映電總廠發(fā)電部

1、廠用直流系統(tǒng)培訓講義,鄭 仁 釗,廠用直流系統(tǒng),直流系統(tǒng)概述 廠用直流系統(tǒng)接線及電源配置 廠用直流系統(tǒng)常規(guī)檢查及維護 直流系統(tǒng)常見操作及常見故障處理 結語,直流電系統(tǒng)概述,直流系統(tǒng)在發(fā)電廠中作用:由于直流電具有大小和方向相對變化小，相對穩(wěn)定的特點，其電氣特性相對穩(wěn)定，因此，在電力系統(tǒng)中廣泛用于操作、控制等精度和可靠程度較高的回路；同時，也在在保護、自動裝置中使用；另外，由于其相對的獨立性，作為可靠的事故照明電源、通訊電源等。 操作方面主要用于斷路器、自動空氣開關、電動機啟動等回路，各種自動控制裝置如BZT裝置、同期裝置、自動重合裝置廣泛采用。幾乎所有的保護裝置及微機控制裝置均采用直流。以上給控

2、制回路、信號回路、繼電保護回路和等供電的電源，稱為操作電源。不過，隨著現(xiàn)代技術的進步，交流電源也經(jīng)裝置本身變換后提供各元件使用，現(xiàn)在大多重要的保護裝置及監(jiān)控裝置、控制裝置均采用交流和直流供電，以增加其可靠性。 “控制”主要用于啟動電流較大、電壓要求相對較高的多油和少油斷路器、勵磁回路滅磁開關等。其它用途，如：試驗用、機組起勵用、通訊使用。,直流電系統(tǒng)概述,對直流系統(tǒng)的基本要求：保證供電的高度可靠；盡可能保持其對交流電網(wǎng)的獨立性，避免交流電網(wǎng)故障時影響操作、控制、保護電源等的正常供電；盡可能減小設備投資，減小布置場地；延長使用壽命長，減少維護工作量；安裝設計時要考慮改善運行條件，減小噪音干擾。對

3、于一些極其重要的裝置如微機監(jiān)控裝置、微機保護裝置及調(diào)速裝置等都考慮增設UPS、BANTTERY等應急“儲能”電源裝置，從而大大的增加了電源的可靠性。,直流系統(tǒng)一般構成及接線圖,直流系統(tǒng)的構成：發(fā)電廠直流系統(tǒng)一般由整流裝置、蓄電池、直流母線及直流負荷和線路構成。一般分為直流220v系統(tǒng)和直流48v系統(tǒng)。整流裝置是將交流變?yōu)橹绷鲝亩峁┲绷麟娫吹幕驹O備，根據(jù)可控硅整流的基本原理設計而成 。根據(jù)可靠性需要，一般設有兩套相互獨立的整流裝置，對于直流220v系統(tǒng)而言，一套作為常規(guī)運行的浮充裝置，既提供正常的負荷直流電源，又向蓄電池提供由于自放電損失的補充電源。另一套作為主充裝置，既最為浮充裝置故障停運

4、時投入的備用裝置，又作為蓄電池大充大放【注】時投運的裝置。蓄電池作為廠用電的最直接直流電源，一方面為直流大負荷（如分合大電流的斷路器）提供電源，另一方面作為廠用電全部中斷后的事故應急電源（如：作為事故應急操作電源、提供事故照明等），也是進行“黑啟動”所必須的電源，這是眼下所有大中型發(fā)電廠和變電站所必須的裝置。盡管蓄電池有著及其重要的作用，但由于其相對的穩(wěn)定性和可靠性容易使運行人員對其忽略，從而造成及其嚴重的后果。根據(jù)直流負荷的需要，將直流220v又分為操作250v 和控制220v電源，但隨著現(xiàn)代技術的進步，250v需要越來越少。但由于考慮到直流負荷的重要性，一般都實行對直流負荷的環(huán)網(wǎng)供電。 直

