直流系統(tǒng)的組成及作用.doc

直流系統(tǒng)的組成及作用 一、二期直流系統(tǒng)組成及運(yùn)行方式1、直流系統(tǒng)組成1.1 直流系統(tǒng)由220v動(dòng)力直流和110v控制直流兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)組成。220v直流系統(tǒng)每臺(tái)機(jī)一段母線，110v直流系統(tǒng)每臺(tái)機(jī)兩段母線。1.2 220v直流系統(tǒng)每段設(shè)置一套工作充電器，一組蓄電池組。另設(shè)一套切換的備用充電器，兩臺(tái)機(jī)公用。工作充電器只做為蓄電池正常浮充時(shí)使用，備用充電器既可做為蓄電池正常浮充時(shí)使用，也可做為蓄電池充、放電時(shí)使用。1.3 110v直流系統(tǒng)每段設(shè)置一套工作充電器，一組蓄電池組。每臺(tái)機(jī)另設(shè)一套可切換的備用充電器，兩段直流系統(tǒng)公用。1.4 220v蓄電池組由104只蓄電池組成，110v蓄電池組由52只蓄電池組成。1.5 每臺(tái)機(jī)110v直流系統(tǒng)每段設(shè)有雙投母聯(lián)開(kāi)關(guān)，兩組蓄電池互為備用。1.6 220v直流系統(tǒng)每段設(shè)有雙投母聯(lián)開(kāi)關(guān)，兩臺(tái)機(jī)蓄電池組互為備用。2、直流系統(tǒng)運(yùn)行方式2 1正常運(yùn)行時(shí)，220v、110v蓄電池組自帶本段直流母線運(yùn)行，蓄電池出口開(kāi)關(guān)在合位，各段母線聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)均在“池聯(lián)”位置。工作充電器運(yùn)行，浮充蓄電池組。2 2直流系統(tǒng)備用充電器處在備用狀態(tài)，備用充電器交流側(cè)開(kāi)關(guān)在開(kāi)位，保安段至備用充電器交流電源開(kāi)關(guān)在合位，交流電源電纜充電備用，備用充電器直流側(cè)各開(kāi)關(guān)均在開(kāi)位。2 3110v直流主饋線屏至各直流分屏#1、2電源開(kāi)關(guān)在合位，在直流分屏處開(kāi)環(huán)。正常運(yùn)行時(shí)#1直流分屏由#1電源帶；#2直流分屏由#2電源帶。2 4雙電源負(fù)荷，正常為開(kāi)環(huán)運(yùn)行，一側(cè)電源電纜充電備用，在就地盤(pán)處開(kāi)環(huán)。2 5蓄電池組因故退出運(yùn)行時(shí)，110v直流母線切換為另一組蓄電池帶，220v直流母線切換為另一臺(tái)機(jī)組蓄電池帶，該母線聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)切至“母聯(lián)”位置。2 6正常運(yùn)行時(shí)，110v、220v直流母線電壓維持在(2.23v0.02v)蓄電池只數(shù)。2 7220v和110v直流系統(tǒng)工作充電器故障，投入備用充電器。2 8蓄電池組進(jìn)行大充、放電時(shí)，蓄電池組退出運(yùn)行，由備用充電器進(jìn)行大充電。二、充電器的工作原理及操作充電機(jī)規(guī)范： 項(xiàng)目 型號(hào)gzdw220gzdw110交流輸入相數(shù)三相四線三相四線額定頻率（hz）5010%hz5010%hz額定電壓（v）38020%v38020%v過(guò)壓保護(hù)(關(guān)機(jī))4565v4565v欠壓報(bào)警2805v2805v直流輸出直流系統(tǒng)電壓220110均充方式均衡電壓（v）2.351042.3552電壓調(diào)節(jié)范圍180-32090-160輸出限流105%ie105%ie恒流精度0.5%0.5%浮充方式浮充穩(wěn)壓（v）2.231042.2352自動(dòng)穩(wěn)壓范圍（v）176-27688-138電流變化范圍10100%ie10100%ie穩(wěn)壓精度0.5%0.5%浮充限流510%ie510%ie充電器充電器是由深圳奧特迅電力設(shè)備有限公司生產(chǎn)的gzdw220/110系列微機(jī)控制高頻開(kāi)關(guān)直流充電器，它是由交流配電單元、充電模塊、直流饋電、集中監(jiān)控單元、絕緣監(jiān)測(cè)單元等部分組成。