光伏電站直流系統(tǒng)課件

1、直流系統(tǒng)講解 講解人：劉世明 直流系統(tǒng)概述 1 直流系統(tǒng)是應(yīng)用于各發(fā)電廠，為給信號(hào)設(shè)備、保護(hù)、自動(dòng) 裝置、事故照明、應(yīng)急電源及斷路器分、合閘操作提供直 流電源的電源設(shè)備。 2 直流系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的電源，它不受廠用電及系統(tǒng)運(yùn)行方式 的影響，并在外部交流電中斷的情況下，保證由后備電源 蓄電池繼續(xù)提供直流電源的重要設(shè)備。直流屏的可靠性、安 全性直接影響到電力系統(tǒng)供電的可靠性和安全性。 3 直流系統(tǒng)的供電對(duì)象：保護(hù)裝置、一次盤柜控制電源、開關(guān) 儲(chǔ)能電機(jī)供電、應(yīng)急電源照明、ups的直流輸入（也可以說(shuō) 是UPS的備用電源）、指示燈等直流設(shè)備。 控制回路和保護(hù)裝置為什么選用直流電？ 1、直流電相比交流電易于

2、儲(chǔ)蓄。 2、輸出電壓穩(wěn)定，整流模塊輸出、電池供電電壓穩(wěn)定 3、單個(gè)直流屏有二路交流輸入且自動(dòng)切換（一般取400v盤柜不同兩段），加 上蓄電池，相當(dāng)于有三個(gè)電源供電。 4、使用交流電源，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障，電壓會(huì)因短路而降低，使二次控制 電壓也降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因電壓低而使斷路器跳不開。 直流系統(tǒng)組成 直流系統(tǒng)主要由充電柜、電池柜、饋電柜組成 電池柜電池柜 由104節(jié)2V電池以串聯(lián)方式組成，對(duì)應(yīng)電的電壓輸出為234V，其中單節(jié)電池電壓為 （2.2-2.3之間），采用閥控式密封免維護(hù)鉛酸電池，設(shè)置報(bào)警值為（1.8-2.8）。 充電柜充電柜 整流模塊系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、絕緣監(jiān)測(cè)單元、電池巡檢單元、開關(guān)量檢測(cè)

3、單元、降壓?jiǎn)卧?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組成。 饋電柜饋電柜 由饋出開關(guān)、信號(hào)燈、絕緣檢測(cè)裝置等 整流模塊 重要模塊解釋 電力整流模塊（AC/DC轉(zhuǎn)換），4臺(tái)并聯(lián)實(shí)現(xiàn)相互冗余。模塊本身有輸入過(guò)壓保護(hù)、輸出過(guò)壓保護(hù)、輸出限流保護(hù)和輸出短路保護(hù)等。 監(jiān)控模塊 對(duì)系統(tǒng)中各功能單元和蓄電池進(jìn)行長(zhǎng)期自動(dòng)監(jiān)測(cè)，獲取系統(tǒng)中的各種運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)及運(yùn)行狀態(tài)及時(shí)進(jìn)行處理，并以 此為依據(jù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)電源系統(tǒng)的全自動(dòng)管理，保證其工作的連續(xù)性、可靠性和安全性，出現(xiàn)故障時(shí)報(bào)警和顯示故障位置。 通過(guò)RS485通過(guò)通訊管理機(jī)與后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)連接 絕緣檢測(cè)模塊 直流系統(tǒng)絕緣

4、監(jiān)測(cè)單元是監(jiān)視直流系統(tǒng)絕緣情況的一種裝置，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線路對(duì)地漏電阻，此數(shù)值可根據(jù)具體情況設(shè)定。 當(dāng)線路對(duì)地絕緣降低到設(shè)定值時(shí)，就會(huì)發(fā)出告警信號(hào)。直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)單元目前有母線絕緣監(jiān)測(cè)、支路絕緣監(jiān)測(cè)。 電池巡檢單元就是對(duì)蓄電池在線電壓情況巡環(huán)檢測(cè)的一種設(shè)備?？梢詫?shí)時(shí)檢測(cè)到每節(jié)蓄電池電壓的多少， 當(dāng)哪一節(jié)蓄電池電壓高過(guò)或低過(guò)設(shè)定時(shí)，就會(huì)發(fā)出告警信號(hào)，并能通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)顯示出是哪一節(jié)蓄電池發(fā)生故障。 電池巡檢單元 均衡充電 蓄電池充電方式 用于均衡單體電池容量的充電方式，一般充電電壓較高，常用作快速恢復(fù)電池容量。用于均衡單體電池容量的充電方式，一般充電電壓較高，常用作快速恢復(fù)電池容量。 浮充電 浮充電