5、流系統(tǒng)典型接線:耿站220v直流系統(tǒng)圖.dwg 耿站48v系統(tǒng)圖.dwg，,直流系統(tǒng)中的蓄電池裝置,蓄電池是一種化學電源，充電時將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能儲存起來，放電時將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芩统鋈?。它作為一種獨立的操作電源，具有可靠性高的優(yōu)點，所以在變電所和發(fā)電廠被廣泛應用。最早使用的普通鉛酸蓄電池過載能力低，易產(chǎn)生酸腐蝕；世紀年代以后，逐步被鎘鎳蓄電池替代；而現(xiàn)在廣泛使用的閥控式蓄電池具有防爆安全、使用數(shù)量少、電池單體電壓高、維護方便等優(yōu)點。 1、鉛酸蓄電池化學反應式：PbO2+2H2SO4+PbPbSO4+2H2O+PbSO4 (放電） PbSO4+2H2O+PbSO4PbO2+2H2SO4+Pb

6、（充電） 蓄電池電勢按經(jīng)驗公式計算：E0.84+d 。蓄電池個數(shù)的計算：在蓄電池放電到放電終止（1.751.8V)、充電終止電壓一般為 2.7V。 2、堿性蓄電池（鐵鎳蓄電池、鎘鎳蓄電池、鋅銀蓄電池等）具有體積小、機械強度高、工作電壓平穩(wěn)、能大電流放電、使用壽命長等。但也有電池電壓低、使用數(shù)量大、維護工作量相對較大且較繁瑣，其價格也貴，使用受限。 4、蓄電池運行方式常用有充電放電運行和浮充電運行。前者是充電設備一方面向蓄電池充電，同時兼向直流負荷供電。其缺點是：必須頻繁進行充電，電池老化快，使用壽命短，運行維護復雜。因此，廣泛采用后者除了充電用整流器外，還裝設一臺容量較小整流裝置，與蓄電池并聯(lián)

7、，平時供給母線上的經(jīng)常負荷，同時以不大的電流向蓄電池浮充電，補償蓄電池蓄電池自放電消耗的電量，使其處于滿充電狀態(tài)。這種狀態(tài)下蓄電池主要負擔短時的沖擊負荷。,直流系統(tǒng)中的蓄電池裝置,蓄電池：3、閥控式鉛酸蓄電池：優(yōu)點：閥控式蓄電池具有防爆安全、使用數(shù)量少、電池單體電壓高、維護方便。可臥放、疊放，可與通信設備放置在一起，節(jié)省空間；貧液設計省去了在維護中進行比重測量，適合大電流放電；在一般情況下氫氧復合較好，不會產(chǎn)生氫氣；充電不會產(chǎn)生酸氣而污染環(huán)境，且蓄電池全密封、無須加水維護，故常冠以“免維護”的稱號。閥控式蓄電池在充電過程中和充電終止時會出現(xiàn)水被電解的現(xiàn)象，通常情況下，正極出現(xiàn)氧氣，負極出現(xiàn)氫氣

8、。由于電池采用免維護極板，使氫氣析出時電位提高，加上反應區(qū)域和反應速度的不同，使正極出現(xiàn)氧氣先于負極出現(xiàn)氫氣。閥控式蓄電池原理：由于閥控式蓄電池結構，使電池內(nèi)部保留一定壓力和氣體，保證上述反應循環(huán)進行，與此同時也抑制負極氫氣的析出，控制了電池內(nèi)水份的消耗，因此電池可以密封運行。正常使用：蓄電池應放置在通風、干燥、遠離熱源處和不易產(chǎn)生火花的地方，安全距離為以上。在環(huán)境溫度為內(nèi)，每下降，其放電容量約下降，所以電池宜在環(huán)境中工作。 要使蓄電池有較長的使用壽命，須使用性能良好的自動穩(wěn)壓限流充電設備，即使在浮充使用的蓄電池停止工作期間請不要停止浮充。 必須嚴格遵守蓄電池放電后，再充電時的恒流限壓充電恒壓

9、充電浮充電的充電規(guī)律，條件允許的最好使用高頻開關電源型充電裝置，以便隨時對蓄電池進行智能管理。,直流系統(tǒng)常規(guī)檢查及維護,直流系統(tǒng)的常規(guī)檢查內(nèi)容：整流設備的檢查：直流母線電壓是否正常（控母215225、合母240250、48v母線4652），蓄電池浮充電流是否正常，測量控母對的電壓，檢查是否有接地現(xiàn)象（正常情況下正負極對地電壓之和應為控母電壓。絕緣監(jiān)察裝置簡介）；各刀閘、開關的位置是否正確，有無發(fā)熱變色的現(xiàn)象；整流裝置運行是否正常，各元件有無發(fā)熱、異音、異味，信號指示是否正確，輸入、輸出電流、電壓是否在正常范圍內(nèi)；設備標志是否齊全清晰。2)蓄電池室的檢查：室內(nèi)是否清潔、干燥，照明、通風是否良好；

