直流系統(tǒng)知識課件

1、 直流系統(tǒng)的相關(guān)直流系統(tǒng)的相關(guān)知識知識 一、直流系統(tǒng)的作用一、直流系統(tǒng)的作用 直流系統(tǒng)是給信號設(shè)備、保護(hù)、自動裝置、事故照直流系統(tǒng)是給信號設(shè)備、保護(hù)、自動裝置、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。直流系統(tǒng)是一個獨(dú)立的電源，它不受發(fā)電機(jī)、電源設(shè)備。直流系統(tǒng)是一個獨(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，并在外部交流電中斷的廠用電及系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，并在外部交流電中斷的情況下，保證由后備電源情況下，保證由后備電源蓄電池繼續(xù)提供直流電源的蓄電池繼續(xù)提供直流電源的重要設(shè)備。重要設(shè)備。 直流系統(tǒng)的用電負(fù)荷極為重要

2、，對供電的可靠性要直流系統(tǒng)的用電負(fù)荷極為重要，對供電的可靠性要求很高。直流系統(tǒng)的可靠性是保障變電站安全運(yùn)行的決求很高。直流系統(tǒng)的可靠性是保障變電站安全運(yùn)行的決定性條件之一。定性條件之一。 控制回路用直流為什么比用交流可靠？控制回路用直流為什么比用交流可靠？ 1、輸出電壓穩(wěn)定。、輸出電壓穩(wěn)定。 2、單個直流屏有二路交流輸入（自動切換），加上、單個直流屏有二路交流輸入（自動切換），加上蓄電池，相當(dāng)于有三個電源供電。蓄電池，相當(dāng)于有三個電源供電。 3、假如用交流電源，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障，電壓會、假如用交流電源，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障，電壓會因短路而降低，使二次控制電壓也降低，嚴(yán)重時會因因短路而降低，使二

3、次控制電壓也降低，嚴(yán)重時會因電壓低而使斷路器跳不開！電壓低而使斷路器跳不開！ 二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用 1、直流系統(tǒng)的基本概念、直流系統(tǒng)的基本概念 （1）直流母線：直流電源屏內(nèi)的正、負(fù)極主母線。）直流母線：直流電源屏內(nèi)的正、負(fù)極主母線。 （2）合閘母線：直流電源屏內(nèi)供斷路器電磁合閘機(jī)）合閘母線：直流電源屏內(nèi)供斷路器電磁合閘機(jī)構(gòu)等動力負(fù)荷的直流母線。構(gòu)等動力負(fù)荷的直流母線。 （3）直流饋線：直流饋線屏至直流小母線和直流分）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。電屏的直流電源電纜。 （4）均衡充電：用于均衡單體電池容量的充電方式）均衡充

4、電：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。，一般充電電壓較高，常用作快速恢復(fù)電池容量。 （5）浮充電：保持電池容量的一種充電方法，一般）浮充電：保持電池容量的一種充電方法，一般電壓較低，常用來平衡電池自放電導(dǎo)致的容量損失，電壓較低，常用來平衡電池自放電導(dǎo)致的容量損失，也可用來恢復(fù)電池容量。也可用來恢復(fù)電池容量。 二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用 （6）正常充電：蓄電池正常的充電過程，即由均充）正常充電：蓄電池正常的充電過程，即由均充電轉(zhuǎn)到浮充電的過程。電轉(zhuǎn)到浮充電的過程。 （7）定時均充：為了防止電池處于長期浮充電狀態(tài)）定時均

5、充：為了防止電池處于長期浮充電狀態(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電池進(jìn)行均衡充電。電壓對電池進(jìn)行均衡充電。 （8）限流均充：以不超過電池充電限流點(diǎn)的恒定電）限流均充：以不超過電池充電限流點(diǎn)的恒定電流對電池充電。流對電池充電。 （9）恒壓均充：以恒定的均充電壓對電池充電。）恒壓均充：以恒定的均充電壓對電池充電。 合母與控母的區(qū)別合母與控母的區(qū)別 1、控制母線提供持續(xù)的，較小負(fù)荷的直流電源；而、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較大的電源。在合閘時電流較大，合閘母線提供瞬時較大的電源。在合閘時電流較大，會造