兩路交流輸入經(jīng)交流配電單元選擇其中一路交流輸入提供給充電模塊；充電模塊輸出穩(wěn)定的直流，對(duì)蓄電池補(bǔ)充充電和提供控制輸出，為負(fù)載提供正常的工作電流；絕緣監(jiān)測(cè)單元可在線監(jiān)測(cè)直流母線和各支路的對(duì)地絕緣狀況；集中監(jiān)控單元可實(shí)現(xiàn)對(duì)交流配電單元、充電模塊、直流饋電、絕緣監(jiān)測(cè)單元、直流母線和蓄電池等運(yùn)行參數(shù)的采集與各單元的控制和管理，并可通過(guò)遠(yuǎn)程接口接受后臺(tái)操作員的監(jiān)測(cè)。（一）充電器的工作原理：1、交流配電單元：雙路交流自投回路由交流配電單元和兩個(gè)交流接觸器組成。交流配電單元為雙路交流自投的檢測(cè)及控制元件，接觸器為執(zhí)行元件。交流配電單元設(shè)有轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)qk、兩路電源的指示燈和交流故障告警信號(hào)輸出的空接點(diǎn)。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)qk有4個(gè)檔位，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)至不同檔位可實(shí)現(xiàn)如下功能：“退出”位：兩個(gè)交流接觸器均在開(kāi)位，充電模塊沒(méi)有交流輸入?！?交流”和“2交流”位：手動(dòng)選擇1或2交流投入做為充電機(jī)的輸入電源?！盎ネ丁蔽唬寒?dāng)任一路交流故障時(shí)，均可自動(dòng)將另一路交流投入，以保證充電機(jī)交流電源的可靠性。交流配電單元還設(shè)有檢測(cè)回路，可檢測(cè)交流輸入電源的缺相、失壓等故障并發(fā)出報(bào)警。在交流電源輸入端設(shè)有防雷保護(hù)電路。2、充電模塊：充電模塊采用n1冗余方式供電，即在用n個(gè)模塊滿足電池組的充電電流（0.1c10）加上經(jīng)常性負(fù)荷電流的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)備用模塊。備用模塊采用熱備用方式，直接參與正常工作。它具有完善的保護(hù)功能，如輸入過(guò)壓保護(hù)、輸入欠壓報(bào)警、輸出過(guò)壓保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)（大于755關(guān)機(jī)報(bào)警，溫度正常自動(dòng)恢復(fù)）、輸出短路保護(hù)、防雷保護(hù)等。3、直流饋電單元：直流饋電單元是將直流電源通過(guò)負(fù)荷開(kāi)關(guān)送至各用電設(shè)備的配電單元。各回路所用負(fù)荷開(kāi)關(guān)均選用專用直流斷路器，分?jǐn)嗄芰?ka以上，保證在直流負(fù)荷側(cè)故障時(shí)相應(yīng)支路可靠分?jǐn)?，其容量與本系統(tǒng)上、下級(jí)開(kāi)關(guān)相匹配，以保證開(kāi)關(guān)動(dòng)作的選擇性。4、絕緣監(jiān)測(cè)單元：絕緣監(jiān)測(cè)單元用于監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)電壓及其絕緣情況，在直流電壓過(guò)、欠壓或直流系統(tǒng)絕緣強(qiáng)度降低等異常情況發(fā)出聲光報(bào)警，并將對(duì)應(yīng)告警信息發(fā)至集中監(jiān)控器。根據(jù)用戶的不同需要，絕緣監(jiān)測(cè)儀可配置普通型或帶支路巡檢型。普通型絕緣監(jiān)測(cè)儀能檢測(cè)直流母線電壓、正負(fù)母線對(duì)地電壓、正負(fù)母線對(duì)地電阻。當(dāng)電壓過(guò)高、過(guò)低或絕緣電阻過(guò)低時(shí)發(fā)出相應(yīng)的告警信號(hào)。帶支路巡檢型絕緣檢測(cè)儀配有傳感器，分別裝在每回饋線開(kāi)關(guān)后下部，各饋線開(kāi)關(guān)的引出線穿過(guò)傳感器的中心孔，它監(jiān)測(cè)正負(fù)母線的對(duì)地電壓和絕緣電阻，當(dāng)正負(fù)直流母線的對(duì)地絕緣電阻低于設(shè)定的報(bào)警值時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)支路巡檢功能。支路巡檢采用直流有源ct，不需向母線注入信號(hào)。每個(gè)ct內(nèi)含cpu，被檢信號(hào)直接在ct內(nèi)部轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由cpu通過(guò)串行口上傳至絕緣監(jiān)測(cè)儀主機(jī)。