直流系統(tǒng)講義Word版

1、直流系統(tǒng)講義一：220kv變電站直流母線基本要求：蓄電池組、充電機(jī)和直流母線2.1設(shè)立兩組蓄電池，每組蓄電池容量均按單組電池可為整個(gè)變電站直流系統(tǒng)供電考慮。2.2設(shè)兩個(gè)工作整流裝置和一個(gè)備用整流裝置，供充電及浮充之用，備用整流裝置可在任一臺(tái)工作整流裝置故障退出工作時(shí)，切換替代其工作。2.3直流屏上設(shè)兩段直流母線，兩段直流母線之間有分段開(kāi)關(guān)。正常情況下，兩段直流母線分列運(yùn)行，兩組蓄電池和兩個(gè)整流裝置分別接于一段直流母線上。2.4具有電磁合閘機(jī)構(gòu)斷路器的變電站，直流屏上還應(yīng)設(shè)置兩段合閘母線。2.5 220kV系統(tǒng)設(shè)兩面直流分電屏。分電屏內(nèi)設(shè)1組控制小母線（KM）、1組保護(hù)小母線（BM）；分電屏內(nèi)設(shè)

2、1組控制小母線（KM）、1組保護(hù)小母線（BM）。2.6 110kV系統(tǒng)設(shè)1面直流分電屏，屏內(nèi)設(shè)1組控制小母線（KM）、1組保護(hù)小母線（BM）。1 / 2810kV/35kV系統(tǒng)的繼電保護(hù)屏集中安裝在控制室或保護(hù)小間的情況下，在控制室或保護(hù)小間設(shè)1面直流分電屏。2.7 信號(hào)系統(tǒng)用電源從直流饋線屏獨(dú)立引出。2.8 中央信號(hào)系統(tǒng)的事故信號(hào)系統(tǒng)、預(yù)告信號(hào)系統(tǒng)直流電源分開(kāi)設(shè)置2.9 每組信號(hào)系統(tǒng)直流電源經(jīng)獨(dú)立的兩組饋線、可由兩組直流系統(tǒng)的兩段直流母線任意一段供電。2.10 斷路器控制回路斷線信號(hào)、事故信號(hào)系統(tǒng)失電信號(hào)接入預(yù)告信號(hào)系統(tǒng)；預(yù)告信號(hào)系統(tǒng)失電信號(hào)接入控制系統(tǒng)的有關(guān)監(jiān)視回路。2.11 事故音響小母

3、線的各分路啟動(dòng)電源應(yīng)取自事故信號(hào)系統(tǒng)電源；預(yù)告信號(hào)小母線的各分路啟動(dòng)電源應(yīng)取自預(yù)告信號(hào)系統(tǒng)電源。2.12 公用測(cè)控、網(wǎng)絡(luò)柜、遠(yuǎn)動(dòng)柜、保護(hù)故障信息管理柜、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和UPS的直流電源從直流饋線屏直接饋出。二、直流系統(tǒng)現(xiàn)狀：2005年，國(guó)電公司在總計(jì)6217套直流充電裝置中，高頻開(kāi)關(guān)電源型充電裝置3476套，占55.91%。相控性2631套，占2.32%，磁放大型110套，占1.77%。在總計(jì)6897套蓄電池中閥控型5536組占80.27%，防酸型710組占10.37%，隔鎳621組占9%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2002年至2004年110-500Kv站用直流系統(tǒng)故障共14次，全部是直流電源系統(tǒng)自身故障，110

4、站12次，占85.7%，220站2次站14.3%。14次故障中，蓄電池故障5次，占35.7%，其中由于充電裝的監(jiān)控模塊損壞，長(zhǎng)時(shí)間過(guò)充電造成整組蓄電池全部鼓肚損壞一次；蓄電池爆炸起火，造成全站直流失壓在220和110變電站各一次；蓄電池極柱燒毀一次；蓄電池內(nèi)部短路，造成全站直流失壓一次。充電裝置故障9次，占64.3%，其中硅整流裝置燒壞，造成全站直流失壓一次；直流回路短路越級(jí)到總保險(xiǎn)熔斷，造成全站直流失壓一次；直流回路熔斷器與空氣短路器混用且級(jí)差不配合，在直流回路發(fā)生短路時(shí)，支路空氣斷路器未動(dòng)作，越級(jí)到蓄電池總保險(xiǎn)熔斷一次；充電裝置控制插件等6次。直流系統(tǒng)缺陷主要原因有：一是高頻開(kāi)關(guān)模塊缺陷率

