直流電源系統(tǒng)的運行及維護課件

高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)

運行及維護山東魯能智能技術(shù)有限公司SHANDONGLUNENGINTELLIGENCETECHNOLOGYCO.,LTD.2009-8-04高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)

運行及維護山東魯能智能技術(shù)有限公司201一、直流電源系統(tǒng)概述1、直流電源系統(tǒng)的重要作用：直流電源設(shè)備是電力系統(tǒng)發(fā)電廠、變（配）電站重要的控制、信號、動力電源，它在電力系統(tǒng)的安全運行中起著重要的作用。隨著變電站自動化程度的不斷提高，許多重要的數(shù)據(jù)都要求即時安全可靠的處理和存儲；各種用電設(shè)備（包括繼電保護及自動裝置、斷路器分合閘、載波通信、事故照明等）的工作都離不開可靠的直流電源。在系統(tǒng)發(fā)生故障，站用電中斷的情況下，如果直流電源系統(tǒng)不能可靠的為工作設(shè)備提供直流工作電源，將會產(chǎn)生不可估計的損失。因此，有人把直流設(shè)備比喻為變電站的心臟。一、直流電源系統(tǒng)概述1、直流電源系統(tǒng)的重要作用：22、我國電源技術(shù)的發(fā)展我國電源技術(shù)的發(fā)展起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件，其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件，表明傳統(tǒng)電源技術(shù)已經(jīng)進入現(xiàn)代電力電子時代。

硅整流時代：在六十年代和七十年代，大功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展。當(dāng)時國內(nèi)曾經(jīng)掀起了一股各地大辦硅整流器廠的熱潮，目前全國大大小小的制造硅整流器的半導(dǎo)體廠家就是那時的產(chǎn)物。

2、我國電源技術(shù)的發(fā)展3逆變器時代：七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機，交流電機變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。在七十年代到八十年代，隨著變頻調(diào)速裝置的普及，大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關(guān)斷晶閘管(GT0)成為當(dāng)時電力電子器件的主角。變頻器時代

進入八十年代，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展，將集成電路技術(shù)的精細加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機結(jié)合，出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世，導(dǎo)致了中小功率電源向高頻化發(fā)展，而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn)，又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來機遇。逆變器時代：4

MOSFET和IGBT的相繼問世，是傳統(tǒng)的電源向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標志。據(jù)統(tǒng)計，到1995年底，功率MOSFET和GTR在功率半導(dǎo)體器件市場上已達到平分秋色的地步，而用IGBT代替GTR在電力電子領(lǐng)域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機變頻調(diào)速提供了較高的頻率，使其性能更加完善可靠，而且使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化發(fā)展，為用電設(shè)備的高效節(jié)材節(jié)能，實現(xiàn)小型輕量化，機電一體化和智能化提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。MOSFET和IGBT的相繼問世，是傳統(tǒng)的電源向現(xiàn)5二、直流電源設(shè)備的選擇及配置直流系統(tǒng)電壓等級的選擇：

國內(nèi)發(fā)電廠及變電站較廣泛采用220V和110V兩種電壓等級。大中型變電站采用220V或110V，而小型無人值守變電站多采用110V。220V和110V在技術(shù)、經(jīng)濟上各有優(yōu)劣，應(yīng)根據(jù)具體情況通過比較確定。

變電站直流電源系統(tǒng)的安全運行，離不開運行及檢修人員平時對直流設(shè)備的巡視檢查、運行維護、缺陷及異常處理等日常工作。但首先取決于前期的方案設(shè)計、設(shè)備選型、設(shè)備配置、方案優(yōu)化等工作。下面介紹幾個關(guān)鍵點：二、直流電源設(shè)備的選擇及配置直流系統(tǒng)電壓等級的選擇：6直流電源系統(tǒng)的運行及維護課件7直流電源系統(tǒng)的運行及維護課件8110V控制回路電纜截面較220V大。特別在大型發(fā)電廠的變電站，超高壓配電裝置面積大，距離控制室又遠，采用110V直流時控制電纜截面大約是220V的4倍，往往還不能滿足要求。這使得選擇8mm2

以下控制電纜較困難，有時要選用多根電纜芯并聯(lián)，給回路監(jiān)視帶來困難，同時還要增加控制電纜投資。因此，宜采用220V系統(tǒng)。48V系統(tǒng)：弱電控制和弱電信號接線系統(tǒng)，如微機監(jiān)控系統(tǒng)、載波通信等，一般都是功率小，電流也小，所以，宜采用48V及以下電壓。110V控制回路電纜截面較220V大。特別在大型發(fā)電廠的變電9高頻開關(guān)整流模塊的配置：

通常我們所說的充電機是由若干個充電模塊并聯(lián)組成，一般都為N+1（N≤6）或N+2（N＞6

）備份冗余方式。為了提高充電裝置的運行可靠性，模塊總數(shù)宜不小于3塊。模塊配置的原則可按如下公式選擇：

N×Ie≥Kk[(1.0~1.25)I10+Ijc]式中N——模塊個數(shù)

Ie——模塊額定電流（220V:5~40A；110V:10~80A）

Ijc——最大經(jīng)常性負載

Kk——可靠系數(shù)，應(yīng)考慮溫度補償、均充性能及設(shè)計裕度等因素。高頻開關(guān)整流模塊的配置：通常我們所說的充電機是由若干個10【Kk=Kt×Kd×Ka:式中：Kt——溫度補償系數(shù)，取1.10；Kd——設(shè)計裕度系數(shù)，取1.15；Ka——老化系數(shù)，取1.10；Kk=1.10×1.15×1.10=1.39，取1.40.】舉例：220V直流，蓄電池300AH，最大經(jīng)常性負載20A，選用20A模塊。模塊的配置個數(shù)：N=1.40×[1.0×30+20]/20=3.5，4臺20A模塊即可滿足要求，考慮加一個備用模塊，模塊總數(shù)為5個?！綤k=Kt×Kd×Ka:11注：國家電網(wǎng)公司規(guī)定：合閘母線與控制母線之間設(shè)有降壓裝置的系統(tǒng)，必須防止降壓裝置開路造成控制母線失壓。我公司的直流系統(tǒng)現(xiàn)有及將來的改進設(shè)計方案能夠很好的解決這個問題：①專門為控制母線供電的供電模塊。當(dāng)交流電源正常時，降壓硅鏈斷路，控制母線電壓可以由供電模塊提供。但此時正常運行中無法看出降壓硅鏈是否斷路損壞；②降壓硅鏈繼電器能夠?qū)崿F(xiàn)自動投切。在交流斷電由蓄電池供電時出現(xiàn)降壓硅鏈斷路現(xiàn)象；或者交流供電正常，但供電模塊與降壓硅鏈同時故障的極端情況下，出現(xiàn)降壓硅鏈斷路現(xiàn)象；上述兩種情況發(fā)生時，控制母線會失去電壓。我公司直流監(jiān)控單元IDC-200A在監(jiān)測到UKM電壓為零時，會自動陸續(xù)切除降壓硅鏈，通過降壓硅鏈繼電器的閉合將合閘母線與控制母線連接，保證控制母線獲得直流電壓。（見下圖）注：國家電網(wǎng)公司規(guī)定：合閘母線與控制母線之間設(shè)有降壓裝置的系12直流電源系統(tǒng)的運行及維護課件13蓄電池組數(shù)及容量的選擇：蓄電池組數(shù)的選擇：發(fā)電廠（裝機容量在100MW及以上）、220kV及以上變電站應(yīng)滿足2組蓄電池、2套高頻開關(guān)電源或3套相控充電裝置的配置要求。110（66）kV變電站應(yīng)滿足1組蓄電池、1套高頻開關(guān)電源或2套相控充電裝置的配置要求；部分重要的110kV變電站可配置2組蓄電池、2套高頻開關(guān)電源或3套相控充電裝置。35kV及以下電壓等級的變電站原則上可采用1組蓄電池組供電。用戶單位配電所一般裝設(shè)1組蓄電池。蓄電池組數(shù)及容量的選擇：蓄電池組數(shù)的選擇：14注：由于現(xiàn)在220kV及以上變電站的繼電保護等大部分都實行雙重化配置。因此，蓄電池也應(yīng)設(shè)置2組，分別對2套保護及跳閘回路供電，以利安全運行。此外，蓄電池裝設(shè)的組數(shù)，不但與變電站的重要性及保護雙重化的要求有關(guān)，而且與控制方式及自動化水平有關(guān)，故在具體工程中，如果采用一些新的控制方式和布置型式時（如分級、分區(qū)控制，就地布置保護裝置等），蓄電池裝設(shè)的組數(shù)可根據(jù)實際情況和技術(shù)經(jīng)濟比較確定。注：由于現(xiàn)在220kV及以上變電站的繼電保護等大部分都實行雙15蓄電池容量的選擇：蓄電池容量選擇的基本要求包括以下兩點：變電站站用電事故停電時間一般按1h計算，對于遠離市區(qū)的系統(tǒng)終端無人值守變電站宜按2h計算。蓄電池容量選擇計算的條件，應(yīng)滿足變電站事故停電時間內(nèi)的放電容量要求，應(yīng)計及事故初期直流電動機起動電流和其它沖擊負荷電流，并應(yīng)計及蓄電池組持續(xù)放電時間內(nèi)的隨機負荷電流。蓄電池容量的選擇：16蓄電池容量的計算：直流負荷的分類。按用電性質(zhì)分為二類：一是經(jīng)常性負荷，約占直流總負荷的5%；二是事故負荷，約占直流總負荷的95%。在蓄電池容量計算中，事故負荷起決定作用。在事故負荷中，可分為事故初期負荷和事故持續(xù)負荷。事故初期負荷通常指交流電源消失后蓄電池開始放電的最初1min內(nèi)的全部負荷；事故持續(xù)負荷指各事故放電階段由蓄電池持續(xù)提供的負荷。事故負荷的持續(xù)時間，國家規(guī)定為1h。蓄電池容量估算：

