智能高頻開關(guān)

1、LOGOGZDW智能高頻開關(guān)直流電智能高頻開關(guān)直流電源源 Company Logo2一、直流系統(tǒng)必備知識(shí)一、直流系統(tǒng)必備知識(shí)v直流電在電廠（變電所）的作用直流電在電廠（變電所）的作用 v直流系統(tǒng)的組成直流系統(tǒng)的組成v對(duì)直流操作電源的基本要求對(duì)直流操作電源的基本要求v直流負(fù)荷分類直流負(fù)荷分類v蓄電池直流系統(tǒng)蓄電池直流系統(tǒng)v蓄電池的運(yùn)行方式蓄電池的運(yùn)行方式Company Logo31、直流電在電廠（變電所）的作用、直流電在電廠（變電所）的作用v直流系統(tǒng)是應(yīng)用于水力、火力發(fā)電廠，各類變電直流系統(tǒng)是應(yīng)用于水力、火力發(fā)電廠，各類變電站和其它使用直流設(shè)備的用戶，為給信號(hào)設(shè)備、站和其它使用直流設(shè)備的用戶，為

2、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。分、合閘操作提供直流電源的電源設(shè)備。v直流系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的電源，它不受發(fā)電機(jī)、廠直流系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的電源，它不受發(fā)電機(jī)、廠用電及系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，并在外部交流電中用電及系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，并在外部交流電中斷的情況下，保證由后備電源斷的情況下，保證由后備電源蓄電池繼續(xù)提供蓄電池繼續(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。直接影響到電力系統(tǒng)供電的可靠性和安全性。 Company

3、Logo42 、直流系統(tǒng)的組成、直流系統(tǒng)的組成v 目前電力系統(tǒng)中直流電源裝置廣泛采用微機(jī)控制型高頻開關(guān)直流電目前電力系統(tǒng)中直流電源裝置廣泛采用微機(jī)控制型高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)。高頻開關(guān)直流電源是作為變電站、電廠等供、配電系統(tǒng)中源系統(tǒng)。高頻開關(guān)直流電源是作為變電站、電廠等供、配電系統(tǒng)中提供提供不間斷直流不間斷直流電源的裝置，在高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)中，直流電電源的裝置，在高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)中，直流電源是作為源是作為控制、合閘控制、合閘等裝置提供工作電源的，主要提供等裝置提供工作電源的，主要提供合閘合閘電源、電源、控制控制電源以及電源以及事故照明事故照明等。目前，合閘電源和控制電源一般都是等。目前，

4、合閘電源和控制電源一般都是共共用負(fù)母線用負(fù)母線，控制母線的電壓范圍在額定電壓的上下，控制母線的電壓范圍在額定電壓的上下5%，高頻開關(guān)，高頻開關(guān)直流電源直流電源電壓調(diào)節(jié)器電壓調(diào)節(jié)器就是為調(diào)節(jié)直流就是為調(diào)節(jié)直流控制母線控制母線而進(jìn)行設(shè)計(jì)的，即其而進(jìn)行設(shè)計(jì)的，即其功能就是調(diào)節(jié)控制母線在額定電壓的正負(fù)功能就是調(diào)節(jié)控制母線在額定電壓的正負(fù)5%范圍之內(nèi)。范圍之內(nèi)。v 直流系統(tǒng)主要由兩大部份組成。一部份是直流系統(tǒng)主要由兩大部份組成。一部份是電池屏電池屏另一部份是直流另一部份是直流充充電屏電屏（直流屏）。電池屏就是一個(gè)可以擺放多節(jié)電池的機(jī)柜。電池（直流屏）。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

5、一般是由屏中的電池一般是由2V-12V的數(shù)節(jié)電池以的數(shù)節(jié)電池以串聯(lián)串聯(lián)方式組成，對(duì)應(yīng)的方式組成，對(duì)應(yīng)的電壓輸出也就是電壓輸出也就是110V或或220v。目前使用的電池主要是。目前使用的電池主要是閥控式密封閥控式密封免維護(hù)鉛酸電池免維護(hù)鉛酸電池。直流屏主要是由機(jī)柜、整流模塊系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、。直流屏主要是由機(jī)柜、整流模塊系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、絕緣監(jiān)測單元、電池巡檢單元、開關(guān)量檢測單元、降壓單元及一系絕緣監(jiān)測單元、電池巡檢單元、開關(guān)量檢測單元、降壓單元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。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。Company Logo53、對(duì)直

6、流操作電源的基本要求、對(duì)直流操作電源的基本要求v（1）應(yīng)保證供電的可靠性：最好裝設(shè)獨(dú)立的直）應(yīng)保證供電的可靠性：最好裝設(shè)獨(dú)立的直流操作電源，以免交流系統(tǒng)故障而影響操作電源流操作電源，以免交流系統(tǒng)故障而影響操作電源的正常供電。的正常供電。v（2）具備足夠的容量：滿足全廠（所）事故停）具備足夠的容量：滿足全廠（所）事故停電時(shí)，直流電源負(fù)荷、最大沖擊負(fù)荷及電時(shí)，直流電源負(fù)荷、最大沖擊負(fù)荷及1h事故事故照明等用電需要；且能保證直流母線電壓在規(guī)定照明等用電需要；且能保證直流母線電壓在規(guī)定的額定值（正常運(yùn)行時(shí)，操作電源母線電壓波動(dòng)的額定值（正常運(yùn)行時(shí)，操作電源母線電壓波動(dòng)范圍小于范圍小于5額定值；事故時(shí)操

