交直流屏培訓(xùn)資料

1、 第十章 交直流屏培訓(xùn)資料第十章 交直流屏培訓(xùn)資料一、名詞解析（1） 合閘母線：指提供給合閘回路負載的直流電源母線。（2） 控制母線：指提供給控制回路負載的直流電源母線。（3） 充電模塊：提供電池所需電壓輸出的AC/DC智能高頻開關(guān)變換器，其輸出連接在電池母線上。其基本功能是輸出穩(wěn)定的直流電源。（4） 監(jiān)控模塊：負責(zé)實現(xiàn)直流電源系統(tǒng)的監(jiān)測、控制和管理的功能模塊。（5） 配電監(jiān)控：指監(jiān)測有關(guān)交流、直流部分的模擬、開關(guān)量信號的電路單元，包含交流配電監(jiān)控和直流配電監(jiān)控。（6） 浮充電：充電裝置的輸出端并接著電池及負載，以恒壓充電方式工作。充電裝置在承擔(dān)經(jīng)常性負荷的同時向蓄電池充電，以補充蓄電池的自放

2、電。（7） 均衡充電：為補償蓄電池在使用過程中產(chǎn)生的電壓不均勻現(xiàn)象，使其恢復(fù)到規(guī)定的范圍內(nèi)而進行的充電。二、主要技術(shù)參數(shù)及性能指標盤的種類：u A型盤：主變電所u B型盤：牽引降壓混合變電所u C型盤：降壓變電所三、系統(tǒng)組成及運行方式1） 系統(tǒng)組成及接線方式l A型盤：系統(tǒng)由二套智能充電裝置、二組蓄電池、直流饋線斷路器、一套微機電壓絕緣監(jiān)測裝置及二套智能監(jiān)控單元、二套德國進口防雷器、二套交流進線自動（手動）切換裝置等組成。采用單母線分段接線方式l B型、C型盤：采用單充電裝置，單蓄電池，單母線分段接線方式，所有饋線均通過自動(手動)調(diào)壓裝置。系統(tǒng)由單套智能充電裝置、單組蓄電池、直流饋線斷路器、

3、直流母線自動(手動)調(diào)壓裝置、一套微機電壓絕緣監(jiān)測裝置及一套智能監(jiān)控單元、一套德國進口防雷器、一套交流進線自動（手動）切換裝置等組成。2）運行方式：每套充電裝置的交流進線由所內(nèi)交流盤引入兩路三相交流AC400V輸入電源，兩路進線電源互為備用，設(shè)置進線電源自動投切裝置，也可手動強制切換至任一路電源供電。兩接觸器之間設(shè)置機械聯(lián)鎖。正常供電時，充電裝置對蓄電池組進行充電或浮充電，同時為全所的經(jīng)常性直流負荷提供電源，由蓄電池向沖擊負荷供電。交流失電后，由蓄電池向所內(nèi)全部負荷包括經(jīng)常性負荷和沖擊負荷供電；而當(dāng)交流恢復(fù)正常時，充電裝置能自動啟動進入工作，若滿足自動均充條件時，充電裝置自動投入均充，均充結(jié)束

4、時，能自動回到正常的浮充狀態(tài)。四、系統(tǒng)組成l 交流配電 將交流電源引入分配給各個充電模塊，擴展功能為實現(xiàn)兩路交流輸入的自動切換，以提高直流系統(tǒng)供電的可靠性。為防止過電壓損壞充電模塊，交流配電設(shè)有防雷裝置。l 充電模塊 提供電池所需電壓輸出的AC/DC智能高頻開關(guān)變換器，其輸出連接在電池母線上。其基本功能是完成AC/DC變換，以輸出穩(wěn)定的直流電源實現(xiàn)系統(tǒng)最為基本的功能。l 直流饋電 將直流電源經(jīng)斷路器、刀熔開關(guān)分配到各直流用電設(shè)備。包括合閘（動力）回路、控制回路和閃光回路以及絕緣監(jiān)測裝置等，擴展功能為饋線故障跳閘報警。l 降壓硅鏈單元 因為直流電源在對蓄電池組進行均衡充電時，充電模塊的輸出電壓會