C10=經(jīng)常負荷電流*事故停電時間(1~2h)/20%*Kk（1.4~2）

【經(jīng)常負荷電流X（15~20）】蓄電池容量的計算：173）各類變電工程直流負荷及蓄電池容量范圍序號電壓等級（KV）事故放電時間（h）直流系統(tǒng)電壓（V）經(jīng)常負荷電流（A）蓄電池容量范圍（Ah）備注110~351.0220(110)3~550

21101.0

2.0220(110)5~1050~100

用于無人值班220(110)5~10100(200)32201.

0

2.0220(110)15~30200~300(300~400)

用于無人值班220(110)15~30300~400(400~500)4330~5001.0220(110)30~50300~500(400~600)

注：括號內(nèi)蓄電池容量表示110V直流系統(tǒng)。3）各類變電工程直流負荷及蓄電池容量范圍序號電壓等級事故放18蓄電池組個數(shù)的選擇：浮充運行時，按直流母線電壓1.05UN來確定蓄電池個數(shù)。即：

n=1.05UN/Uf式中：Uf——單個蓄電池的浮充電壓。閥控蓄電池通常為：2.23~2.27V，一般取2.25V。按上式計算，220V直流系統(tǒng)選用103~104只蓄電池；110V直流系統(tǒng)選用51~52只蓄電池。蓄電池組個數(shù)的選擇：191、直流系統(tǒng)運行現(xiàn)狀分析：

90年代發(fā)展起來的閥控密封鉛酸蓄電池直流系統(tǒng)，由于安裝方便、維護工作量小、不污染環(huán)境、可靠性高等一系列優(yōu)點，近年來在變電站中得到了廣泛的應(yīng)用。但由于該系統(tǒng)在電力系統(tǒng)推廣使用的時間較短，沒有得到充分重視。不少變電站直流設(shè)備檢修、運行、安裝調(diào)試的一線人員對其工作原理、檢修維護方法還沒有完全掌握，還存在檢修維護不到位而造成直流設(shè)備不能可靠運行的情況。參考國家電網(wǎng)公司2002~2004年間收集的14各省、市電力公司提供的直流設(shè)備調(diào)查資料，可以看出現(xiàn)階段直流電源設(shè)備的運行情況還是存在不少問題。出現(xiàn)故障主要是充電設(shè)備及蓄電池方面，分別占64.3%和35.7%。三、直流電源系統(tǒng)的運行及維護1、直流系統(tǒng)運行現(xiàn)狀分析：三、直流電源系統(tǒng)的運行及維護201）直流設(shè)備運行維護中存在的主要問題：生產(chǎn)廠家多、型號雜、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，檢修維護技術(shù)不易掌握。變電站直流設(shè)備長期帶電運行，操作少，致使部分工作人員在故障處理、運行操作等方面顯得技術(shù)生疏、不能得心應(yīng)手。城、農(nóng)網(wǎng)改造后，新產(chǎn)品、新設(shè)備、新技術(shù)在電力系統(tǒng)直流設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，但相應(yīng)培訓(xùn)工作沒跟上，人員的專業(yè)素質(zhì)還跟不上技術(shù)發(fā)展的步伐。對直流設(shè)備的運行維護存在認識上的誤區(qū)，認為充電設(shè)備是全自動的、閥控式密封鉛酸蓄電池是免維護的，所以就不加維護。直流設(shè)備長期沒人檢查、沒人維護，對直流設(shè)備存在的缺陷沒有及時發(fā)現(xiàn)，從而給整個系統(tǒng)的安全運行留下了隱患。1）直流設(shè)備運行維護中存在的主要問題：212）蓄電池運行維護中存在的主要問題：閥控密封鉛酸蓄電池正常運行時，浮充電壓過高或過低。浮充電壓設(shè)置過低，會造成蓄電池充電不足，使電池極板硫化而縮短電池壽命。浮充電壓設(shè)置過高，電池將長期處于過充電狀態(tài)，是電池的隔板、極板等由于電解氧化而遭破壞，造成電池板柵腐蝕加速，活性物質(zhì)松動，而使電池失效。均充過于頻繁，蓄電池過充電。當(dāng)蓄電池過充時，電池內(nèi)部生成氣體的速率將超過電池吸收氣體的速率，電池內(nèi)氣壓將提高，氣體從安全閥排出，造成電解液減少或干枯，水分的過量損耗，將使蓄電池的使用壽命提前終止。閥控密封鉛酸蓄電池的最佳運行環(huán)境溫度為25℃，有的蓄電池室的溫度沒有裝設(shè)空調(diào)，將會直接影響蓄電池的使用壽命。環(huán)境溫度一旦超過25℃，只要溫度每升高10℃，蓄電池的使用壽命就會減少一半。2）蓄電池運行維護中存在的主要問題：22當(dāng)蓄電池組在運行中發(fā)生一只或幾只蓄電池損壞時，有將不同容量、不同廠家或同一廠家容量相同但批次不同的蓄電池替換上串接使用的情況，這樣就造成了同一組蓄電池中兩種性能不同的蓄電池互為影響，更加速了蓄電池的老化，影響使用性能。新閥控密封鉛酸蓄電池組購買后，因種種原因未能及時安裝使用，超過存放期限又沒有按要求進行及時補充電，造成蓄電池組在投運后，輕者在浮充運行時，會出現(xiàn)電壓偏差較大（超過平均值±0.05V）的故障；重者存放時間過長，蓄電池極板硫化嚴重或完全失效，造成蓄電池組的壽命提前終止。我們經(jīng)常會碰到蓄電池組中一只或幾只蓄電池損壞情況，這時我們可以將損壞蓄電池摘除（在保證總電壓的前提下），系統(tǒng)仍可以正常運行。但有時我們往往忽略了需要同時降低蓄電池的相應(yīng)均浮充電壓設(shè)置參數(shù)，長期運行容易造成蓄電池過充。當(dāng)蓄電池組在運行中發(fā)生一只或幾只蓄電池損壞時，有將不同容量、233）充電機運行維護中存在的主要問題：充電機充電模塊可以脫離監(jiān)控單元的控制獨立工作，但其內(nèi)部默認設(shè)置的運行參數(shù)與監(jiān)控單元設(shè)置的運行參數(shù)大多不相同。在監(jiān)控單元因故障退出運行后，部分變電站未對充電模塊的運行參數(shù)進行重新檢查、設(shè)定，而直接保持原樣運行，會造成蓄電池的過充或欠充。充電機的電壓或電流表計未定期校驗，表計的指示值與實際值相差太大，時間長了容易造成蓄電池的過充或欠充。3）充電機運行維護中存在的主要問題：242、直流系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置：要保障直流系統(tǒng)的準確、安全、可靠的運行，直流系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備參數(shù)設(shè)置是否準確合理至關(guān)重要。但現(xiàn)在部分變電站往往完全依靠廠家進行各種參數(shù)的設(shè)置，而未按相關(guān)規(guī)程要求進行嚴格檢查設(shè)定。這樣直流系統(tǒng)將不能準確報警、合理的管理蓄電池。