6、成母線電壓的短時下降。會造成母線電壓的短時下降。 2、控母電壓一般為、控母電壓一般為220V，合母電壓為，合母電壓為240V。 二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用 2、直流系統(tǒng)的構(gòu)成、直流系統(tǒng)的構(gòu)成 主要由充電屏和蓄電池組成。主要由充電屏和蓄電池組成。 充電屏：充電模塊、交流配電、直流饋電、配電監(jiān)充電屏：充電模塊、交流配電、直流饋電、配電監(jiān)控、監(jiān)控模塊、絕緣檢測儀、電池監(jiān)測儀?？亍⒈O(jiān)控模塊、絕緣檢測儀、電池監(jiān)測儀。 蓄電池：容器、電解液和正、負(fù)電極。蓄電池：容器、電解液和正、負(fù)電極。 二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用 3、充電屏的各

7、部件的作用、充電屏的各部件的作用 (1) 充電模塊：完成充電模塊：完成AC/DC變換，實現(xiàn)系統(tǒng)最為變換，實現(xiàn)系統(tǒng)最為基本的功能?；镜墓δ?。 (2) 交流配電：將交流電源引入分配給各個充電交流配電：將交流電源引入分配給各個充電模塊，擴(kuò)展功能為實現(xiàn)兩路交流輸入的自動切換模塊，擴(kuò)展功能為實現(xiàn)兩路交流輸入的自動切換。 (3) 直流饋電：將直流輸出電源分配到每一路輸直流饋電：將直流輸出電源分配到每一路輸出。出。 (4) 配電監(jiān)控：將系統(tǒng)的交流、直流中的各種模配電監(jiān)控：將系統(tǒng)的交流、直流中的各種模擬量、開關(guān)量信號采集并處理，同時提供聲光告擬量、開關(guān)量信號采集并處理，同時提供聲光告警警二、直流系統(tǒng)的組成及

8、各部件的作用二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用 (5)監(jiān)控模塊：進(jìn)行系統(tǒng)管理，主要為電池管理和后臺監(jiān)控模塊：進(jìn)行系統(tǒng)管理，主要為電池管理和后臺遠(yuǎn)程監(jiān)控；對下級智能設(shè)備實施數(shù)據(jù)采集并加以顯示。遠(yuǎn)程監(jiān)控；對下級智能設(shè)備實施數(shù)據(jù)采集并加以顯示。 (6)絕緣監(jiān)測儀：實現(xiàn)系統(tǒng)母線和支路的絕緣狀況監(jiān)測絕緣監(jiān)測儀：實現(xiàn)系統(tǒng)母線和支路的絕緣狀況監(jiān)測，產(chǎn)生告警信號并上報數(shù)據(jù)到監(jiān)控模塊，在監(jiān)控模塊顯，產(chǎn)生告警信號并上報數(shù)據(jù)到監(jiān)控模塊，在監(jiān)控模塊顯示故障詳細(xì)情況。示故障詳細(xì)情況。 (7)電池監(jiān)測儀：支持單體電池電壓監(jiān)測和告警；對電電池監(jiān)測儀：支持單體電池電壓監(jiān)測和告警；對電池端電壓，充放電電流，電池房溫度及其他參數(shù)做

9、實時池端電壓，充放電電流，電池房溫度及其他參數(shù)做實時在線監(jiān)測。在線監(jiān)測。二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用 二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用 4、蓄電池、蓄電池 （1）作用：）作用： 它既能夠把電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲能起來，又能它既能夠把電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲能起來，又能把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芄┙o負(fù)載。把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芄┙o負(fù)載。 （2）分類：）分類： 酸性蓄電池：端電壓高、沖擊電流大，適合于斷酸性蓄電池：端電壓高、沖擊電流大，適合于斷路器合分閘的沖擊負(fù)荷，但其壽命短，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜路器合分閘的沖擊負(fù)荷，但其壽命短，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜 堿性蓄電池：體積

10、小、受命長，維護(hù)方便，但事堿性蓄電池：體積小、受命長，維護(hù)方便，但事故時放電電流較小。故時放電電流較小。 二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用 （3）工作原理：）工作原理： 蓄電池的正負(fù)極板插在電解液中時，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，蓄電池的正負(fù)極板插在電解液中時，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由于正負(fù)極板材料不同，電位也不同，會產(chǎn)生電位差由于正負(fù)極板材料不同，電位也不同，會產(chǎn)生電位差。在外電路沒有接通時，正負(fù)極板之間的電位是蓄電。在外電路沒有接通時，正負(fù)極板之間的電位是蓄電池的電勢，在外電路與負(fù)載接通時，有電流流過負(fù)載池的電勢，在外電路與負(fù)載接通時，有電流流過負(fù)載，既蓄電池向負(fù)載放電。當(dāng)蓄電池

