許繼PZ直流屏的結(jié)構(gòu)與使用PPT課件

1、1,許繼PZ61直流屏的結(jié)構(gòu)與使用,2,第一章 直流操作電源系統(tǒng)的基本概念：,直流操作電源（直流屏）設(shè)備是發(fā)電廠和變電站的二次電源，用于斷路器分合閘及二次回路的儀器儀表、繼電保護(hù)、控制、應(yīng)急燈照明等，它的可靠性直接影響發(fā)電廠和變電站設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。,3,下面以我廠普遍使用的許繼集團(tuán)PZ61微機(jī)高頻開(kāi)關(guān)直流屏為例詳細(xì)講述直流操作電源系統(tǒng)的構(gòu)成、工作原理、故障處理和運(yùn)行維護(hù)中的注意事項(xiàng)。,許繼PZ61微機(jī)高頻開(kāi)關(guān)直流屏主要由兩大部份組成。一部份是PZ61-D電池屏，另一部份是PZ61-ZK整流饋電屏。電池屏就是一個(gè)可以擺放多節(jié)電池的機(jī)柜。電池屏中的電池是由18塊霍克NP65-12的電池以串聯(lián)方

2、式組成，對(duì)應(yīng)電的電壓輸出也就是220V。,另一部分是PZ61-ZK整流饋電屏，主要是由WZCK-21 220V微機(jī)直流監(jiān)控裝置、ZZG22A-10220高頻開(kāi)關(guān)整流模塊、FZJ-11絕緣監(jiān)測(cè)裝置、FXJ-21電池電壓巡檢模塊、母線電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置及一系列的交流輸入、直流輸出、電壓顯示、電流顯示等配電單元。,4,1、ZZG22A-10220高頻開(kāi)關(guān)整流模塊：,采用軟開(kāi)關(guān)變換技術(shù)專為電力操作電源開(kāi)發(fā)的開(kāi)關(guān)型整流模塊，可單臺(tái)或多臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行向直流負(fù)荷供電，并同時(shí)對(duì)電池組充電，滿足電力操作電源對(duì)整流器的要求。可廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、變電站，亦可作為一般的直流穩(wěn)壓、穩(wěn)流電源使用。,5,整流模塊原理框圖,三相交

3、流電輸入后，先經(jīng)EMI濾波，再經(jīng)三相全波整流變成高壓直流電，經(jīng)全橋移相逆變、整流為140kHz左右的脈沖電壓波，經(jīng)濾波后輸出220V的直流電。,6,具有LED顯示功能：?jiǎn)伟疵姘迳系摹癡/A”鍵，顯示整流模塊當(dāng)前輸出的電壓、電流值。 并機(jī)功能：多臺(tái)同型號(hào)的整流模塊可以并聯(lián)運(yùn)行并自動(dòng)均流。其中某臺(tái)故障時(shí)自動(dòng)退出，不影響其它整流模塊正常運(yùn)行。 熱插拔功能：正在機(jī)架上并聯(lián)工作的多臺(tái)整流模塊，不停電狀態(tài)下可以任意插拔其中一臺(tái)模塊使其接入系統(tǒng)或脫離系統(tǒng)而不影響其他模塊的正常工作。,7,保護(hù)及報(bào)警功能：,具有輸入保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、輸出過(guò)壓保護(hù)。 整流模塊設(shè)有各種報(bào)警指示，各種報(bào)警也都可通過(guò)