7、作電源母線電壓額定值；事故時(shí)操作電源母線電壓不低于不低于90額定值；失去浮充電源后，在最大額定值；失去浮充電源后，在最大負(fù)載下的直流電壓不低于負(fù)載下的直流電壓不低于80額定值）。額定值）。v（3）滿足經(jīng)濟(jì)和實(shí)用的要求：要求其使用壽命）滿足經(jīng)濟(jì)和實(shí)用的要求：要求其使用壽命長、維護(hù)工作量小、投資省、占地面積小、噪聲長、維護(hù)工作量小、投資省、占地面積小、噪聲干擾小等。干擾小等。Company Logo64、直流負(fù)荷分類、直流負(fù)荷分類v 發(fā)電廠及變電站的直流負(fù)載，按其用電特性的不同分為經(jīng)常負(fù)載、發(fā)電廠及變電站的直流負(fù)載，按其用電特性的不同分為經(jīng)常負(fù)載、事故負(fù)載和沖擊負(fù)載三類。事故負(fù)載和沖擊負(fù)載三類。v

8、 1經(jīng)常負(fù)載經(jīng)常負(fù)載v 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：括：v （1）經(jīng)常帶電的直流繼電器、信號(hào)燈、位置指示器；）經(jīng)常帶電的直流繼電器、信號(hào)燈、位置指示器；v （2）經(jīng)常點(diǎn)亮的直流照明燈；）經(jīng)常點(diǎn)亮的直流照明燈；v （3）經(jīng)常投入運(yùn)行的逆變電源等。）經(jīng)常投入運(yùn)行的逆變電源等。v 一般來說，經(jīng)常負(fù)載在總的直流負(fù)載中所占的比重是比較小的。一般來說，經(jīng)常負(fù)載在總的直流負(fù)載中所占的比重是比較小的。v 2事故負(fù)載事故負(fù)載v 事故負(fù)載指正常運(yùn)行由交流電源供電，當(dāng)廠（站）自用交流電源消事故負(fù)載指正常運(yùn)行由交流電源供電，當(dāng)

9、廠（站）自用交流電源消失后由直流電源供電的負(fù)載。它一般包括有：事故照明、汽機(jī)潤滑失后由直流電源供電的負(fù)載。它一般包括有：事故照明、汽機(jī)潤滑油泵、發(fā)電機(jī)氫冷密封油泵及載波通訊備用電源等。油泵、發(fā)電機(jī)氫冷密封油泵及載波通訊備用電源等。v 3沖擊負(fù)載沖擊負(fù)載v 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)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（經(jīng)常負(fù)載與事故負(fù)載）。的沖擊電流和當(dāng)時(shí)所承受的其它負(fù)載電流（經(jīng)常負(fù)載與事故負(fù)載）。v 上述三種負(fù)載是選擇直流電源的主要依據(jù)。上述三種負(fù)載是選擇直流電源的主要依據(jù)。Company Logo75

10、、蓄電池直流系統(tǒng)、蓄電池直流系統(tǒng)v 蓄電池組直流電源系統(tǒng)是電力系統(tǒng)首選的獨(dú)立操作電源蓄電池組直流電源系統(tǒng)是電力系統(tǒng)首選的獨(dú)立操作電源系統(tǒng)，它電壓平穩(wěn)、容量大、供電可靠，適用于各種直系統(tǒng)，它電壓平穩(wěn)、容量大、供電可靠，適用于各種直流負(fù)荷。雖然蓄電池還具有價(jià)格貴等缺點(diǎn)，但目前大中流負(fù)荷。雖然蓄電池還具有價(jià)格貴等缺點(diǎn)，但目前大中型發(fā)電廠中仍廣泛采用蓄電池組直流電源系統(tǒng)。型發(fā)電廠中仍廣泛采用蓄電池組直流電源系統(tǒng)。v 1）、蓄電池的分類，目前，應(yīng)用較多的蓄電池主要有三）、蓄電池的分類，目前，應(yīng)用較多的蓄電池主要有三大類大類: 鉛酸蓄電池、堿性鎘鎳蓄電池以及閥控式密封鉛酸鉛酸蓄電池、堿性鎘鎳蓄電池以及閥控

11、式密封鉛酸蓄電池。蓄電池。v 2）蓄電池的容量及放電率）蓄電池的容量及放電率v 蓄電池的容量（蓄電池的容量（Q）)是蓄電池蓄電能力的重要標(biāo)志。容是蓄電池蓄電能力的重要標(biāo)志。容量量Q是指定的放電條件（溫度放電電流、終止電壓）下所是指定的放電條件（溫度放電電流、終止電壓）下所放出的電量稱為蓄電池的容量，單位用放出的電量稱為蓄電池的容量，單位用Ah（安時(shí)）表示。（安時(shí)）表示。v 蓄電池放電至終止電壓的時(shí)間稱放電率，單位為蓄電池放電至終止電壓的時(shí)間稱放電率，單位為h（小時(shí)）（小時(shí)）率。率。Company Logo8v 蓄電池的容量一般分為額定容量和實(shí)際容量兩種。蓄電池的容量一般分為額定容量和實(shí)際容量兩

12、種。v額定容量額定容量是指充足電的蓄電池在是指充足電的蓄電池在25時(shí)，以時(shí)，以10h放電率放出的電能。放電率放出的電能。vQN=INtNv 式中式中 QN蓄電池的額定容量，蓄電池的額定容量，Ah；vIN額定放電電流，即額定放電電流，即10小時(shí)率的放電電流，小時(shí)率的放電電流，A；vtN 放電至終止電壓的時(shí)間，一般為放電至終止電壓的時(shí)間，一般為10h。v實(shí)際容量實(shí)際容量與極板的面積、電解液的密度、放電電流的大小、充電程度與極板的面積、電解液的密度、放電電流的大小、充電程度及環(huán)境溫度等有關(guān)，因此實(shí)際容量為及環(huán)境溫度等有關(guān)，因此實(shí)際容量為v Q=Itv 式中式中 Q 蓄電池的容量，蓄電池的容量，Ah；

