直流系統(tǒng)異常與事故處理11

1、授課標(biāo)題授課人主要內(nèi)容主要內(nèi)容單擊添加標(biāo)題單擊添加標(biāo)題直流系統(tǒng)故障處理直流系統(tǒng)故障處理直流系統(tǒng)常見故障直流系統(tǒng)常見故障蓄電池組直流操作系統(tǒng)蓄電池組直流操作系統(tǒng)操作電源概述操作電源概述 操作電源主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：v操作電源概述操作電源概述v蓄電池組直流操作系統(tǒng)蓄電池組直流操作系統(tǒng)v硅整流電容儲(chǔ)能裝置直流系統(tǒng)硅整流電容儲(chǔ)能裝置直流系統(tǒng)v復(fù)式整流裝置直流系統(tǒng)復(fù)式整流裝置直流系統(tǒng)v直流系統(tǒng)的絕緣監(jiān)察與電壓監(jiān)察裝置直流系統(tǒng)的絕緣監(jiān)察與電壓監(jiān)察裝置操作電源概述概述v發(fā)電廠及變電所中各種電氣設(shè)備的操作、控制、保護(hù)、信號(hào)及自動(dòng)裝置，都需要有可靠的供電電源，由于這種電源特別重要，所以一般都專門設(shè)置，通常又稱其

2、為操作電源。大中型發(fā)電廠及變電所主要采用直流操作電源。一、對(duì)操作電源的基本要求一、對(duì)操作電源的基本要求v（1）應(yīng)保證供電的可靠性：最好裝設(shè)獨(dú)立的直流操作電源，以免交流系統(tǒng)故障而影響操作電源的正常供電。v（2）具備足夠的容量：滿足全廠（所）事故停電時(shí)，直流電源負(fù)荷、最大沖擊負(fù)荷及1h事故照明等用電需要；且能保證直流母線電壓在規(guī)定的額定值（正常運(yùn)行時(shí)，操作電源母線電壓波動(dòng)范圍小于5額定值；事故時(shí)操作電源母線電壓不低于90額定值；失去浮充電源后，在最大負(fù)載下的直流電壓不低于80額定值），波紋系數(shù)小于5。v（3）滿足經(jīng)濟(jì)和實(shí)用的要求：要求其使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)工作量小、投資省、占地面積小、噪聲干擾小等。v

3、二、操作電源的種類v直流操作電源（以下簡(jiǎn)稱直流電源）又分為獨(dú)立電源和非獨(dú)立電源兩種。所謂獨(dú)立電源是指不受外界影響的固定電源，如蓄電池組直流電源；非獨(dú)立電源有復(fù)式整流和硅整流電容儲(chǔ)能直流操作電源等。其電壓等級(jí)分為220V、110V、48V、24V等。v1蓄電池直流電源系統(tǒng)v蓄電池是一種可多次充電使用的化學(xué)電源，由多節(jié)蓄電池組成一定電壓的蓄電池組，作為與電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)無(wú)關(guān)的獨(dú)立可靠的直流操作電源，即使發(fā)電廠或變電所交流系統(tǒng)全部停電，仍能在一段時(shí)間內(nèi)可靠地給部分重要設(shè)備供電，是最穩(wěn)定、最可靠的直流電源。v2電源變換式直流電源系統(tǒng)v電源變換式直流電源系統(tǒng)，是由220V交流電源經(jīng)可控整流變?yōu)?8V直流

