直流系統(tǒng)知識(shí)課件

1、 直流系統(tǒng)的相關(guān)直流系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)知識(shí) 一、直流系統(tǒng)的作用一、直流系統(tǒng)的作用 直流系統(tǒng)是給信號(hào)設(shè)備、保護(hù)、自動(dòng)裝置、事故照直流系統(tǒng)是給信號(hào)設(shè)備、保護(hù)、自動(dòng)裝置、事故照 明、應(yīng)急電源及斷路器分、合閘操作提供直流電源的明、應(yīng)急電源及斷路器分、合閘操作提供直流電源的 電源設(shè)備。直流系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的電源，它不受發(fā)電機(jī)、電源設(shè)備。直流系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的電源，它不受發(fā)電機(jī)、 廠用電及系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，并在外部交流電中斷的廠用電及系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，并在外部交流電中斷的情況下，保證由后備電源情況下，保證由后備電源蓄電池繼續(xù)提供直流電源的蓄電池繼續(xù)提供直流電源的重要設(shè)備。重要設(shè)備。 直流系統(tǒng)的用電負(fù)荷極為重要

2、，對(duì)供電的可靠性要直流系統(tǒng)的用電負(fù)荷極為重要，對(duì)供電的可靠性要求很高。直流系統(tǒng)的可靠性是保障變電站安全運(yùn)行的決求很高。直流系統(tǒng)的可靠性是保障變電站安全運(yùn)行的決定性條件之一。定性條件之一。 控制回路用直流為什么比用交流可靠？控制回路用直流為什么比用交流可靠？ 1、輸出電壓穩(wěn)定。、輸出電壓穩(wěn)定。 2、單個(gè)直流屏有二路交流輸入（自動(dòng)切換），加上、單個(gè)直流屏有二路交流輸入（自動(dòng)切換），加上蓄電池，相當(dāng)于有三個(gè)電源供電。蓄電池，相當(dāng)于有三個(gè)電源供電。 3、假如用交流電源，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障，電壓會(huì)、假如用交流電源，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障，電壓會(huì)因短路而降低，使二次控制電壓也降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因因短路而降低，使二

3、次控制電壓也降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因電壓低而使斷路器跳不開(kāi)！電壓低而使斷路器跳不開(kāi)！ 二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用 1、直流系統(tǒng)的基本概念、直流系統(tǒng)的基本概念 （1）直流母線：直流電源屏內(nèi)的正、負(fù)極主母線。）直流母線：直流電源屏內(nèi)的正、負(fù)極主母線。 （2）合閘母線：直流電源屏內(nèi)供斷路器電磁合閘機(jī)）合閘母線：直流電源屏內(nèi)供斷路器電磁合閘機(jī)構(gòu)等動(dòng)力負(fù)荷的直流母線。構(gòu)等動(dòng)力負(fù)荷的直流母線。 （3）直流饋線：直流饋線屏至直流小母線和直流分）直流饋線：直流饋線屏至直流小母線和直流分電屏的直流電源電纜。電屏的直流電源電纜。 （4）均衡充電：用于均衡單體電池容量的充電方式）均衡充

4、電：用于均衡單體電池容量的充電方式，一般充電電壓較高，常用作快速恢復(fù)電池容量。，一般充電電壓較高，常用作快速恢復(fù)電池容量。 （5）浮充電：保持電池容量的一種充電方法，一般）浮充電：保持電池容量的一種充電方法，一般電壓較低，常用來(lái)平衡電池自放電導(dǎo)致的容量損失，電壓較低，常用來(lái)平衡電池自放電導(dǎo)致的容量損失，也可用來(lái)恢復(fù)電池容量。也可用來(lái)恢復(fù)電池容量。 二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用 （6）正常充電：蓄電池正常的充電過(guò)程，即由均充）正常充電：蓄電池正常的充電過(guò)程，即由均充電轉(zhuǎn)到浮充電的過(guò)程。電轉(zhuǎn)到浮充電的過(guò)程。 （7）定時(shí)均充：為了防止電池處于長(zhǎng)期浮充電狀態(tài)）定時(shí)均