4、485通訊口上傳到上層監(jiān)控裝置。 說(shuō)明：若某整流模塊處于保護(hù)動(dòng)作狀態(tài)下，此時(shí)該整流模塊的均流和外控功能將自動(dòng)退出。即該故障模塊不影響其余整流模塊的正常均流運(yùn)行。,8,監(jiān)控裝置通過(guò)RS-485通信口對(duì)整流模塊、絕緣監(jiān)測(cè)裝置、電池巡檢裝置等下級(jí)智能設(shè)備實(shí)施數(shù)據(jù)采集，并加以顯示；亦可根據(jù)系統(tǒng)的各種設(shè)置數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警處理、歷史數(shù)據(jù)管理等；同時(shí)，能對(duì)這些處理的結(jié)果加以判斷，根據(jù)不同的情況實(shí)行電池管理、輸出控制等操作；最后，監(jiān)控裝置還可通過(guò)RS-232或RS-485接口與后臺(tái)計(jì)算機(jī)通訊。,2、WZCK-21 220V微機(jī)直流監(jiān)控裝置,9,它具有以下功能,顯示功能 控制功能 告警功能 歷史記錄功能 通訊功能

5、電池管理功能,10,顯示功能：監(jiān)控裝置對(duì)下級(jí)智能設(shè)備上報(bào)的各種信息進(jìn)行處理后實(shí)時(shí)顯示，這些信息包括采集數(shù)據(jù)、設(shè)置參數(shù)等，包括系統(tǒng)的交流工作電壓、整流器輸出電壓和電流、蓄電池組電壓和電流、直流母線電壓和絕緣電阻、整流模塊的電壓和電流、電池組單體電池電壓等。通過(guò)監(jiān)控裝置的LCD觸摸屏，可以隨時(shí)查閱系統(tǒng)運(yùn)行信息和歷史信息、當(dāng)前告警信息等。同時(shí)，在設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)的過(guò)程中，能顯示各種設(shè)置情況和動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)幫助信息。,11,設(shè)置功能：設(shè)置功能是將監(jiān)控裝置或下級(jí)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中需要的參數(shù)，通過(guò)LCD觸摸屏輸入到系統(tǒng)中去，這些參數(shù)會(huì)茌以后的運(yùn)行中影響整個(gè)系統(tǒng)的工作。對(duì)下級(jí)設(shè)備的設(shè)置是通過(guò)串口實(shí)現(xiàn)的，監(jiān)控裝置會(huì)提示設(shè)

6、置是否威功。,控制功能：控制功能是監(jiān)控裝置根據(jù)所采集數(shù)據(jù)，對(duì)下級(jí)設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。這些動(dòng)作包括有：微調(diào)整流模塊的輸出電壓、調(diào)節(jié)整流模塊的限流點(diǎn)、控制整流模塊的開(kāi)關(guān)機(jī)，控制命令是通過(guò)串口發(fā)出的。,12,告警功能：在監(jiān)控裝置中，下級(jí)設(shè)備產(chǎn)生的告警信息，經(jīng)過(guò)串口發(fā)送至監(jiān)控裝置中，此時(shí)，監(jiān)控裝置會(huì)自動(dòng)彈出告警屏并顯示當(dāng)前告警信息并會(huì)有告警圖標(biāo)提示有告警產(chǎn)生。同時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行中，監(jiān)控裝置也能根據(jù)所采集數(shù)據(jù)自行判斷，并產(chǎn)生相應(yīng)的告警信息。 歷史記錄功能：是指將系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中一些重要的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，根據(jù)時(shí)間等條件存儲(chǔ)起來(lái)，以備查詢。這些記錄包括歷史告警記錄、歷史事件記錄、歷史絕緣記錄和電池測(cè)試記錄，同時(shí)還具有歷

7、史數(shù)據(jù)的清除和下載等維護(hù)功能。,13,通訊功能： 監(jiān)控裝置通訊包括與下級(jí)設(shè)備和后臺(tái)的通訊。與下級(jí)設(shè)備的通訊采用RS485方式，實(shí)現(xiàn)在一條總線上掛多個(gè)設(shè)備的目的，使每個(gè)串口可以處理多達(dá)32個(gè)下級(jí)設(shè)備；與后臺(tái)的通訊可以采用直接通過(guò)串口或以太網(wǎng)近端連接電站監(jiān)控設(shè)備，或串接協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程連接。 電池管理功能：電池管理是監(jiān)控裝置的核心功能，對(duì)電池組的端電壓、充放電電流、電池環(huán)境溫度及其它參數(shù)作實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)?？蓽?zhǔn)確地根據(jù)電池的充放電情況估算電池容量的變化，還能按用戶事先設(shè)置的條件自動(dòng)轉(zhuǎn)入限流均充狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)全智能化，不需要人工干預(yù)。,14,FZJ-11絕緣監(jiān)測(cè)裝置：,FZJ-11絕緣監(jiān)測(cè)裝置的主要功

