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1、交直流系统中，直流更为复杂。交直流接线：从主变到小室屏柜,变电站直流系统运行范例,(上海凯华电源成套设备),王绍璞,一、概 述,1.直流系统的作用,110V直流系统是继电保护装置、一次设备的操作控制、站内自动化装置及监控和信号、事故照明等正常情况下和交流失电情况下唯一供电电源，直流供电的中断将造成所有上述设备的停运，使电网运行失去继电保护和监控，极端情况下将有可能造成变电站的烧毁和电网的崩溃，所以有人形象的比喻直流系统是变电站的心脏。保证直流系统每时每刻的正常运行是运行人员的重要职责。,2.直流负载,110V直流系统负载有：继电保护装置、一次设备的操作机构、计量屏、主控屏、监控屏及站内事故照明
2、。,二、直流系统结构,1.直流系统组成,柜体：由一列直流屏、一列馈电屏及一列电池屏组成。,馈电屏：控制回路 按设计要求配置16A/2P直流断路器11路、40A/2P直流断路器9路 10A/2P直流断路器2路、50A/2P直流断路器1路 80%输出为25A/2P直流断路器1路（每路输出断路器均带有跳闸报警辅助开关）,直流屏：显示操作单元(工控机)、交流监控单元、直流监控单元、绝缘监控单元 电池巡检单元、功率输出单元（高频开关电源模块）。,电池屏：按设计要求GNB牌100Ah/12V蓄电池9节一组,二、直流系统结构,2.直流110V系统接线图,二、直流系统结构,3.功率输出单元,功率输出单元由4个
3、高频开关电源模块组成，每个模块的额定输出电压为110V，额定输出电流为20A。四个模块按功能分为两个充电模块和两个供电模块，即所谓的“两充两供”的直流供电模式，其中“两充”是指两块模块给电池供电，电压设定值配合电池的均、浮充电压要求，设有两个电压值，正常情况下模块受监控装置控制输出电压，进行浮充、均充、限流等蓄电池管理，两模块之间采用自主均流输出，保证充电电流均衡分配到两个模块；“两供”是指有两块模块并联运行，直接供电给控制母线，电压设定为110V，两模块之间采用自主均流输出，保证输出电流均衡分配到两个模块。,四个模块均可带电热插拔，模块之间采用隔离技术，防止相互影响,四个模块内部均自带CPU
4、，模块所有基准校准和控制全部采用12位D/A完成,模块内置E2PROM：保证模块运行参数永不丢失,液晶显示,通风孔,故障工作指示,操作按键,把手,模块前面板,二、直流系统结构,4.蓄电池组,4.1 直流110V系统使用美国GNB公司生产的100Ah/12V阀控式密封铅酸蓄电池，共9节。,4.2 蓄电池工作参数 蓄电池正常情况下采用浮充方式运行。90天（监控默认，可自行设定）由监控装置自动进行一次均充。浮充电压2.25V，均充电压2.35V。(此电压均为2V单体电池的均、浮充电压),4.3 蓄电池使用 在长期稳定的浮充条件下，密封阀控蓄电池浮充电的电流值一般小于1mA/Ah，100Ah蓄电池浮充
5、电流应小于0.1A，电流超值应汇报。运行中蓄电池组单体电压差异过大（密封阀控型蓄电池0.1V），运行人员应汇报运行专职，由专业人员对蓄电池进行均衡充电。运行中的蓄电池容器外壳密封应完整、无裂缝和渗液。如壳体明显鼓涨、变形，则认为蓄电池有故障，立即汇报处理。一般情况下蓄电池组不得脱离保护直流母线、仅依靠充电机单独对母线供电。特殊情况须经运行专职批准同意并采取一定的技术保障措施方可进行。蓄电池室室温保证在25以下，并避免阳光直射在电池上。蓄电池室内有温度计和湿度计显示环境温度和湿度。环境温度大于25度时开启空调降温，设定制冷定值为25度；环境温度低于5度时开启空调升温，设定制热定值为20度；环境温
6、度在525度之间停用空调。电池屏所在室内禁止点火、吸烟，并配备防火消防器材。蓄电池应保持清洁，定时清扫除灰。,三、运行状态说明,1.正常运行状态（浮充状态）,正常情况下，直流系统长期运行于浮充状态。直流系统处于长期浮充状态时，PLC会根据电池电压及温度来调节充电模块对电池的浮充电压(即VT曲线终止电压)。本站蓄电池为GNB-100Ah/12V，共9节，蓄电池单体浮充电压在环境温度为25度时为2.25V，直流母线电压设置为112.5V。浮充状态下，当充电电流大于0.05C时，PLC自动给充电模块发出均充指令；PLC在正常浮充达720小时（可设定）后能自动给充电模块发出均充指令。,三、运行状态说明