4、電源，供全廠48V操作用電并對(duì)蓄電池進(jìn)行浮充電；同時(shí)可經(jīng)逆變裝置將直流電源變?yōu)榻涣麟娫?，再整流?20V直流電源的多功能新型獨(dú)立電源，在中、小型變電所中得到廣泛應(yīng)用。v3復(fù)式整流直流電源系統(tǒng) v在正常運(yùn)行狀態(tài)下，由廠用變壓器經(jīng)整流取得直流220V電源；在事故狀態(tài)下，由電流互感器的二次短路電流，通過(guò)鐵磁諧振穩(wěn)壓器變?yōu)榻涣麟妷?，、?jīng)整流作為事故電源，供保護(hù)裝置、斷路器跳閘等重要負(fù)荷在緊急狀況下使用。復(fù)式整流直流電源依靠系統(tǒng)的交流電源，屬非獨(dú)立的直流電源。v4硅整流電容儲(chǔ)能直流電源系統(tǒng)v硅整流電容儲(chǔ)能直流電源由硅整流設(shè)備和電容器組組成。在正常運(yùn)行時(shí)，廠用交流電源經(jīng)硅整流設(shè)備變?yōu)橹绷麟娫矗鳛槿珡S的操

5、作電源并向電容器充電。在事故情況下，將電容器儲(chǔ)存的電能向重要負(fù)荷（繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和斷路器跳閘回路）放（供）電，以確保繼電保護(hù)及斷路器可靠動(dòng)作。v 三、直流負(fù)載的分類v 發(fā)電廠及變電站的直流負(fù)載，按其用電特性的不同分為經(jīng)常負(fù)載、事故負(fù)載和沖擊負(fù)載三類。v 1經(jīng)常負(fù)載v 經(jīng)常負(fù)載指在所有運(yùn)行狀態(tài)下由直流電源不間斷供電的負(fù)載。它包括：v （1）經(jīng)常帶電的直流繼電器、信號(hào)燈、位置指示器；v （2）經(jīng)常點(diǎn)亮的直流照明燈；v （3）經(jīng)常投入運(yùn)行的逆變電源等。v 一般來(lái)說(shuō)，經(jīng)常負(fù)載在總的直流負(fù)載中所占的比重是比較小的。v 2事故負(fù)載v 事故負(fù)載指正常運(yùn)行由交流電源供電，當(dāng)廠（站）自用交流電源消失后由直流

6、電源供電的負(fù)載。它一般包括有：事故照明、汽機(jī)潤(rùn)滑油泵、發(fā)電機(jī)氫冷密封油泵及載波通訊備用電源等。v 3沖擊負(fù)載v 沖擊負(fù)載是指直流電源承受的短時(shí)最大電流，它包括斷路器合閘時(shí)的沖擊電流和當(dāng)時(shí)所承受的其它負(fù)載電流（經(jīng)常負(fù)載與事故負(fù)載）。v 上述三種負(fù)載是選擇直流電源的主要依據(jù)。蓄電池組直流電源系統(tǒng)蓄電池組直流電源系統(tǒng)v蓄電池組直流電源系統(tǒng)是電力系統(tǒng)首選的獨(dú)立操作電源系統(tǒng)，它電壓平穩(wěn)、容量大、供電可靠，適用于各種直流負(fù)荷。雖然蓄電池還具有價(jià)格貴等缺點(diǎn)，但目前大中型發(fā)電廠中仍廣泛采用蓄電池組直流電源系統(tǒng)。v一、蓄電池概述v1蓄電池的分類v按電極材料和電解液的不同，蓄電池可分為酸性蓄電池和堿性蓄電池兩種。

7、蓄電池組直流電源系統(tǒng)蓄電池組直流電源系統(tǒng)v（1）酸性蓄電池。傳統(tǒng)的老式蓄電池都是酸性蓄電池，其電解液是2737的硫酸水溶液，電極是以二氧化鉛（PbO2）為正極板和鉛（Pb）為負(fù)極板的特制絨狀鉛板，所以又稱為鉛酸蓄電池。此種蓄電池容量大、沖擊放電電流大、端電壓也相對(duì)較高（2.15V）；但其壽命較短（一般為810年）、占地面積大、充電時(shí)會(huì)逸出有害的硫酸氣體、維護(hù)工作量大。蓄電池組直流電源系統(tǒng)蓄電池組直流電源系統(tǒng)v新型鉛酸蓄電池保留了原有鉛酸蓄電池容量大的優(yōu)點(diǎn)，其放電過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)也不變（充電后期正極板析出氧氣，負(fù)極板析出氫氣）。由于其中采用了無(wú)銻合金，提高了負(fù)極析氫過(guò)電位，抑制了氫氣的析出；采用特