11、放電后將負(fù)載斷開，既蓄電池向負(fù)載放電。當(dāng)蓄電池放電后將負(fù)載斷開，使其與直流電源相連。當(dāng)電源電壓高于蓄電池的端，使其與直流電源相連。當(dāng)電源電壓高于蓄電池的端電壓時，就把電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲存起來。如此循環(huán)電壓時，就把電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲存起來。如此循環(huán)進(jìn)行，實現(xiàn)為直流負(fù)荷供電的目的。進(jìn)行，實現(xiàn)為直流負(fù)荷供電的目的。 三、直流母線的接線方式三、直流母線的接線方式 1、直流系統(tǒng)運(yùn)行的一般規(guī)定：、直流系統(tǒng)運(yùn)行的一般規(guī)定： （1 1）、每段直流饋線母線、每段直流饋線母線要有要有蓄電池供電。蓄電池供電。 （2 2）、充電機(jī)不能并列運(yùn)行。、充電機(jī)不能并列運(yùn)行。 （3 3）、正常情況下，母聯(lián)開關(guān)應(yīng)在斷開位置。、正

12、常情況下，母聯(lián)開關(guān)應(yīng)在斷開位置。 （4 4）、絕緣檢查裝置、電壓檢查裝置始終在運(yùn)行、絕緣檢查裝置、電壓檢查裝置始終在運(yùn)行狀態(tài)。狀態(tài)。 （5 5）、投入充電機(jī)時先從交流再到直流。停電時、投入充電機(jī)時先從交流再到直流。停電時順序相反。順序相反。 （6 6）、母線并列時首先斷開一臺充電機(jī)，投入母）、母線并列時首先斷開一臺充電機(jī)，投入母聯(lián)開關(guān)，在斷開檢修蓄電池。聯(lián)開關(guān)，在斷開檢修蓄電池。 （7 7）、母線由并列轉(zhuǎn)入分段時首先合上檢修蓄電）、母線由并列轉(zhuǎn)入分段時首先合上檢修蓄電池，斷開母聯(lián)開關(guān)，再投入充電機(jī)。池，斷開母聯(lián)開關(guān)，再投入充電機(jī)。 三、直流母線的接線方式三、直流母線的接線方式 2、直流母線接線

13、方式舉例直流母線接線方式舉例 三、直流母線的接線方式三、直流母線的接線方式 （1）、正常運(yùn)行方式：、正常運(yùn)行方式：1#充電機(jī)經(jīng)充電機(jī)經(jīng)QK1供直流母線代蓄電池供直流母線代蓄電池1運(yùn)行，直流母線經(jīng)運(yùn)行，直流母線經(jīng)QK2和降壓硅堆供和降壓硅堆供1段直流饋線母線運(yùn)行段直流饋線母線運(yùn)行（同理（同理2#充電機(jī)），充電機(jī)），QK5、QK6在斷開位置。在斷開位置。 （2）、）、1#充電機(jī)短時間檢修：斷開充電機(jī)短時間檢修：斷開QK1，蓄電池，蓄電池1處于放電處于放電狀態(tài)。送電時合上狀態(tài)。送電時合上QK1。 （3）、）、1#充電機(jī)長時間檢修：斷開充電機(jī)長時間檢修：斷開QK1，合上，合上QK5或或QK6；送電時斷

14、開送電時斷開QK5和和QK6，合上，合上QK1。 三、直流母線的接線方式三、直流母線的接線方式 （4）、蓄電池）、蓄電池1檢修：斷開檢修：斷開QK1，合上，合上QK5或或QK6，斷開蓄電池斷開蓄電池1保險。合上蓄電池保險。合上蓄電池1保險，斷開保險，斷開QK5和和QK6，合上，合上QK1。 四、四、直流系統(tǒng)接地直流系統(tǒng)接地 1、接地原因分析：、接地原因分析： （1）、設(shè)備損壞造成；）、設(shè)備損壞造成； （2）、氣候原因如下雨等，導(dǎo)致室外直流系統(tǒng)）、氣候原因如下雨等，導(dǎo)致室外直流系統(tǒng)絕緣下降，從而導(dǎo)致接地。絕緣下降，從而導(dǎo)致接地。 （3）、因工作人員疏忽造成的接地。）、因工作人員疏忽造成的接地。