（現(xiàn)在大部分直流設(shè)備的運行參數(shù)不像繼電保護定值那樣嚴格，而且沒有專門針對各種直流設(shè)備的定值單或者通用的定值參數(shù)單。）1）交流輸入電壓波動范圍不超過-10%～+15%；交流輸入電壓不對稱度不超過5%。（注：鋼廠等電壓波動較大的環(huán)境）

220V（單相）波動范圍為：198V～253V；

380V（三相）波動范圍為：342V～437V。

2、直流系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置：252）直流過壓、欠壓的整定值：通常設(shè)為額定電壓的±10%。名稱整定值110V系統(tǒng)220V系統(tǒng)48V系統(tǒng)過壓(10%)121V242V

欠壓(10%)99V198V

2）直流過壓、欠壓的整定值：名稱整定值263）絕緣水平整定值：

220V直流系統(tǒng)兩極對地電壓絕對值差超過40V或絕緣降低到25KΩ以下，視為直流系統(tǒng)接地。

48V直流系統(tǒng)任一極對地電壓有明顯變化時，應(yīng)視為直流系統(tǒng)接地。標稱電壓普通絕緣監(jiān)察裝置標稱電壓普通絕緣監(jiān)察裝置220V25kΩ48V1.7kΩ110V7kΩ

3）絕緣水平整定值：標稱電壓普通絕緣監(jiān)察裝置標稱電壓普通絕274）閥控蓄電池在運行中電壓偏差值的規(guī)定：

閥控式密封鉛酸蓄電池標稱電壓（V）2612運行中的電壓偏差（V）±0.05±0.15±0.3開路電壓最大最小電壓差值（V）0.030.040.064）閥控蓄電池在運行中電壓偏差值的規(guī)定：閥控式密封鉛酸蓄28電池類別標稱電壓(V)放電終止電壓(V)額定容量(Ah)充放電電流(A)固定型防酸式鉛酸蓄電池21.8C10I10閥控式密封鉛酸蓄電池21.8C10I1065.25(1.75×3)C10I101210.5(1.75×6)C10I10鎘鎳堿性蓄電池1.21.0C5I5

注：1、C5—5h（小時）率額定容量。Ah（安時）；I5—5h（小時）率放電電流，數(shù)值C5/5，A。

2、C10—10h（小時）率額定容量。Ah（安時）；I10—10h（小時）率放電電流，數(shù)值C10/10，A。5）蓄電池放電終止電壓與充放電電流：電池類別標稱電壓(V)放電終止電壓(V)額定容量(Ah)充放296）蓄電池管理參數(shù)的設(shè)定：均充電壓——通常設(shè)定為2.35×n(電池節(jié)數(shù))，一般不允許超過

2.40V；浮充電壓——通常設(shè)定為2.25×n(電池節(jié)數(shù))；充電限流值——通常設(shè)定為0.1×

C10(電池容量)；均充觸發(fā)值——通常設(shè)定為80%×0.1×

C10(電池容量)；浮充觸發(fā)值——通常設(shè)定為0.01×

C10(電池容量)。以上參數(shù)為通用標準，具體參照電池廠家技術(shù)說明。因為不同廠家的蓄電池會有細微差別。6）蓄電池管理參數(shù)的設(shè)定：307）蓄電池溫度補償：閥控蓄電池的溫度補償系數(shù)受環(huán)境溫度影響，基準溫度為25℃，每下降或升高1℃，單體2V閥控蓄電池浮充電壓值應(yīng)提高或降低（3～5）mV。當(dāng)啟用了溫度補償功能后，浮充和均充電壓都按照以下公式進行修正：

Vtc=Vn–TcN（T-25）式中：Vtc——經(jīng)溫度補償后的電壓；Vn——未經(jīng)補償?shù)碾妷?；Tc

——補償系數(shù)，mV/℃

；N——蓄電池的個數(shù)；T——溫度傳感器指示的溫度。溫度補償功能的溫度有效范圍是：10~35℃

。（注：我公司IDC-200A監(jiān)控單元，電壓補償公式：△V=-（T-25）/3；式中：T——當(dāng)前溫度；△V——充電電壓調(diào)整值。）7）蓄電池溫度補償：318）定時均充功能：規(guī)程規(guī)定：蓄電池長期處于浮充運行狀態(tài)，由于種種因素會造成蓄電池充電不足，補償不了電池本身自放電和爬電漏電所造成的電池容量虧損。因此，根據(jù)需要定期（一般取3個月）對蓄電池進行均衡充電。可以使蓄電池消除硫化恢復(fù)到良好的運行狀態(tài)。

現(xiàn)在大部分直流監(jiān)控單元都有“定時均充”功能，運行時建議投入。設(shè)定時間一般取3個月（2160小時）。無自動功能時，也可以到期手動切換到均充狀態(tài)，讓充電裝置對蓄電池進行一次：“恒流限壓充電——恒壓充電——浮充電”的完整充電過程，使蓄電池組隨時具有滿容量。8）定時均充功能：321、幾個常用的技術(shù)數(shù)據(jù)表格：四、直流電源系統(tǒng)運行維護中的重點及常見問題探討1）VRLA蓄電池放出不同容量的標準電壓值（10小時率）放出容量(%)支持時間(h)單體VRLA蓄電池電壓(V)放出容量(%)支持時間(h)單體VRLA蓄電池電壓(V)1012.056061.972022.047071.953032.038081.934042.019091.885051.99100101.801、幾個常用的技術(shù)數(shù)據(jù)表格：四、直流電源系統(tǒng)運行維護中的重點332）蓄電池內(nèi)阻參考數(shù)值電池電壓電池容量（Ah）電池內(nèi)阻（mΩ）電池電壓電池容量（Ah）電池內(nèi)阻（mΩ）2V2000.506V7.2202V3000.406V12102V4000.356V2001.52V5000.3012V7252V6000.2512V12202V8000.2012V24102V10000.1512V3392V12000.1212V3882V15000.112V6562V20000.0812V804.02V30000.0712V1003.8