8、制安全閥，使電池保持一定內(nèi)壓；采用超細(xì)玻璃纖維隔板，并在隔板中預(yù)留氣體通道，使正極產(chǎn)生的氧氣沿氣道傳遞至負(fù)極，在負(fù)極析氫前發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成水，實(shí)現(xiàn)氧氫循環(huán)復(fù)合，達(dá)到氫體內(nèi)部自我吸收，可以實(shí)現(xiàn)蓄電池密封，不需維護(hù)。因此，這種新型蓄電池在電力系統(tǒng)中正逐步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。蓄電池組直流電源系統(tǒng)蓄電池組直流電源系統(tǒng)v（2）堿性蓄電池。鎘鎳堿性蓄電池是近20年發(fā)展起來(lái)的高可靠、免維護(hù)型新產(chǎn)品。其電解液是20的氫氧化鉀（KOH）水溶液，電極用氫氧化鎳Ni（0H）3作正極，用鎘（Cd）作負(fù)極時(shí)叫鎘鎳蓄電池，用鐵（Fe）作負(fù)極時(shí)叫鐵鎳蓄電池。此種蓄電池體積小、容量大、使用壽命長(zhǎng)（可達(dá)20年左右），端電壓為1.3

9、5V，無(wú)有害氣體污染。在發(fā)電廠和變電所中已有廣泛應(yīng)用。v2蓄電池的容量及放電率v蓄電池的容量（Q）)是蓄電池蓄電能力的重要標(biāo)志。容量Q是指定的放電條件（溫度放電電流、終止電壓）下所放出的電量稱為蓄電池的容量，單位用Ah（安培小時(shí)）表示。v蓄電池放電至終止電壓的時(shí)間稱放電率，單位為h（小時(shí)）。v蓄電池的容量一般分為額定容量和實(shí)際容量?jī)煞N。額定容量是指充足電的蓄電池在額定容量是指充足電的蓄電池在25時(shí)，以時(shí)，以10h放放電率放出的電能。電率放出的電能。vQN=INtNv式中 QN 蓄電池的額定容量，Ah；v IN 額定放電電流，即10小時(shí)放電率的放電電流，A；v tN 放電至終止電壓的時(shí)間，一般為

10、10h。v 蓄電池的實(shí)際容量與極板的面積、電解液的密度、放電電流的大小、充電程度及環(huán)境溫度等有關(guān)，因此實(shí)際容量為v Q=Itv 式中 Q 蓄電池的容量，Ah；v I 非10小時(shí)率的放電電流，A；v t 放電時(shí)間，h。v 電池的放電率是指放電至終止電壓的快慢。采用不同的放電率，其蓄電池的容量是不同的，鉛酸蓄電池規(guī)定以10h放電率為標(biāo)準(zhǔn)放電率。當(dāng)以10h放電率放電到終止電壓的容量約是以1h放電率放電到終止電壓時(shí)容量的2倍。v 二、蓄電池直流系統(tǒng)的運(yùn)行方式v 在發(fā)電廠和變電所中，蓄電池直流系統(tǒng)的運(yùn)行方式有兩種，即充電放電運(yùn)行方式和浮充電運(yùn)行方式。目前，多數(shù)直流系統(tǒng)都采用浮充電運(yùn)行方式。v 1充電放電