13、v I 非非10小時(shí)率的放電電流，小時(shí)率的放電電流，A；v t 放電時(shí)間，放電時(shí)間，h。v 若電池的放電率是指放電至終止電壓的快慢。采用不同的放電率，其蓄電池若電池的放電率是指放電至終止電壓的快慢。采用不同的放電率，其蓄電池的容量是不同的，鉛酸蓄電池規(guī)定以的容量是不同的，鉛酸蓄電池規(guī)定以10h放電率為標(biāo)準(zhǔn)放電率。當(dāng)以放電率為標(biāo)準(zhǔn)放電率。當(dāng)以10h放電率放電到終止電壓的容量約是以放電率放電到終止電壓的容量約是以1h放電率放電到終止電壓時(shí)容量的放電率放電到終止電壓時(shí)容量的2倍。倍。Company Logo9v閥控式密封鉛酸蓄電池閥控式密封鉛酸蓄電池 v就是就是VRLA電池，這種電池雖然也是鉛酸蓄電

14、池，電池，這種電池雖然也是鉛酸蓄電池，但是它與原來的鉛酸蓄電池相比具有很多優(yōu)點(diǎn)，但是它與原來的鉛酸蓄電池相比具有很多優(yōu)點(diǎn)， VRLA電池是全密封的，不會(huì)漏酸，而且在充放電池是全密封的，不會(huì)漏酸，而且在充放電時(shí)不會(huì)象老式鉛酸蓄電池那樣會(huì)有酸霧放出來電時(shí)不會(huì)象老式鉛酸蓄電池那樣會(huì)有酸霧放出來而腐蝕設(shè)備，污染環(huán)境，所以從結(jié)構(gòu)特性上人們而腐蝕設(shè)備，污染環(huán)境，所以從結(jié)構(gòu)特性上人們把把VRLA電池又叫做密閉（封）鉛酸蓄電池。為電池又叫做密閉（封）鉛酸蓄電池。為了區(qū)分，把老式鉛酸蓄電池叫做開口鉛酸蓄電池。了區(qū)分，把老式鉛酸蓄電池叫做開口鉛酸蓄電池。由于由于VRLA電池從結(jié)構(gòu)上來看，它不但是全密封電池從結(jié)構(gòu)上

15、來看，它不但是全密封的，而且還有一個(gè)可以控制電池內(nèi)部氣體壓力的的，而且還有一個(gè)可以控制電池內(nèi)部氣體壓力的閥，所以閥，所以VRLA鉛酸蓄電池的全稱便成了鉛酸蓄電池的全稱便成了“閥控閥控式密閉鉛酸蓄電池式密閉鉛酸蓄電池”。 Company Logo106、蓄電池直流系統(tǒng)的運(yùn)行方式、蓄電池直流系統(tǒng)的運(yùn)行方式v 在發(fā)電廠和變電所中，蓄電池直流系統(tǒng)的運(yùn)行方式有兩在發(fā)電廠和變電所中，蓄電池直流系統(tǒng)的運(yùn)行方式有兩種，即充電放電運(yùn)行方式和浮充電運(yùn)行方式。目前，種，即充電放電運(yùn)行方式和浮充電運(yùn)行方式。目前，多數(shù)直流系統(tǒng)都采用浮充電運(yùn)行方式。多數(shù)直流系統(tǒng)都采用浮充電運(yùn)行方式。v 1充電放電運(yùn)行方式充電放電運(yùn)行方式

16、v 充電放電運(yùn)行方式就是將充好電的蓄電池組接在直流充電放電運(yùn)行方式就是將充好電的蓄電池組接在直流母線上對(duì)直流負(fù)荷供電，同時(shí)斷開充電裝置。當(dāng)蓄電池母線上對(duì)直流負(fù)荷供電，同時(shí)斷開充電裝置。當(dāng)蓄電池放電到其容量的放電到其容量的7580時(shí)，為保證直流供電系統(tǒng)的時(shí)，為保證直流供電系統(tǒng)的可靠性，即自行停止放電，準(zhǔn)備充電，改由已充好電的可靠性，即自行停止放電，準(zhǔn)備充電，改由已充好電的另一組蓄電池供電。另一組蓄電池供電。v 2浮充電運(yùn)行方式浮充電運(yùn)行方式v 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，并以不器并聯(lián)工作

17、，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。電流）和事故負(fù)荷。Company Logo117、名詞解釋、名詞解釋 v （1）合閘母線：指提供給合閘回路負(fù)載的直流電源母線。）合閘母線：指提供給合閘回路負(fù)載的直流電源母線。v （2）控制母線：指提供給控制回路負(fù)載的直流電源母線。）控制母線：指提供給控制回

18、路負(fù)載的直流電源母線。v （3）充電模塊：提供電池所需電壓輸出的）充電模塊：提供電池所需電壓輸出的AC/DC智能智能高頻開關(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。能是輸出穩(wěn)定的直流電源。v （4）監(jiān)控模塊：負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)直流電源系統(tǒng)的監(jiān)測、控制和）監(jiān)控模塊：負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)直流電源系統(tǒng)的監(jiān)測、控制和管理的功能模塊。管理的功能模塊。v （5）配電監(jiān)控：指監(jiān)測有關(guān)交流、直流部分的模擬、開）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(hào)的電路單元，包含交流配電監(jiān)控和直流配電監(jiān)關(guān)量信號(hào)的電路單元，包含交流配電監(jiān)控和直流配電監(jiān)控?？?。v

