòu)合閘回路直流斷路器的額定電流按0.3倍額定合閘電流選擇，一是考慮到電磁操作機(jī)構(gòu)的合閘時(shí)間很短，約幾十毫秒，發(fā)熱不是問題，且斷路器瞬時(shí)脫扣電流一般為710In，在正常的合閘電流時(shí)，取0.3Ic1斷路器不會(huì)保護(hù)脫扣；二是可以降低保護(hù)的整定電流，提高可靠性。例如，某一合閘回路電流150A，則我們可以選擇額定電流為45A60A的微型斷路器作為其回路開關(guān)使用。十、直流系統(tǒng)設(shè)備的選擇與設(shè)計(jì)原則10.3直流斷路器ZK2  蓄電池出口回路斷路器1，斷路器額定電流按蓄電池的1h放電率電流

33、選擇。InI1hI1h蓄電池1h放電率電流，A，閥控鉛酸蓄電池取5.5I10，中倍率鎘鎳電池取7.0I10，高倍率鎘鎳電池可取20.0I5； 82，按保護(hù)動(dòng)作選擇性條件，即額定電流應(yīng)大于直流饋線中斷路器額定電流最大的一臺(tái)來選擇，則In>Kc4In.maxIn.max直流系統(tǒng)饋線中直流斷路器最大的額定電流，A；Kc4配合系數(shù)，一般可取2.0，必要時(shí)取3.0。取以上二種情況中電流最大者為斷路器額定電流，并應(yīng)滿足蓄電池出口回路短路時(shí)靈敏系數(shù)的要求。同時(shí)還應(yīng)按事故初期（1min）沖擊放電電流校驗(yàn)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。十、直流系統(tǒng)設(shè)備的選擇與設(shè)計(jì)原則10.3直流斷路器ZK3  直流母線分段斷路器

34、可采用隔離開關(guān)或保護(hù)斷路器InKbIbIb較大電流的母線段上全部負(fù)荷的工作電流之和Kb同時(shí)系數(shù)，取0.50.6關(guān)于兩組蓄電池兩段母線分段開關(guān)或母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)設(shè)計(jì)選擇的說明：說明：母線分段斷路器也稱母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)目前有兩種接線形式，見(a),(b)。DL/5044-95原設(shè)計(jì)規(guī)程中要求2組蓄電池系統(tǒng)I、II段母線為了防止兩組蓄電池并列，兩段母線必須加裝機(jī)械連鎖裝置以防止兩組蓄電池并列。即上圖中(b)接線方式。新版DL/5044-2004電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程關(guān)于直流母線分段斷路器的相關(guān)條文說明如下：2組蓄電池的直流系統(tǒng)，應(yīng)滿足在運(yùn)行中二段母線切換時(shí)不中斷供電的要求。切換工程中允許2組蓄電池短時(shí)

35、并聯(lián)運(yùn)行。即上圖（a）接線方式。條文說明：2組蓄電池正常時(shí)應(yīng)是分列運(yùn)行，考慮到定期充、放電試驗(yàn)要求，為了轉(zhuǎn)移直流負(fù)荷，需要短時(shí)并聯(lián)運(yùn)行，在2組蓄電池電壓相差不大，而且時(shí)間很短，對(duì)蓄電池沒有大的危害是允許的。ZK7  直流饋線分柜進(jìn)線電源回路斷路器額定電流nKcIcIc饋線分屏上所有負(fù)荷；Kc同時(shí)系數(shù)，取0.8。ZK4  蓄電池放電回路斷路器In1.101.30I10I10鉛酸蓄電池10h率放電電流，A。10.4直流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 1直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓按下列要求確定：     a) 專供控制負(fù)荷的直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓宜用110V。 