8、能是對(duì)直流系統(tǒng)中的母線的絕緣狀況進(jìn)行長(zhǎng)期自動(dòng)監(jiān)測(cè)，根據(jù)設(shè)定值對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，并與后臺(tái)監(jiān)控裝置進(jìn)行通信，保證直流系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行。,技術(shù)特點(diǎn) a.操作簡(jiǎn)單直觀，利用面板上2個(gè)鍵的簡(jiǎn)單操作即可完成各種參數(shù)設(shè)置； b.實(shí)時(shí)數(shù)字化顯示母線電壓、正負(fù)母線對(duì)地電壓、正負(fù)母線對(duì)地絕緣電阻；,c.具有電壓異常、絕緣降低、裝置失電報(bào)警功能； d.正、負(fù)母線同時(shí)接地時(shí)，能準(zhǔn)確測(cè)出正負(fù)母線對(duì)地電阻； e.配備RS-485通訊口。,15,FXJ-21電池電壓巡檢模塊：,依據(jù)設(shè)定的電池檢測(cè)只數(shù)，輪流切換相應(yīng)光繼電器，將單只電池的電壓引入模塊，通過(guò)運(yùn)放處理后送入AD進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，AD轉(zhuǎn)換完成后以中斷的方式通知

9、CPU讀出數(shù)據(jù)，CPU依據(jù)讀出的數(shù)據(jù)計(jì)算出電池電壓，并與設(shè)定的過(guò)壓值及欠壓值比較，連續(xù)3次發(fā)生越限時(shí)將產(chǎn)生過(guò)壓或欠壓的報(bào)警信息。,16,母線電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置：,母線的電壓調(diào)節(jié)到控制直流負(fù)荷要求的范圍內(nèi)。硅堆降壓就是這種調(diào)壓裝置，它可自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)節(jié)母線電壓，從而使控制直流母線的電壓穩(wěn)定在規(guī)定的范圍內(nèi)。,由于整流器在對(duì)蓄電池進(jìn)行充電時(shí)，與蓄電池并聯(lián)的直流母線電壓超出控制直流負(fù)荷電壓不大于+10%的要求，因此需要這樣一個(gè)調(diào)壓裝置把直流,17,硅堆調(diào)壓裝置的工作原理：,18,降壓硅堆均分為4節(jié)(AS1AS4)串聯(lián)而成，在每節(jié)硅堆兩端并聯(lián)調(diào)壓執(zhí)行繼電器(K1K4)的常閉觸點(diǎn)，若驅(qū)動(dòng)執(zhí)行繼電器動(dòng)作，令其觸

10、點(diǎn)斷開(kāi)，使得該節(jié)硅堆被串入線路，降壓?jiǎn)卧膲航翟龃?；反之，若?zhí)行繼電器返回，其觸點(diǎn)閉合，使得串入線路中的硅堆數(shù)量減少，降壓?jiǎn)卧膲航禍p小。 維護(hù)旁路開(kāi)關(guān)是在硅堆降壓?jiǎn)卧S護(hù)更換時(shí)，為控制直流母線提供一個(gè)旁路直通回路，保證控制直流母線連續(xù)不間斷供電。,19,4、配電單元：,配電單元主要是直流屏中為實(shí)現(xiàn)交流輸入、直流輸出、電壓顯示、電流顯示等功能所使用的器件如：電源線、接線端子、交流斷路器、直流斷路器、接觸器、防雷器、分流器、熔斷器、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、按鈕開(kāi)關(guān)、指示燈以及電流、電壓表等等。,20,第二章、直流系統(tǒng)巡視檢查 和故障處理,21,一、正常巡視檢查項(xiàng)目：,1、 蓄電池室通風(fēng)、照明及消防設(shè)備完好，溫