5、運(yùn)行方式就是將充好電的蓄電池組與浮充電整流器并聯(lián)工作，平時(shí)由整流器供給直流負(fù)荷用電，并以不大的電流向蓄電池組浮充電運(yùn)行方式就是將充好電的蓄電池組與浮充電整流器并聯(lián)工作，平時(shí)由整流器供給直流負(fù)荷用電，并以不大的電流向蓄電池組 浮充電（以補(bǔ)充電池因有漏電而使其電壓下降的缺陷），使蓄電池處于滿充電狀態(tài)。浮充電運(yùn)行的蓄電池組能承擔(dān)短時(shí)沖擊負(fù)荷（浮充電（以補(bǔ)充電池因有漏電而使其電壓下降的缺陷），使蓄電池處于滿充電狀態(tài)。浮充電運(yùn)行的蓄電池組能承擔(dān)短時(shí)沖擊負(fù)荷（ 如斷路器合閘電流）和事故負(fù)荷。如斷路器合閘電流）和事故負(fù)荷。 正常充電 蓄電池正常的充電過(guò)程，即由均充電轉(zhuǎn)到浮充電的過(guò)程。 為了防止電池處于長(zhǎng)期浮

6、充電狀態(tài)可能導(dǎo)致電池單體容量不平衡，而周期性地以較高的電壓對(duì)電池進(jìn)行均衡充電。 定時(shí)均充 以不超過(guò)電池充電限流點(diǎn)的恒定電流對(duì)電池充電。 限流均充 以恒定的均充電壓對(duì)電池充電。 恒壓均充 注：正常運(yùn)行時(shí)充電方式由監(jiān)控模塊根據(jù)電池電壓自動(dòng)選擇，一般注：正常運(yùn)行時(shí)充電方式由監(jiān)控模塊根據(jù)電池電壓自動(dòng)選擇，一般2年進(jìn)行充放電實(shí)驗(yàn)一次年進(jìn)行充放電實(shí)驗(yàn)一次 直流系統(tǒng)原理 RS485 通訊管理機(jī)通訊管理機(jī) 后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)后臺(tái)網(wǎng)絡(luò) 充電模塊：整流模塊充電模塊：整流模塊 母線調(diào)壓母線調(diào)壓：硅：硅鏈降壓的方式鏈降壓的方式 二極管導(dǎo)通是有0.7V的壓降的，降壓硅鏈的降壓就象是 多個(gè)二極管串在一起一樣的原理，不同的分接頭串的

7、個(gè) 數(shù)不一樣，降低的電壓就不一樣。 各元件連接圖解 直流母線 霍爾傳感器 整流模塊，并聯(lián)實(shí)現(xiàn)冗余 各負(fù)載 A級(jí)就是避雷針，直接接觸雷電的， BCD屬于不同層次的“保護(hù)型”防雷器。 B級(jí)一般用戶戶外的總電源防護(hù)，CD級(jí) 則一般是室內(nèi)的分級(jí)電源防護(hù)。 150Ah 直流負(fù)荷分類 經(jīng)常負(fù)載經(jīng)常負(fù)載 經(jīng)常負(fù)載指在所有運(yùn)行狀態(tài)下由直流電源不間斷供電的負(fù)載。它包括： （1）經(jīng)常帶電的直流繼電器、信號(hào)燈、位置指示器； （2）事故照明。 （3）逆變電源直流輸入。 （4）繼電保護(hù)設(shè)備。 即控制母線 事故負(fù)載事故負(fù)載 沖擊負(fù)載沖擊負(fù)載 事故負(fù)載指正常運(yùn)行由交流電源供電，當(dāng)廠（站）自用交流電源消失后由 直流電源供電的

8、負(fù)載。它一般包括有：事故照明、通訊設(shè)備、后臺(tái)主機(jī)、 故障錄播等二次設(shè)備。 沖擊負(fù)載是指直流電源承受的短時(shí)最大電流，它包括斷路器合閘時(shí)的沖擊電 流和當(dāng)時(shí)所承受的其它負(fù)載電流， 次盤柜儲(chǔ)能電機(jī)等 即合閘母線 控制母線提供持續(xù)的，較小負(fù)荷的直流電源； 而合閘母線提供瞬時(shí)較大的電源。在合閘時(shí)電流較大，會(huì)造成母線電壓的 短時(shí)下降； 控母和合母的區(qū)別控母和合母的區(qū)別 一次盤柜 控制母線、合閘母線接線 1、控制母線、合閘母線采用環(huán)網(wǎng)接線方 式，通過(guò)直流屏兩個(gè)饋出開關(guān)組成。優(yōu)點(diǎn) 是當(dāng)一路出現(xiàn)故障時(shí)可以切除進(jìn)行維護(hù)而 不導(dǎo)致停電。 2、控制母線主要負(fù)荷：保護(hù)裝置、分合 閘線圈供電。 3、合閘母線主要對(duì)儲(chǔ)能電機(jī)供