5、高于控制回路的額定電壓值，所以在合閘母線與控制母線之間設(shè)置降壓硅鏈調(diào)壓裝置，以保證控制母線的電壓在正常范圍內(nèi)。l 監(jiān)控模塊 負責(zé)實現(xiàn)直流電源系統(tǒng)的監(jiān)測、控制和管理的功能模塊。監(jiān)控模塊是電源系統(tǒng)的控制、管理核心，具有四遙功能，可使電源系統(tǒng)達到無人值守。采用以微處理器為核心的集散模式對充電模塊、饋電回路、電池組、直流母線對地絕緣情況實施全方位監(jiān)視、測量、控制，完全不需人工干預(yù)。l 蓄電池組 蓄電池組是直流系統(tǒng)的重要組成部份，主要作用是在交流輸入電源正常時儲存電能，并在交流停電時釋放電能，保證直流系統(tǒng)不間斷地向負載供電。l 絕緣監(jiān)測儀主要功能是在線監(jiān)測母線和饋線支路的絕緣下降情況。在線檢測出有絕緣下

6、降的支路和絕緣電阻，并發(fā)出告警信號。五、系統(tǒng)工作原理直流電源系統(tǒng)主要由交流配電、充電模塊、監(jiān)控模塊、母線調(diào)壓（降壓硅鏈）、直流饋電（包括合閘回路、控制回路）、絕緣監(jiān)測、蓄電池組等幾大部分組成。不同的接線方式有不同的特點，但基本原理是一致的，基本組成形式如圖所示。直流電源系統(tǒng)基本組成形式交流輸入正常時系統(tǒng)交流輸入正常時，兩路交流輸入經(jīng)過交流自動切換控制選擇其中一路輸入，并通過交流配電給各個充電模塊供電。充電模塊將輸入三相交流電轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的110V直流電，經(jīng)隔離二極管隔離后輸出，一方面給電池充電，另一方面給合閘負載供電。此外，合閘母線還通過降壓硅鏈裝置為控制母線提供電源。系統(tǒng)中的監(jiān)控部分對系統(tǒng)進

7、行管理和控制，信號通過采集處理后，再由監(jiān)控模塊統(tǒng)一管理，在顯示屏上提供人機操作界面，并可以接入到遠程監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)還配置有絕緣監(jiān)測儀或絕緣監(jiān)測繼電器，用于監(jiān)測母線絕緣情況。交流輸入停電或異常時交流輸入停電或異常時，充電模塊停止工作，由電池向負載供電。監(jiān)控模塊監(jiān)測電池電壓、電流和放電時間，當(dāng)電池放電到一定程度時，監(jiān)控模塊發(fā)出告警。交流輸入恢復(fù)正常以后，監(jiān)控模塊根據(jù)電池放電情況自動選擇充電方式，控制充電模塊對電池進行充電，使電池恢復(fù)到滿容量狀態(tài)。系統(tǒng)能量流動圖六、充電模塊工作原理充電模塊工作原理如圖所示：充電模塊工作原理圖三相380V交流電首先經(jīng)過尖峰抑制和EMI電路，主要作用是防止電網(wǎng)上的尖峰和

8、諧波干擾串入模塊中，影響控制電路的正常工作；同時也抑制模塊主開關(guān)電路產(chǎn)生的諧波，防止傳輸?shù)诫娋W(wǎng)上，對電網(wǎng)污染，其作用是雙向的。三相交流電經(jīng)過工頻整流后變成脈動的直流，在濾波電容和電感組成的PFC濾波電路的作用下，輸出約520V左右的直流電電壓。電感同時具有無源功率因數(shù)校正的作用，使模塊的功率因數(shù)達到0.92。主開關(guān)DC/AC電路將520V左右的直流電轉(zhuǎn)換為50kHz的高頻脈沖電壓在變壓器的次級輸出。DC/AC變換采用移相諧振高頻軟開關(guān)技術(shù)。變壓器輸出的高頻脈沖經(jīng)過高頻整流、LC濾波和EMI濾波，變?yōu)?20/110V的直流電壓。PWM控制電路采用電壓電流雙環(huán)控制，以方便實現(xiàn)對輸出電壓的調(diào)整和輸出

