变电站直流系统知识
变电站直流系统讲解
蓄电池：阀控式密封铅酸蓄 电池
■ 该蓄电池组运行过程中充电方式通常有三种： ■ （1）初充电 ■ （2）浮充电 ■ （3）均衡充电
■ （1）初充电：
■ 新安装的蓄电池或大修中更换的蓄电池第一次充电， 称为初充电。初充电电流为1.0倍I10（10小时率放 电电流），单体电池充电电压到2.3~2.4V时电压平 衡，电压下降即可投运，即转为浮充运行。
电池巡检单元
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。
■ 蓄电池在充电和放电过程中，端电压的变化很大，放电时，酸性蓄电池 每个蓄电池的端电压由2V下降到1.75-1.8V；充电时则由2.1升高到2.6-2.7。 为了维持直流母线电压的稳定，在充放电过程中必须调整电压。在电力 系统中，多采用端电池调节器，用来调节接到母线上蓄电池的数目，以 维持直流母线的电压。为此，将全部蓄电池分为两部分，一部分固定不 调的基本蓄电池，另一部分是可调的端电池。在充放电过程中，通过改 变段电池的数目，达到维持母线电压基本稳定的目的。
直流系统的用途
■ 广泛应用于水力、火力发电厂，各类变电站 和其它使用直流设备的用户(如发电厂、变电 站、配电站、石化、钢铁、电气化铁路、房地 产等)，为信号设备、保护、自动装置、事故 照明及断路器分、合闸操作提供直流电源，它 也同样广泛的应用于通信部门、计算机房、医 院、矿井、宾馆，以及高层建筑的可靠应急电 源，用途十分广泛。
■ 还有直流系统的心脏是蓄电池，对蓄电池进行 科学的维护是直流系统的核心工作。
直流系统基础知识详解
直流系统基础知识详解一、直流系统的作用1. 直流系统在变电站中为控制、信号、保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。
它还为操作提供可靠的操作电源。
直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保证。
2. 在生产设备发生故障的关键时刻，直流系统故障，特别是全站控制直流消失，必将造成主设备严重损坏或火灾、爆炸、电力系统大面积停电等极其严重的后果和巨大经济损失。
二、直流系统构成的主要部件1. 蓄电池、充电机、直流母线、绝缘监察装置、馈出负荷。
2. 直流系统示意图：3. 组成一个不可分割的整体。
若把蓄电池比喻成身体的心脏，直流回路就是身体中的血管，直流负载是身体的肌肉，而充电装置就是身体的脾脏，它担负这生血和造血的功能4. 直流系统的相关技术措施i. 变电站的交流、直流回路不能公用一条电缆：原因交直流系统是互相独立的直流系统绝缘系统而交流是接地系统，两者公用一条电缆，若两者一旦发生短路会造成直流接地，同时影响两个系统。
交流传入直流后果不堪设想，华北电网就发生类似事故。
造成大面积停电事故。
同时公用电缆会干扰。
ii. 变电站直流系统应使用专用的直流熔断器。
用交流熔断器的直流灭弧性能差iii. 高压开关柜、开关机构箱内的照明和加热器不能使用直流电源iv. 事故照明使用蓄电池时应限制事故照明的容量和使用时间。
三、蓄电池1. 阀控密封铅酸蓄电池的特点（本讲义主要讲解该种蓄电池，以下简称蓄电池）1) 常采贫液式设计（也有胶体式，但使用不多），在正负极板之间预留有气体通道，电池充电过程中，正极上产生的氧气通过隔板顺利到达负极，与负极活性物质反应并还原成水，从而实现了气体再化合；同时板栅的设计，抑制了氢气的析出，达到基本不失水的目的。
在电池的整个使用寿命期间，不用加酸加水2) 电池气密和液密好，使用过程中无酸雾溢出，不腐蚀设备3) 正常浮充使用寿命10年4) 自放电小5) 结构紧凑6) 安全阀：内部气压超过预定值时，安全阀自动开启，释放气体，内部气压降低后安全阀自动闭合，同时防止外部空气进入蓄电池内部2. 蓄电池的作用充电装置与与蓄电池并联工作，蓄电池的外特性较平坦，蓄电池的内阻比充电装置小，再通过大电流时，大部分电流由蓄电池承担，充电装置在由平时很小的输出电流突然需要输出几十乃至几百安的大电流时，相当于是个短路过程，一般充电装置都设有限流保护装置。
变电站直流系统简介