支路檢測(cè)精度高和抗干擾能力強(qiáng)。采用智能型ct，所有支路的漏電流檢測(cè)同時(shí)進(jìn)行，支路巡檢速度高。5、監(jiān)控單元：a、交流配電監(jiān)測(cè)：1）電源系統(tǒng)的交流輸入設(shè)有交流配電單元，當(dāng)出現(xiàn)交流失電、缺相故障時(shí)，通過(guò)無(wú)源接點(diǎn)將告警信號(hào)送監(jiān)控器，監(jiān)控器發(fā)出交流電源故障告警信號(hào)。2）當(dāng)系統(tǒng)配有智能交流電壓、電流表時(shí)，這些表計(jì)能直接顯示交流輸入電壓、電流，并通過(guò)串行總線將測(cè)量到的數(shù)據(jù)送監(jiān)控器，監(jiān)控器可顯示這些數(shù)據(jù)，并判斷交流輸入是否過(guò)壓、欠壓、失電、缺相或三相不平衡，故障時(shí)發(fā)出交流電源故障告警信號(hào)。b、直流配電監(jiān)測(cè)：1）正常情況下電源系統(tǒng)母線電壓、電流表或變送器及蓄電池電壓、電流表這些表計(jì)直接顯示母線及蓄電池電壓、電流，并通過(guò)串行總線將測(cè)量到的數(shù)據(jù)送監(jiān)控器，監(jiān)控器可顯示這些數(shù)據(jù)，判斷母線及蓄電池是否過(guò)壓、欠壓，故障時(shí)發(fā)出告警信號(hào)。2）重要回路（蓄電池、充電機(jī)）的熔斷器設(shè)有熔斷器故障附件，故障信號(hào)直接送監(jiān)控器，故障時(shí)發(fā)出饋線脫扣故障告警信號(hào)。3）當(dāng)饋線回路設(shè)有饋線脫扣故障告警觸點(diǎn)時(shí)，各脫扣故障告警信號(hào)并聯(lián)后送監(jiān)控器，故障時(shí)發(fā)出饋線脫扣故障告警信號(hào)。4）當(dāng)電源系統(tǒng)配有饋線狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊時(shí)，饋線狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)串行總線將測(cè)量到的饋線開(kāi)關(guān)分合狀態(tài)送監(jiān)控器。5）充電機(jī)、蓄電池的輸出開(kāi)關(guān)及母聯(lián)開(kāi)關(guān)、放電開(kāi)關(guān)的狀態(tài)可由其輔助接點(diǎn)送給監(jiān)控器，在歷史記錄中顯示和送給后臺(tái)。6）重要回路可選配獨(dú)立的電壓監(jiān)視器，當(dāng)電壓異常時(shí)，可通過(guò)空接點(diǎn)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。c、絕緣監(jiān)測(cè)：1）當(dāng)電源系統(tǒng)選用監(jiān)控器內(nèi)置接地儀時(shí)，可同時(shí)監(jiān)測(cè)到兩段母線的對(duì)地絕緣電阻，并顯示接地電阻值，當(dāng)監(jiān)測(cè)到的電阻值小于設(shè)定值時(shí)，發(fā)出接地故障告警信號(hào)。2）當(dāng)電源系統(tǒng)選用帶支路檢測(cè)的接地儀時(shí)，接地儀通過(guò)rs485數(shù)字通信接口測(cè)量到的數(shù)據(jù)送監(jiān)控器，故障時(shí)發(fā)出故障告警信號(hào)及顯示接地支路號(hào)和接地的電阻。d、充電模塊監(jiān)控：充電模塊通過(guò)串總線接受監(jiān)控器的監(jiān)控，實(shí)時(shí)向監(jiān)控器送工作狀態(tài)和工作數(shù)據(jù)，并接受監(jiān)控器的控制。監(jiān)控的功能有：1）遙控充電模塊的開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)及均充、浮充。2）遙測(cè)充電模塊的輸出電壓和電流。3）遙信充電模塊的運(yùn)行狀態(tài)。4）遙調(diào)充電模塊的輸出電壓。e、電池管理：1）可顯示蓄電池電壓和充、放電電流，當(dāng)出現(xiàn)過(guò)、欠壓時(shí)進(jìn)行告警。2）設(shè)有溫度變送器測(cè)量蓄電池環(huán)境溫度，變送器通過(guò)串行總線將測(cè)量到的蓄電池環(huán)境溫度送監(jiān)控器，當(dāng)溫度偏離25時(shí)，由監(jiān)控器發(fā)出調(diào)壓命令到充電模塊，調(diào)節(jié)充電模塊的輸出電壓，實(shí)現(xiàn)浮充電壓溫度補(bǔ)償。