19、（6）浮充電：充電裝置的輸出端并接著電池及負(fù)載，以）浮充電：充電裝置的輸出端并接著電池及負(fù)載，以恒壓充電方式工作。充電裝置在承擔(dān)經(jīng)常性負(fù)荷的同時(shí)恒壓充電方式工作。充電裝置在承擔(dān)經(jīng)常性負(fù)荷的同時(shí)向蓄電池充電，以補(bǔ)充蓄電池的自放電。向蓄電池充電，以補(bǔ)充蓄電池的自放電。v （7）均衡充電：為補(bǔ)償蓄電池在使用過程中產(chǎn)生的電壓）均衡充電：為補(bǔ)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(jìn)行的充電。不均勻現(xiàn)象，使其恢復(fù)到規(guī)定的范圍內(nèi)而進(jìn)行的充電。Company Logo128、系統(tǒng)型號(hào)及含義、系統(tǒng)型號(hào)及含義直流系統(tǒng)的型號(hào)及含義：直流系統(tǒng)的型號(hào)及含義：示例：GZDW-2*100230V

20、-M 含義是：電力用微機(jī)控制高頻開關(guān)直流屏，接線方式為母線分段、蓄電池容量200Ah、直流輸出電壓220V的閥控式鉛酸蓄電池。 G Z D W電池種類M 閥控式鉛酸蓄電池F 防酸隔爆式蓄電池G 高倍率鎘鎳蓄電池Z 中倍率鎘鎳蓄電池C 低倍率鎘鎳蓄電池直流輸出電壓蓄電池容量微機(jī)控制型 系統(tǒng)接線方式電力系統(tǒng)用直流柜Company Logo139、系統(tǒng)組成、系統(tǒng)組成v 交流配電交流配電v 將交流電源引入分配給各個(gè)充電模塊，擴(kuò)展功能為實(shí)現(xiàn)兩路交流輸將交流電源引入分配給各個(gè)充電模塊，擴(kuò)展功能為實(shí)現(xiàn)兩路交流輸入的自動(dòng)切換，以提高直流系統(tǒng)供電的可靠性。為防止過電壓損壞入的自動(dòng)切換，以提高直流系統(tǒng)供電的可靠性

21、。為防止過電壓損壞充電模塊，交流配電設(shè)有防雷裝置。充電模塊，交流配電設(shè)有防雷裝置。v 充電模塊充電模塊v 提供電池所需電壓輸出的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)定的直流變換，以輸出穩(wěn)定的直流電源實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最為基本的功能。電源實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最為基本的功能。v 直流饋電直流饋電v 將直流電源經(jīng)直流斷路器分配到各直流用電設(shè)備。包括合閘（動(dòng)力）將直流電源經(jīng)直流斷路器分配到各直流用電設(shè)備。包括合閘（動(dòng)力）回路、控制回路和閃光回路以及絕緣監(jiān)測裝置等，擴(kuò)展功能為饋線回路、控

22、制回路和閃光回路以及絕緣監(jiān)測裝置等，擴(kuò)展功能為饋線故障跳閘報(bào)警。故障跳閘報(bào)警。v 降壓硅鏈單元降壓硅鏈單元v 因?yàn)橹绷麟娫丛趯?duì)蓄電池組進(jìn)行均衡充電時(shí)，充電模塊的輸出電壓因?yàn)橹绷麟娫丛趯?duì)蓄電池組進(jìn)行均衡充電時(shí)，充電模塊的輸出電壓會(huì)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)會(huì)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)。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)。Company Logo14v 監(jiān)控模塊監(jiān)控模塊v 負(fù)責(zé)實(shí)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)控模塊負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)直流電源系統(tǒng)的監(jiān)測、控制和管理的

23、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(dá)到是電源系統(tǒng)的控制、管理核心，具有四遙功能，可使電源系統(tǒng)達(dá)到無人值守。采用以微處理器為核心的集散模式對(duì)充電模塊、饋電回?zé)o人值守。采用以微處理器為核心的集散模式對(duì)充電模塊、饋電回路、電池組、直流母線對(duì)地絕緣情況實(shí)施全方位監(jiān)視、測量、控制，路、電池組、直流母線對(duì)地絕緣情況實(shí)施全方位監(jiān)視、測量、控制，完全不需人工干預(yù)。完全不需人工干預(yù)。v 蓄電池組蓄電池組v 蓄電池組是直流系統(tǒng)的重要組成部份，主要作用是在交流正常時(shí)儲(chǔ)蓄電池組是直流系統(tǒng)的重要組成部份，主要作用是在交流正常時(shí)儲(chǔ)存電能，并在交流停電時(shí)釋放電能，保證直流系統(tǒng)不間斷地向