5、高，影響設(shè)備運(yùn)行。二是蓄電池缺陷嚴(yán)重，包括電池開(kāi)路、容量崩潰、端電壓低、漏液等。三是監(jiān)控裝置缺陷頻繁，包括控制失靈、控制精度差等，嚴(yán)重影響蓄電池質(zhì)量和壽命。四是充電裝置自身缺陷多，包括硅整流損壞造成直流失壓、閥控蓄電池配相控充電機(jī)其穩(wěn)壓穩(wěn)流精度滿足不了要求、充電裝置死機(jī)、防雷抗干擾能力差、降壓?jiǎn)卧蚱渌p壞等。五是絕緣檢查裝置運(yùn)行可靠性差，包括死機(jī)、選線不正確、報(bào)警失靈、裝置損壞等。三：直流母線接線方式：1、直流系統(tǒng)運(yùn)行一般規(guī)定：(1)、220Kv變電站一般采用單母線分段接線方式，110Kv變電站一般采用單母線接線方式。直流成環(huán)回路兩個(gè)供電開(kāi)關(guān)只允許合一個(gè)，因?yàn)槟嘎?lián)開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)時(shí)，若兩個(gè)開(kāi)關(guān)

6、全在合位就充當(dāng)母聯(lián)開(kāi)關(guān)，其開(kāi)關(guān)容量小，線型面積小，又不符合分段運(yùn)行的規(guī)定。直流成環(huán)回路分段開(kāi)關(guān)的物理位置要清楚，需要成環(huán)時(shí)應(yīng)先合上母聯(lián)開(kāi)關(guān)再斷開(kāi)直流屏上的另一個(gè)饋線開(kāi)關(guān)。母聯(lián)開(kāi)關(guān)饋線饋線(2)、每段直流饋線母線不能沒(méi)有蓄電池供電。(3)、充電機(jī)不能并列運(yùn)行。(4)、正常情況下，母聯(lián)開(kāi)關(guān)應(yīng)在斷開(kāi)位置。(5)、絕緣檢查裝置、電壓檢查裝置始終在運(yùn)行狀態(tài)。(6)、投入充電機(jī)時(shí)先從交流再到直流。停電時(shí)順序相反。（7）、母線并列時(shí)首先斷開(kāi)一臺(tái)充電機(jī)，投入母聯(lián)開(kāi)關(guān)，在斷開(kāi)檢修蓄電池。（8）、母線由并列轉(zhuǎn)入分段時(shí)首先合上檢修蓄電池，斷開(kāi)母聯(lián)開(kāi)關(guān)，再投入充電機(jī)。2、直流母線接線方式舉例1（王段）：-K-L充電機(jī)

7、1蓄電池1蓄電池2充電機(jī)2QK1QK3QK5QK6QK2QK4（1）、本接線方式絕緣檢查裝置、電壓檢查裝置、閃光裝置各兩套。（2）、正常運(yùn)行方式：1#充電機(jī)經(jīng)QK1供直流母線代蓄電池1運(yùn)行，直流母線經(jīng)QK2和降壓硅堆供1段直流饋線母線運(yùn)行（同理2#充電機(jī)），QK5、QK6在斷開(kāi)位置。此接線方式屬于負(fù)調(diào)壓。（3）、1#充電機(jī)短時(shí)間檢修：斷開(kāi)QK1，蓄電池1處于放電狀態(tài)。送電時(shí)合上QK1。（4）、1#充電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間檢修：斷開(kāi)QK1，合上QK5或QK6；送電時(shí)斷開(kāi)QK5和QK6，合上QK1。（5）、蓄電池1檢修：斷開(kāi)QK1，合上QK5或QK6，斷開(kāi)蓄電池1保險(xiǎn)。送電時(shí)合上開(kāi)蓄電池1保險(xiǎn)，斷開(kāi)QK5和Q