9、電。 注：開關(guān)柜控制檢測(cè)裝置采用交流供 電，由UPS供電，采用類似環(huán)網(wǎng)供電。 饋電柜饋電柜 直流系統(tǒng)接地原因及危害 （1）、A、B 兩點(diǎn)發(fā)生直流接地時(shí),相當(dāng)于將KA1、KA2 接點(diǎn)短接,從而使KM誤動(dòng)作跳閘。A、C兩點(diǎn)接地時(shí),則 KM接點(diǎn)被短接而誤動(dòng)作跳閘。A、D兩點(diǎn), F、D兩點(diǎn)接 地,同樣都能造成開關(guān)誤跳閘。 （2）、接地點(diǎn)發(fā)生在B、E兩點(diǎn)，D、E兩點(diǎn)或C、E兩 點(diǎn)，斷路器可能造成拒動(dòng)。 （3）、接地點(diǎn)發(fā)生在A、E兩點(diǎn)，引起熔絲熔斷。 當(dāng)接地點(diǎn)發(fā)生在B、E兩點(diǎn)或者C、E兩點(diǎn)，保護(hù)動(dòng)作時(shí) ，不但斷路器拒跳，而且引起熔絲熔斷，燒壞繼電器觸 點(diǎn)的可能。 總結(jié)：當(dāng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)可以短時(shí)間運(yùn)行，必須

10、盡快找 到接地點(diǎn)處理，防止兩點(diǎn)接地造成設(shè)備誤動(dòng)或拒動(dòng) 直流系統(tǒng)接地查找方法 通過(guò)監(jiān)控主機(jī)模塊人機(jī)界面通過(guò)監(jiān)控主機(jī)模塊人機(jī)界面 通過(guò)查看報(bào)警數(shù)據(jù)及各支路及母線對(duì)地電阻來(lái)確定故障點(diǎn)通過(guò)查看報(bào)警數(shù)據(jù)及各支路及母線對(duì)地電阻來(lái)確定故障點(diǎn) 確定故障點(diǎn)后先要分清接地故障點(diǎn)的極性及原因（采取正、負(fù)對(duì)地電壓來(lái)確定）正常情況下負(fù)極對(duì)確定故障點(diǎn)后先要分清接地故障點(diǎn)的極性及原因（采取正、負(fù)對(duì)地電壓來(lái)確定）正常情況下負(fù)極對(duì) 地為地為-110左右，正極對(duì)地為左右，正極對(duì)地為110左右，接地后對(duì)地電壓降低左右，接地后對(duì)地電壓降低 對(duì)于一次盤柜直流環(huán)網(wǎng)可以斷開某一路供電開關(guān)來(lái)確定支路的接地故障情況，斷開一路后檢查監(jiān)控對(duì)于一次盤柜直流環(huán)網(wǎng)可以斷開某一路供電開關(guān)來(lái)確定支路的接地故障情況，斷開一路后檢查監(jiān)控 模塊報(bào)警情況和絕緣數(shù)據(jù)，依次進(jìn)行（保證環(huán)網(wǎng)內(nèi)供電）最后確定某支路故障或環(huán)網(wǎng)母線接地故障模塊報(bào)警情況和絕緣數(shù)據(jù)，依次進(jìn)行（保證環(huán)網(wǎng)內(nèi)供電）最后確定某支路故障或環(huán)網(wǎng)母線接地故障 確定故障點(diǎn)后盡快處理故障，保證設(shè)備安全穩(wěn)定的運(yùn)行確定故障點(diǎn)后盡快處理故障，保證設(shè)備安全穩(wěn)定的運(yùn)行 直流系統(tǒng)接地查找方法 如以上方法無(wú)法確定故障位置則需要進(jìn)行排除法確定故障位置 1、若站內(nèi)二次回路有工作,或有設(shè)備檢修試驗(yàn),應(yīng)立即停止。拉開其工作電源,看信號(hào)是否消除2 、用分網(wǎng)法縮小查找范