12V2002.5注：此處所指蓄電池容量為10小時率下的容量。

所測試的蓄電池均為性能良好且活化后充足電的情況。由于各個蓄電池生產(chǎn)廠家的工藝控制以及原材料的差異，在蓄電池的內(nèi)阻上會有些差異，但都是在一個數(shù)量級，為此以上的內(nèi)阻數(shù)值僅供參考。2）蓄電池內(nèi)阻參考數(shù)值電池電壓電池容量（Ah）電池內(nèi)阻（mΩ343）閥控鉛酸蓄電池常見故障及護理方法：故障原因處理方法漏液閥失控、電解液過量、外殼變形、溫度過高、極柱密封不嚴與供貨廠家聯(lián)系更換處理酸霧嚴重閥失控、過濾片質(zhì)量不佳或堵塞、充電電流過大或過充、外殼破裂與供貨廠家聯(lián)系處理浮充電壓不均勻內(nèi)阻分布不均勻、極柱與連接條接觸不良、新電池運行3~6個月內(nèi)存在不均勻現(xiàn)象均充12~24h后，擰緊單體浮充電壓偏低電池內(nèi)部有微短路現(xiàn)象均充12~24h容量不足失水嚴重、內(nèi)部干枯、內(nèi)部有微短路現(xiàn)象、極柱與連接條接觸不良、長期欠充、早期容量損失均充12~24h后，若仍不行聯(lián)系廠家處理電池極柱或外殼溫度過高螺絲松動或浮充電壓過高檢查螺絲，檢查充電機和充電方法電池浮充電壓忽高忽低螺絲松動擰緊螺絲蓄電池組接地電池上部有灰塵或電池漏液殘留物導(dǎo)電清潔電池組，蓄電池組地面加絕緣墊電池鼓脹氣體復(fù)合效率差、閥失控、室溫高、充電電流過大或過充、外殼材質(zhì)耐溫差與供貨廠家聯(lián)系處理3）閥控鉛酸蓄電池常見故障及護理方法：故障原因處理方法漏液352、直流系統(tǒng)運行維護中應(yīng)著重關(guān)注的幾個點：1）直流設(shè)備運行中重點監(jiān)視：各種電壓、電流表計及一些重要運行參數(shù)的監(jiān)視。如交流輸入電壓、蓄電池電壓、直流母線電壓、充電裝置輸出電壓等等的數(shù)值，應(yīng)注意其是否正確。各種信號報警指示燈的監(jiān)視。查看各種設(shè)備的“運行”、“報警”等指示燈是否正常。絕緣狀態(tài)的監(jiān)視。注意直流正負母線對地的絕緣狀態(tài)，如有接地應(yīng)盡快查找處理。2）蓄電池的運行中重點監(jiān)視內(nèi)容：蓄電池的單體電壓值；蓄電池組的端電壓值；浮充電流的大小及變化；連接片有無松動、腐蝕現(xiàn)象；殼體有無變形和滲漏；極柱及安全閥周圍有無酸霧及冒堿現(xiàn)象；蓄電池室的溫度。2、直流系統(tǒng)運行維護中應(yīng)著重關(guān)注的幾個點：1）直流設(shè)備運行中363、蓄電池漏液現(xiàn)象分析：現(xiàn)象：閥控密封鉛酸蓄電池發(fā)生漏液事故，除了運輸、搬運、安裝造成的機械損傷外，主要是由于制造缺陷引起的。如電解液注入量過多、密封不嚴、密封材料不合格和密封材料老化等。有些廠家的電池在制造過程中在極柱周圍涂抹了硅油，用來增強電池外殼的密封性能，在使用中極柱周圍可能會有非酸性液體滲出，這屬于正常現(xiàn)象，不是漏液，應(yīng)注意區(qū)分。易漏部位：電池殼蓋之間密封處、安全閥處、極柱端子密封處。原因分析：電池殼蓋之間密封處漏液原因分析：電池的密封方法有兩類：膠封（環(huán)氧樹脂密封膠密封）和熱封。相對而言，熱熔密封效果較好。膠封出現(xiàn)漏液較多，主要原因是密封膠與殼體是界面粘結(jié)，結(jié)合力不大，容易脫落，漏液處有缺膠孔或龜裂。熱封如果效果不好，容易在密封處存在熱熔層，有蜂窩狀砂眼，產(chǎn)生漏液通道。3、蓄電池漏液現(xiàn)象分析：現(xiàn)象：閥控密封鉛酸蓄電池發(fā)生漏液事故37安全閥漏液原因分析：加酸量過多；安全閥耐老化性差；極柱端子漏液原因分析：極柱端子密封的普遍方法是：先將極柱同蓄電池蓋上的鉛套管焊接在一起，再灌上一層環(huán)氧樹脂密封膠密封。一般電池在安裝使用1年以上就有個別蓄電池的極柱端子產(chǎn)生漏液，使用3~5年端子漏液就較多了，并且正極比負極嚴重，這是目前國內(nèi)閥控密封鉛酸蓄電池普遍存在的問題。特別架柜臥放的硬連接安裝方式更容易出現(xiàn)漏液。由于電池本身重力導(dǎo)致架柜橫梁變形，硬連接會使端子受力，密封膠層易脫離而漏液。直流電源系統(tǒng)的運行及維護課件384、蓄電池的熱失控：1）什么是熱失控？由于充電電壓和電流控制不當(dāng)，在充電后期，會出現(xiàn)一種臨界狀態(tài)。如果電池內(nèi)部熱量產(chǎn)生的速率超過了其在一定環(huán)境條件下的散熱能力，電池的溫度將會持續(xù)上升，致使電池的塑料外殼變軟，最后導(dǎo)致外殼破裂或融化。這就是所謂的熱失控。2）熱失控現(xiàn)象：熱失控發(fā)生后，蓄電池的電流及溫度發(fā)生積累性的相互增強作用，使電池外殼變形“鼓肚子”，如右圖。因此，正確選擇浮充電壓和定期檢查每個蓄電池的“健康情況”是非常重要的。4、蓄電池的熱失控：1）什么是熱失控？由于充電電壓和電流控制393）熱失控的原因：在正常的浮充電壓下是不可能產(chǎn)生熱失控的，只有人為操作和設(shè)備失控使電壓過高，或者蓄電池組中個別電池嚴重故障如短路、反極時才可能發(fā)生。周圍環(huán)境溫度過高。在夏天或野外，氣溫會升的較高，超過35℃以上，此時，如果不及時降低浮充電壓，則會使電池溫度迅速升高。安全閥不嚴或開閥壓過低。當(dāng)充電電流增大時，電池需要通過安全閥來釋放氣體，從而造成電池的失水、內(nèi)阻增大、容量衰減和充放電過程中產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量如果來不及擴散使溫度劇增，就會形成熱失控。熱失控嚴重的情況下如果放電，有可能使蓄電池瞬間電壓驟降和殼體溫度上升至70~80℃，因此熱失控問題必須引起高度重視。3）熱失控的原因：在正常的浮充電壓下是不可能產(chǎn)生熱失控的，只404）熱失控的預(yù)防措施：正確選擇及時調(diào)整浮充電壓；注意檢測蓄電池的溫度；加強蓄電池室的通風(fēng)管理，最好裝設(shè)空調(diào)。5）熱失控的發(fā)生（參考數(shù)據(jù)）如果采用2.35V/單體（25℃）浮充電壓，連續(xù)充電4個月，就會出現(xiàn)熱失控；如果采用2.30V/單體（25℃）浮充電壓，連續(xù)充電6~8個月，就會出現(xiàn)熱失控；如果采用2.28V/單體（25℃）浮充電壓，連續(xù)充電12~18個月，容量會嚴重下降，進而導(dǎo)致熱失控。4）熱失控的預(yù)防措施：正確選擇及時調(diào)整浮充電壓；5）熱失控的415、蓄電池發(fā)生爆炸的原因：閥控蓄電池在由浮充狀態(tài)轉(zhuǎn)為放電瞬間，下述2種情況可能會發(fā)生爆炸引爆。電池內(nèi)部氫氣的含量超過4%，且有明火時會發(fā)生引爆。其主要原因是：浮充電壓過高，電解水過多，使負極板析出的氫氣存留在蓄電池的上部，含量逐漸增加。在浮充電流很小時，即使極柱、正負極板群有接觸不良的點，也不會引起明火。但在轉(zhuǎn)為放電的瞬間，放電電流很大，有時瞬間達到上千安，這時觸點不良的點就容易產(chǎn)生明火，使電池發(fā)生爆炸。5、蓄電池發(fā)生爆炸的原因：閥控蓄電池在由浮充狀態(tài)轉(zhuǎn)為放電瞬間42壓爆。用ABS塑料做殼體的閥控蓄電池，當(dāng)內(nèi)部壓力大于40kPa、內(nèi)部應(yīng)力發(fā)生大的變化時就會發(fā)生壓爆。在內(nèi)部應(yīng)力相對穩(wěn)定時，即使內(nèi)部應(yīng)力沒有發(fā)生變化，若壓強繼續(xù)升高也會引起壓爆。其主要原因是：浮充電壓過高，電解水偏多，正極板析出的氧氣和負極板未能完全復(fù)合而存在于電池的內(nèi)部，使蓄電池殼體承受的壓力越來越大，當(dāng)安全閥未能及時自動開啟、殼體壓力達到一定值時，就會發(fā)生爆炸。當(dāng)殼體壓力達到40kPa時，接近危險狀態(tài)。在浮充電時，因為電流很小，電池內(nèi)部應(yīng)力處于臨界狀態(tài)，尚未產(chǎn)生壓爆，但在轉(zhuǎn)為大電流放電的瞬間，電池內(nèi)部應(yīng)力發(fā)生急劇變化，從而引發(fā)壓爆。直流電源系統(tǒng)的運行及維護課件436、蓄電池的核對性充放電：