变电站直流系统简介变电站直流系统简介第一章直流及不间断电源系统第一节概述为供给继电保护、控制、信号、计算机监控、事故照明、交流不间断电源等直流负荷，变电站内应设由蓄电池供电的直流系统第二节站内直流母线接线方式简介一、变电所直流系统典型接线变电站常用的直流母线接线方式有单母线分段和双母线两种双母线突出优点在于可在不间断对负荷供电的情况下，查找直流系统接地但双母线刀开关用量大，直流屏内设备拥挤，检查维护不便，新建的-kv变电站多采用单母线分段接线kv变电所直流系统典型接线：kv变电所直流系统典型接线：二、站内直流电压特点的简介：变电所的强电直流电压为：V或V，弱电直流电压为48V 强电直流采用V的优点：1）蓄电池个数少，降低了蓄电池组本身的造价，减少蓄电池室的建筑面积，减少蓄电池组平时的维护量2）对地绝缘的裕度大，减少直流系统接地故障的机率，在一定程度上提高直流系统的可靠性3）直流回路中触点的断开时，对连接回路产生干扰电压，直流用V时，能降低干扰电压幅值4）对人员较安全，减少中间继电器的断线故障强电直流采用V的缺点：1）变电站占地面积大，电缆截面大，给施工带来困难2）一般线路的高频保护的收发信机输出功率大小与直流电压有关，对长线路的保护不利3）交流的V照明电源和V的直流电源无法直接切换，需增加变压器和逆变电源，增加事故照明回路的复杂性4）在站内有大容量直流电动机的情况下，增大电缆截面，增加投资基于技术和经济上的考虑，对于采用集中控制的-kV变电站，强电直流系统的工作电压宜选用V当变电站规模较小或全户内的kV变电所情况下，控制电缆长度较小时，强电直流系统的工作电压宜选用VKV变电所多采用分布式控制方式，二次设备分部控制，在主控室和分控室都设有独立的直流系统控制，电缆的长度大大缩短，变电所的蓄电池组数多这种情况下变电所强电直流系统的工作电压宜选用V三、变电站弱电直流系统的电压：按我国的惯例，变电所弱电系统的工作电压一般采用48V，这一电压等级也符合国际标准第三节直流系统的绝缘监察和电压监察一、提高直流系统直流系统的绝缘水平，直接影响到直流系统乃至变电所的安全运行当变电所的绝缘降低造成接地或极间短路时，将造成严重后果为防止直流系统绝缘水平下降危及安全运行，可采用以下对策：对于直流系统直接连接的二次设备绝缘水平有严格的要求在有条件的情况下，将保护、断路器控制用直流和其他设备用直流分开户外端子箱、操作机构，要采用具有防水、防潮、防尘、密封的结构户外电缆沟及电缆隧道要有良好的排水设施主控室内的控制、保护屏宜采用前后带门的封闭式结构对直流系统的绝缘水平要进行经常性的监视采用V的直流系统二、直流系统的绝缘监察 1．电磁式绝缘监查装置利用电桥原理构成的电磁型直流系统绝缘监查装置的接线如图10-13所示这种装置具有发出绝缘下降的信号和测量绝缘电阻值两种功能2．电子型直流系统绝缘监察装置：电子型直流系统监视装置的原理接线如图10-14所示装置内有低频信号发生器，产生一低频正弦信号家在直流母线与地之间当某一直流馈线回路对地绝缘下降或接地时，低频信号回路沟通，可使信号装置动作报警四、直流系统的电压监察直流母线电压应保持在85～%范围之间电压过高，将使信号装置的灯泡寿命降低，经常励磁的继电器线圈过热电压过低，信号灯亮度不够，继电器和断路器的机构动作不正常第四节变电所的不间断电源系统交流不间断电源系统的印文缩写为：，简称为系统一、对系统的基本要求：保证在变电所正常运行和事故停电状态下为计算机、自动化仪表、继电保护设备提供不间断的交流电源在变电所全所停电的情况下，满负荷、连续供电的时间不得少于半小时的负荷侧与其交流电源间应设有抗干扰的隔离措施，防止用电系统的暂态干扰进入负荷侧应配备有效的过电流保护、过电压保护、指示仪表、就地信号和远方信号的空触点应密封、防尘、防潮、通风，适应在0～40度室温下连续工作应有良好的电磁屏蔽措施应有较高的电压输出指标二、的构成及工作原理是由整流器、逆变器、旁路隔离变压器、逆止二极管、静态开关、手动切换开关、同步控制电路、直流输入电路、交流输入电路等部分组成整流器它的作用是将所用电系统的交流整流后与蓄电池系统的直流并联，为逆变器提供电源逆变器它的作用是将整流器输出的直流或来自蓄电池组的直流变换成正弦交流，它是装置中的核心部件旁路隔离变压器它的作用是当逆变回路故障时能自动地将负荷切换到旁路回路静态开关它的作用是将来自变压器的交流电源和旁路交流电源选择其一送至负荷手动切换开关它的作用是在维修或需要时将的负荷再逆变回路和旁路回路之间进行手动切换信号及保护回路屏上设多种信号，以便监视其运行状态第二章变电站直流控制系统第一节变电站控制系统的设计一、变电站控制系统的设计1．控制回路的设计：是指从控制指令的发出到执行元件动作，全部电气回路接线设计包括控制回路工作电压的选择，控制回路接线设计，闭锁回路、监视回路、信号回路、电源回路的设计2．控制回路的选择：包括控制屏、操作继电器屏、接线端子屏、控制开关、操作中间继电器、信号指示设备、闭锁设备、计量表计、变送器、控制回路电缆、熔断器等设备的选择3．控制回路的布置：包括住控制室的布置，继电器室、计算机室的布置，控制屏、各种继电器屏、电度表屏、变送器屏的屏面布置二、对控制系统的基本要求 1．要有高的可靠性2．要有适应各种运行方式的完整的控制功能 3．控制操作要简单方便 4．要提高控制系统的经济性5．控制系统应留有与继电保护和自动装置的接口 6．