直流系统.ppt
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1、直流系统杨小辉直流系统的作用及要求 1.直流系统为发电厂和变电站二次回路中的控制、信号、计算机监控、继电保护和自动装置及发电厂的直流油泵、交流不停电电源装置、直流事故照明、机组的初始励磁等提供可靠的工作电源。因此,直流系统的可靠与否,对发电厂、变电站的安全运行起着至关重要的作用。直流系统的作用及组成w2.直流系统的要求:w (1)直流系统是一个独立的电源,它不受发电机、厂用电及系统运行方式的影响,并在外部交流电中断的情况下,保证由后备电源蓄电池继续提供直流电源的重要设备。w(2)直流系统的蓄电池充电(兼作浮充电)设备均采用硅整流电源装置。w(3)简化直流系统接线,各级电压的直流系统均采用单母线
2、接线方式,两单元相同电压等级的直流系统间应有闭锁措施的互联。w(4)对于离直流室的辅助车间(输煤集控、化学、循环水泵房等),其操作电源应装设各自独立的蓄电池屏。直流系统的组成w直流系统的主要组成有充电装置(高频开关整流器)、微机监控器、蓄电池组、绝缘监察装置、直流馈线柜。直流系统的组成w(1)蓄电池w 蓄电池是一种可靠的直流电源,也是储存直流电能的一种设备,它能把电能转变为化学能储存起来(充电),使用时把化学能转变为电能(放电),供给直流负荷。蓄电池能量的变换过程是可逆的,就是说,当蓄电池已部分放电或完全放电后,两级表面形成了新的化合物,这是如果用适当的反向电流通入蓄电池,就可使形成的新化合物
3、还原成原来的活性物质,供下次放电使用。w 蓄电池根据电极或电解液的不同一般分为铅酸蓄电池和碱性蓄电池两种,电厂一般都采用铅酸蓄电池。直流系统的组成w(2)充电装置(高频开关整流器)w直流负荷的正常供电和蓄电池的充电都需要用直流电源,而发电厂厂用电是交流电,这就需要使用将交流电变为直流电的设备,即整流设备。一般采用硅整流器。w硅整流装置由交流接触器、整流变压器、硅整流元件及控制保护回路等组成。如图:直流系统的组成w(2)整流装置(高频开关整流器)的要求:1)整流装置与蓄电池组的连接时,整流装置 的正极接蓄电池的正极,整流装置的负极与蓄电池的负极相连,不能将极性接反。整流装置的正极输出不允许过负荷
4、或短路,否则将烧坏整流元件。2)整流装置的技术规定:直流系统的组成w 交流电源输入特性为:wa、输入电压:AC380V20%,三相三线。wb、输入交流电压频率:5010%Hzwc、功率因数:0.93wd、效率:96%w 输出特性w输出电压具有均充、浮充两种状态。整个电压稳定调节范围:连续无级可调。直流系统的组成w 保护特性wa、短路保护:具有电流回归式保护功能,故障去除会自动恢复工作。wb、输出过压保护:wc、输出欠压告警:wd、输入过压保护:AC418V5V,可自动恢复,回差电压:AC5V15V。we、输入欠压告警:AC323V5V,可自动恢复,回差电压:AC10V20V。wf、缺相保护:可
5、恢复wg、过热保护功能:当散热器温度过热时,关机保护,降温后可自动恢复。直流系统的组成w3)绝缘电阻要求:试验电压DC500V,充电模块的交流输入端子对机壳、对直流输出以及直流输出对机壳的绝缘电阻:10M。w4)抗干扰度:静电放电;快速瞬变电脉冲群;浪涌冲击(防雷);电压暂降、短时中断直流系统的组成w3)微机监控器w 微机监控器的功能w a)遥信:将输入过欠压,缺相,输出过压保护,输出欠压告警及过热保护信号,馈线断路器位置状态,交流电源断路器位置状态传递给监控单元w b)遥测:交流输入电压;母线直流电压;蓄电池组电压、充/放电电流,浮充电流,充电装置直流输出电流、电压。并提供母线直流电压;蓄电
6、池组电压、充/放电电流,充电装置直流输出电流、电压的420mA直流输出。w c)遥控:通过监控单元,实现开/关机、均/浮充转换及10%100%限流。监控器可对全参数进行遥测、遥信、遥控及遥调功能,并提供通讯。w d)模块开/停机、均/浮充转换。w e)遥调:模块输出电压、电流。直流系统的组成w微机监控器面板功能:wa)具有LED信号指示。wb)具有调节均充、浮充电压和限流点调节功能。wc)具有进行自主/受控转换、均/浮充转换、开机/关机转换功能。wd)LED数字表头显示输出电流、电压。直流系统的组成w微机监控器具有自检功能:wa)监控模块功能w、显示功能:监控模块可实时显示各个下级设备的各种信