長期運行的蓄電池?zé)o法從表面判斷其現(xiàn)有容量，內(nèi)部是否失水或干枯。只有通過核對性放電，才能找出蓄電池存在的問題，并讓蓄電池內(nèi)的活性物質(zhì)活化，恢復(fù)容量。閥控密封鉛酸蓄電池允許使用溫度范圍理論上為-40℃~50℃，最佳使用溫度為15~25℃，建議將蓄電池室溫度控制在5℃~30℃，最高不應(yīng)超過35℃。

閥控密封鉛酸蓄電池的充放電時間盡量安排在春秋季節(jié)，這時天氣比較涼爽，對電池的均衡充電有利。6、蓄電池的核對性充放電：長期運行的蓄電池?zé)o法從表面44一組閥控蓄電池：全站（廠）只有一組電池，不能退出運行，也不能作全核對性放電，只能用I10電流恒流放出額定容量的50%，在放電過程中，蓄電池組端電壓不得低于N×2V。放電后應(yīng)立即用I10電流進行恒流限壓充電——恒壓充電——浮充電，反復(fù)2~3次，蓄電池組容量可得到恢復(fù)。若有備用蓄電池組更換時，該組蓄電池可以進行全核對性放電。兩組閥控蓄電池：全站（廠）若有兩組電池，則一組運行，另一組退出運行進行全核對性放電。放電用I10恒流，當(dāng)蓄電池組端電壓下降到N×

1.8V時，停止放電。隔（1~2）h后再用I10電流進行恒流限壓充電——恒壓充電——浮充電，反復(fù)2~3次，蓄電池組容量可得到恢復(fù)。若經(jīng)過3次全核對性放充電，蓄電池組容量均達不到其額定容量的80%以上，可認為該組蓄電池的使用年限已到，可安排更換。一組閥控蓄電池：45閥控蓄電池組的核對性放電周期：新安裝或大修后的閥控蓄電池組在驗收時應(yīng)進行全核對性充放電，以后每2~3年應(yīng)進行一次核對性放電，運行了6年以上的閥控蓄電池，應(yīng)每年做一次核對性充放電。備用擱置的閥控蓄電池，每3個月進行一次補充充電。閥控蓄電池組的核對性放電周期：46謝謝大家!謝謝大家!47高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)

運行及維護山東魯能智能技術(shù)有限公司SHANDONGLUNENGINTELLIGENCETECHNOLOGYCO.,LTD.2009-8-04高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)

運行及維護山東魯能智能技術(shù)有限公司2048一、直流電源系統(tǒng)概述1、直流電源系統(tǒng)的重要作用：直流電源設(shè)備是電力系統(tǒng)發(fā)電廠、變（配）電站重要的控制、信號、動力電源，它在電力系統(tǒng)的安全運行中起著重要的作用。隨著變電站自動化程度的不斷提高，許多重要的數(shù)據(jù)都要求即時安全可靠的處理和存儲；各種用電設(shè)備（包括繼電保護及自動裝置、斷路器分合閘、載波通信、事故照明等）的工作都離不開可靠的直流電源。在系統(tǒng)發(fā)生故障，站用電中斷的情況下，如果直流電源系統(tǒng)不能可靠的為工作設(shè)備提供直流工作電源，將會產(chǎn)生不可估計的損失。因此，有人把直流設(shè)備比喻為變電站的心臟。一、直流電源系統(tǒng)概述1、直流電源系統(tǒng)的重要作用：492、我國電源技術(shù)的發(fā)展我國電源技術(shù)的發(fā)展起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件，其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件，表明傳統(tǒng)電源技術(shù)已經(jīng)進入現(xiàn)代電力電子時代。

硅整流時代：在六十年代和七十年代，大功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展。當(dāng)時國內(nèi)曾經(jīng)掀起了一股各地大辦硅整流器廠的熱潮，目前全國大大小小的制造硅整流器的半導(dǎo)體廠家就是那時的產(chǎn)物。

2、我國電源技術(shù)的發(fā)展50逆變器時代：七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機，交流電機變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。在七十年代到八十年代，隨著變頻調(diào)速裝置的普及，大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關(guān)斷晶閘管(GT0)成為當(dāng)時電力電子器件的主角。變頻器時代

進入八十年代，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展，將集成電路技術(shù)的精細加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機結(jié)合，出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世，導(dǎo)致了中小功率電源向高頻化發(fā)展，而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn)，又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來機遇。逆變器時代：51

MOSFET和IGBT的相繼問世，是傳統(tǒng)的電源向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標志。據(jù)統(tǒng)計，到1995年底，功率MOSFET和GTR在功率半導(dǎo)體器件市場上已達到平分秋色的地步，而用IGBT代替GTR在電力電子領(lǐng)域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機變頻調(diào)速提供了較高的頻率，使其性能更加完善可靠，而且使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化發(fā)展，為用電設(shè)備的高效節(jié)材節(jié)能，實現(xiàn)小型輕量化，機電一體化和智能化提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。MOSFET和IGBT的相繼問世，是傳統(tǒng)的電源向現(xiàn)52二、直流電源設(shè)備的選擇及配置直流系統(tǒng)電壓等級的選擇：

國內(nèi)發(fā)電廠及變電站較廣泛采用220V和110V兩種電壓等級。大中型變電站采用220V或110V，而小型無人值守變電站多采用110V。220V和110V在技術(shù)、經(jīng)濟上各有優(yōu)劣，應(yīng)根據(jù)具體情況通過比較確定。

變電站直流電源系統(tǒng)的安全運行，離不開運行及檢修人員平時對直流設(shè)備的巡視檢查、運行維護、缺陷及異常處理等日常工作。但首先取決于前期的方案設(shè)計、設(shè)備選型、設(shè)備配置、方案優(yōu)化等工作。下面介紹幾個關(guān)鍵點：二、直流電源設(shè)備的選擇及配置直流系統(tǒng)電壓等級的選擇：53直流電源系統(tǒng)的運行及維護課件54直流電源系統(tǒng)的運行及維護課件55110V控制回路電纜截面較220V大。特別在大型發(fā)電廠的變電站，超高壓配電裝置面積大，距離控制室又遠，采用110V直流時控制電纜截面大約是220V的4倍，往往還不能滿足要求。這使得選擇8mm2