24、負(fù)載存電能，并在交流停電時(shí)釋放電能，保證直流系統(tǒng)不間斷地向負(fù)載供電。供電。v 絕緣監(jiān)測儀絕緣監(jiān)測儀v 主要功能是在線監(jiān)測母線和支路的絕緣下降情況。在線測量出有絕主要功能是在線監(jiān)測母線和支路的絕緣下降情況。在線測量出有絕緣下降的支路和絕緣電阻，并發(fā)出告警信號(hào)。緣下降的支路和絕緣電阻，并發(fā)出告警信號(hào)。v 電池監(jiān)測儀電池監(jiān)測儀v 主要功能是實(shí)現(xiàn)單體或成組（主要功能是實(shí)現(xiàn)單體或成組（3只或只或6只為只為1組）電池電壓的監(jiān)控。組）電池電壓的監(jiān)控。同時(shí)，對(duì)單體電壓異常的情況進(jìn)行告警。同時(shí)，對(duì)單體電壓異常的情況進(jìn)行告警。Company Logo1510、系統(tǒng)工作原理、系統(tǒng)工作原理直流電源系統(tǒng)主要由交流配電、

25、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(diǎn)，但基本原理是一致的，基本組成形式如圖所示。Company Logo16v智能高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)的基本工作原理如下：智能高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)的基本工作原理如下：v系統(tǒng)交流輸入正常時(shí)，兩路交流輸入經(jīng)過交流自系統(tǒng)交流輸入正常時(shí)，兩路交流輸入經(jīng)過交流自動(dòng)切換控制選擇其中一路輸入，并通過交流配電動(dòng)切換控制選擇其中一路輸入，并通過交流配電給各個(gè)充電模塊供電。充電模塊將輸入三相交流給各個(gè)充電模塊供電。充電模塊將輸入三相交流電轉(zhuǎn)換為電轉(zhuǎn)換為220V或或110V的直流，經(jīng)

26、隔離二極管的直流，經(jīng)隔離二極管隔離后輸出，一方面給電池充電，另一方面給合隔離后輸出，一方面給電池充電，另一方面給合閘負(fù)載供電。此外，合閘母線還通過降壓硅鏈裝閘負(fù)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。置為控制母線提供電源。v系統(tǒng)中的監(jiān)控部分對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理和控制，信號(hào)系統(tǒng)中的監(jiān)控部分對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理和控制，信號(hào)通過采集處理后，再由監(jiān)控模塊統(tǒng)一管理，在顯通過采集處理后，再由監(jiān)控模塊統(tǒng)一管理，在顯示屏上提供人機(jī)操作界面，并可以接入到遠(yuǎn)程監(jiān)示屏上提供人機(jī)操作界面，并可以接入到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)還可以配置絕緣監(jiān)測儀或絕緣監(jiān)測控系統(tǒng)。系統(tǒng)還可以配置絕緣監(jiān)測儀或絕緣監(jiān)測繼電器，監(jiān)測母線絕緣

27、情況。繼電器，監(jiān)測母線絕緣情況。Company Logo17v交流輸入停電或異常時(shí)，充電模塊停止工作，由交流輸入停電或異常時(shí)，充電模塊停止工作，由電池向負(fù)載供電。監(jiān)控模塊監(jiān)測電池電壓、電流電池向負(fù)載供電。監(jiān)控模塊監(jiān)測電池電壓、電流和放電時(shí)間，當(dāng)電池放電到一定程度時(shí)，監(jiān)控模和放電時(shí)間，當(dāng)電池放電到一定程度時(shí)，監(jiān)控模塊告警。交流輸入恢復(fù)正常以后，監(jiān)控模塊根據(jù)塊告警。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(dòng)選擇充電方式，控制充電模塊電池放電情況自動(dòng)選擇充電方式，控制充電模塊對(duì)電池進(jìn)行充電。系統(tǒng)工作時(shí)的能量流如圖所示。對(duì)電池進(jìn)行充電。系統(tǒng)工作時(shí)的能量流如圖所示。交流輸入配電輸出充電模塊電池交

28、流正常時(shí)交流停電或異常時(shí)Company Logo1811、智能電池管理功能、智能電池管理功能v 原理原理v 在變電站或電廠中，直流電源不僅要為在變電站或電廠中，直流電源不僅要為二次設(shè)備二次設(shè)備提供不提供不間斷直流電源，還要向斷路器分合閘線圈提供沖擊電流。間斷直流電源，還要向斷路器分合閘線圈提供沖擊電流。電池組在直流電源系統(tǒng)中的地位很重要，如何維護(hù)就成電池組在直流電源系統(tǒng)中的地位很重要，如何維護(hù)就成為非常重要的一個(gè)問題。智能高頻開關(guān)電源具有電池管為非常重要的一個(gè)問題。智能高頻開關(guān)電源具有電池管理系統(tǒng)。它采用二級(jí)監(jiān)控模式，能對(duì)電池的端電壓、充理系統(tǒng)。它采用二級(jí)監(jiān)控模式，能對(duì)電池的端電壓、充放電電流

29、、電池房溫度及其它參數(shù)作實(shí)時(shí)在線監(jiān)測。可放電電流、電池房溫度及其它參數(shù)作實(shí)時(shí)在線監(jiān)測?？蓽?zhǔn)確地根據(jù)電池的充放電情況估算電池容量的變化，還準(zhǔn)確地根據(jù)電池的充放電情況估算電池容量的變化，還能在電池放電后按用戶事先設(shè)置的條件自動(dòng)轉(zhuǎn)入限流均能在電池放電后按用戶事先設(shè)置的條件自動(dòng)轉(zhuǎn)入限流均充狀態(tài)，通過控制母線電壓來完成電池的正常均充過程。充狀態(tài)，通過控制母線電壓來完成電池的正常均充過程。并可自動(dòng)完成電池的定時(shí)均充維護(hù)，均浮充電壓溫度補(bǔ)并可自動(dòng)完成電池的定時(shí)均充維護(hù)，均浮充電壓溫度補(bǔ)償?shù)裙ぷ?，?shí)現(xiàn)了全智能化，不需任何人工干預(yù)。償?shù)裙ぷ?，?shí)現(xiàn)了全智能化，不需任何人工干預(yù)。 Company Logo19v 發(fā)