11、運(yùn)行方式v 充電放電運(yùn)行方式就是將充好電的蓄電池組接在直流母線上對(duì)直流負(fù)荷供電，同時(shí)斷開充電裝置。當(dāng)蓄電池放電到其容量的7580時(shí)，為保證直流供電系統(tǒng)的可靠性，即自行停止放電，準(zhǔn)備充電，改由已充好電的另一組蓄電池供電。v 2浮充電運(yùn)行方式v 浮充電運(yùn)行方式就是將充好電的蓄電池組與浮充電整流器并聯(lián)工作，平時(shí)由整流器供給直流負(fù)荷用電，并以不大的電流向蓄電池組浮充電（以補(bǔ)充電池因有漏電而使其電壓下降的缺陷），使蓄電池處于滿充電狀態(tài)。浮充電運(yùn)行的蓄電池組能承擔(dān)短時(shí)沖擊負(fù)荷（如斷路器合閘電流）和事故負(fù)荷。v蓄電池按浮充電方式運(yùn)行，相對(duì)充電放電方式而言大大減少了充電次數(shù)。除由于交流系統(tǒng)或浮充電整流器U2發(fā)

12、生故障，蓄電池轉(zhuǎn)入放電狀態(tài)運(yùn)行后，需要進(jìn)行正常充電外，平時(shí)每個(gè)月只進(jìn)行一次充電，每三個(gè)月進(jìn)行次核對(duì)性放電，放出額定容量的5060，終期電壓達(dá)到1.9V為止；或進(jìn)行全容量放電，放電至終止電壓(1.751.8V)為止。放電完了，應(yīng)進(jìn)行一次均衡充電(或稱過(guò)充電)，這是為了避免由于浮充電流控制的不準(zhǔn)確，造成硫酸鉛沉淀在極板上，影響蓄電池的輸出容量和降低其使用壽命。直流系統(tǒng)常見故障：直流系統(tǒng)常見故障：v 交流配電單元可能出現(xiàn)的故障有：輸入電壓過(guò)高、過(guò)低、缺相、無(wú)電壓輸出、自動(dòng)空氣開關(guān)跳閘、防雷損壞等。v 交流配電單元出現(xiàn)故障時(shí)，充電柜自身有聲光報(bào)警外，監(jiān)控模塊能同時(shí)顯示故障類別，運(yùn)行人員可根據(jù)提示的信息

13、進(jìn)行維護(hù)。運(yùn)行人員可把充電柜上部小門的故障報(bào)警/消音開關(guān)打到故障報(bào)警/消音開關(guān)“消音”，關(guān)掉告警聲，故障排除后，故障指示燈滅，蜂鳴器可發(fā)聲提示故障已排除，再把故障報(bào)警/消音開關(guān)打到“報(bào)警”，以便對(duì)下一次故障進(jìn)行報(bào)警。v 雷雨季節(jié)，要經(jīng)常檢查防雷回路，保證防雷器與防雷地可靠連接。觀察防雷器的窗口，呈綠色時(shí)，表示防雷器正常，呈紅色時(shí)，表示防雷器已損壞，要立即更換。直流熔斷器配置原則直流熔斷器配置原則v1.信號(hào)回路由專用熔斷器供電，不得與其它回路混用。v2.對(duì)一組保護(hù)裝置控制多組斷路器應(yīng)注意：（1）每一斷路器的操作回路應(yīng)分別由專用 直流熔斷器供電； （2）保護(hù)裝置的直流回路由另一組直流熔斷器供電。直

14、流熔斷器配置原則直流熔斷器配置原則v3.有兩組跳閘線圈的斷路器，其每一跳閘回 路應(yīng)分別由專用直流熔斷器供電。v4.有兩套縱聯(lián)保護(hù)的線路，每一套的直流回路應(yīng)分別由專用直流熔斷器供電；后備保護(hù)的直流回路可由另一組專用直流熔斷器供電，也可適當(dāng)?shù)胤峙涞角皟山M直流供電回路。v5.只有一套縱聯(lián)保護(hù)和一套后備保護(hù)的線路，直流回路應(yīng)分別由專用直流熔斷器供電。機(jī)柜通信常見故障解決辦法：機(jī)柜通信常見故障解決辦法：vA監(jiān)控單元設(shè)置的口號(hào)或地址不對(duì)，重新設(shè)置地址即可。vB通訊線錯(cuò)誤或通訊線有斷路現(xiàn)象，更換或修改通訊線即可。vC監(jiān)控單元的通訊口有問題，換另外的串口進(jìn)行通訊。直流系統(tǒng)事故處理：直流系統(tǒng)事故處理：正常情況下