7、,2.自动维护状态（均充状态）,当直流系统开机，充电模块对电池充电时，电池电流取样分流器取样到电池电流信号经过直流监控单元上传PLC，PLC根据开机时电流来确定电池充电状态。当充电电流大于0.05C时,PLC自动给充电模块发出均充指令；PLC在正常浮充达720小时（可设定）后能自动给充电模块发出均充指令，蓄电池单体均充电压在环境温度为25度时为2.35V。在整个均充过程中PLC会对均充进行计时，并设有均充时间保护。一般为10小时（可设定）。当均充电流大于0.1C时，PLC给充电模块发出限流充电指令，充电模块进入限流充电状态，当电池电流小于0.01C时，PLC开始计时，计时3小时（可设定）后给充
8、电模块发出均充转浮充指令，充电模块进入长期浮充状态。,三、运行状态说明,3.蓄电池充放电维护状态,蓄电池每隔一年须进行定期充放电。蓄电池在放电活化前应手动设置充电模块对电池一次均充电，电池充满后再进行放电活化放电。运行设备一般只能放去50%的电池容量，以保证控制母线的供电可靠性运行中的直流设备在进行充放电活化维护时，严禁蓄电池脱离运行的直流母线。,四、直流系统运行操作,1.退出充电装置对电池进行充放电工作的操作,蓄电池每隔一年须进行定期充放电。蓄电池在放电活化前应手动设置充电模块对电池一次均充电，电池充满后再进行放电活化放电。操作步骤如下：一、将放电负载接入活化端子。（最好选择放电电流为0.1
9、C的负载进行活化放电。）二、合上活化开关，系统处于活化状态。三、手动设置充电模块处于关机状态。此时蓄电池处于活化放电状态。运行设备一般只能放去50%的电池容量，以保证控制母线的供电可靠性。放电结束后，应先关掉活化负载，让电池静置30分钟，然后再手动设置充电模块开机，对电池充电。运行中的直流设备在进行充放电活化维护时，严禁蓄电池脱离运行的直流母线。,五、直流系统告警参数设置及告警信号设置,在“系统设置画面”按“报警值设置”进入报警值设置画面。在此画面下可以自动（出厂已设置好）手动设置交流过压、交流欠压、控母过压、控母欠压、电池组过压、电池组欠压、温度设置、单体电池过压、单体电池欠压、绝缘电阻值、
10、差压报警。,1.交流电压异常(可调节),2.直流电压异常(可调节),3.电池组电压异常(可调节),4.单体电池电压异常(可调节),六、直流系统运行巡视,1.周巡视,1.1 每周巡视测量内容按市东设备运行部统一下发的“电源设备巡查记录表格”，每周记录一次直流蓄电池组端电压值、蓄电池浮充电流值、蓄电池输出电压、蓄电池输出电流、记录指示灯工况。,1.2 每周巡查蓄电池时同时检查检查连接条是否明显腐蚀、松动；极柱与安全阀周围是否有酸雾溢出；电池温度和环境是否过高；排气阀是否拧紧；壳体有否渗漏、变形并清洁表面。,每月对蓄电池容器外壳、盖板、木架、支持绝缘子等进行清洁。每月至少一次对蓄电池屏所在室内进行排
11、风处理，时间30分钟。如巡视中发现酸气溢出应立即强排风降低室内可燃气体和酸雾。每月检查并顺序测量保护蓄电池组电池的单体电压。,2.月巡视工作,七、直流系统常见异常情况处理,监控单元通讯异常，排除方法：先看监控单元指示灯是否正常，正常状态指示灯是闪烁，如亮而不闪烁，可能是监控单元CPU死机（跟计算机死机一样），拉开其工作电源插头，重新插上即可。如不亮，看其工作电源插头是否插好，如电源正常，只能更换监控单元。,彩色触摸屏通讯异常，可能有两种情况，一种为彩色触摸屏死机，一种为PLC死机，可以查看PLC工作指示灯是否在闪烁，不管是那种情况，只要断开FU1，重新合上即可。,单体电池电压异常，查看电池采样熔丝是否正常，如熔丝坏，更换熔丝即可,模块通讯异常，查看交流是否正常，无交流电时是要发模块通讯异常，重新开启交流电即可。交流电正常时查看模块本身的显示是否正常，如正常，把模块拉开重新插上即可恢复。,