控制系统要有灵活性7．要有抗干扰措施和防误操作的闭锁第二节变电站断路器控制回路在发电厂和变电站中对断路器的跳、合闸控制是通过断路器的控制回路以及操动机构来实现的控制回路是连接一次设备和二次设备的桥梁，通过控制回路，可以实现二次设备对一次设备的操控通过控制回路，实现了低压设备对高压设备的控制一、控制信号传送过程常规变电站控制信号传输过程某线路高压开关控制信号传递过程母差、低周减载、备自投、主变等控制屏通道保护屏操作插件就地操作断路器跳合闸线圈通信设备远动屏由上图可以看出，断路器的控制操作，有下列几种情况：主控制室远方操作：通过控制屏操作把手将操作命令传递到保护屏操作插件，再由保护屏操作插件传递到开关机构箱，驱动跳、合闸线圈就地操作：通过机构箱上的操作按钮进行就地操作遥控操作：调度端发遥控命令，通过通信设备、远动设备将操作信号传递至变电站远动屏，远动屏将空接点信号传递到保护屏，实现断路器的操作开关本身保护设备、重合闸设备动作，发跳、合闸命令至操作插件，引起开关进行跳、合闸操作母差、低频减载等其他保护设备及自动装置动作，引起断路器跳闸可以看出，前三项为人为操作，后两项为自动操作，因此断路器的操作据此可分为人为操作和自动操作根据操作时相对断路器距离的远近，可分为就地操作、远方操作、遥控操作就地通过开关机构箱本身操作按钮进行的操作为就地操作，有些开关的保护设备装在开关柜上，相应的操作回路也在就地，这样通过保护设备上操作回路进行的操作也是就地操作，保护设备在主控室，在主控室进行的操作为远方操作，通过调度端进行的操作为遥控操作综自站控制信号传输过程某线路高压开关控制信号传递过程母差、低周减载、备自投、主变保护等后台机通信屏测控屏远动通信屏远动通信屏保护屏操作插件就地操作断路器跳合闸线圈通信设备通信设备通道操作方式与常规变电站相比，仅在远方操作和遥控操作时不同在主控室内进行远方操作，一般是通过后台机进行，操作命令传达到测控装置，启动测控装置跳、合闸继电器，跳、合闸信号传递到保护装置操作插件，启动操作插件手跳、手合继电器，手跳、手合继电器触点接通跳、合闸回路，启动断路器跳、合闸当后台机死机或其它原因不能操作时，可以在测控屏进行操作遥控操作由调度端发送操作命令，经通讯设备至站内远动通讯屏，远动通讯屏将命令转发至站内保护通讯屏，然后保护通讯屏将命令传输至测控屏，逐级向下传输需要指出，有些老站遥控命令是通过后台机进行传输的，如虚线图所示，但由于后台机死机时，将不能进行遥控操作，现在新上站，遥控通道不再经后台机，提高了遥控操作可靠性二、常规断路器控制回路原理下图为最简单的断路器控制回路原理图+KK51ZJKK678-DLHC手动自动DLTQ手动自动HCHQHC-合闸回路跳闸回路合闸线圈回路+KK—控制开关 HC—合闸线圈或合闸接触器线圈TQ—跳闸线圈 DL—断路器辅助接点 1ZJ—保护及自动装置接点—保护出口继电器接点 HQ—电磁机构中的断路器合闸线圈合闸回路断路器合闸回路由以下几部分组成合闸启动回路→ 断路器辅助接点→ 合闸线圈手动合闸或自动合闸时，合闸启动回路瞬时接通，合闸线圈励磁，启动断路器操动机构，开关合上后，串于合闸回路的断路器常闭接点打开，断开合闸回路跳闸回路断路器跳闸回路由以下几部分组成跳闸启动回路→ 断路器辅助接点→ 跳闸线圈手动跳闸或自动跳闸时，跳闸启动回路瞬时接通，跳闸线圈励磁，启动断路器操动机构，开关跳开后，串于跳闸回路的断路器常开接点打开，断开跳闸回路断路器辅助接点的作用在操作回路中串入断路器辅助接点的作用：跳闸线圈与合闸线圈厂家是按短时通电设计的，在跳、合闸操作完成后，通过DL触点自动地将操作回路切断，以保证跳、合闸线圈的安全；跳、合闸启动回路的触点由于受自身断开容量限制，不能很好地切断操作回路的电流，如果由它们断开操作电流，将会在操作过程中拉弧，致使触点烧毁断路器辅助接点断开容量大，由断路器辅助接点断开操作电流，可以很好地灭弧，保护控制开关及继电器接点不被烧毁断路器防跳回路以上只是最简单的断路器控制回路示意图，在生产过程中，有时由于控制开关原因或自动装置触点原因，在断路器合闸后，上述启动回路触点未断开，合闸命令一直存在，此时，如果继电保护动作，开关跳闸，但由于合闸脉冲一直存在，则会在开关跳闸后重新合闸，如果线路故障为永久性故障，保护将再次将开关跳开，持续存在的合闸脉冲将会使开关再次合闸，如此将会发生多次的“跳—合”现象，此种现象被称为“跳跃”断路器的多次跳跃，会使断路器毁坏，造成事故扩大因此，必须对操作回路进行改进，防止“跳跃”发生防跳继电器就是专门用于防止断路器跳跃的在操作回路中增加防跳回路后示意图如图所示+KK51ZJKK678DLTQI带防跳回路的断路器控制回路与上图相比，增加了中间继电器，称为跳跃闭锁继电器它有两个线圈，一个是电流启动线圈，串联于跳闸回路中，这个线圈的额定电流应根据