3）手動(dòng)定時(shí)均充，可通過(guò)監(jiān)控器鍵盤(pán)預(yù)先設(shè)置均充電壓、均充時(shí)間，然后啟動(dòng)手動(dòng)定時(shí)均充，監(jiān)控器運(yùn)行以下程序：以整定的充電電流進(jìn)行穩(wěn)流充電，當(dāng)電壓逐漸上升到均充電壓整定值時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)為穩(wěn)壓充電，定時(shí)時(shí)間到轉(zhuǎn)為浮充運(yùn)行。4）自動(dòng)均充：當(dāng)下述的條件之一成立時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)均充，系統(tǒng)連續(xù)浮充運(yùn)行超過(guò)設(shè)定的時(shí)間（可通過(guò)監(jiān)控器鍵盤(pán)設(shè)置，出廠設(shè)置為三個(gè)月）。交流電源故障，蓄電池放電超過(guò)十分鐘。自動(dòng)均充電程序：以整定的充電電流進(jìn)行穩(wěn)流充電，當(dāng)電壓逐漸上升到均充電壓整定值時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)為穩(wěn)壓充電，當(dāng)充電電流小于0.01c10后延時(shí)1小時(shí)（或設(shè)定值），轉(zhuǎn)為浮充運(yùn)行。f、通信：設(shè)有rtu接口，監(jiān)控器可通過(guò)rtu接口與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)連接，或通過(guò)modom口與電話網(wǎng)連接，設(shè)有多種通信規(guī)約（奧特迅規(guī)約、部頒規(guī)約、用戶指定規(guī)約等）。監(jiān)控器統(tǒng)一匯總系統(tǒng)及各功能單元的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、故障告警信號(hào)和設(shè)置參數(shù)，并完成與上位計(jì)算機(jī)的通信，實(shí)現(xiàn)直流系統(tǒng)的“四遙”功能。g、歷史記錄：能將系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中一些重要的狀態(tài)、數(shù)據(jù)和時(shí)間等信息存儲(chǔ)起來(lái)，以備后查，裝置掉電后信息不丟失。最大存儲(chǔ)量為500條，用戶可在計(jì)算機(jī)后臺(tái)隨時(shí)瀏覽。在集中監(jiān)控器上可漢字顯示最新的128/28條。（二） 充電器啟動(dòng)、停止1、啟動(dòng)前檢查啟動(dòng)前應(yīng)將所有工作票收回，拆除所有臨時(shí)安全措施，現(xiàn)場(chǎng)清潔無(wú)遺留物。測(cè)交、直流側(cè)絕緣電阻合格，一、二次回路完好。新投運(yùn)或大修后，應(yīng)有檢修詳細(xì)交代，設(shè)備標(biāo)志齊全。裝置接地線可靠接地。檢查蓄電池出口以及充電器交、直流側(cè)熔斷器完好，容量合適。2、 充電器啟動(dòng)合上充電器交流輸入開(kāi)關(guān)，交流電源指示紅燈亮。合上充電器控制、保護(hù)熔斷器或開(kāi)關(guān)。合上電源模塊面板上的空氣開(kāi)關(guān)和啟動(dòng)按紐，約5秒鐘，電源模塊面板上的工作指示燈點(diǎn)亮，電源模塊工作，這時(shí)電源模塊有輸出，電源模塊的顯示器顯示充電機(jī)輸出電壓及電流。合上充電器直流輸出開(kāi)關(guān)。屏上的電壓表及電流表能正確顯示各部位的電壓及電流，集中監(jiān)控器開(kāi)始工作并顯示數(shù)據(jù)。合上直流母線側(cè)充電器進(jìn)線開(kāi)關(guān)。3、 充電器停止按下充電器停止按鈕。拉開(kāi)充電器交流輸入開(kāi)關(guān)，拉開(kāi)充電器直流輸出開(kāi)關(guān)。拉開(kāi)直流母線側(cè)充電器進(jìn)線開(kāi)關(guān)。