15、直流電源突然消失的處理：v1 值班員應(yīng)立即匯報(bào)值長(zhǎng)，聽候處理(包括對(duì)可能誤動(dòng)的保護(hù)采取緊急措施等)。v2 迅速對(duì)蓄電池、充電裝置及有關(guān)直流熔斷器進(jìn)行檢查，排除故障。v3 處理不好時(shí)，立即匯報(bào)分管領(lǐng)導(dǎo)，省調(diào)管轄設(shè)備的保護(hù)裝置失電還應(yīng)匯報(bào)調(diào)度。v4 在未處理好之前，應(yīng)對(duì)站內(nèi)設(shè)備加強(qiáng)監(jiān)視。v5 直流電源恢復(fù)正常后，應(yīng)立即匯報(bào)，聽候處理（包括解除對(duì)可能誤動(dòng)的保護(hù)采取的緊急措施等）。正常倒閘操作中的直流電源中斷的處理：正常倒閘操作中的直流電源中斷的處理：v1 立即停止操作，判明故障性質(zhì)和范圍（是部分回路直流中斷還是全站直流中斷），并立即匯報(bào)，聽候處理。v2 迅速檢查，查明原因，排除故障。v3 處理不好時(shí)

16、，立即匯報(bào)主管領(lǐng)導(dǎo)。v4 未處理好之前，應(yīng)對(duì)站內(nèi)設(shè)備加強(qiáng)監(jiān)視。v5 直流電源恢復(fù)正常后，立即匯報(bào)調(diào)度，聽候處理。故障設(shè)備的保護(hù)電源中斷的處理故障設(shè)備的保護(hù)電源中斷的處理 事故發(fā)生時(shí),若故障設(shè)備的保護(hù)電源中斷，繼電保護(hù)自動(dòng)裝置無(wú)法動(dòng)作切除故障，應(yīng)該執(zhí)行：v1 迅速手動(dòng)執(zhí)行，即手動(dòng)拉開應(yīng)跳開關(guān)，切除故障點(diǎn)。v2 將事故簡(jiǎn)況及已采取的緊急措施立即匯報(bào)當(dāng)值調(diào)度和分管領(lǐng)導(dǎo)。v3 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及保護(hù)電源進(jìn)行檢查。v4 將事故具體情況及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備檢查情況詳細(xì)匯報(bào)當(dāng)值調(diào)度，聽候處理。v5 處理不好時(shí)，立即匯報(bào)并轉(zhuǎn)檢修。故障設(shè)備的保護(hù)電源、控制電源全部中斷的故障設(shè)備的保護(hù)電源、控制電源全部中斷的事故處理事故處理v若

17、條件允許，應(yīng)立即采取現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)跳閘的方式切除故障點(diǎn)。v若情況緊急，可采取立即拉開上一級(jí)開關(guān)的方式切除故障點(diǎn)。 v立即將事故情況及采取的緊急措施匯報(bào)當(dāng)值調(diào)度和領(lǐng)導(dǎo)。 v對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及直流電源進(jìn)行檢查，排除故障。 v將事故具體情況及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備檢查情況，詳細(xì)匯報(bào)聽候處理 。全站直流電源中斷的處理全站直流電源中斷的處理vA.迅速采取現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)跳閘的方式切除故障點(diǎn)。 vB將事故情況及已采取的緊急措施簡(jiǎn)要匯報(bào)當(dāng)值調(diào)度和分管領(lǐng)導(dǎo)。 vC.對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及直流電源進(jìn)行檢查。vD. 將事故具體情況及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備檢查情況詳細(xì)匯報(bào)，聽候處理。直流接地尋找及注意事項(xiàng)v如發(fā)生直流接地，首先應(yīng)根據(jù)直流系統(tǒng)接線方式和二次繼保工作情況以及氣