9、電流的限制，即使在短路情況下，回縮電路起作用，不會損壞模塊，提高模塊工作的可靠性。同時將交流輸入采樣得到的前饋信號送入PWM控制電路，提高電路工作的穩(wěn)定性。另一方面，為了實現(xiàn)模塊輸出的遙調(diào)，計算機輸出的數(shù)字信號經(jīng)D/A變換后送入PWM控制器對輸出電壓進行調(diào)整。監(jiān)控電路監(jiān)測到模塊異常時，使模塊停止輸出，有效保護模塊。此外還有實現(xiàn)多個模塊并機工作的均流電路、為控制電路提供電源的輔助電路等。七、充電模塊面板說明充電模塊前面板如圖所示：充電模塊前面板圖八、監(jiān)控模塊監(jiān)控模塊是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心，通過通訊口和PFU-12、SAG 系列充電模塊、JYM2 絕緣儀、PBM-1 電池儀通訊完成系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)地收集

10、，根據(jù)系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)完成蓄電池組的自動均浮充轉(zhuǎn)換。如果系統(tǒng)有故障產(chǎn)生則彈出告警信息菜單，并發(fā)出聲光告警信號。監(jiān)控模塊還可將系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)通過RS485 或RS232 通訊接口按用戶設(shè)定的通訊規(guī)約（可選擇Modbus、CDT91、DNP3.0、IEC101 或IEC103）上報給綜合自動化系統(tǒng)；可接收綜合自動化系統(tǒng)下發(fā)的均浮充控制命令，實現(xiàn)遙控、遙測、遙信功能。大屏幕LCD 液晶顯示，配合前板按鍵，可完成設(shè)置、顯示、事件記錄等各項功能。饋線盤1 絕緣監(jiān)測儀絕緣監(jiān)測儀的主要功能是在線監(jiān)測母線和饋線支路的絕緣下降情況，在線測量出絕緣下降的饋線支路和絕緣電阻，并發(fā)出告警信號。2降壓硅鏈單元1）功能因為直流

11、電源系統(tǒng)在對蓄電池組進行均衡充電時，充電模塊的輸出電壓會高于控制回路的額定電壓值，所以需要一個調(diào)壓裝置串接在合閘母線與控制母線之間，降壓硅鏈單元就是這樣一個調(diào)壓裝置，它可自動或手動改變電壓降，從而保證控制母線的電壓在正常范圍內(nèi)2）工作原理降壓硅鏈是由多只大功率整流二極管串接而成，利用PN結(jié)基本恒定的正向壓降來產(chǎn)生調(diào)整電壓，通過改變串入線路的二極管數(shù)量來獲得適當(dāng)?shù)膲航担_到電壓調(diào)節(jié)的目的。降壓硅鏈單元的工作原理系統(tǒng)設(shè)有兩組降壓硅鏈裝置，工作方式為主備方式。當(dāng)主降壓硅鏈裝置故障時，自動投入備用降壓硅鏈裝置，同時柜體面板故障指示燈閃亮，表示主降壓硅鏈裝置發(fā)生故障，應(yīng)盡快維修。 附錄A型交流屏進線、母

12、聯(lián)開關(guān)切換功能（PLC邏輯）自投不自復(fù)功能自投投入撤除選擇開關(guān)處于“自投投入”位置時：1）分、合閘基本條件進線：分條件：缺相或失壓。合條件：母聯(lián)或?qū)?cè)進線開關(guān)至少有一個處于分位，且進線正常（沒有電源失壓和過流跳閘）時。母聯(lián)：分條件：缺相或失壓的進線又恢復(fù)正常時。和條件：兩進線開關(guān)至少有一個處于分位。2）母聯(lián)自動投入程序條件：其中一路進線缺相或失壓，另一路進線正常。動作過程：1）、當(dāng)其中原理進線缺相或失壓后延時2S分該開關(guān)，該進線分閘后再延時0.1S合母聯(lián)開關(guān)。2）、當(dāng)進線開關(guān)是由于過流跳閘時（過載或短路），則母聯(lián)開關(guān)不自投。（母聯(lián)僅自投一次：不需自復(fù)功能，電源恢復(fù)后，手動分母聯(lián)，合進線開關(guān)。）