5、充：為了防止電池處于長(zhǎng)期浮充電狀態(tài)可能導(dǎo)致電池單體容量不平衡，而周期性地以較高的可能導(dǎo)致電池單體容量不平衡，而周期性地以較高的電壓對(duì)電池進(jìn)行均衡充電。電壓對(duì)電池進(jìn)行均衡充電。 （8）限流均充：以不超過(guò)電池充電限流點(diǎn)的恒定電）限流均充：以不超過(guò)電池充電限流點(diǎn)的恒定電流對(duì)電池充電。流對(duì)電池充電。 （9）恒壓均充：以恒定的均充電壓對(duì)電池充電。）恒壓均充：以恒定的均充電壓對(duì)電池充電。 合母與控母的區(qū)別合母與控母的區(qū)別 1、控制母線提供持續(xù)的，較小負(fù)荷的直流電源；而、控制母線提供持續(xù)的，較小負(fù)荷的直流電源；而合閘母線提供瞬時(shí)較大的電源。在合閘時(shí)電流較大，合閘母線提供瞬時(shí)較大的電源。在合閘時(shí)電流較大，會(huì)造

6、成母線電壓的短時(shí)下降。會(huì)造成母線電壓的短時(shí)下降。 2、控母電壓一般為、控母電壓一般為220V，合母電壓為，合母電壓為240V。 二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用 2、直流系統(tǒng)的構(gòu)成、直流系統(tǒng)的構(gòu)成 主要由充電屏和蓄電池組成。主要由充電屏和蓄電池組成。 充電屏：充電模塊、交流配電、直流饋電、配電監(jiān)充電屏：充電模塊、交流配電、直流饋電、配電監(jiān)控、監(jiān)控模塊、絕緣檢測(cè)儀、電池監(jiān)測(cè)儀?？亍⒈O(jiān)控模塊、絕緣檢測(cè)儀、電池監(jiān)測(cè)儀。 蓄電池：容器、電解液和正、負(fù)電極。蓄電池：容器、電解液和正、負(fù)電極。 二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用 3、充電屏的各

7、部件的作用、充電屏的各部件的作用 (1) 充電模塊：完成充電模塊：完成AC/DC變換，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最為變換，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最為基本的功能?；镜墓δ?。 (2) 交流配電：將交流電源引入分配給各個(gè)充電交流配電：將交流電源引入分配給各個(gè)充電模塊，擴(kuò)展功能為實(shí)現(xiàn)兩路交流輸入的自動(dòng)切換模塊，擴(kuò)展功能為實(shí)現(xiàn)兩路交流輸入的自動(dòng)切換。 (3) 直流饋電：將直流輸出電源分配到每一路輸直流饋電：將直流輸出電源分配到每一路輸出。出。 (4) 配電監(jiān)控：將系統(tǒng)的交流、直流中的各種模配電監(jiān)控：將系統(tǒng)的交流、直流中的各種模擬量、開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集并處理，同時(shí)提供聲光告擬量、開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集并處理，同時(shí)提供聲光告警警二、直流系統(tǒng)的組成及

8、各部件的作用二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用 (5)監(jiān)控模塊：進(jìn)行系統(tǒng)管理，主要為電池管理和后臺(tái)監(jiān)控模塊：進(jìn)行系統(tǒng)管理，主要為電池管理和后臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)控；對(duì)下級(jí)智能設(shè)備實(shí)施數(shù)據(jù)采集并加以顯示。遠(yuǎn)程監(jiān)控；對(duì)下級(jí)智能設(shè)備實(shí)施數(shù)據(jù)采集并加以顯示。 (6)絕緣監(jiān)測(cè)儀：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)母線和支路的絕緣狀況監(jiān)測(cè)絕緣監(jiān)測(cè)儀：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)母線和支路的絕緣狀況監(jiān)測(cè)，產(chǎn)生告警信號(hào)并上報(bào)數(shù)據(jù)到監(jiān)控模塊，在監(jiān)控模塊顯，產(chǎn)生告警信號(hào)并上報(bào)數(shù)據(jù)到監(jiān)控模塊，在監(jiān)控模塊顯示故障詳細(xì)情況。示故障詳細(xì)情況。 (7)電池監(jiān)測(cè)儀：支持單體電池電壓監(jiān)測(cè)和告警；對(duì)電電池監(jiān)測(cè)儀：支持單體電池電壓監(jiān)測(cè)和告警；對(duì)電池端電壓，充放電電流，電池房溫度及其他參數(shù)做