以下控制電纜較困難，有時要選用多根電纜芯并聯(lián)，給回路監(jiān)視帶來困難，同時還要增加控制電纜投資。因此，宜采用220V系統(tǒng)。48V系統(tǒng)：弱電控制和弱電信號接線系統(tǒng)，如微機監(jiān)控系統(tǒng)、載波通信等，一般都是功率小，電流也小，所以，宜采用48V及以下電壓。110V控制回路電纜截面較220V大。特別在大型發(fā)電廠的變電56高頻開關(guān)整流模塊的配置：

通常我們所說的充電機是由若干個充電模塊并聯(lián)組成，一般都為N+1（N≤6）或N+2（N＞6

）備份冗余方式。為了提高充電裝置的運行可靠性，模塊總數(shù)宜不小于3塊。模塊配置的原則可按如下公式選擇：

N×Ie≥Kk[(1.0~1.25)I10+Ijc]式中N——模塊個數(shù)

Ie——模塊額定電流（220V:5~40A；110V:10~80A）

Ijc——最大經(jīng)常性負載

Kk——可靠系數(shù)，應(yīng)考慮溫度補償、均充性能及設(shè)計裕度等因素。高頻開關(guān)整流模塊的配置：通常我們所說的充電機是由若干個57【Kk=Kt×Kd×Ka:式中：Kt——溫度補償系數(shù)，取1.10；Kd——設(shè)計裕度系數(shù)，取1.15；Ka——老化系數(shù)，取1.10；Kk=1.10×1.15×1.10=1.39，取1.40.】舉例：220V直流，蓄電池300AH，最大經(jīng)常性負載20A，選用20A模塊。模塊的配置個數(shù)：N=1.40×[1.0×30+20]/20=3.5，4臺20A模塊即可滿足要求，考慮加一個備用模塊，模塊總數(shù)為5個?！綤k=Kt×Kd×Ka:58注：國家電網(wǎng)公司規(guī)定：合閘母線與控制母線之間設(shè)有降壓裝置的系統(tǒng)，必須防止降壓裝置開路造成控制母線失壓。我公司的直流系統(tǒng)現(xiàn)有及將來的改進設(shè)計方案能夠很好的解決這個問題：①專門為控制母線供電的供電模塊。當(dāng)交流電源正常時，降壓硅鏈斷路，控制母線電壓可以由供電模塊提供。但此時正常運行中無法看出降壓硅鏈是否斷路損壞；②降壓硅鏈繼電器能夠?qū)崿F(xiàn)自動投切。在交流斷電由蓄電池供電時出現(xiàn)降壓硅鏈斷路現(xiàn)象；或者交流供電正常，但供電模塊與降壓硅鏈同時故障的極端情況下，出現(xiàn)降壓硅鏈斷路現(xiàn)象；上述兩種情況發(fā)生時，控制母線會失去電壓。我公司直流監(jiān)控單元IDC-200A在監(jiān)測到UKM電壓為零時，會自動陸續(xù)切除降壓硅鏈，通過降壓硅鏈繼電器的閉合將合閘母線與控制母線連接，保證控制母線獲得直流電壓。（見下圖）注：國家電網(wǎng)公司規(guī)定：合閘母線與控制母線之間設(shè)有降壓裝置的系59直流電源系統(tǒng)的運行及維護課件60蓄電池組數(shù)及容量的選擇：蓄電池組數(shù)的選擇：發(fā)電廠（裝機容量在100MW及以上）、220kV及以上變電站應(yīng)滿足2組蓄電池、2套高頻開關(guān)電源或3套相控充電裝置的配置要求。110（66）kV變電站應(yīng)滿足1組蓄電池、1套高頻開關(guān)電源或2套相控充電裝置的配置要求；部分重要的110kV變電站可配置2組蓄電池、2套高頻開關(guān)電源或3套相控充電裝置。35kV及以下電壓等級的變電站原則上可采用1組蓄電池組供電。用戶單位配電所一般裝設(shè)1組蓄電池。蓄電池組數(shù)及容量的選擇：蓄電池組數(shù)的選擇：61注：由于現(xiàn)在220kV及以上變電站的繼電保護等大部分都實行雙重化配置。因此，蓄電池也應(yīng)設(shè)置2組，分別對2套保護及跳閘回路供電，以利安全運行。此外，蓄電池裝設(shè)的組數(shù)，不但與變電站的重要性及保護雙重化的要求有關(guān)，而且與控制方式及自動化水平有關(guān)，故在具體工程中，如果采用一些新的控制方式和布置型式時（如分級、分區(qū)控制，就地布置保護裝置等），蓄電池裝設(shè)的組數(shù)可根據(jù)實際情況和技術(shù)經(jīng)濟比較確定。注：由于現(xiàn)在220kV及以上變電站的繼電保護等大部分都實行雙62蓄電池容量的選擇：蓄電池容量選擇的基本要求包括以下兩點：變電站站用電事故停電時間一般按1h計算，對于遠離市區(qū)的系統(tǒng)終端無人值守變電站宜按2h計算。蓄電池容量選擇計算的條件，應(yīng)滿足變電站事故停電時間內(nèi)的放電容量要求，應(yīng)計及事故初期直流電動機起動電流和其它沖擊負荷電流，并應(yīng)計及蓄電池組持續(xù)放電時間內(nèi)的隨機負荷電流。蓄電池容量的選擇：63蓄電池容量的計算：直流負荷的分類。按用電性質(zhì)分為二類：一是經(jīng)常性負荷，約占直流總負荷的5%；二是事故負荷，約占直流總負荷的95%。在蓄電池容量計算中，事故負荷起決定作用。在事故負荷中，可分為事故初期負荷和事故持續(xù)負荷。事故初期負荷通常指交流電源消失后蓄電池開始放電的最初1min內(nèi)的全部負荷；事故持續(xù)負荷指各事故放電階段由蓄電池持續(xù)提供的負荷。事故負荷的持續(xù)時間，國家規(guī)定為1h。蓄電池容量估算：

C10=經(jīng)常負荷電流*事故停電時間(1~2h)/20%*Kk（1.4~2）

【經(jīng)常負荷電流X（15~20）】蓄電池容量的計算：643）各類變電工程直流負荷及蓄電池容量范圍序號電壓等級（KV）事故放電時間（h）直流系統(tǒng)電壓（V）經(jīng)常負荷電流（A）蓄電池容量范圍（Ah）備注110~351.0220(110)3~550

21101.0

2.0220(110)5~1050~100

用于無人值班220(110)5~10100(200)32201.