跳闸线圈的动作电流选取，并要求其灵敏度高于跳闸线圈的灵敏度，以保证在跳闸操作时它能可靠地起动；另一个线圈为电压自保持线圈，经过自身的常开触点并联于合闸线圈回路中在合闸回路中还串联接入了一个的常闭触点工作原理如下：当利用控制开关合闸或自动装置合闸以后，若合闸接点未断开，当线路发生故障时，保护出口，闭合，将跳闸回路接通，使断路器跳闸，同时跳闸电流也流过防跳继电器的电流启动线圈，使启动，其常闭触点断开合闸回路，常开触点接通电压线圈，此时如果合闸脉冲未解除，则的电压线圈通过KK的5—8触点或1ZJ的触点实现自保持，长期断开合闸回路，使断路器不能再次合闸只有合闸脉冲解除，的电压自保持线圈断电后，才能恢复至正常状态防跳继电器在保护屏操作插件内断路器位置监视回路以下是常规控制回路的红绿灯监视回路原理图+LD绿灯电阻HD红灯电阻DL断路器灯光监视回路，一般用红灯表示断路器的合闸状态，用绿灯表示断路器的跳闸状态，指示灯是利用与断路器传动轴一起联动的辅助触点DL来进行切换的当断路器在断开位置时，DL常闭触点接通，绿灯亮，当断路器在合闸位置时，DL的常开触点接通，红灯亮红、绿灯一方面监视断路器的位置，一方面监视控制回路的完好性，断路器处于分位时，绿灯亮，表示外部合闸回路完好，断路器处于合位时，红灯亮，表示外部跳闸回路完好以下是完整的直接用跳、合闸回路启动红绿灯的控制回路图+-HCKK58VDL(+)SM1ZJLD1415HDDLTQ17XJ信号I断路器位置继电器监视回路，断路器位置可以用红、绿灯监视，也可以用位置继电器监视，在合闸回路中用跳闸位置继电器代替了绿色信号灯LD，在跳闸回路中用合闸位置继电器代替了红色信号灯HD正常情况下只有一个继电器通电，当断路器在合闸位置时，合闸位置继电器通电，当断路器在跳闸位置时，跳闸位置继电器通电当控制回路断线时，和同时断电，利用两个相串联的常闭触点和报“控制回路断线”信号分相操作的断路器控制回路，KV设备开关实行的是分相操作，控制回路中通过手跳、手合继电器实现手动分、合开关具体就是利用手跳继电器、手合继电器的触点实现分相操作下图中用位置继电器代替了上述控制回路中的红绿灯，同时用位置继电器的接点点亮红绿灯现在的微机保护控制回路中，红绿灯均采用断路器位置继电器接点点亮+-KK1ZJV58跳闸位置(+)SMLDHDTQ671 合闸位置XJ信号I开关机构压力监视回路所谓开关机构箱的压力监视回路，是指开关机构箱的压力异常时，应能发出信号到断路器控制回路，进行报信号，或闭锁控制回路的相应操作功能三、微机保护控制回路与常规保护控制回路的不同 (一) 跳合闸启动回路不同与常规控制回路相比，微机保护控制回路在进行手跳、手合时，要启动手跳、手合继电器，手跳、手合继电器通过自保持回路启动跳、合闸回路而常规保护控制回路只在分相操作回路中有手跳、手合继电器及其自保持回路常规三相操作回路中，手跳、手合直接由控制开关触点启动断路器线圈红绿灯启动回路不同红绿灯启动回路不同，常规保护红绿灯直接由断路器辅助触点启动，微机保护控制回路中，红绿灯分别由合闸位置继电器和跳闸位置继电器启动微机保护控制回路中均有自保持功能跳、合闸保持回路，微机保护中，不论自动操作，或人为操作，均有自保持回路，而常规三相操作回路中，只有自动操作经过自保持回路，人为操作不经自保持回路四、控制回路应实现的功能通过以上分析，控制回路应具备以下功能：(一) 应能进行手动跳、合闸和由继电保护与自动装置实现自动跳、合闸并且当跳、合闸操作完成后，应能自动切断跳、合闸脉冲电流应具备防止断路器跳跃功能此功能由防跳继电器实现应能指示断路器的合闸与断路器的跳闸位置状态跳闸位置继电器，合闸位置继电器红绿灯自动跳闸或合闸应有明显的信号保护屏操作箱上跳、合闸回路中串有信号继电器用于指示保护动作、重合闸动作应能监视熔断器的工作状态及跳、合闸回路的完整性跳闸位置继电器，合闸位置继电器红绿灯开关压力异常时应能报信号，或者闭锁操作回路保护屏操作箱中有开关压力监视继电器，实现闭锁操作功能五、控制回路断线原因分析首先要明白控制回路断线信号是怎样报出来的，控制回路断线信号是由跳位继电器与合位继电器常闭触点串联构成的不论什么原因引起跳位继电器与合位继电器同时失磁，控制回路断线信号都将报出引起控制回路断线信号的原因有：控制保险熔断，、触点同时失磁，控制回路断线信号报出跳合闸线圈损坏，回路不通断路器辅助接点没有闭合好，同样引起外回路不通由开关机构箱引至控制回路的各种闭锁信号，引起控制回路断线六、操作故障原因分析控制回路断线信号并不能监视整个控制回路的完好性，在目前的情况下，基于厂家的设计，控制回路断线信号仅仅是监视保护屏外二次回路及开关机构箱内部回路的完好性没有控制回路断线信号报出，并不能说明整个回路没有问题测控屏保护屏开关控制回路断线信号监视范围图中表示的范围是控制回路断线信