11、度符合要求，無(wú)易燃、易爆物品。 2、 蓄電池組外觀清潔，無(wú)短路、接地。 3、在巡視中應(yīng)檢查蓄電池的單體電壓值，連接片有無(wú)松動(dòng)和腐蝕現(xiàn)象，殼體有無(wú)滲漏和變形，極柱與安全閥周?chē)欠裼兴犰F溢出，絕緣電阻是否下降，蓄電池通風(fēng)散熱是否良好，溫度是否過(guò)高等。 4、充電裝置交流輸入電壓、直流輸出電壓、電流正常，表計(jì)指示正確，保護(hù)的聲、光信號(hào)正常，運(yùn)行聲音無(wú)異常。,22,5、直流控制母線、動(dòng)力母線電壓值在規(guī)定范圍內(nèi)，浮充電流值符合規(guī)定。 6、 直流系統(tǒng)的絕緣狀況良好。 7、 各支路的運(yùn)行監(jiān)視信號(hào)完好、指示正常，熔斷器無(wú)熔斷，自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)位置正確。,23,二、特殊巡視檢查項(xiàng)目：,1、 新安裝、檢修、改造后的直流

12、系統(tǒng)投運(yùn)后，應(yīng)進(jìn)行特殊巡視。 2、蓄電池核對(duì)性充放電期間應(yīng)進(jìn)行特殊巡視。 3、 直流系統(tǒng)出現(xiàn)交、直流失壓、直流接地、熔斷器熔斷等異?，F(xiàn)象處理后應(yīng)進(jìn)行特殊巡視。 4、 出現(xiàn)自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)脫扣、熔斷器熔斷等異?，F(xiàn)象后，應(yīng)巡視保護(hù)范圍內(nèi)各直流回路元件有無(wú)過(guò)熱、損壞和明顯故障現(xiàn)象。,24,三、直流系統(tǒng)故障和事故處理：,變電站直流系統(tǒng)是十分重要獨(dú)立的電源系統(tǒng)，不受發(fā)電機(jī)、廠用電、站用電以及系統(tǒng)運(yùn)行方式改變的影響為電力系統(tǒng)的控制回路、信號(hào)系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置及事故照明等提供可靠穩(wěn)定的不間斷電源，它還為斷路器的分、合閘提供操作電源。由于直流電源在二次系統(tǒng)所處的重要地位，直流系統(tǒng)自身的可靠及安全直接影響到整

13、個(gè)系統(tǒng)的安全。,25,1 直流系統(tǒng)接地概述11 直流系統(tǒng)接地概念及分類(lèi),(1)由于直流電源為帶極性的電源，即電源正極和電源負(fù)極。交流電源是無(wú)極性電源，電力系統(tǒng)交流電源有一個(gè)真正的“地”，這個(gè)地也是電力系統(tǒng)安全的一個(gè)重要概念。為了系統(tǒng)安全，變電站所有設(shè)備的外殼都會(huì)牢牢地接在這個(gè)“地”上，而且要求其接地電阻越低越好。直流電源的“地”對(duì)直流電路來(lái)講僅僅是個(gè)中性點(diǎn)的概念，這個(gè)地與交流的“大地”是截然不同的。如果直流電源系統(tǒng)正極或負(fù)極對(duì)地間的絕緣電阻值降低至某一整定值，或者低于某一規(guī)定值，這時(shí)稱該直流系統(tǒng)有正接地故障或負(fù)接地故障。,26,(2)接地分類(lèi)：由于直流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接比較復(fù)雜，其接地情況歸納起來(lái)有

