直流系统学习总结

直流系统学习总结

1直流系统概述

直流系统是电厂的重要组成部分，承担着为控制、调整、保护、自动装置及事故情况下的泵、照明等设备供电的任务。直流系统的作用尤如人体内的控制神经一样占据着非常重要的地位，对保证发供电设备安全投运和可靠切除起着关键作用。因此，对于直流设备的运行维护要给以足够的重视。保证直流系统的可靠运行。

1.1直流系统分类及组成介绍

直流系统按其作用不同，大体可分为直流电源部分（即直流蓄电池组）、电源充电设备部分（即充电柜、硅整流、直流配电装置）和直流负荷部分。

目前使用的蓄电池主要是阀控式密封免维护铅酸电池。蓄电池组一般是由2V-12V的数节电池以串联方式组成，对应电的电压输出也就是110V或220V。直流屏主要是由机柜、整流模块系统、监控系统、绝缘监测单元、电池巡检单元、开关量检测单元、降压单元及一系列的交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等配电单元组成。

?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。

?监控系统：监控系统是整个直流系统的控制、管理核心，其主要任务是：对系统中各功

能单元和蓄电池进行长期自动监测，获取系统中的各种运行参数和状态，根据测量数据及运行状态及时进行处理，并以此为依据对系统进行控制，实现电源系统的全自动管理，保证其工作的连续性、可靠性和安全性。监控系统目前分为两种：一种是按键型还有一种是触摸屏型。：监控系统提供人机界面操作，实现系统运行参数显示，系统控制操作和系统参数设置。

?绝缘监测单元：直流系统绝缘监测单元是监视直流系统绝缘情况的一种装置，可实时监

测线路对地漏电阻，此数值可根据具体情况设定。当线路对地绝缘降低到设定值时，就会发出告警信号。直流系统绝缘监测单元目前有母线绝缘监测、支路绝缘监测。

?电池巡检单元：电池巡检单元就是对蓄电池在线电压情况巡环检测的一种设备。可以实

时检测到每节蓄电池电压的多少，当哪一节蓄电池电压高过或低过设定时，就会发出告警信号，并能通过监控系统显示出是哪一节蓄电池发生故障。电池巡检单元一般能检测2V-12V的蓄电池和巡环检测1-108节蓄电池。

?开关量检测单元：开关量检测单元是对开关量在线检测及告警干节点输出的一种设备。

比如在整套系统中哪一路断路器发生故障跳闸或者是哪路熔断器熔断后开关量检测单元就会发出告警信号，并能通过监控系统显示出是哪一路断路器发生故障跳闸或者是哪路熔断器熔断。目前开关量检测单元可以采集到1-108路开关量和多路无源干节点告警输出。

?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5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。

1.2直流系统接线方式

1、直流电系统采用动力、控制分开的供电方式，以保证可靠性。每台机组设三组蓄电池，动力220V直流使用一组，控制110V直流使用两组。

2、集控控制直流电系统采用单母线分段接线方式，两段直流母线之间设联络刀闸，并有防止两组蓄电池并列运行的闭锁措施。

3、集控动力直流电系统采用单母线接线方式。两台机的动力直流母线之间设联络刀闸，并有防止两组蓄电池并列运行的闭锁措施。

4 、直流充电器交流电源为两路，互为备用。

图1

图2

图3

图4

图5

5、蓄电池采用浮充电运行方式。

1）直流供电网络采用辐射式和环状相接合的供电方式。

2）控制负荷主要包括电气设备的控制、测量、保护、信号等，还包括热工专业的控制、保护等。

3）动力负荷主要包括直流油泵、交流不停电电源装置、事故照明及厂用电系统的断路器合闸等。

2直流系统正常运行规定：

1、母线电压要求：110V直流母线电压额定值为117V；220V直流母线电压额定值为234V，母线电压的运行范围应该在额定值的±5％。

2、充电器均因故不能使用时，由蓄电池组带正常负荷运行，此时应注意其容量及负荷电流，母线电压不要低于95V，以防蓄电池组过放电。

3、一般情况下，直流母线不允许脱离蓄电池运行。

4、两台充电器不宜长期并列运行，但在工作充电器与备用充电器切换操作时，可遵循先并后停的原则。二期直流系统无备用充电器，不存在此种情况。

5、当两段直流母线切换时，不允许对负荷中断供电。

6、正常运行时，必须保证蓄电池有足够的浮充电流，不得用充电器单独向各个直流工作母线供电。

7、在两组蓄电池均投入系统时，原则上不得将两段母线并列运行。包括不得将同一负载的

A、B两路电源同时合上。两组母线切换操作过程中，允许两组蓄电池短时并列运行，并列时应先检查两段母线所有充电模块均在浮充状态且两段母线电压基本相同。切换后应立即将需停用的蓄电池组退出运行，严禁两组蓄电池长期并列运行。