30、電廠和變電所的電氣設(shè)備分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)備分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。v 一次設(shè)備（也稱主設(shè)備）是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主體，它是一次設(shè)備（也稱主設(shè)備）是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主體，它是直接生產(chǎn)、輸送和分配電能的設(shè)備，包括發(fā)電機(jī)、電力直接生產(chǎn)、輸送和分配電能的設(shè)備，包括發(fā)電機(jī)、電力變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電力母線、電力電纜和輸變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電力母線、電力電纜和輸電線路等。二次設(shè)備是對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)、保電線路等。二次設(shè)備是對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)和監(jiān)測的設(shè)備，它包括控制器具、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝護(hù)和監(jiān)測的設(shè)備，它包括控制器具、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置、測量儀表、信號(hào)器具

31、等。置、測量儀表、信號(hào)器具等。v 二次設(shè)備通過電壓互感器和電流互感器與一次設(shè)備取得二次設(shè)備通過電壓互感器和電流互感器與一次設(shè)備取得電的聯(lián)系。一次設(shè)備及其連接的回路稱為一次回路。二電的聯(lián)系。一次設(shè)備及其連接的回路稱為一次回路。二次設(shè)備按照一定的規(guī)則連接起來以實(shí)現(xiàn)某種技術(shù)要求的次設(shè)備按照一定的規(guī)則連接起來以實(shí)現(xiàn)某種技術(shù)要求的電氣回路稱為二次回路。電氣回路稱為二次回路。 二次回路的內(nèi)容包括發(fā)電廠和二次回路的內(nèi)容包括發(fā)電廠和變電所一次設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置、變電所一次設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置、測量和信號(hào)回路以及操作電源系統(tǒng)。測量和信號(hào)回路以及操作電源系統(tǒng)。Company Lo

32、go20v電池管理的基本思想是：電池管理的基本思想是：v以電池組剩余容量、電池充電電流為依據(jù)，控制以電池組剩余容量、電池充電電流為依據(jù)，控制電池由浮充轉(zhuǎn)入均充；電池由浮充轉(zhuǎn)入均充；v以充電電流，充電時(shí)間為依據(jù)，控制電池由均充以充電電流，充電時(shí)間為依據(jù)，控制電池由均充轉(zhuǎn)入浮充。轉(zhuǎn)入浮充。v系統(tǒng)配有溫度傳感器，其均浮充電壓可根據(jù)溫系統(tǒng)配有溫度傳感器，其均浮充電壓可根據(jù)溫度作適當(dāng)補(bǔ)償。度作適當(dāng)補(bǔ)償。v保證負(fù)載電流基本不變，以電池電流和總負(fù)載電保證負(fù)載電流基本不變，以電池電流和總負(fù)載電流作為主要參考依據(jù)（主要輸入基準(zhǔn)），通過調(diào)流作為主要參考依據(jù)（主要輸入基準(zhǔn)），通過調(diào)節(jié)模塊輸出電壓及限流點(diǎn)，穩(wěn)定負(fù)載電

33、流，控制節(jié)模塊輸出電壓及限流點(diǎn)，穩(wěn)定負(fù)載電流，控制電池電流及電壓，防止電池充電過流，從而延長電池電流及電壓，防止電池充電過流，從而延長電池使用壽命。電池使用壽命。Company Logo21v 定時(shí)均充周期是兩次定時(shí)均充的時(shí)間間隔，出廠值為定時(shí)均充周期是兩次定時(shí)均充的時(shí)間間隔，出廠值為30天。定時(shí)均天。定時(shí)均充時(shí)間指每次定時(shí)均充的持續(xù)時(shí)間，出廠值為充時(shí)間指每次定時(shí)均充的持續(xù)時(shí)間，出廠值為24小時(shí)。電源系統(tǒng)在小時(shí)。電源系統(tǒng)在正常運(yùn)行中，一直處于浮充狀態(tài)，如電池長時(shí)期沒有均充，為了補(bǔ)正常運(yùn)行中，一直處于浮充狀態(tài)，如電池長時(shí)期沒有均充，為了補(bǔ)充電池的漏電損耗，監(jiān)控模塊可以每隔一定時(shí)間（定時(shí)均充周期）

34、充電池的漏電損耗，監(jiān)控模塊可以每隔一定時(shí)間（定時(shí)均充周期）對(duì)電池實(shí)施一次均衡充電，均衡充電的時(shí)間長短由定時(shí)均充時(shí)間而對(duì)電池實(shí)施一次均衡充電，均衡充電的時(shí)間長短由定時(shí)均充時(shí)間而定。定。v 穩(wěn)流均充電流通常為電池標(biāo)稱容量的穩(wěn)流均充電流通常為電池標(biāo)稱容量的1%，對(duì)于，對(duì)于200AH的電池組，的電池組，此電流值可設(shè)為此電流值可設(shè)為2.0A（出廠值），穩(wěn)流均充時(shí)間的出廠值為（出廠值），穩(wěn)流均充時(shí)間的出廠值為3小時(shí)。小時(shí)。在均衡充電過程中，電池電流會(huì)慢慢減小，當(dāng)充電電流小到某一值在均衡充電過程中，電池電流會(huì)慢慢減小，當(dāng)充電電流小到某一值（穩(wěn)流均充電流）時(shí)，開始倒計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)時(shí)間超過設(shè)定值（穩(wěn)流均（穩(wěn)流均充電