14、以下幾種：按接地極性分為正接地和負(fù)接地；按接地種類(lèi)可分為直接接地和間接接地，直接接地亦稱金屬接地或全接地，間接接地亦稱非金屬接地或半接地；按接地的情況可分為單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地、環(huán)路接地和絕緣降低或稱片接地。,27,12 直流系統(tǒng)接地原因,變電站直流系統(tǒng)所接設(shè)備多、回路復(fù)雜，在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中會(huì)由于環(huán)境的改變、氣候的變化、電纜以及接頭的老化，設(shè)備本身的問(wèn)題等，不可避免地發(fā)生直流系統(tǒng)接地。特別在變電站建設(shè)施工中或擴(kuò)建過(guò)程中，由于施工及安裝的種種問(wèn)題，難以避免會(huì)遺留電力系統(tǒng)故障的隱患，直流系統(tǒng)更是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。投運(yùn)時(shí)間越長(zhǎng)的系統(tǒng)發(fā)生接地故障的概率越大。,28,13 直流系統(tǒng)接地的危害,29,由于斷路器

15、跳閘線圈均接負(fù)極電源，故當(dāng)發(fā)生正接地時(shí)可能導(dǎo)致斷路器的跳閘，如圖1所示，當(dāng)圖中的A點(diǎn)和B點(diǎn)同時(shí)接地，相當(dāng)于A，B兩點(diǎn)通過(guò)大地連起來(lái)，中間繼電器KM必然動(dòng)作造成斷路器的跳閘。同理，當(dāng)圖中的A點(diǎn)和C點(diǎn)同時(shí)接地，或圖中的A點(diǎn)、D點(diǎn)同時(shí)接地均可能造成斷路器的誤跳閘。,(1)正接地可能導(dǎo)致斷路器誤跳閘,30,(2)負(fù)接地可能導(dǎo)致斷路器的拒跳閘,如圖1所示，當(dāng)圖中的B點(diǎn)、E點(diǎn)同時(shí)接地，這B、E點(diǎn)通過(guò)地連通后，將中間繼電器KM短接，此時(shí)如果系統(tǒng)發(fā)生事故，保護(hù)動(dòng)作，由于中間繼電器KM被短接，KM不動(dòng)作，斷路器不會(huì)跳開(kāi)，產(chǎn)生拒動(dòng)，使事故越級(jí)擴(kuò)大。,31,從以上分析看出，直流系統(tǒng)如果僅僅是1點(diǎn)接地，對(duì)二次回路不會(huì)

16、造成事故，如果有兩點(diǎn)接地，就可能發(fā)生斷路器誤動(dòng)或拒動(dòng)。就動(dòng)作的實(shí)際情況看，當(dāng)直流系統(tǒng)監(jiān)測(cè)回路發(fā)出預(yù)告信號(hào)報(bào)警，顯示該系統(tǒng)接地，可以斷定，直流系統(tǒng)的接地故障已經(jīng)造成了斷路器可能發(fā)生誤跳或拒跳的事故隱患，應(yīng)立即排除。,32,1、 220V直流系統(tǒng)兩極對(duì)地電壓絕對(duì)值差超過(guò)40V或絕緣降低到25K以下，應(yīng)視為直流系統(tǒng)接地。 2、 直流系統(tǒng)接地后，應(yīng)立即查明原因，根據(jù)接地選線裝置指示或當(dāng)日工作情況、天氣和直流系統(tǒng)絕緣狀況，找出接地故障點(diǎn)，并盡快消除。,直流接地故障的處理,33,3、 使用拉路法查找直流接地時(shí)，至少應(yīng)由兩人進(jìn)行，斷開(kāi)直流時(shí)間不得超過(guò)3S。 拉路法是電力系統(tǒng)一直沿用的一個(gè)簡(jiǎn)單辦法。所謂”拉路”，就是停掉該回路的直流電源，停電時(shí)間應(yīng)小于3 s。一般先從信號(hào)回路、照明回路，再到操作回路、保護(hù)回路等等。,34,四、直流電源系統(tǒng)檢修與故障和事故處理的安全要求：,1