0

2.0220(110)15~30200~300(300~400)

用于無人值班220(110)15~30300~400(400~500)4330~5001.0220(110)30~50300~500(400~600)

注：括號內(nèi)蓄電池容量表示110V直流系統(tǒng)。3）各類變電工程直流負荷及蓄電池容量范圍序號電壓等級事故放65蓄電池組個數(shù)的選擇：浮充運行時，按直流母線電壓1.05UN來確定蓄電池個數(shù)。即：

n=1.05UN/Uf式中：Uf——單個蓄電池的浮充電壓。閥控蓄電池通常為：2.23~2.27V，一般取2.25V。按上式計算，220V直流系統(tǒng)選用103~104只蓄電池；110V直流系統(tǒng)選用51~52只蓄電池。蓄電池組個數(shù)的選擇：661、直流系統(tǒng)運行現(xiàn)狀分析：

90年代發(fā)展起來的閥控密封鉛酸蓄電池直流系統(tǒng)，由于安裝方便、維護工作量小、不污染環(huán)境、可靠性高等一系列優(yōu)點，近年來在變電站中得到了廣泛的應(yīng)用。但由于該系統(tǒng)在電力系統(tǒng)推廣使用的時間較短，沒有得到充分重視。不少變電站直流設(shè)備檢修、運行、安裝調(diào)試的一線人員對其工作原理、檢修維護方法還沒有完全掌握，還存在檢修維護不到位而造成直流設(shè)備不能可靠運行的情況。參考國家電網(wǎng)公司2002~2004年間收集的14各省、市電力公司提供的直流設(shè)備調(diào)查資料，可以看出現(xiàn)階段直流電源設(shè)備的運行情況還是存在不少問題。出現(xiàn)故障主要是充電設(shè)備及蓄電池方面，分別占64.3%和35.7%。三、直流電源系統(tǒng)的運行及維護1、直流系統(tǒng)運行現(xiàn)狀分析：三、直流電源系統(tǒng)的運行及維護671）直流設(shè)備運行維護中存在的主要問題：生產(chǎn)廠家多、型號雜、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，檢修維護技術(shù)不易掌握。變電站直流設(shè)備長期帶電運行，操作少，致使部分工作人員在故障處理、運行操作等方面顯得技術(shù)生疏、不能得心應(yīng)手。城、農(nóng)網(wǎng)改造后，新產(chǎn)品、新設(shè)備、新技術(shù)在電力系統(tǒng)直流設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，但相應(yīng)培訓(xùn)工作沒跟上，人員的專業(yè)素質(zhì)還跟不上技術(shù)發(fā)展的步伐。對直流設(shè)備的運行維護存在認識上的誤區(qū)，認為充電設(shè)備是全自動的、閥控式密封鉛酸蓄電池是免維護的，所以就不加維護。直流設(shè)備長期沒人檢查、沒人維護，對直流設(shè)備存在的缺陷沒有及時發(fā)現(xiàn)，從而給整個系統(tǒng)的安全運行留下了隱患。1）直流設(shè)備運行維護中存在的主要問題：682）蓄電池運行維護中存在的主要問題：閥控密封鉛酸蓄電池正常運行時，浮充電壓過高或過低。浮充電壓設(shè)置過低，會造成蓄電池充電不足，使電池極板硫化而縮短電池壽命。浮充電壓設(shè)置過高，電池將長期處于過充電狀態(tài)，是電池的隔板、極板等由于電解氧化而遭破壞，造成電池板柵腐蝕加速，活性物質(zhì)松動，而使電池失效。均充過于頻繁，蓄電池過充電。當(dāng)蓄電池過充時，電池內(nèi)部生成氣體的速率將超過電池吸收氣體的速率，電池內(nèi)氣壓將提高，氣體從安全閥排出，造成電解液減少或干枯，水分的過量損耗，將使蓄電池的使用壽命提前終止。閥控密封鉛酸蓄電池的最佳運行環(huán)境溫度為25℃，有的蓄電池室的溫度沒有裝設(shè)空調(diào)，將會直接影響蓄電池的使用壽命。環(huán)境溫度一旦超過25℃，只要溫度每升高10℃，蓄電池的使用壽命就會減少一半。2）蓄電池運行維護中存在的主要問題：69當(dāng)蓄電池組在運行中發(fā)生一只或幾只蓄電池損壞時，有將不同容量、不同廠家或同一廠家容量相同但批次不同的蓄電池替換上串接使用的情況，這樣就造成了同一組蓄電池中兩種性能不同的蓄電池互為影響，更加速了蓄電池的老化，影響使用性能。新閥控密封鉛酸蓄電池組購買后，因種種原因未能及時安裝使用，超過存放期限又沒有按要求進行及時補充電，造成蓄電池組在投運后，輕者在浮充運行時，會出現(xiàn)電壓偏差較大（超過平均值±0.05V）的故障；重者存放時間過長，蓄電池極板硫化嚴重或完全失效，造成蓄電池組的壽命提前終止。我們經(jīng)常會碰到蓄電池組中一只或幾只蓄電池損壞情況，這時我們可以將損壞蓄電池摘除（在保證總電壓的前提下），系統(tǒng)仍可以正常運行。但有時我們往往忽略了需要同時降低蓄電池的相應(yīng)均浮充電壓設(shè)置參數(shù)，長期運行容易造成蓄電池過充。當(dāng)蓄電池組在運行中發(fā)生一只或幾只蓄電池損壞時，有將不同容量、703）充電機運行維護中存在的主要問題：充電機充電模塊可以脫離監(jiān)控單元的控制獨立工作，但其內(nèi)部默認設(shè)置的運行參數(shù)與監(jiān)控單元設(shè)置的運行參數(shù)大多不相同。在監(jiān)控單元因故障退出運行后，部分變電站未對充電模塊的運行參數(shù)進行重新檢查、設(shè)定，而直接保持原樣運行，會造成蓄電池的過充或欠充。充電機的電壓或電流表計未定期校驗，表計的指示值與實際值相差太大，時間長了容易造成蓄電池的過充或欠充。3）充電機運行維護中存在的主要問題：712、直流系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置：要保障直流系統(tǒng)的準確、安全、可靠的運行，直流系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備參數(shù)設(shè)置是否準確合理至關(guān)重要。但現(xiàn)在部分變電站往往完全依靠廠家進行各種參數(shù)的設(shè)置，而未按相關(guān)規(guī)程要求進行嚴格檢查設(shè)定。這樣直流系統(tǒng)將不能準確報警、合理的管理蓄電池。

（現(xiàn)在大部分直流設(shè)備的運行參數(shù)不像繼電保護定值那樣嚴格，而且沒有專門針對各種直流設(shè)備的定值單或者通用的定值參數(shù)單。）1）交流輸入電壓波動范圍不超過-10%～+15%；交流輸入電壓不對稱度不超過5%。（注：鋼廠等電壓波動較大的環(huán)境）

220V（單相）波動范圍為：198V～253V；

380V（三相）波動范圍為：342V～437V。

2、直流系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置：722）直流過壓、欠壓的整定值：通常設(shè)為額定電壓的±10%。名稱整定值110V系統(tǒng)220V系統(tǒng)48V系統(tǒng)過壓(10%)121V242V

欠壓(10%)99V198V

2）直流過壓、欠壓的整定值：名稱整定值733）絕緣水平整定值：

220V直流系統(tǒng)兩極對地電壓絕對值差超過40V或絕緣降低到25KΩ以下，視為直流系統(tǒng)接地。

48V直流系統(tǒng)任一極對地電壓有明顯變化時，應(yīng)視為直流系統(tǒng)接地。標稱電壓普通絕緣監(jiān)察裝置標稱電壓普通絕緣監(jiān)察裝置220V25kΩ48V1.7kΩ110V7kΩ

3）絕緣水平整定值：標稱電壓普通絕緣監(jiān)察裝置標稱電壓普通絕744）閥控蓄電池在運行中電壓偏差值的規(guī)定：

閥控式密封鉛酸蓄電池標稱電壓（V）2612運行中的電壓偏差（V）±0.05±0.15±0.3開路電壓最大最小電壓差值（V）0.030.040.064）閥控蓄電池在運行中電壓偏差值的規(guī)定：閥控式密封鉛酸蓄75電池類別標稱電壓(V)放電終止電壓(V)額定容量(Ah)充放電電流(A)固定型防酸式鉛酸蓄電池21.8C10I10閥控式密封鉛酸蓄電池21.8C10I1065.25(1.75×3)C10I101210.5(1.75×6)C10I10鎘鎳堿性蓄電池1.21.0C5I5