号监视的范围在没有异常信号的情况下，我们从控制屏合闸，控制信号要经过以上图示途径，有时开关合不上，就说明回路有问题，或者开关有问题，可以根据经验逐级排查，运行人员在控制屏进行开关操作时，会启动保护屏内手合继电器、手跳继电器继电器动作时会有很利索的“嚓嚓”的动作声音，如果在操作开关时，平常能在保护屏听到继电器动作的声音，这次操作时，不能听到继电器动作的声音，则说明保护屏内操作继电器没有启动，具体什么原因，可能是控制开关有问题；进行后台机操作时，也可能是测控屏内控制跳、合闸的继电器没有启动；或者二次回路接线有松动；也有可能是保护屏内操作继电器故障不管什么原因，只要保护屏内操作继电器不启动，运行在检查控制保险正常，没有异常闭锁信号，排除自身操作问题的情况下，可以通知保护人员到现场进行处理当然，经验丰富的运行人员可以看图纸，用万用表量电位，具体判断出是哪一级出了问题在以上操作过程中，如果操作箱内继电器能够启动，开关仍然不能合闸，就要到开关本体进行观察，一人在主控室操作，一人听开关合闸线圈的动作声音，如果平时能够听到开关合闸线圈的动作声音，这次听不到，则表明开关合闸线圈没有启动如果当班运行人员对回路比较熟悉，一人操作，一人可以用万用表判断合闸脉冲是否到达开关端子箱，开关合闸脉冲在合闸时过不来，说明问题仍然在二次设备、二次回路如果有合闸脉冲，则说明合闸线圈拒动，需要通知检修人员到现场进行处理如果合闸时，合闸线圈能够进行正常启动，机构不动，运行人员要检查开关是否已储能；开关大合闸保险是否完好；操作程序是否正确，有无相护关联的机械闭锁；开关的各种压力指标是否正常，有无闭锁信号，排查没有发现异常问题后，可以通知检修人员检查机构以上是进行开关操作时遇到的一些情况，根本点就是要判断保护屏操作箱继电器是否启动，开关跳、合闸线圈是否启动，据此来判断问题该由哪个专业来处理七、开关跳合闸线圈烧毁原因分析在对高压开关的操作过程中，每年都有跳、合闸线圈烧毁的情况发生，其中主要集中在10KV开关，尤其集中在合闸过程中由于经济技术的原因，10KV开关结构简单，可靠性相对于高电压等级开关来说比较低，开关自身的自我保护措施不完备，这就是10KV 开关故障比较多的原因，另外，出于保证设备故障时可靠跳闸的需要，开关跳闸的可靠性比较高，因此，线圈烧毁主要集中在合闸线圈 (一) 引起线圈烧毁的原因引起开关合闸线圈烧毁的原因既有间接原因，又有直接原因间接原因先说间接原因，目前的微机保护控制回路全部带有跳、合闸自保持回路，不论是手动操作，还是自动操作只要合闸命令发出以后，合闸回路就一直处于自保持状态，直到开关合上以后，依靠断路器辅助接点的切换，断开合闸回路合闸电流如果开关由于种种原因开关没有合上，或者是合上以后断路器辅助接点没有切换到位，则合闸保持回路将一直处于保持状态，这样一直持续下去，将会把合闸线圈烧毁，对于电磁机构，将会同时烧毁合闸接触器线圈与大合闸线圈，有时甚至会烧毁保护装置操作插件直接原因1、断路器辅助接点切换不到位开关合上以后，断路器辅助接点切换不到位，没有及时断开合闸回路，致使合闸保持回路一直处于保持状态，引起严重后果 2、开关在没有合闸能量情况下合闸a) 对于弹簧机构，开关在未储能情况下合闸，特别是无人值守站的遥控操作，如果未储能信号不能及时传到远方，将会使操作人员误操作，造成合闸线圈烧毁，甚至于烧毁保护装置操作插件b) 对于电磁机构，合闸能量为通过大合闸保险的A电流，大合闸保险是否完好，现有传统的二次回路设计上没有监视回路如果在合闸过程中，大合闸保险熔断，或是运行人员误操作，漏投大合闸保险，将会烧毁合闸接触器线圈，严重的同样烧毁保护装置操作插件在大合闸保险正常的情况下，如若合闸接触器线圈故障，动作力度不够，同样烧毁接触器线圈或者保护装置操作插件 3、开关操动机构内部问题在外部回路正常的情况下，如果操动机构内部出现了问题，比如机构卡死，同样引起开关拒合，造成上述后果运行人员在操作开关时应注意事项通过以上分析，我们明白了引起开关线圈烧毁的原因，作为运行人员，在操作过程首先要避免人为因素引起的线圈烧毁在我们的变电站，有些站的10开关信号不是很完善，对于弹簧机构，开关未储能信号可能在主控制室看不到；另外，有些开关在未储能情况下，没有闭锁操作回路，我们在主控室看到红绿灯正常，没有异常信号，并不能说明没有问题。
变电站交直流系统ppt课件
运用大数据、人工智能等技术，实现变电站交直流系统的智能化运 维和管理。
未来发展趋势与挑战
发展趋势 更高程度的数字化和智能化。
更高效的能量转换和传输技术。
未来发展趋势与挑战
• 更完善的系统安全和稳定性保障措施。
未来发展趋势与挑战
01
面临挑战
02
03
04
技术标准和规范的统一和完善。
设备兼容性和互操作性问题。
监控系统的功能及组成
实时监测变电站交直流系统的运行状态，包括电压、电流、温度等参数。