8、充电器有“手动”，“自动恒压”、“自动恒流”三种方式，可“自动浮充”或“自动均充”。正常运行时应采用“自动恒压”、“浮充”方式运行，对蓄电池组进行浮充电并带负荷运行。正常运行中不得进行方式切换。

9、蓄电池正常检查项目：

1）室内温度可在-10℃~+45℃范围内工作。

2）电池电压及电池电解液面正常,无泄漏。

3）蓄电池室内应干燥、通风良好，照明充足。

4）蓄电池室严禁烟火，严禁携带和存放易燃物品。

5）蓄电池在-30?C和65?C时封口剂无裂纹及溢流。

6）运行期间采用限流恒压法充电。

10、充电器柜运行检查项目：

1）各部清洁良好。

2）充电器柜上的液晶显示屏与实际相符，各显示值正确。

3）各发光二极管指示正确。

4）直流输出电流不超过额定值。

5）充电器柜各元件运行良好不发热。

6）直流系统无接地。

11、充电装置的运行监视

1）运行参数监视

运行人员及专职维护人员，每天对充电装置进行如下检查：三相交流输入电压是否平衡或缺相，运行噪声是否有无异常，各保护信号是否正常，交流输入电压值、直流输出电流值等各表计是否正确，正对地和负对地的绝缘状态是否良好。

2）运行操作

交流电源中断，蓄电池组将不间断的供出直流负荷，若无自动调压装置，应进行手动调压，确保母线电压的稳定，交流电源恢复送电，应立即手动启动或自动启动充电装置装置，对蓄电池组进行恒流限压充电→恒压充电→浮充电（正常运行）。若充电装置内部故障跳闸，应及时启动备用充电装置代替故障充电装置，并及时调整好运行参数。

3）维护检修

运行维护人员每月应对充电装置作一次清洁除尘工作。大修作绝缘试验前，应将电子元件的控制板断开或短接后，才能作绝缘和耐压试验。若控制板工作不正常、应停机取下，换上备用板，启动充电装置，调整好运行参数，投入正常运行。

3直流系统的操作、监视与维护

1、直流系统的运行监视和操作

蓄电池工作时，应检查蓄电池室通风设施是否完好。氢气浓度不应超过1%，蓄电池充放电时通风设施应打开，充放电结束后，通风设施一般再连续运行2H。

正常的蓄电池工作温度应保持在15~25℃之间。蓄电池通常保持持续浮充电状态，除非充电器故障需要放电或放电后再充电。

2、两直流电源并列操作

两直流电源并列操作时两直流电源正、负极必须同名，两直流电源电压必须相等，且需要有专业人员监护或专门的设施。

3、所有双回路供电或有联络线设备的操作原则

所有双回路供电或有联络线设备，当需停一路电源时，可先进行负荷调整，由另一路电源供电。电源切换操作原则是先拉后合，即不允许在负荷侧进行电源并列，只有在母线并联以后，才允许先拉后合。

6KV和0.4KV母线的保护、控制直流电源有工作和备用两路，为了防止直流系统并列运行，正常运行中作如下规定：现场工作和备用直流保险必须合上；直流配电盘上工作直流开关必须合上，备用直流开关则必须断开。

4直流系统故障处理

4.1充电装置的保护及声光报警功能

充电装置应具有过流、过压、欠压、绝缘监测、交流失压、交流缺相等保护及声光报警功能。

保护整定值见下表

4.2

1）现象：报警信号出现，蜂鸣器响。

2）处理：

A）初步判断接地范围，如下雨天室外设备应优先考虑。

B）采用瞬时拉路法进行寻找。

C）短时间拉开某直流开关后，不论接地与否均应立即合入此开关。

D）判断出故障点后，应立即通知检修处理。

E）当直流系统发生接地后，所有该系统内的二次回路的工作均应停止。

F）最后查看保护屏，是否有保护因瞬时停电后闭锁没有恢复，没有恢复时，及时通知保护班。

4.3交流电源失电后处理

1）现象：报警信号出现，显示屏显示“交流输入电压无”，蜂鸣器响。

2）处理：

A）查找失电原因，尽快恢复送电。

B）如果短时不能恢复，监视放电电流。放电电流与时间的关系如下：

C

图6直流系统图