13、如自投投入撤除選擇開關(guān)處于“撤除”位置時：進線、母聯(lián)開關(guān)的分合閘均需操作當(dāng)?shù)厥謩臃?、合閘按鈕，但需滿足：進線分合閘條件：分條件：無條件。合條件：母聯(lián)或?qū)?cè)進線開關(guān)至少有一個處于分位，且進線正常時。母聯(lián)：分條件：無條件。合條件：兩進線開關(guān)至少有一個處于分位。二、遠方當(dāng)?shù)亻_關(guān)處于“遠方”位置自投投入撤除選擇開關(guān)處于“自投投入”位置時，進線、母聯(lián)開關(guān)動作過程同“當(dāng)?shù)亍薄白酝锻度搿蔽恢谩Ｈ缱酝锻度氤烦x擇開關(guān)處于“撤除”位置時：進線、母聯(lián)開關(guān)的分合閘均需操作遠方分、合閘指令，但需滿足：進線分合閘條件：分條件：無條件。合條件：母聯(lián)或?qū)?cè)進線開關(guān)指示有一個處于分位，且進線正常時。母聯(lián)：分條件：無條件。合條

14、件：兩進線開關(guān)至少有一個處于分位。三、自投投入撤除選擇開關(guān)處于“自投投入”位置：人工分（包括電氣分閘、機械分閘、遙控分閘）交流盤的進線和母聯(lián)開關(guān)時，閉鎖自投：解鎖條件：兩路進線開關(guān)合閘后解鎖自投。BC型交流屏進線、母聯(lián)開關(guān)切換功能（PLC邏輯）自投自復(fù)功能遠方當(dāng)?shù)亻_關(guān)處于“當(dāng)?shù)亍蔽恢米酝锻度氤烦x擇開關(guān)處于“自投投入”位置時：分、合閘基本條件進線：分條件：缺相或失壓合條件：母聯(lián)或?qū)?cè)進線開關(guān)至少有一個處于分位，且進線正常（沒有失壓和過流跳閘）時母聯(lián)：分條件：缺相或失壓的進線又恢復(fù)正常時合條件：兩進線開關(guān)至少有一個處于分位。母聯(lián)自動投入程序條件：其中一路進線缺相或失壓，另一路進線正常。動作過程：

15、1）、當(dāng)其中一路進線缺相或失壓后延時2S分該開關(guān)，該進線分閘后再延時0.1S合母聯(lián)開關(guān)。2）、當(dāng)進線開關(guān)是由于過流跳閘時（過流或短路），則母聯(lián)開關(guān)不自投。母聯(lián)自復(fù)投入程序條件：母聯(lián)已投入，缺相或失壓的進線又恢復(fù)正常時（這時兩進線均正常）動作過程：當(dāng)缺相或失壓的進線又恢復(fù)正常時，且另一路電壓正常，先分斷母聯(lián)開關(guān)，再合該相應(yīng)進線開關(guān)。如自投投入撤除選擇開關(guān)處于“撤除”位置時：進線、母聯(lián)開關(guān)的分合閘均需操作當(dāng)?shù)厥謩臃?、合閘按鈕，但需滿足：進線分合閘條件：分條件：無條件合條件：母聯(lián)或?qū)?cè)進線開關(guān)至少有一個處于分位，且進線正常時。母聯(lián)：分條件：無條件合條件：兩進線開關(guān)至少有一個處于分位。遠方當(dāng)?shù)亻_關(guān)處于“遠方”位置自投投入撤除選擇開關(guān)處于