9、實(shí)時(shí)池端電壓，充放電電流，電池房溫度及其他參數(shù)做實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。在線監(jiān)測(cè)。二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用 二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用 4、蓄電池、蓄電池 （1）作用：）作用： 它既能夠把電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲(chǔ)能起來(lái)，又能它既能夠把電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲(chǔ)能起來(lái)，又能把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芄┙o負(fù)載。把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芄┙o負(fù)載。 （2）分類：）分類： 酸性蓄電池：端電壓高、沖擊電流大，適合于斷酸性蓄電池：端電壓高、沖擊電流大，適合于斷路器合分閘的沖擊負(fù)荷，但其壽命短，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜路器合分閘的沖擊負(fù)荷，但其壽命短，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜 堿性蓄電池：體積

10、小、受命長(zhǎng)，維護(hù)方便，但事堿性蓄電池：體積小、受命長(zhǎng)，維護(hù)方便，但事故時(shí)放電電流較小。故時(shí)放電電流較小。 二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用 （3）工作原理：）工作原理： 蓄電池的正負(fù)極板插在電解液中時(shí)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，蓄電池的正負(fù)極板插在電解液中時(shí)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由于正負(fù)極板材料不同，電位也不同，會(huì)產(chǎn)生電位差由于正負(fù)極板材料不同，電位也不同，會(huì)產(chǎn)生電位差。在外電路沒(méi)有接通時(shí)，正負(fù)極板之間的電位是蓄電。在外電路沒(méi)有接通時(shí)，正負(fù)極板之間的電位是蓄電池的電勢(shì)，在外電路與負(fù)載接通時(shí)，有電流流過(guò)負(fù)載池的電勢(shì)，在外電路與負(fù)載接通時(shí)，有電流流過(guò)負(fù)載，既蓄電池向負(fù)載放電。當(dāng)蓄電池

11、放電后將負(fù)載斷開(kāi)，既蓄電池向負(fù)載放電。當(dāng)蓄電池放電后將負(fù)載斷開(kāi)，使其與直流電源相連。當(dāng)電源電壓高于蓄電池的端，使其與直流電源相連。當(dāng)電源電壓高于蓄電池的端電壓時(shí)，就把電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)。如此循環(huán)電壓時(shí)，就把電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)。如此循環(huán)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)為直流負(fù)荷供電的目的。進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)為直流負(fù)荷供電的目的。 三、直流母線的接線方式三、直流母線的接線方式 1、直流系統(tǒng)運(yùn)行的一般規(guī)定：、直流系統(tǒng)運(yùn)行的一般規(guī)定： （1 1）、每段直流饋線母線、每段直流饋線母線要有要有蓄電池供電。蓄電池供電。 （2 2）、充電機(jī)不能并列運(yùn)行。、充電機(jī)不能并列運(yùn)行。 （3 3）、正常情況下，母聯(lián)開(kāi)關(guān)應(yīng)在斷開(kāi)位置。、正

12、常情況下，母聯(lián)開(kāi)關(guān)應(yīng)在斷開(kāi)位置。 （4 4）、絕緣檢查裝置、電壓檢查裝置始終在運(yùn)行、絕緣檢查裝置、電壓檢查裝置始終在運(yùn)行狀態(tài)。狀態(tài)。 （5 5）、投入充電機(jī)時(shí)先從交流再到直流。停電時(shí)、投入充電機(jī)時(shí)先從交流再到直流。停電時(shí)順序相反。順序相反。 （6 6）、母線并列時(shí)首先斷開(kāi)一臺(tái)充電機(jī)，投入母）、母線并列時(shí)首先斷開(kāi)一臺(tái)充電機(jī)，投入母聯(lián)開(kāi)關(guān)，在斷開(kāi)檢修蓄電池。聯(lián)開(kāi)關(guān)，在斷開(kāi)檢修蓄電池。 （7 7）、母線由并列轉(zhuǎn)入分段時(shí)首先合上檢修蓄電）、母線由并列轉(zhuǎn)入分段時(shí)首先合上檢修蓄電池，斷開(kāi)母聯(lián)開(kāi)關(guān)，再投入充電機(jī)。池，斷開(kāi)母聯(lián)開(kāi)關(guān)，再投入充電機(jī)。 三、直流母線的接線方式三、直流母線的接線方式 2、直流母線接線