7、息,包括采集数据、设置数据等随时查看系统的运行状况:系统电压、系统电流、电池的浮充状态等。w、控制功能:监控模块对所收集的数据处理和综合、判断,对下级设备执行相应的动作:微调充电模块的输出电压、控制充电模块的限流点、控制充电模块的开关机等。w、历史记录:能将系统运行过程中一些重要的状态和数据,根据时间等条件存储起来,以备后查。直流系统的组成w、通讯功能:通过通讯接口功能,确保在最短的时间内系统获取所有的实时数据和告警信息等,并实现数据上报。w、馈电配电单元功能:系统采用电压变送器分别对母线的电压及蓄电池的电压进行检测。同时采用霍尔器件检测蓄电池的电流和馈电柜总电流,并将检测信号通过转接板送至馈
8、电柜监控板。由监控模块完成系统各部分工作点的显示;同时将信号进行处理与设定值比较,发出告警信号。直流系统的组成w(4)绝缘监察装置w完成对直流母线电压和绝缘电阻的监视,当母线电压或绝缘电阻越限时引至系统监控模块报警。w在线检测直流馈线支路的绝缘电阻,并将母线电压、对地绝缘电阻及各馈线支路的绝缘电阻值送至系统监控模块进行显示。w设有微机型直流接地监测装置,引至系统监控模块报警。当直流系统发生一点接地时,自动报出接地支路和支路接地电阻。直流系统的组成w(5)直流馈线柜w 所有馈线开关采用具有三段式保护(短路速断、短路延时及过负荷)的直流专用断路器,断路器辅助触点引至系统监控模块,断路器报警触点和辅
9、助触点通过通讯和硬接线至DCS,用于监视其工作状态。w 各直流输出回路配有合闸指示灯,各回路断路器均配有故障告警接点,向监控板提供告警信号。直流系统的组成w 直流交流电源,应具有短路、过载、断相、过压保护等功能,并当该单元及交流电源侧出现异常或故障提供报警信号,应能送至远方控制室。w 直流柜柜架和外壳有足够的强度和刚度,能承受所安装元件及短路时所产生的动、热稳定,有可靠的接地装置。充电装置的工作方式 w充电装置一般有均衡充电和浮充电 两种方式w1)均衡充电;均充就是以定电流和定时间的方式对电池充电,充电较快,充电电压与浮充相比要大。充电装置的工作方式w 2)浮充电;浮充是蓄电池组的一种供(放)
10、电工作方式,系将蓄电池组与电源线路并联连接到负载电路上,它的电压大体上是恒定的,仅略高于蓄电池组的断路电压,由电源线路所供的少量电流来补偿蓄电池组局部作用的损耗,以使其能经常保持在充电满足状态而不致过充电。因此,蓄电池组可随电源线路电压上下波动而进行充放电。当负载较轻而电源线路电压较高时,蓄电池组即进行充电,当负载较重或电源发生意外中断时,蓄电池组则进行放电,分担部分或全部负载。这样,蓄电池组便起到稳压作用,并处于备用状态。充电装置的工作方式w 3)均衡充电、浮充电自动转换;w4)具有手动与自动两种调节方式。手动调节方式在输出电压调节范围内连续可调。在交流失电又恢复供电后自动可使整流设备自动投
11、入工作,并根据蓄电池状态自动选择工作状态。我厂采用的直流系统及接线w1.主厂房110V直流系统采用单母线分段接线,每台机组设两段直流母线。每段直流母线接一组由哈尔滨九洲电气股份有限公司生产的GFM-400AH型阀控式密封铅酸蓄电池和一台深圳奥特迅电力设备股份有限公司生产的GZDW140A/115V型智能高频开关整流器(模块数量6+2台)。每组蓄电池由52只电瓶组成,每组蓄电池屏各装有一套由深圳奥特迅电力设备股份有限公司的BATM30型微机蓄电池巡检装置。设置充电母线,以便断开馈电母线给蓄电池充放电。我厂采用的直流系统及接线w.主厂房220V直流系统采用单母线接线,每台机各设置一段。两台机的直流