8、K6，合上QK1。（6）、單獨(dú)對(duì)蓄電池1進(jìn)行充放電試驗(yàn)：斷開(kāi)QK1，合上QK6，斷開(kāi)QK2，蓄電池按照規(guī)定電流放電，放電完畢由充電機(jī)自動(dòng)充電至浮充狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)完畢后恢復(fù)正常運(yùn)行方式：斷開(kāi)QK1（此時(shí)正在充電方式），合上QK2，斷開(kāi)QK6，合上QK1。3、直流母線接線方式舉例2（南宮）：蓄電池1充電機(jī)1充電機(jī)2蓄電池2Q13Q7Q8Q12Q5Q3Q4Q6Q11Q9Q10Q1Q2+1L-1L+2L-2L提示：圖中從左到右四個(gè)硅堆分別為：DN5、DN7、DN8、DN9。（1）、正常時(shí)Q7、Q8、Q11、Q12、Q13在斷開(kāi)位置。（2）、1#充電機(jī)短時(shí)間檢修：斷開(kāi)Q3、Q1，Q7應(yīng)在斷開(kāi)位置，1#蓄電池

9、組處于放電狀態(tài)。恢復(fù)時(shí)合上Q1、Q3。（3）、1#充電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間檢修：斷開(kāi)Q3、Q1，Q7應(yīng)在斷開(kāi)位置，合上Q12、Q13（或Q11）。恢復(fù)時(shí)斷開(kāi)Q12、Q13（或Q11），合上Q1、Q3。（4）、蓄電池1檢修：斷開(kāi)Q3、Q1，Q7應(yīng)在斷開(kāi)位置，合上Q12、Q13（或Q11），斷開(kāi)Q5。恢復(fù)時(shí)合上Q5，斷開(kāi)Q12、Q13（或Q11），合上Q1、Q3。（5）、單獨(dú)對(duì)蓄電池1進(jìn)行充放電試驗(yàn)：斷開(kāi)Q3、Q1，Q7應(yīng)在斷開(kāi)位置，合上Q12、Q13（或Q11），斷開(kāi)Q5，合上Q1、Q7?；謴?fù)時(shí)合上Q5，斷開(kāi)Q12、Q13（或Q11），合上Q1、Q3。斷開(kāi)Q7。（6）、正常情況下DN5、DN6、Q9加DN8

10、、Q10加DN7保證直流饋線正母線不失電。（7）、正常情況下Q12、Q13作為母聯(lián)開(kāi)關(guān)，Q11作為備用母聯(lián)開(kāi)關(guān)，Q12也可以作為Q9、Q10的備用。4、直流母線接線方式舉例3（金店）：1#電池1#機(jī)3#機(jī)ZK3ZK1ZK52#電池2#機(jī)ZK4ZK2ZK6ZK7ZK8+（1）、正常運(yùn)行中，ZK7、ZK8在斷開(kāi)位置，ZK6在合位（因?yàn)槎O管的隔離作用，理論上認(rèn)為母線是分段的）（2）、ZK1、ZK2在母線位置，ZK5在斷開(kāi)位置，ZK3、ZK3在合位。（3）、1#充電機(jī)檢修：斷開(kāi)ZK1。（4）、1#蓄電池檢修：斷開(kāi)ZK1、ZK3。（5）、單獨(dú)對(duì)蓄電池1進(jìn)行充放電試驗(yàn)：ZK1在電池位置，斷開(kāi)ZK3。5、