36、    b) 專供動(dòng)力負(fù)荷的直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓宜用220V。     c) 對(duì)控制負(fù)荷與動(dòng)力負(fù)荷合并供電的直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓宜用220V。2 直流系統(tǒng)在正常浮充運(yùn)行情況下，直流母線電壓應(yīng)為直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的105。        9注：浮充運(yùn)行的具體電壓值由工程確定的蓄電池類型和個(gè)數(shù)決定。3 直流系統(tǒng)在均衡充電運(yùn)行情況下，其直流母線電壓應(yīng)滿足如下要求：     a) 專供控制負(fù)荷的直流系統(tǒng)，應(yīng)不高于直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的11

37、0。     b) 專供動(dòng)力負(fù)荷的直流系統(tǒng)，應(yīng)不高于直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的112.5。     c) 對(duì)控制與動(dòng)力負(fù)荷合并供電的直流系統(tǒng)，應(yīng)不高于直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的110。4 直流系統(tǒng)在事故放電情況下，其蓄電池組出口端電壓應(yīng)滿足如下要求：     a) 專供控制負(fù)荷的直流系統(tǒng)，應(yīng)不低于直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的85。     b) 專供動(dòng)力負(fù)荷的直流系統(tǒng)，應(yīng)不低于直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的87.5。     c) 對(duì)

38、控制負(fù)荷與動(dòng)力負(fù)荷合并供電的直流系統(tǒng)，應(yīng)不低于直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的87.5。5 對(duì)設(shè)置硅堆降壓裝置，控制負(fù)荷與動(dòng)力負(fù)荷混合供電的直流系統(tǒng)：     a) 正常浮充運(yùn)行情況下，控制母線電壓應(yīng)不高于直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的105，動(dòng)力母線電壓應(yīng)不高于直流直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的110。     b) 均衡充電運(yùn)行情況下，控制母線電壓應(yīng)不高于直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的110，動(dòng)力母線電壓應(yīng)不高于直流直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的115。     c) 事故放電運(yùn)行情況下，其蓄電池組出口端電壓應(yīng)不低于直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓

39、的87.5。二.蓄電池組1  蓄電池型式：     a)  大型和中型發(fā)電廠、220KV及以上變電所和直流輸電換流站采用防酸式鉛酸蓄電池或閥控式鉛酸蓄電池。     b)  小型發(fā)電廠、110KV及以下變電所采用閥控式鉛酸蓄電池。     c)  閥控式鉛酸蓄電池的容量為100AH以上時(shí)，宜選用單只電池為2V的產(chǎn)品；蓄電池的容量為100AH以下時(shí)，可選用單只電壓為6V或12V地產(chǎn)品。十、直流系統(tǒng)設(shè)備的選擇與設(shè)計(jì)原則蓄電池組數(shù)：a)

40、60; 設(shè)有主控制室的發(fā)電廠，當(dāng)機(jī)組總?cè)萘繛?00MW及以上時(shí)，應(yīng)裝設(shè)2組蓄電池。其他情況下可裝設(shè)1組蓄電池。b)  容量為200MW以下機(jī)組的發(fā)電廠，當(dāng)采用單元控制室的控制方式時(shí)，每臺(tái)機(jī)組可裝設(shè)1組蓄電池（控制負(fù)荷和動(dòng)力負(fù)荷合并供電）。c)  容量為200MW級(jí)機(jī)組的發(fā)電廠，當(dāng)升高電壓為220KV及以下時(shí)，每臺(tái)機(jī)組可裝設(shè)1組蓄電池（控制負(fù)荷于動(dòng)力負(fù)荷合并供電）或2組蓄電池（控制負(fù)荷與動(dòng)力負(fù)荷分別供電）。d)  容量為300MW級(jí)機(jī)組的發(fā)電廠，每臺(tái)機(jī)組宜裝設(shè)3組蓄電池,其中2組對(duì)控制負(fù)荷供電，另1組對(duì)動(dòng)力負(fù)荷供電，或裝設(shè)2組蓄電池（控制負(fù)荷于動(dòng)力負(fù)荷合并供電）。e