注：1、C5—5h（小時）率額定容量。Ah（安時）；I5—5h（小時）率放電電流，數(shù)值C5/5，A。

2、C10—10h（小時）率額定容量。Ah（安時）；I10—10h（小時）率放電電流，數(shù)值C10/10，A。5）蓄電池放電終止電壓與充放電電流：電池類別標稱電壓(V)放電終止電壓(V)額定容量(Ah)充放766）蓄電池管理參數(shù)的設(shè)定：均充電壓——通常設(shè)定為2.35×n(電池節(jié)數(shù))，一般不允許超過

2.40V；浮充電壓——通常設(shè)定為2.25×n(電池節(jié)數(shù))；充電限流值——通常設(shè)定為0.1×

C10(電池容量)；均充觸發(fā)值——通常設(shè)定為80%×0.1×

C10(電池容量)；浮充觸發(fā)值——通常設(shè)定為0.01×

C10(電池容量)。以上參數(shù)為通用標準，具體參照電池廠家技術(shù)說明。因為不同廠家的蓄電池會有細微差別。6）蓄電池管理參數(shù)的設(shè)定：777）蓄電池溫度補償：閥控蓄電池的溫度補償系數(shù)受環(huán)境溫度影響，基準溫度為25℃，每下降或升高1℃，單體2V閥控蓄電池浮充電壓值應(yīng)提高或降低（3～5）mV。當(dāng)啟用了溫度補償功能后，浮充和均充電壓都按照以下公式進行修正：

Vtc=Vn–TcN（T-25）式中：Vtc——經(jīng)溫度補償后的電壓；Vn——未經(jīng)補償?shù)碾妷海籘c

——補償系數(shù)，mV/℃

；N——蓄電池的個數(shù)；T——溫度傳感器指示的溫度。溫度補償功能的溫度有效范圍是：10~35℃

。（注：我公司IDC-200A監(jiān)控單元，電壓補償公式：△V=-（T-25）/3；式中：T——當(dāng)前溫度；△V——充電電壓調(diào)整值。）7）蓄電池溫度補償：788）定時均充功能：規(guī)程規(guī)定：蓄電池長期處于浮充運行狀態(tài)，由于種種因素會造成蓄電池充電不足，補償不了電池本身自放電和爬電漏電所造成的電池容量虧損。因此，根據(jù)需要定期（一般取3個月）對蓄電池進行均衡充電?？梢允剐铍姵叵蚧謴?fù)到良好的運行狀態(tài)。

現(xiàn)在大部分直流監(jiān)控單元都有“定時均充”功能，運行時建議投入。設(shè)定時間一般取3個月（2160小時）。無自動功能時，也可以到期手動切換到均充狀態(tài)，讓充電裝置對蓄電池進行一次：“恒流限壓充電——恒壓充電——浮充電”的完整充電過程，使蓄電池組隨時具有滿容量。8）定時均充功能：791、幾個常用的技術(shù)數(shù)據(jù)表格：四、直流電源系統(tǒng)運行維護中的重點及常見問題探討1）VRLA蓄電池放出不同容量的標準電壓值（10小時率）放出容量(%)支持時間(h)單體VRLA蓄電池電壓(V)放出容量(%)支持時間(h)單體VRLA蓄電池電壓(V)1012.056061.972022.047071.953032.038081.934042.019091.885051.99100101.801、幾個常用的技術(shù)數(shù)據(jù)表格：四、直流電源系統(tǒng)運行維護中的重點802）蓄電池內(nèi)阻參考數(shù)值電池電壓電池容量（Ah）電池內(nèi)阻（mΩ）電池電壓電池容量（Ah）電池內(nèi)阻（mΩ）2V2000.506V7.2202V3000.406V12102V4000.356V2001.52V5000.3012V7252V6000.2512V12202V8000.2012V24102V10000.1512V3392V12000.1212V3882V15000.112V6562V20000.0812V804.02V30000.0712V1003.8

12V2002.5注：此處所指蓄電池容量為10小時率下的容量。

所測試的蓄電池均為性能良好且活化后充足電的情況。由于各個蓄電池生產(chǎn)廠家的工藝控制以及原材料的差異，在蓄電池的內(nèi)阻上會有些差異，但都是在一個數(shù)量級，為此以上的內(nèi)阻數(shù)值僅供參考。2）蓄電池內(nèi)阻參考數(shù)值電池電壓電池容量（Ah）電池內(nèi)阻（mΩ813）閥控鉛酸蓄電池常見故障及護理方法：故障原因處理方法漏液閥失控、電解液過量、外殼變形、溫度過高、極柱密封不嚴與供貨廠家聯(lián)系更換處理酸霧嚴重閥失控、過濾片質(zhì)量不佳或堵塞、充電電流過大或過充、外殼破裂與供貨廠家聯(lián)系處理浮充電壓不均勻內(nèi)阻分布不均勻、極柱與連接條接觸不良、新電池運行3~6個月內(nèi)存在不均勻現(xiàn)象均充12~24h后，擰緊單體浮充電壓偏低電池內(nèi)部有微短路現(xiàn)象均充12~24h容量不足失水嚴重、內(nèi)部干枯、內(nèi)部有微短路現(xiàn)象、極柱與連接條接觸不良、長期欠充、早期容量損失均充12~24h后，若仍不行聯(lián)系廠家處理電池極柱或外殼溫度過高螺絲松動或浮充電壓過高檢查螺絲，檢查充電機和充電方法電池浮充電壓忽高忽低螺絲松動擰緊螺絲蓄電池組接地電池上部有灰塵或電池漏液殘留物導(dǎo)電清潔電池組，蓄電池組地面加絕緣墊電池鼓脹氣體復(fù)合效率差、閥失控、室溫高、充電電流過大或過充、外殼材質(zhì)耐溫差與供貨廠家聯(lián)系處理3）閥控鉛酸蓄電池常見故障及護理方法：故障原因處理方法漏液822、直流系統(tǒng)運行維護中應(yīng)著重關(guān)注的幾個點：1）直流設(shè)備運行中重點監(jiān)視：各種電壓、電流表計及一些重要運行參數(shù)的監(jiān)視。如交流輸入電壓、蓄電池電壓、直流母線電壓、充電裝置輸出電壓等等的數(shù)值，應(yīng)注意其是否正確。各種信號報警指示燈的監(jiān)視。查看各種設(shè)備的“運行”、“報警”等指示燈是否正常。絕緣狀態(tài)的監(jiān)視。注意直流正負母線對地的絕緣狀態(tài)，如有接地應(yīng)盡快查找處理。2）蓄電池的運行中重點監(jiān)視內(nèi)容：蓄電池的單體電壓值；蓄電池組的端電壓值；浮充電流的大小及變化；連接片有無松動、腐蝕現(xiàn)象；殼體有無變形和滲漏；極柱及安全閥周圍有無酸霧及冒堿現(xiàn)象；蓄電池室的溫度。2、直流系統(tǒng)運行維護中應(yīng)著重關(guān)注的幾個點：1）直流設(shè)備運行中833、蓄電池漏液現(xiàn)象分析：現(xiàn)象：閥控密封鉛酸蓄電池發(fā)生漏液事故，除了運輸、搬運、安裝造成的機械損傷外，主要是由于制造缺陷引起的。如電解液注入量過多、密封不嚴、密封材料不合格和密封材料老化等。有些廠家的電池在制造過程中在極柱周圍涂抹了硅油，用來增強電池外殼的密封性能，在使用中極柱周圍可能會有非酸性液體滲出，這屬于正?，F(xiàn)象，不是漏液，應(yīng)注意區(qū)分。易漏部位：電池殼蓋之間密封處、安全閥處、極柱端子密封處。原因分析：電池殼蓋之間密封處漏液原因分析：電池的密封方法有兩類：膠封（環(huán)氧樹脂密封膠密封）和熱封。相對而言，熱熔密封效果較好。膠封出現(xiàn)漏液較多，主要原因是密封膠與殼體是界面粘結(jié)，結(jié)合