11、直流母線接線方式舉例3（隆堯）：ZK3ZK4ZK11#機(jī)1#電池3#機(jī)ZK22#機(jī)2#電池（1）、ZK3、ZK4是兩個(gè)會(huì)為備用的母聯(lián)開(kāi)關(guān)。（2）、3#機(jī)可對(duì)1#電池單獨(dú)充放電，2#電池則不能。四、蓄電池運(yùn)行狀態(tài)及注意事項(xiàng)（1）、蓄電池組正常運(yùn)行再浮充狀態(tài)，電池虧電或在廠家規(guī)定的周期進(jìn)行均充。（2）、蓄電池浮充電壓25時(shí)2.23伏，均充2.35伏。（3）、充電機(jī)運(yùn)行在自動(dòng)程序中，但必須監(jiān)視蓄電池的單體電壓、外觀（爬堿、鼓肚），控制蓄電池室溫度（25）。（4）、蓄電池保險(xiǎn)熔斷發(fā)出信號(hào)后，應(yīng)將母聯(lián)開(kāi)管立即合上（此時(shí)充電機(jī)短時(shí)并列），然后斷開(kāi)為本蓄電池組充電的充電機(jī)，然后對(duì)電池檢查。（5）、雖然有蓄電

12、池巡檢裝置，但每天要測(cè)量單體電壓。（6）、蓄電池短路會(huì)出現(xiàn)電壓下降，甚至出現(xiàn)零值瓶。（7）、蓄電池?cái)嗦窌r(shí)其端電壓高于正常值，電壓值視斷路程度而不同。（8）、蓄電池過(guò)充危害較大，鼓肚爆炸。（9）、極柱接觸不良易燒斷。五、充電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)及注意事項(xiàng)（1）、直流系統(tǒng)主回路開(kāi)關(guān)應(yīng)當(dāng)在正常位置，各站有所不同。（2）、所有監(jiān)控器應(yīng)在開(kāi)啟狀態(tài)。（3）、主輔硅鏈正常在自動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)其不能滿足直流母線要求時(shí)可將其置于合適的手動(dòng)擋位，雙硅鏈只調(diào)整一個(gè)即可。（4）、微機(jī)監(jiān)控器內(nèi)有一套絕緣檢查裝置，但不能選線，每段母線各有一套絕緣檢查裝置可選線，大部分站每段母線各有一套絕緣檢查繼電器但不可選線。（5）、隆堯站絕緣檢查開(kāi)關(guān)

13、0位時(shí)微機(jī)監(jiān)控器內(nèi)絕緣檢查裝置起作用，每段母線絕緣檢查裝置起作用。1位1#絕緣檢查裝置起作用。2位微機(jī)監(jiān)控器內(nèi)絕緣檢查裝置不起作用。3位2#絕緣檢查裝置起作用。絕緣檢查繼電器永遠(yuǎn)起作用。（6）、充電機(jī)受溫度影響，518產(chǎn)品尤其突出。（7）、監(jiān)控器有時(shí)誤報(bào)信息，可短時(shí)關(guān)掉其電源，但不能頻繁關(guān)停機(jī)，否則易燒顯示屏。（8）、每段直流饋線母線保證一個(gè)備用模塊。六、直流系統(tǒng)接地查找1、直流系統(tǒng)接地查找一般原則（1）、“直流接地”信號(hào)發(fā)出后，可通過(guò)直流屏監(jiān)控器和絕緣檢查裝置找出接地支路號(hào)及接地狀態(tài)，支路號(hào)的排列大都是按直流饋線屏饋線開(kāi)關(guān)從上至下或從左到右的順序，絕緣檢查裝置還可以顯示接地電阻（接地電阻小于