12、母线之间设联络开关。每段直流母线接一组由哈尔滨九洲电气股份有限公司生产的GFM-1200AH型阀控式密封铅酸蓄电池和一台深圳奥特迅电力设备股份有限公司生产的GZDW220A/230V型智能高频开关整流器(模块数量9+2台)。每组蓄电池由103只电瓶组成,每组蓄电池屏各装有一套由深圳奥特迅电力设备股份有限公司生产的BATM30型微机蓄电池巡检装置。设置充电母线,以便断开馈电母线给蓄电池充放电。我厂采用的直流系统及接线w3.网控220V直流系统采用单母线分段接线,两台机共用。两组哈尔滨九洲电气股份有限公司生产的GFM-1200AH型阀控铅酸蓄电池每组各配一台深圳奥特迅电力设备股份有限公司生产的GZ
13、DW180A/230V型智能高频开关整流器,并再共用一组智能高频开关整流器(模块数量7+2台)。每组蓄电池由103只电瓶组成,每组蓄电池屏各装有一套由深圳奥特迅电力设备股份有限公司生产的BATM30型微机蓄电池巡检装置。设置充电母线,以便断开馈电母线给蓄电池充放电。直流系统正常运行的有关规定直流系统正常运行的有关规定w1.直流系统绝缘规定直流系统绝缘规定w蓄电池组绝缘电阻用高内阻电压表测量不低于0.2M;w全部直流系统(不包括蓄电池)用500V摇表测量不低于 0.5M;w直流母线用500V摇表测量不低于50M;w充电器只允许测量对地绝缘,直流侧1 M:交流侧2 M 。直流系统正常运行的有关规定
14、直流系统正常运行的有关规定w2.直流系统并列直流系统并列w1)直流系统并列必须极性相同,电压相等方可并列切换。w2)新投产、大小修后必须核对极性。严禁两个直流系统发生不同极性接地时并列w1 并列条件w1.1 电压相同。w1.2 极性相同。w2.注意事项w2.1 各直流母线电压应调整一致。w2.2 禁止在两组直流母线发生不同极性接地的情况下进行并列,分支负荷需并列时,必须在两组直流母线并列后才能进行。w2.3 两组直流母线并列时,应退出一组绝缘监察装置。直流系统正常运行的有关规定直流系统正常运行的有关规定w3.直流系统运行规定:直流系统运行规定:w3.1.直流母线不允许脱离蓄电池组只带整流装置运
15、行(倒电源操作除外),以免w突然失电或装置故障而造成直流母线停电;充电装置短时故障时,可由蓄电池组单独供给负载,若短时不能恢复,必须将负荷倒由另一段母线代,退出故障充电装置。以防直流母线长期只带蓄电池组运行,造成蓄电池长期供负载电流而过放电。w3.2.交流事故停电,蓄电池可连续向直流馈电母线供电,此时应注意监视调整蓄电池组的剩余容量,保证事故重要负荷的供电。w3.3.直流系统在正常运行方式下,、段直流母线不允许经负载回路并列,但倒电源操作除外。直流系统正常运行的有关规定直流系统正常运行的有关规定w3.4.两组蓄电池原则上不允许并列运行(倒电源操作除外),充电装置不允许过负荷。w3.5.直流系统
16、不允许长期在接地电阻小于70K的情况下运行。w3.6.浮充电方式运行的蓄电池组每三个月自动进行一次均充电。均充的目的是使w全部电池的电压均衡一致,从而增加蓄电池的容量,延长使用寿命。因故发生电w压出现较大偏差,电池经常过放电、经常出现充电不足及极板硫化等异常现象时w也应进行均充。w3.7.直流系统在正常运行时,母线电压应控制在2325V范围内;最低不得低于w额定电压的5%,即209V,均充时最高不得高于242V。直流系统正常运行的有关规定直流系统正常运行的有关规定w3.8.在并列操作前,必须将两段母线电压调整接近一致,核对极性一致,方可进行并列操作。w3.9.禁止两段母线极性不同或同时接地时进
17、行并列操作。w3.10.重要的直流负荷均设双电源环式供电,正常要求开环供电,一路电源给负w荷供电,另一路电源备用。一路电源失电后,可合入另一路电源供电。w3.11.在进行直流系统操作时,严禁出现直流母线瞬时失电现象。w3.12.蓄电池室内严禁烟火,不允许进行易产生火花的工作。w3.13.安装和处理蓄电池时,切勿佩戴任何金属制品,防止蓄电池正负极短路和w电击。w3.14.蓄电池组引出线应明显区别。正极用红色,负极用兰色。直流系统正常运行的有关规定直流系统正常运行的有关规定w4.蓄电池室的检查项目:蓄电池室的检查项目:w4.1.室内温度1030之间,通风和照明良好。w4.2.电池外壳,上盖及端子清
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