保护设备的配置及作用
配置过流保护、过压保护、欠压保护等设备，确保系统安全运行。
监控与保护设备的运行与维护
介绍设备的日常巡视、定期维护、故障处理等操作。
04
CATALOGUE
变电站交直流系统运行与维护
系统运行方式及调度管理
巡视检查
定期对变电站交直流系统进行巡 视检查，包括设备外观、运行状
态、信号指示等方面的检查。
定期维护
按照维护计划对变电站交直流系统 进行定期维护，包括设备清洁、紧 固、调试、更换易损件等。
预防性试验
定期开展预防性试验，对系统绝缘、 接地、保护等功能进行检测和评估， 确保系统安全可靠运行。
故障诊断与处理流程
运行方式
变电站交直流系统通常采 用分段母线、双电源供电 等方式，确保系统稳定性 和可靠性。
调度管理
系统调度应遵循“统一调 度、分级管理”的原则， 实现对变电站交直流系统 的实时监控和调度。
自动化控制
采用先进的自动化控制技 术，实现对变电站交直流 系统的自动调节和控制， 提高系统运行效率。
设备巡视检查与定期维护
数字化通信技术
变电站直流系统介绍及常见故障处理
变电站直流系统介绍及常见故障处理直流系统是变电站中的一种常用电源系统，其主要作用是将变电站的交流电转换为直流电，供给直流设备和直流负载使用。
直流系统由直流电源、直流断路器、直流安全接地装置、直流控制装置等组成。
直流电源是直流系统的核心设备，常见的直流电源有整流变压器、静止变流器和充电器等。
而直流断路器主要用于控制直流系统中的电流，一旦发生故障可以迅速切断电流以保护设备安全。
直流安全接地装置用于保证直流系统的安全接地，并使系统的接地电阻可靠地控制在一定范围内。
直流控制装置可根据需要对直流系统的电压、电流、功率等进行监控和调节。
在变电站中，直流系统常见的故障有短路、过电流、过压、接地故障等。
对于这些故障，需要及时处理以确保直流系统的正常运行。
常见的故障处理方法有：1. 短路故障处理：当直流系统出现短路故障时，应立即切断电源，寻找并消除短路点，修复或更换损坏的设备。
在排除故障之前，必须确保直流系统不再存在故障；修复后，应进行系统的复归测试，以确保修理效果。
2. 过电流故障处理：过电流故障是指直流系统的电流超过额定值。
处理方法可以是调整整流变压器的输出电流，或者更换合适的电流互感器。
4. 接地故障处理：接地故障是指直流系统接地电阻超过额定值，或者直流系统与地之间发生短路。
处理方法可以是寻找并消除接地点，修复或更换损坏的设备。
除了以上常见的故障处理方法外，还需要注意直流系统设备的定期检测和维护，例如定期对直流设备进行绝缘测试、接地测试和保护装置测试等，及时发现并排除潜在的故障隐患，确保直流系统的安全运行。
直流系统是变电站中重要的电源系统，通过提供稳定的直流电源供给直流设备和直流负载使用。
在运行过程中可能出现各种故障，我们需要及时处理，并进行定期检测和维护，确保直流系统的正常运行和设备的安全。
直流系统相关知识培训讲解
主要内容
一、直流系统的作用 二、直流系统的构成 三、组成及各部件的作用 四、直流系统具有的功能 五、对操作电源的基本要求 六、直流负荷分类 七、蓄电池介绍 八、直流系统工作原理 九、直流系统的四种工作状态 十、巡回检查 十一、直流系统异常及事故处理
一、直流系统的作用
直流电源系统是一体化电源系统的重要组成部分，主要用于 变电站和发电厂，作为自动控制、动力、继电保护、仪器仪 表、信号、通信及事故照明的重要电源。
2.直流系统接地处理
现象 蜂鸣器响，监控语音报警，“直流系统绝缘降低”光字亮。 绝缘监测装置有接地报警。
处理 若有直流回路有人工作，应立即停止工作； 根据触摸屏“绝缘监测装置”显示，确定正极或是负极接地，判别故
障支路及接地程度； 结合天气情况进行拉路选择，按照先室外后室内，先次要负荷，后重
要负荷查找接地点； 经上述处理无效时，应采取倒换充电装置和蓄电池组及直流母线的方
直流系统设备规范
项目
型号/参数
正常运行时经常负荷电流
30A
事故负荷电流 事故持续时间 额定控制母线直流标称电压
40A 2h 230V标称电压的90-105%(198-231V)
直流母线正常运行电压
230V
直流母线电压允许波动范围
90%-110%（198V-242V）
蓄电池型式 蓄电池容量 蓄电池组个数
1、蓄电池分类： ① 防酸式铅酸蓄电池 ② 阀控式密封铅酸蓄电池 ③ 镉镍蓄电池
2、蓄电池组的容量及放电率
蓄电池组的容量（C）)是蓄电 池蓄电能力的重要标志。容量C是指定
的放电条件（温度放电电流、终止电 压）下所放出的电量称为蓄电池的容 量，单位用Ah（安时）表示。
变电站直流系统介绍及常见故障处理
变电站直流系统介绍及常见故障处理
变电站直流系统是指变电站中用来供电变压器和输电线路的直流电源系统。