14、15-20千歐時(shí)報(bào)警），判斷接地程度，可通過(guò)絕緣檢查開(kāi)關(guān)判斷正對(duì)地、負(fù)對(duì)地電壓，判斷接地程度。有時(shí)絕緣檢查裝置判斷不出支路只報(bào)“直流母線接地”，此時(shí)有可能直流母線接地，也可能是支路接地。（2）、直流接地信號(hào)發(fā)出后，必須停止二次回路上的工作，值班員應(yīng)詳細(xì)詢(xún)問(wèn)情況，及時(shí)糾正修試人員的不規(guī)范行為。（3）、利用萬(wàn)用表測(cè)量正對(duì)地、負(fù)對(duì)地電壓，核對(duì)絕緣檢查裝置的準(zhǔn)確性。萬(wàn)用表必須是高內(nèi)阻的，2000歐/伏，否則會(huì)造成另一點(diǎn)接地。（4）、試?yán)冸娬臼鹿收彰骰芈?。?）、試?yán)瓩z修間直流電源回路。（6）、試?yán)?80伏配電直流電源回路。（7）、試?yán)ㄓ嵾h(yuǎn)動(dòng)電源回路。（8）、解列蓄電池。（9）、解列充電機(jī)。（10）

15、、1段母線負(fù)荷倒至2段母線，判斷1段母線是否接地。（11）、使用接地查找儀對(duì)控制、保護(hù)、信號(hào)回路逐一查找。2、查找接地舉例1（金店）+KM-KM事故照明總配電箱110保護(hù)小間220保護(hù)小間G22C3CG3AN事故照明總配電箱110保護(hù)小間220保護(hù)小間G11CG3（1）、本站事故照明正常有交流供電，G1、G2、G3合位（2）、交流失電后啟動(dòng)2C、3C繼電器事故照明回路有直流供電。（3）、斷開(kāi)110保護(hù)小間。（4）、斷開(kāi)220保護(hù)小間。（5）、斷開(kāi)G3。（6）斷開(kāi)G2。（7）斷開(kāi)直流饋線屏事故照明開(kāi)關(guān)。（8）、直流接地查找必須清楚回路，從末級(jí)斷電逐級(jí)排除判斷。3、查找接地舉例2（金店110直流儲(chǔ)

16、能回路）158157101112111152151ZK1ZK2（1）、ZK1、ZK2在合位。（2）、整個(gè)回路的解環(huán)開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)位置。（3）、逐個(gè)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的直流儲(chǔ)能開(kāi)關(guān)，判斷端子箱到機(jī)構(gòu)箱的回路是否正常。（4）、上述無(wú)問(wèn)題后，從分段開(kāi)關(guān)向前逐個(gè)斷開(kāi)主回路開(kāi)關(guān)判斷主回路是否正常。七、直流設(shè)備驗(yàn)收注意事項(xiàng)（1）、值班員驗(yàn)收不細(xì)留下責(zé)任不好處理。（2）、索取竣工圖紙。（3）、索取裝置說(shuō)明書(shū)。（4）、索取專(zhuān)用工具、備品備件。（5）、蓄電池編號(hào)是否正確，螺絲是否緊固，防止松動(dòng)造成放電放不出來(lái)，釀成更大的事故。（6）、就地光子牌及監(jiān)控器聲光報(bào)警是否正常。各種故障信號(hào)應(yīng)當(dāng)模擬發(fā)信號(hào)，并傳到后臺(tái)機(jī)。（7）、直流接地信號(hào)要一一核對(duì)，防止所報(bào)支路號(hào)與實(shí)際不符。八、名詞解釋直流母線：直流電源屏內(nèi)的正、負(fù)極主母線。合閘母線：直流電源屏內(nèi)供斷路器電磁合閘機(jī)構(gòu)等動(dòng)力負(fù)荷的直流母線。直流分電屏：為實(shí)現(xiàn)分類(lèi)供電而在各類(lèi)直流負(fù)荷中心設(shè)置的直流供電屏。直流小母線：直流屏以外的，如控制或保護(hù)屏頂、直流分電屏內(nèi)的各類(lèi)直流母線。直流饋線屏：由直流母線向直流小母線和直流分電屏供電的過(guò)渡屏體。直流饋線：直流饋線屏至直流小母線和直流分電屏的直流電源電纜。核對(duì)性放電：在正常運(yùn)行中的蓄電池，為了檢驗(yàn)其實(shí)際容量，將蓄電池組脫離運(yùn)行，以規(guī)定的放電電流進(jìn)行恒流放電，只要其中一個(gè)單體蓄電池放到了規(guī)定