三、蓄電池的形式及主要運(yùn)行參數(shù)gfm系列閥控式鉛酸蓄電池： 鉛酸蓄電池充電時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能在電池內(nèi)儲(chǔ)存起來(lái)，放電時(shí)將化學(xué)能變?yōu)殡娔芄┙o外部系統(tǒng)，正極在充電后期產(chǎn)生的氧氣通過(guò)玻璃纖維隔膜擴(kuò)散到負(fù)極，與負(fù)極海綿狀鉛發(fā)生復(fù)合反應(yīng)，生成水又流回電解液，這樣即減少了氧氣的析出，又使負(fù)極處于去極化狀態(tài)，抵制了負(fù)極上氫氣的析出，而且采用安全閥，當(dāng)電池內(nèi)氣體壓力達(dá)到閥壓力時(shí)，氣體會(huì)自動(dòng)釋放，保證了電池的使用安全，并最終實(shí)現(xiàn)電池的使用安全。蓄電池規(guī)范：蓄電池類型閥控式密封鉛酸蓄電池閥控式密封鉛酸蓄電池型號(hào)gfm2000gfm1000容量(ah)20001000電壓等級(jí)(v)23011510h放電率電流(a)200100放電終止單瓶電壓(v/只)1.81.8電瓶數(shù)(只)21042252接帶負(fù)荷ups、直流動(dòng)力電源、事故照明等控制、保護(hù)、信號(hào)、測(cè)量安裝地點(diǎn)#3、#4機(jī)主廠房0米蓄電池室#3、#4機(jī)主廠房0米蓄電池室蓄電池充放電操作將i、ii母線聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)切至“母聯(lián)”位置由檢修人員進(jìn)行蓄電池放電操作。待放電結(jié)束后，啟動(dòng)備用充電器，調(diào)整充電電流進(jìn)行充電。待充電結(jié)束后，停止備用充電器。將i、ii母線聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)切至“池聯(lián)”位置。正常監(jiān)視、維護(hù)、檢查直流母線電壓在(2.23v0.02v)蓄電池組電池?cái)?shù))v范圍內(nèi)。充電器運(yùn)行正常。充電器內(nèi)各部件無(wú)過(guò)熱、松動(dòng)、無(wú)異常聲音、異常氣味。蓄電池浮充電壓在穩(wěn)壓精度以內(nèi)，在環(huán)境溫度為25情況下的正常浮充電壓為2.25v/單體，當(dāng)蓄電池室內(nèi)環(huán)境溫度越過(guò)33時(shí)，直流母線電壓下調(diào)2至3v；當(dāng)蓄電池室內(nèi)環(huán)境溫度低于5時(shí)，直流母線電壓上調(diào)2至3v。當(dāng)蓄電池浮充運(yùn)行時(shí)，蓄電池單體電壓不應(yīng)低于2.18v，如單體電壓低于2.18v，則需要進(jìn)行均充。均充是一般采用恒壓限流進(jìn)行充電，充電電壓按2.35v/單體（環(huán)境溫度為25）。溫度補(bǔ)償系數(shù)為：-5mv/。充電頻率：一次/年蓄電池遇有下列情況時(shí)需進(jìn)行均充：?jiǎn)误w電池浮充電壓低于2.18v。電池放出55%以上的額定容量。擱置不用時(shí)間超過(guò)三個(gè)月。全浮充運(yùn)行一年以上。電池外殼和極柱溫度正常，極柱、安全閥周圍無(wú)滲液和酸霧逸出，電池殼蓋無(wú)變形和滲液。蓄電池室內(nèi)溫度在1530之間，不允許長(zhǎng)期越過(guò)30。蓄電池室內(nèi)清潔、通風(fēng)良好，蓄電池表面無(wú)損壞。各連接處應(yīng)緊固，無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。四、直流系統(tǒng)故障處理1、直流系統(tǒng)接地11查找直流系統(tǒng)接地注意事項(xiàng)：查找直流接地應(yīng)兩人進(jìn)行，一人操作，一人監(jiān)護(hù)；若采用瞬停法查找，事先應(yīng)得到有關(guān)人員同意；對(duì)瞬停帶有備用電源、發(fā)變組直流、熱控電源時(shí)，應(yīng)得到值長(zhǎng)同意，并考慮切斷直流后發(fā)生事故的相應(yīng)措施；查找直流接地必須使用高內(nèi)阻電壓表；在斷開(kāi)每一回路時(shí)，無(wú)論接地與否應(yīng)立即合上；查找過(guò)程中切勿造成另一點(diǎn)接地。12直流系統(tǒng)接地現(xiàn)象主控室“直流母線故障”光字牌報(bào)警。絕緣監(jiān)察裝置接地指示燈亮，正、負(fù)對(duì)地電壓指示不平衡。crt上有相應(yīng)報(bào)警。絕緣監(jiān)察裝置顯示接地回路數(shù)。13直流系統(tǒng)接地處理：確定接地極性及絕緣狀況；依據(jù)絕緣監(jiān)察裝置指示，判斷哪個(gè)回路接地。若為110v直流系統(tǒng)，應(yīng)依據(jù)主母線及分電屏絕緣監(jiān)察裝置顯示綜合判斷哪個(gè)回路接地；瞬停有故障回路；1