13、方式舉例直流母線接線方式舉例 三、直流母線的接線方式三、直流母線的接線方式 （1）、正常運(yùn)行方式：、正常運(yùn)行方式：1#充電機(jī)經(jīng)充電機(jī)經(jīng)QK1供直流母線代蓄電池供直流母線代蓄電池1運(yùn)行，直流母線經(jīng)運(yùn)行，直流母線經(jīng)QK2和降壓硅堆供和降壓硅堆供1段直流饋線母線運(yùn)行段直流饋線母線運(yùn)行（同理（同理2#充電機(jī)），充電機(jī)），QK5、QK6在斷開(kāi)位置。在斷開(kāi)位置。 （2）、）、1#充電機(jī)短時(shí)間檢修：斷開(kāi)充電機(jī)短時(shí)間檢修：斷開(kāi)QK1，蓄電池，蓄電池1處于放電處于放電狀態(tài)。送電時(shí)合上狀態(tài)。送電時(shí)合上QK1。 （3）、）、1#充電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間檢修：斷開(kāi)充電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間檢修：斷開(kāi)QK1，合上，合上QK5或或QK6；送電時(shí)斷

14、開(kāi)送電時(shí)斷開(kāi)QK5和和QK6，合上，合上QK1。 三、直流母線的接線方式三、直流母線的接線方式 （4）、蓄電池）、蓄電池1檢修：斷開(kāi)檢修：斷開(kāi)QK1，合上，合上QK5或或QK6，斷開(kāi)蓄電池?cái)嚅_(kāi)蓄電池1保險(xiǎn)。合上蓄電池保險(xiǎn)。合上蓄電池1保險(xiǎn)，斷開(kāi)保險(xiǎn)，斷開(kāi)QK5和和QK6，合上，合上QK1。 四、四、直流系統(tǒng)接地直流系統(tǒng)接地 1、接地原因分析：、接地原因分析： （1）、設(shè)備損壞造成；）、設(shè)備損壞造成； （2）、氣候原因如下雨等，導(dǎo)致室外直流系統(tǒng)）、氣候原因如下雨等，導(dǎo)致室外直流系統(tǒng)絕緣下降，從而導(dǎo)致接地。絕緣下降，從而導(dǎo)致接地。 （3）、因工作人員疏忽造成的接地。）、因工作人員疏忽造成的接地。

15、（4）、）、 小動(dòng)物爬入或小金屬零件掉落在元件上小動(dòng)物爬入或小金屬零件掉落在元件上造成直流接地故障。造成直流接地故障。 四、四、直流系統(tǒng)接地直流系統(tǒng)接地 2、直流接地的危害、直流接地的危害 直流接地故障中直流接地故障中,危害較大的是兩點(diǎn)接地危害較大的是兩點(diǎn)接地,可能可能 造成嚴(yán)重后果。一點(diǎn)接地可能造成保護(hù)及自動(dòng)裝置造成嚴(yán)重后果。一點(diǎn)接地可能造成保護(hù)及自動(dòng)裝置 誤動(dòng)或者拒動(dòng)誤動(dòng)或者拒動(dòng);而兩點(diǎn)接地而兩點(diǎn)接地,除可能造成繼電保護(hù)、除可能造成繼電保護(hù)、 信號(hào)、自動(dòng)裝置誤動(dòng)或拒動(dòng)外信號(hào)、自動(dòng)裝置誤動(dòng)或拒動(dòng)外,還可能造成直流保險(xiǎn)還可能造成直流保險(xiǎn) 熔斷熔斷,使保護(hù)及自動(dòng)裝置、控制回路失去電源使保護(hù)及自動(dòng)