15、（4）、）、 小動物爬入或小金屬零件掉落在元件上小動物爬入或小金屬零件掉落在元件上造成直流接地故障。造成直流接地故障。 四、四、直流系統(tǒng)接地直流系統(tǒng)接地 2、直流接地的危害、直流接地的危害 直流接地故障中直流接地故障中,危害較大的是兩點(diǎn)接地危害較大的是兩點(diǎn)接地,可能可能 造成嚴(yán)重后果。一點(diǎn)接地可能造成保護(hù)及自動裝置造成嚴(yán)重后果。一點(diǎn)接地可能造成保護(hù)及自動裝置 誤動或者拒動誤動或者拒動;而兩點(diǎn)接地而兩點(diǎn)接地,除可能造成繼電保護(hù)、除可能造成繼電保護(hù)、 信號、自動裝置誤動或拒動外信號、自動裝置誤動或拒動外,還可能造成直流保險還可能造成直流保險 熔斷熔斷,使保護(hù)及自動裝置、控制回路失去電源使保護(hù)及自動

16、裝置、控制回路失去電源,在復(fù)在復(fù) 雜保護(hù)回路中同極兩點(diǎn)接地雜保護(hù)回路中同極兩點(diǎn)接地,還可能將某些繼電器還可能將某些繼電器 短接短接,不能動作跳閘不能動作跳閘,致使越級跳閘致使越級跳閘,造成事故擴(kuò)大造成事故擴(kuò)大 四、四、直流系統(tǒng)接地直流系統(tǒng)接地 四、四、直流系統(tǒng)接地直流系統(tǒng)接地 （1）、）、A、B 兩點(diǎn)發(fā)生直流接地時兩點(diǎn)發(fā)生直流接地時,相當(dāng)于將相當(dāng)于將KA1、KA2接點(diǎn)短接接點(diǎn)短接,從而使從而使KM誤動作跳閘。誤動作跳閘。A、C兩點(diǎn)接地兩點(diǎn)接地時時,則則KM接點(diǎn)被短接而誤動作跳閘。接點(diǎn)被短接而誤動作跳閘。A、D兩點(diǎn)兩點(diǎn), F、D兩點(diǎn)接地兩點(diǎn)接地,同樣都能造成開關(guān)誤跳閘。同樣都能造成開關(guān)誤跳閘。

17、（2）、接地點(diǎn)發(fā)生在）、接地點(diǎn)發(fā)生在B、E兩點(diǎn)，兩點(diǎn)，D、E兩點(diǎn)或兩點(diǎn)或C、E兩點(diǎn)，斷路器可能造成拒動。兩點(diǎn)，斷路器可能造成拒動。 （3）、接地點(diǎn)發(fā)生在）、接地點(diǎn)發(fā)生在A、E兩點(diǎn)，引起熔絲熔斷。兩點(diǎn)，引起熔絲熔斷。 當(dāng)接地點(diǎn)發(fā)生在當(dāng)接地點(diǎn)發(fā)生在B、E兩點(diǎn)或者兩點(diǎn)或者C、E兩點(diǎn)，保護(hù)動作兩點(diǎn)，保護(hù)動作時，不但斷路器拒跳，而且引起熔絲熔斷，燒壞繼電時，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。器觸點(diǎn)的可能。 四、四、直流系統(tǒng)接地直流系統(tǒng)接地 3、直流接地查找方法、直流接地查找方法 分清接地故障的極性分清接地故障的極性,分析故障發(fā)生的原因。分析故障發(fā)生的原因。 若站內(nèi)二次回路有工作若站內(nèi)二次回路有工作,或有設(shè)備檢修試驗或有設(shè)備檢修試驗,應(yīng)立即應(yīng)立即停止。拉開其工作電源停止。拉開其工作電源,看信號是否消除?？葱盘柺欠裣?。 用分網(wǎng)法縮小查找范圍用分網(wǎng)法縮小查找范圍,將直流系統(tǒng)分成幾個不相聯(lián)將直流系統(tǒng)分成幾個不相聯(lián)系的部分。不能使保護(hù)失去電源系的部分。不能使保護(hù)失去電源,操作電源盡量用蓄電操作電源盡量用蓄電池帶。池帶。 對于不太重要的直流負(fù)荷及不能轉(zhuǎn)移的分路對于不太重要的直流負(fù)荷及不能轉(zhuǎn)移的分路,可可 用用“瞬時停電瞬時停電”的方法的方法,檢查該分路中所帶回路有無檢查該分路中所帶回路有無 接地故障。接地故障。 對