18、候條件來(lái)分析可能接地的范圍。當(dāng)發(fā)生直流接地時(shí)應(yīng)暫停涉及直流二次回路的工作。直流接地故障一般尋找順序直流接地故障一般尋找順序v1 檢查事故照明回路、直流信號(hào)回路；v2 處于熱備用、冷備用的設(shè)備；v3 檢修試驗(yàn)或剛投入的設(shè)備；v4 檢查直流柜、充電設(shè)備和蓄電池；v5 檢查35kV、220kV線路控制回路；v6 母線、主變保護(hù)控制回路；v7 電壓切換回路。尋找接地的注意事項(xiàng)尋找接地的注意事項(xiàng)v1 尋找直流接地，若需切斷調(diào)度管轄設(shè)備的直流電源時(shí)，應(yīng)征得調(diào)度許可后方可進(jìn)行。v2 用拔熔絲法拉回路時(shí)，應(yīng)先拔正極熔絲，后拔負(fù)極熔絲。放上時(shí)順序相反，并且斷開直流回路時(shí)間越短越好，不論該回路接地與否均應(yīng)予以恢復(fù)

19、。v3 檢查交流電壓切換回路，應(yīng)先停用有關(guān)保護(hù)。此工作一般由專業(yè)人員進(jìn)行。v4 尋找接地故障時(shí)，拆動(dòng)的信號(hào)回路接線應(yīng)恢復(fù)正常，并做好記錄。v5 在尋找接地時(shí)，應(yīng)使用高內(nèi)阻的電壓表；v6 在尋找和處理直流故障時(shí)，必須兩人以上進(jìn)行。v7 當(dāng)遇保護(hù)裝置內(nèi)部接地故障時(shí)，應(yīng)請(qǐng)專業(yè)人員處理。v8 直流接地的尋找，運(yùn)行人員只尋找至某單元設(shè)備接地為止。v9 保護(hù)回路，電壓切換回路，在尋找接地故障時(shí)不允許拆線頭。查找直流接地的操作步驟和注意事項(xiàng)有哪些？v（1） 查找接地點(diǎn)禁止使用燈泡尋找的方法； v（2） 用儀表檢查時(shí)，所用儀表的內(nèi)阻不應(yīng)低于 2000/V； v（3） 當(dāng)直流發(fā)生接地時(shí)，禁止在二次回路上工作；v

20、（4） 處理時(shí)不得造成直流短路和另一點(diǎn)接地；v（5） 查找和處理必須由兩人同時(shí)進(jìn)行；v（6） 拉路前應(yīng)采取必要措施，以防止直流失電 可能引起保護(hù)及自動(dòng)裝置誤動(dòng)。直流兩點(diǎn)接地有何后果？說(shuō)明原因。 (1)兩點(diǎn)接地可能造成斷路器誤跳閘； (2)兩點(diǎn)接地可能造成斷路器拒動(dòng)； (3)兩點(diǎn)接地造成熔絲熔斷。用試停方法查找直流接地有時(shí)找不到接地點(diǎn)在哪個(gè)系統(tǒng),可能是什么原因?v當(dāng)直流接地發(fā)生在充電設(shè)備、蓄電池本身當(dāng)直流接地發(fā)生在充電設(shè)備、蓄電池本身和直流母線上時(shí)，用拉路方法是找不到接和直流母線上時(shí)，用拉路方法是找不到接地點(diǎn)的。當(dāng)直流采取環(huán)路供電方式時(shí)，如地點(diǎn)的。當(dāng)直流采取環(huán)路供電方式時(shí)，如不首先斷開環(huán)路也是不能找到接地點(diǎn)的。不首先斷開環(huán)路也是不能找到接地點(diǎn)的。除上述情