41、)  容量為600MW級(jí)機(jī)組的發(fā)電廠，每臺(tái)機(jī)組應(yīng)裝設(shè)3組蓄電池,其中2組對(duì)控制負(fù)荷供電，另1組對(duì)動(dòng)力負(fù)荷供電。十、直流系統(tǒng)設(shè)備的選擇與設(shè)計(jì)原則f)  小型供熱發(fā)電廠、燃油發(fā)電廠、燃?xì)獍l(fā)電廠和垃圾發(fā)電廠，根據(jù)需要可裝設(shè)1組或2組蓄電池。 10g)  當(dāng)發(fā)電廠網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中包括有220KV及以上電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)獨(dú)立裝設(shè)不少于2組蓄電池對(duì)控制負(fù)荷和動(dòng)力負(fù)荷供電。當(dāng)設(shè)有繼電保護(hù)裝置小室時(shí)，可將蓄電池組分散裝設(shè)。其它情況的網(wǎng)絡(luò)控制室可裝設(shè)1組蓄電池。h)  220KV750KV的變電所，應(yīng)裝設(shè)不少于2組蓄電池對(duì)控制負(fù)荷和動(dòng)力負(fù)荷。當(dāng)設(shè)有繼電保護(hù)裝置小室時(shí)，可將蓄電池

42、組分散裝設(shè)。i)  直流輸電換流站，站用蓄電池可裝設(shè)2組，極用蓄電池每極可裝設(shè)2組。j)  110KV及以下變電所宜裝設(shè)1組蓄電池，對(duì)于重要的110KV變電所也可裝設(shè)2組蓄電池。k)  控制和信號(hào)系統(tǒng)的直流電源電壓為48V及以上時(shí)，宜采用DC/DC變換器，或獨(dú)立裝設(shè)2組蓄電池。三.  充電裝置1  充電裝置型式：高頻開關(guān)整流器。2  整流器組數(shù)：      a)  1組蓄電池的直流系統(tǒng)，宜配置1組整流器，也可以配置2組相同容量的整流器。   &#

43、160;  b)  2組蓄電池的直流系統(tǒng)，宜配置2組整流器，也可以配置3組相同容量的整流器。四.  接線方式1  母線接線方式a)  1組蓄電池的直流系統(tǒng)，采用單母線接線或單母線分段接線方式。b)  2組組蓄電池的直流系統(tǒng)，應(yīng)采用二段單母線接線方式，蓄電池組分別接于不同母線段上。二段直流母線之間母線設(shè)置聯(lián)絡(luò)開關(guān)電器，且滿足在運(yùn)行中二段直流母線切換時(shí)不中斷供電的要求。兩段直流母線切換過程中允許兩組蓄電池短時(shí)并聯(lián)運(yùn)行。五.信號(hào)     a) 充電裝置的交流輸入回路裝設(shè)電源監(jiān)視模塊，當(dāng)交流電源失壓或缺

44、相時(shí)，應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)到微機(jī)監(jiān)控單元。     b) 充電裝置的交流輸入回路裝設(shè)防雷器監(jiān)視模塊，當(dāng)防雷器失效時(shí)，應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)到微機(jī)監(jiān)控單元。     c) 充電裝置的整流模塊在交流輸入電壓過高或過低、直流輸出過壓或過流及溫度過高保護(hù)時(shí)，應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)到微機(jī)監(jiān)控單元。     d) 充電裝置直流輸出回路和蓄電池組出口回路的熔斷器熔斷或斷路器跳閘時(shí)，應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)到微機(jī)監(jiān)控單元。     e) 直流饋電回路的斷路器保護(hù)跳閘時(shí)，應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)到微機(jī)監(jiān)控單元。     f) 對(duì)直流絕緣檢測(cè)裝置，當(dāng)直流母線對(duì)地的絕緣電阻過低時(shí)，應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)到微機(jī)監(jiān)控單元。     g) 對(duì)裝設(shè)硅降壓裝置的系統(tǒng)，當(dāng)降壓硅堆故障時(shí)，應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)到微機(jī)監(jiān)控單元。