35、流）時(shí)，開始倒計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)時(shí)間超過設(shè)定值（穩(wěn)流均充時(shí)間），監(jiān)控模塊就控制充電模塊自動(dòng)進(jìn)入浮充狀態(tài)，轉(zhuǎn)為正常充時(shí)間），監(jiān)控模塊就控制充電模塊自動(dòng)進(jìn)入浮充狀態(tài)，轉(zhuǎn)為正常工作狀態(tài)。工作狀態(tài)。v 轉(zhuǎn)均充判據(jù)是自動(dòng)電池管理中從浮充狀態(tài)轉(zhuǎn)到均充狀態(tài)的依據(jù)。若轉(zhuǎn)均充判據(jù)是自動(dòng)電池管理中從浮充狀態(tài)轉(zhuǎn)到均充狀態(tài)的依據(jù)。若電池組的剩余容量小于設(shè)定值（轉(zhuǎn)均充參考容量），或電池充電電電池組的剩余容量小于設(shè)定值（轉(zhuǎn)均充參考容量），或電池充電電流大于設(shè)定值（轉(zhuǎn)均充參考電流），則監(jiān)控模塊會(huì)自動(dòng)控制充電模流大于設(shè)定值（轉(zhuǎn)均充參考電流），則監(jiān)控模塊會(huì)自動(dòng)控制充電模塊進(jìn)行限流均充。塊進(jìn)行限流均充。v 一般電池以每隔一般電池以每隔3

36、0天均充一次，每次均充天均充一次，每次均充24小時(shí)為宜，特殊情況必小時(shí)為宜，特殊情況必須根據(jù)電池說明書的實(shí)際的情況設(shè)置。須根據(jù)電池說明書的實(shí)際的情況設(shè)置。 Company Logo2212、降壓硅鏈單元、降壓硅鏈單元v 因?yàn)橹绷麟娫聪到y(tǒng)在對(duì)蓄電池組進(jìn)行均衡充電時(shí)，充電因?yàn)橹绷麟娫聪到y(tǒng)在對(duì)蓄電池組進(jìn)行均衡充電時(shí)，充電模塊的輸出電壓會(huì)高于控制回路的額定電壓值，所以需模塊的輸出電壓會(huì)高于控制回路的額定電壓值，所以需要一個(gè)調(diào)壓裝置串接在合閘母線與控制母線之間，降壓要一個(gè)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(gè)調(diào)壓裝置，它可自動(dòng)或手動(dòng)改變硅鏈單元就是這樣一個(gè)調(diào)壓裝置，它可自動(dòng)或手動(dòng)

37、改變電壓降，從而保證控制母線的電壓在正常范圍內(nèi)。電壓降，從而保證控制母線的電壓在正常范圍內(nèi)。v 注意：只有蓄電池?cái)?shù)量為注意：只有蓄電池?cái)?shù)量為108/54只時(shí)，才需要調(diào)壓只時(shí)，才需要調(diào)壓裝置。當(dāng)為裝置。當(dāng)為103/52只蓄電池時(shí)，不需要調(diào)壓裝置。只蓄電池時(shí)，不需要調(diào)壓裝置。v 降壓硅鏈單元利用大功率整流二極管的降壓硅鏈單元利用大功率整流二極管的PN結(jié)正向壓降疊結(jié)正向壓降疊加來產(chǎn)生調(diào)整壓降，相比于其它形式的控制母線電壓調(diào)加來產(chǎn)生調(diào)整壓降，相比于其它形式的控制母線電壓調(diào)節(jié)方式，具有安全、可靠、抗電流沖擊性好，易維護(hù)等節(jié)方式，具有安全、可靠、抗電流沖擊性好，易維護(hù)等顯著優(yōu)點(diǎn)。在本系統(tǒng)中，降壓硅鏈單元為

38、獨(dú)立模塊化設(shè)顯著優(yōu)點(diǎn)。在本系統(tǒng)中，降壓硅鏈單元為獨(dú)立模塊化設(shè)計(jì)，便于安裝和維護(hù)。計(jì)，便于安裝和維護(hù)。Company Logo23v工作原理工作原理v降壓硅鏈?zhǔn)怯啥嘀淮蠊β收鞫O管串接而成，降壓硅鏈?zhǔn)怯啥嘀淮蠊β收鞫O管串接而成，利用利用PN結(jié)基本恒定的正向壓降來調(diào)整電壓，通結(jié)基本恒定的正向壓降來調(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^改變串入線路的二極管數(shù)量來獲得適當(dāng)?shù)膲航?，達(dá)到電壓調(diào)節(jié)的目的。達(dá)到電壓調(diào)節(jié)的目的。Company Logo24調(diào)節(jié)器的工作原理調(diào)節(jié)器的工作原理v高頻開關(guān)直流電源是作為開關(guān)站、變電站、電廠高頻開關(guān)直流電源是作為開關(guān)站、變電站、電廠等供配電系統(tǒng)中

39、提供不間斷直流電源的裝置，在等供配電系統(tǒng)中提供不間斷直流電源的裝置，在高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)中，直流電源是作為控制、高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)中，直流電源是作為控制、合閘等裝置提供工作電源的，主要提供合閘電源、合閘等裝置提供工作電源的，主要提供合閘電源、控制電源以及事故照明等。目前，合閘電源和控控制電源以及事故照明等。目前，合閘電源和控制電源一般都是共用負(fù)母線，控制母線的電壓范制電源一般都是共用負(fù)母線，控制母線的電壓范圍在額定電壓的圍在額定電壓的5%，高頻開關(guān)直流電源電壓，高頻開關(guān)直流電源電壓調(diào)節(jié)器就是為調(diào)節(jié)直流控制母線而進(jìn)行設(shè)計(jì)的，調(diào)節(jié)器就是為調(diào)節(jié)直流控制母線而進(jìn)行設(shè)計(jì)的，即其功能就是調(diào)節(jié)控制母線在