16、裝置、控制回路失去電源,在復(fù)在復(fù) 雜保護(hù)回路中同極兩點(diǎn)接地雜保護(hù)回路中同極兩點(diǎn)接地,還可能將某些繼電器還可能將某些繼電器 短接短接,不能動(dòng)作跳閘不能動(dòng)作跳閘,致使越級(jí)跳閘致使越級(jí)跳閘,造成事故擴(kuò)大造成事故擴(kuò)大 四、四、直流系統(tǒng)接地直流系統(tǒng)接地 四、四、直流系統(tǒng)接地直流系統(tǒng)接地 （1）、）、A、B 兩點(diǎn)發(fā)生直流接地時(shí)兩點(diǎn)發(fā)生直流接地時(shí),相當(dāng)于將相當(dāng)于將KA1、KA2接點(diǎn)短接接點(diǎn)短接,從而使從而使KM誤動(dòng)作跳閘。誤動(dòng)作跳閘。A、C兩點(diǎn)接地兩點(diǎn)接地時(shí)時(shí),則則KM接點(diǎn)被短接而誤動(dòng)作跳閘。接點(diǎn)被短接而誤動(dòng)作跳閘。A、D兩點(diǎn)兩點(diǎn), F、D兩點(diǎn)接地兩點(diǎn)接地,同樣都能造成開(kāi)關(guān)誤跳閘。同樣都能造成開(kāi)關(guān)誤跳閘。

17、（2）、接地點(diǎn)發(fā)生在）、接地點(diǎn)發(fā)生在B、E兩點(diǎn)，兩點(diǎn)，D、E兩點(diǎn)或兩點(diǎn)或C、E兩點(diǎn)，斷路器可能造成拒動(dòng)。兩點(diǎn)，斷路器可能造成拒動(dòng)。 （3）、接地點(diǎn)發(fā)生在）、接地點(diǎn)發(fā)生在A、E兩點(diǎn)，引起熔絲熔斷。兩點(diǎn)，引起熔絲熔斷。 當(dāng)接地點(diǎn)發(fā)生在當(dāng)接地點(diǎn)發(fā)生在B、E兩點(diǎn)或者兩點(diǎn)或者C、E兩點(diǎn)，保護(hù)動(dòng)作兩點(diǎn)，保護(hù)動(dòng)作時(shí)，不但斷路器拒跳，而且引起熔絲熔斷，燒壞繼電時(shí)，不但斷路器拒跳，而且引起熔絲熔斷，燒壞繼電器觸點(diǎn)的可能。器觸點(diǎn)的可能。 四、四、直流系統(tǒng)接地直流系統(tǒng)接地 3、直流接地查找方法、直流接地查找方法 分清接地故障的極性分清接地故障的極性,分析故障發(fā)生的原因。分析故障發(fā)生的原因。 若站內(nèi)二次回路有工作若站內(nèi)二次回路有工作,或有設(shè)備檢修試驗(yàn)或有設(shè)備檢修試驗(yàn),應(yīng)立即應(yīng)立即停止。拉開(kāi)其工作電源停止。拉開(kāi)其工作電源,看信號(hào)是否消除。看信號(hào)是否消除。 用分網(wǎng)法縮小查找范圍用分網(wǎng)法縮小查找范圍,將直流系統(tǒng)分成幾個(gè)不相聯(lián)將直流系統(tǒng)分成幾個(gè)不相聯(lián)系的部分。不能使保護(hù)失去電源系的部分。不能使保護(hù)失去電源,操作電源盡量用蓄電操作電源盡量用蓄電池帶。池帶。 對(duì)于不太重要的直流負(fù)荷及不能轉(zhuǎn)移的分路對(duì)于不太重要的直流負(fù)荷及不能轉(zhuǎn)移的分路,可可 用用“瞬時(shí)停電瞬時(shí)停電”的方法的方法,檢查該分路中所帶回路有無(wú)檢查該分路中所帶回路有無(wú) 接地故障。接地故障。 對(duì)