10、各電池連接小母線的連接處有無腐蝕和接觸不良的現(xiàn)象；蓄電池有無變形、破損、冒液甚至漏液現(xiàn)象。3）直流母線及負荷線路的檢查：線路及接線端子有無發(fā)熱變形現(xiàn)象，負荷刀閘和環(huán)網(wǎng)刀閘所處位置是否正確。,直流系統(tǒng)常規(guī)檢查及維護,直流系統(tǒng)的維護及注意事項：1）維護檢查:定期由維護人員對蓄電池進行大充大放，以保持其鉛酸的活性（對于免維護電池已取消該工作）；對于免維護的蓄電池要由維護人員定期測量蓄電池的極間電流電壓，觀測其液體比重和液位高度；對充電裝置及負荷等二次接線端子要定期測量溫度，檢查有無過熱的現(xiàn)象；新安裝或大修后的閥控式蓄電池組，應進行全核對性放電實驗，以后每隔年進行一次核對性放電實驗，運行了年的閥控式蓄

11、電池，每年作一次核對性放電實驗。若經(jīng)過次核對性放充電，蓄電池組容量均達不到額定容量的以上，可認為此組閥控式蓄電池壽命終止，應予以更換。蓄電池運行期間，每半年（我廠前段時間規(guī)定每月）應檢查一次連接導線，螺栓是否松動或腐蝕污染，松動的螺栓必須及時擰緊，腐蝕污染的接頭應及時清潔處理。電池組在充放電過程中，若連接條發(fā)熱或壓降大于以上，應及時用砂紙等對連接條接觸部位進行打磨處理。 。2）注意事項：1、由于蓄電池液體中水受電解后有氫氣和氧氣放出，其混合后遇熱極易發(fā)生爆炸，因此，蓄電池室內(nèi)應通風良好，照明充足，室內(nèi)照明應有防爆設施；避免強烈陽光照射，室內(nèi)禁止有任何火花及過熱現(xiàn)象出現(xiàn)，因此不得有進行吸煙、焊接

12、、達接臨時電源等帶火星的行為，甚至更換燈泡也要注意先斷開電源。2、維護測量蓄電池時，操作者面部不得正對蓄電池頂部，應保持一定角度或距離。3、不能把不同廠家、不同型號、不同種類、不同容量、不同性能以及新舊不同的電池串、并在一起使用。,常見操作及注意事項,啟用浮充機向蓄電池組全浮充電操作 啟用浮充機向直流母線供電操作 浮充機、主充饑的“連鎖控制”與“獨立控制”操作 切換環(huán)網(wǎng)點及投退熔斷器的注意事項：1、環(huán)網(wǎng)點切換時（尤其首次進行切換）一定要注意檢查其正、負極性【可用試電筆（近手測發(fā)光為正極）或表計測量】，如果極性接反將造成嚴重的后果（如太電曾經(jīng)因此造成一次極為嚴重的事故）。2、投退熔斷器時首先應注

13、意檢查其過流能力，太大造成越級動作，擴大停電范圍，太小易誤燒熔斷器，其次要上好，對螺旋式的裝好后最好用電筆檢查。3、投時先投負極，后投正極，取時相反。,直流系統(tǒng)的常見故障及處理,直流接地：直流系統(tǒng)最常見的故障是直流接地，這種故障危害較大，輕則影響直流系統(tǒng)的正常運行，重則使保護裝置發(fā)生誤動作，影響主設備的正常運行。因此，在發(fā)生直流系統(tǒng)接地時，應盡快查找，迅速消除。接地時現(xiàn)象：絕緣監(jiān)察裝置發(fā)出告警信號，通過檢測裝置可測量出正負極對地電壓的變化。處理方法：用監(jiān)察裝置判明是直接接地還是間接接地(絕緣不良)；根據(jù)當日工作安排或值班工作經(jīng)驗初步判斷出可能接地的線路或地點；用瞬間拉合直流負荷的方法確定故障點所在回路；如接地點不在負荷回路中，可將兩組母線恢復并列運行，將充電裝置短時退出運行，檢查接地故障是否在充電裝置或電壓監(jiān)察中，必要時請專業(yè)人員配合查找。注意事項：接地時禁止有人在二次回路