40、額定電壓的即其功能就是調(diào)節(jié)控制母線在額定電壓的5%范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。Company Logo25調(diào)節(jié)器的工作原理調(diào)節(jié)器的工作原理v直流電壓調(diào)節(jié)器主要由降壓裝置、接觸器組、電直流電壓調(diào)節(jié)器主要由降壓裝置、接觸器組、電壓控制調(diào)節(jié)裝置等組成。降壓硅鏈裝置是由一個(gè)壓控制調(diào)節(jié)裝置等組成。降壓硅鏈裝置是由一個(gè)一個(gè)具有基本恒定壓降的二極管串聯(lián)而成，依靠一個(gè)具有基本恒定壓降的二極管串聯(lián)而成，依靠其中的二極管管芯的基本恒定壓降來降壓，然后其中的二極管管芯的基本恒定壓降來降壓，然后在一定數(shù)量的二極管兩端并聯(lián)一個(gè)接觸器，通過在一定數(shù)量的二極管兩端并聯(lián)一個(gè)接觸器，通過接觸器的通斷來改變整個(gè)降壓硅鏈的降壓值。接觸器的通斷

41、來改變整個(gè)降壓硅鏈的降壓值。v降壓硅鏈提供兩個(gè)接口，一個(gè)為合閘母線的大電降壓硅鏈提供兩個(gè)接口，一個(gè)為合閘母線的大電流接口，一個(gè)為控制母線的小電流接口。流接口，一個(gè)為控制母線的小電流接口。v+KM:連接到控制母線正極連接到控制母線正極v+HM:連接到合閘母線正極連接到合閘母線正極v-KM:連接到控制母線的負(fù)極連接到控制母線的負(fù)極Company Logo26v降壓硅鏈故障降壓硅鏈故障v現(xiàn)象：降壓硅鏈不能調(diào)整控制母線電壓?，F(xiàn)象：降壓硅鏈不能調(diào)整控制母線電壓。v原因：降壓硅鏈控制板失效或者降壓硅鏈管芯損原因：降壓硅鏈控制板失效或者降壓硅鏈管芯損壞。壞。v分析處理流程：分析處理流程：v1. 將降壓硅鏈打

42、到手動(dòng)位置，手動(dòng)降壓到需要將降壓硅鏈打到手動(dòng)位置，手動(dòng)降壓到需要輸出的電壓，并實(shí)現(xiàn)有人值守。輸出的電壓，并實(shí)現(xiàn)有人值守。v2. 更換降壓硅鏈控制板。更換降壓硅鏈控制板。v3. 更換整個(gè)降壓硅鏈或者短路更換整個(gè)降壓硅鏈或者短路/開路的管芯。開路的管芯。Company Logo2714、電壓調(diào)整單元、電壓調(diào)整單元v配置2V/只、108只蓄電池直流屏，因蓄電池組的均充、浮充電壓分別為：254V和243V,通常高于控制電壓，為保證控制母電壓為220V10%，因此需采用電壓調(diào)整裝置進(jìn)行調(diào)壓。(采用103只、2V/只蓄電池的直流屏，其均充、浮充電壓分別為：242V和232V能滿足控母電壓220V10%的范

43、圍，故可不用電壓調(diào)整單元)。v在直流屏中常用的調(diào)壓方法有：硅鏈或硅降壓模塊及利用斬波無級(jí)降壓的方法，今天重點(diǎn)介紹目前直流系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的硅鏈或硅降壓模塊的降壓方法。Company Logo28調(diào)壓原理調(diào)壓原理 v 硅鏈和硅降壓模塊調(diào)壓原理相同，硅降壓模塊調(diào)壓性能優(yōu)于硅鏈，但價(jià)格較高。v 在直流電源系統(tǒng)正常運(yùn)行（當(dāng)交流正常供電）時(shí)，調(diào)整硅降壓模塊加在逆止二極管D1陽極上的電位低于控制高頻開關(guān)電源模塊輸出的+極電位，逆止二極管D1處于截止?fàn)顟B(tài)，硅降壓裝置不工作，控制電壓由控制高頻開關(guān)電源模塊直接提供穩(wěn)壓精度為0.5%的220V的控制電壓。v 當(dāng)控制模塊故障或交流失電時(shí)，從上圖中可見，控制模塊停止工作，控制母線+WC的電壓可通過蓄電池經(jīng)降壓單元來提供。因蓄電池組的均、浮充電壓通常高于控制電壓，因此需采用電壓調(diào)整裝置進(jìn)行調(diào)壓，保證控制母電壓為220V10%。 v 圖中K1、K2、K3、是三個(gè)直流調(diào)壓接觸器，它們的常開接點(diǎn)分別與一個(gè)、二個(gè)和四個(gè)硅降壓模塊相連（每一個(gè)降壓模塊可降壓5.6V，7個(gè)降壓模塊最大降壓值為39.2V），它們的線圈可由自動(dòng)降壓控制器自動(dòng)或通過調(diào)壓萬轉(zhuǎn)開關(guān)手動(dòng)控制。自動(dòng)降壓控制器由取樣單元實(shí)時(shí)監(jiān)測控制母線電壓，當(dāng)控制電壓過高或過低