它主要由直流母线、直流电源、直流断路器、直流负载以及相关的保护装置等组成。
直流系统的主要作用是对变电站中的直流设备进行供电，包括直流电动机、直流控制装置、直流照明等。
直流系统还起到稳定变电站的电网电压的作用，通过调节直流系统的电压来实现对交流电网电压的稳定控制。
直流系统的常见故障包括：电源故障、负载短路、直流线路断电、直流电源过负荷、直流断路器失灵等。
针对这些故障，以下是常见故障处理方法：
1. 电源故障：首先检查直流电源的工作状态和电压输出情况，确定电源是否正常工作。
如果电源出现故障，需要及时修复或更换电源。
2. 负载短路：首先切断负载电路，然后检查负载电路中是否有短路故障，修复或更换故障部件后重新接通负载电路。
3. 直流线路断电：检查直流线路是否断开，如果是由于线路故障造成的断电，需要找到线路故障的位置，并进行修复。
4. 直流电源过负荷：检查直流电源的负载情况，调整负载大小，确保直流电源在额定负荷范围内工作。
5. 直流断路器失灵：检查直流断路器的工作状态，如果发现断路器失灵，需要及时修复或更换断路器。
在处理直流系统故障时，需要严格按照操作规程进行操作，确保自身安全。
还应采取预防措施，定期对直流系统进行检查和维护，以减少故障的发生。
变电站直流系统浅析
变电站直流系统浅析变电站直流系统是现代电力系统中不可或缺的重要组成部分。
它主要用于电力输送、负载平衡、能源储备以及故障处理等方面。
因此，在高压输电领域中，直流系统被广泛应用。
本文将对变电站直流系统的原理和应用进行浅析。
一、变电站直流系统的原理变电站直流系统主要由以下部分组成：直流输电线路、换流器、滤波器、逆变器和脉宽调制控制系统等。
在直流输电线路中，直流电流可以通过两种方式传输：单极串联方式和双极并联方式。
在单极串联方式下，直流线路只需要一根极线，而在双极并联方式下，需要两根极线，其中一根为正极，一根为负极。
换流器是直流系统中最重要的组成部分。
它通过将交流电转换为直流电，将直流电转换为交流电。
在直流到交流的转换中，换流器采用了脉宽调制技术，将直流电脉冲调制成高频交流电；在交流到直流的转换中，则应用了逆变器，将高频交流电转换成直流电。
滤波器主要用于滤除交流电中的高频成分，以保证换流器输出的直流电质量，避免对输电线路和负载产生过高的影响。
二、变电站直流系统的应用1.电力输送在电力输送领域中，变电站直流系统可实现高压、长距离的输电。
因为在长距离输电时，直流电输送的电阻小，能耗低，因而经济效益更好。
同时，直流输电线路占用的空间也较小，成本相对较低。
2.负载平衡在变电站直流系统中，可以通过升压逆变器和调制宽度变换器来调节直流电压和频率，实现系统电压、功率的平衡调整。
当负载发生变化时，可以通过系统控制来实现对直流电的稳定输出，维持系统的电能质量。
3.能源储备具有能量储备功能的电源连接系统可以用作变电站的备用电源。
直流系统的电池组可以吸收电力系统中的峰值电量，存储能量。
当电力系统需要能量时，电池组可以向电力系统提供能量，满足电力需求。
4.故障处理变电站直流系统通过少量硅控整流装置，可以有效地处理复杂的系统故障。
在电力系统中，尤其是在多重回路系统中，如果其中一个回路故障，整个系统可能会停止运行。
然而，直流系统可以通过控制局部开关，仅将崩溃的回路断开，使其他回路继续运行，保证整个系统的连续性工作。
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1.3蓄电池的容量 蓄电池的容量(Q)是蓄电池蓄电能力的重要标志。容量 Q是在指定
的放电条件(温度、放电电流、终止电压)下所放出的电量称为蓄电他的 容量，单位用 A • h(安培小时)表示。蓄电池放电至终止电压的时间称 放电率，单位为 h(小时)率。
蓄电池的容量一般分为额定容量和实际容量两种。 1．额定容量 额定容量是指充足电的蓄电池在25℃时，以10h放电率放出的电能。 2．实际容量
蓄电池实际容量与放电电流的大小关系甚大，以大电流放电，到达 终止电压的时间就短；以小电流放电，到达终止电压的时间就长。
2.2 铅酸蓄电池的电化学原理
铅酸蓄电池的工作原理可知，在放充电过程中有如下反应过程：
正极
负极 放电
PbO2＋2 H2SO4+ Pb
PbSO4＋2H2O＋PbSO4
充电
由于正、负极板的电化反应各具特点，所以正、负极板的充电接受能 在存在差别，当正极板充电到70%时，开始析氧O2；负极板充电到 90%时，开始析氢H2。 。
正极 H2O 1/2O2＋2H+＋2e -
负极 2H+ ＋ 2e -
H2
2.3 阀控式铅酸蓄电池
铅酸蓄电池主要由正极板、负极板、电池槽、电解液所组成。一般每 只电池的正、负板总数为 奇数，负板至少有 4 片以上 。
阀控式蓄电池与普通铅酸蓄电池的区别 阀控式蓄电池属于贫电解液蓄电池，其内部电解液全部吸附在隔膜和 极板中，隔膜处于90%的饱和状态，电池内无游离电解液，不会有电 解液溢出。蓄电池在任何位置均能正常工作。 阀控式蓄电池在正常浮充电状态下，处于密封状态，装设有能自动开 启和关闭的安全阀。当内部压力超过规定开阀值时，安全阀自动开启； 压力低于关阀时又自动关闭。安全阀上有滤酸装置，不会排出酸雾等 有害气体，也不会发生电解液泄漏，可防火花引起电池爆炸。
2.7阀控式蓄电池的
阀控密封铅酸蓄电池的充放电制度 ⒈恒流限压充电 采用1.0I10电流进行恒流充电，当蓄电池组端电压上升到（2.30～ 2.35）V×N限压值时，自动或手动转为恒压充电。 ⒉恒压充电 在（2.30～2.35）V×N的恒压充电下，1.0I10率充电电流逐渐减小， 当充电电流减小至0.1I10充电电流时，充电装置的倒计时开始启动， 当整定的倒计时结束时，充电装置将自动或手动转为正常的浮充电运 行，浮充电压值宜控制为（2.23～2.28）V×N。
2.4阀控式铅酸蓄电池的结构
2.5 阀控式蓄电池的运行参数 浮充电压：厂家规定为2.23--2.28V×N，我们取2.25×N
N=104 234V N=106 238.4V N=108 243V 均充电压：厂家规定为2.30--2.35V×N，我们取2.35×N
N=104 244.4V N=106 249. 1V N=108 253V 南桥蓄电池为104只，马家磅、郢中、胡集为106只，长林、枣山为108只 浮充电流：在25℃时，浮充电流小于2mA/AH, 浮充电压的调整：温度每升高或下降5℃电压校正系数相应减少或增加15mV 阀控式蓄电池的使用环境：5--30 ℃ 充电机的直流输出纹波系数<2%
阀控式密封铅酸蓄电池在运行过程中，因浮充电电流调整不当，补偿 不了阀控式密封铅酸蓄电池自放电、爬电、漏电而造成蓄电池容量亏 损。因此根据需要设定时间（一般为3个月），充电装置将自动或手 动进行一次恒流限压充电---恒压充电---浮充电过程，使蓄电池组随时 处于满容量状态，以确保直流电流运行的安全可靠 。
阀控式密封铅酸蓄电池在运行中电压偏差及放电终止电压的规定
阀控密封铅酸蓄电池
运行中的电压偏差值 开路电压最大最小电 压差值 放电终止电压值
2V ±0.05V 0.03V
1.8
标称电压 6V
±0.15V 0.04 5.4
12V ±0.3V
0.06 10.8
2.6阀控密封铅铅蓄电池为什么要进行补充充电
变电运行专业继电保护知识讲座 第一讲：直流系统
皮志勇 二0一0年八月
第一章 直流系统
1.1直流负荷的分类
经常性负荷
运行的保护装置及自动装置电源 信号灯、位置指示器 逆变电源
直流负电源
事故负荷
跳合闸控制电源 跳合闸动力电源 事故照明电源
事故冲击负荷
1.2蓄电池概述
蓄电池是一种化学电源，它既能将电能转化为化学能储存起来，又能将储 存起来的化学能转化为电能输送出去。这两个能量的转化过程，就叫做蓄电 池的充电和放电。 蓄电池是独立的电源，不会受电力网的影响。它具有电压稳定、使用方便和 安全可靠等优点，并可根据需要选择其容量或形式。所以，在国防、科研和 国民经济各个部门中，特别是电力工业和通讯等部门都普遍采用蓄电池作为 直流电源。 蓄电池按电解质的不同，分为酸性蓄电池和碱性蓄电池。 发电厂、变电所目前采用的蓄电池主要有防酸隔爆式、消氢式及阀控式密封 铅酸蓄电池。老式开口式铅酸蓄电池已被淘汰。碱性镉镍蓄电池因具有体积 小，机械强度高，工作电压平稳，大电流放电特性好而应用于发电厂，变电 所的直流电源。但由于价格昂贵，制作材料选择困难，因而目前不如铅酸蓄 电池应用广泛。
1.8 阀控式蓄电池核对性放电
1、直流系统有一组阀控式蓄电池的核对性放电 当发电厂或变电所的直流系统只安装有一组蓄电池组时，为了确保直流系统运行的安全可 靠，蓄电池组不能退出运行，也不能作全核对性放电。只能在充电机停用后，由蓄电池组 向直流负载和放电电阻供电，放电电流放电电阻调节到1.0I10电流进行。当恒流放出额定 容量的50%，蓄电池端电压不低于2V时，应立即用1.0I10电流对蓄电池组进行恒流限压充 电----恒压充电----浮充电。蓄电池经过反复放充2-3次，其容量可得到恢复。
2、直流系统有两组阀控式蓄电池的核对性放电 当发电厂或变电所的直流系统只安装有两组蓄电池组时，可先对其中一组蓄电池进行全核 对性放电。放电电流以1.0I10电流恒流进行，当蓄电池端电压下降到1.8V×N时，停止放电， 隔1-2H以后，再用1.0I10电流进行恒流限压充电----恒压充电----浮充电。反复放充电2-3次， 其容量可得到恢复。若经过3次全核对性放电，蓄电池容量达不到额定容量的80%，可认 为此组蓄电池组的使用期限已到，应采取更换措施。