直流系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(1)

1、直流系統(tǒng)基本知識直流系統(tǒng)基本知識課程基本內(nèi)容一、概述一、概述二、基本組成二、基本組成三、接線方式三、接線方式四、絕緣監(jiān)察與電壓監(jiān)視四、絕緣監(jiān)察與電壓監(jiān)視五、異常處理五、異常處理一、直流電源系統(tǒng)概述 直流系統(tǒng)是給直流系統(tǒng)是給信號及遠動設(shè)備信號及遠動設(shè)備、保護及自動保護及自動裝置裝置、事故照明事故照明、斷路器（隔離開關(guān)）分合閘操斷路器（隔離開關(guān)）分合閘操作作提供直流電源的電源設(shè)備。直流系統(tǒng)是一個獨提供直流電源的電源設(shè)備。直流系統(tǒng)是一個獨立的電源，在外部交流電中斷的情況下，由后備立的電源，在外部交流電中斷的情況下，由后備電源電源蓄電池蓄電池繼續(xù)提供直流電源，保障系統(tǒng)設(shè)備繼續(xù)提供直流電源，保障系統(tǒng)設(shè)備

2、正常運行。正常運行。 直流系統(tǒng)的用電負荷極為重要，對供電的直流系統(tǒng)的用電負荷極為重要，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行的決定性條件之一。站安全運行的決定性條件之一。一、直流電源系統(tǒng)概述一、直流電源系統(tǒng)概述基本概念1 1、直流母線直流母線：直流電源屏內(nèi)的正、負極主母線。：直流電源屏內(nèi)的正、負極主母線。2 2、合閘母線合閘母線：直流電源屏內(nèi)供斷路器合閘機構(gòu)：直流電源屏內(nèi)供斷路器合閘機構(gòu)等動力負荷的直流母線。等動力負荷的直流母線。3 3、控制母線控制母線：直流電源屏內(nèi)供保護及自動控制直流電源屏內(nèi)供保護及自動控制裝置、控制信號回路等

3、的直流母線。裝置、控制信號回路等的直流母線。4 4、直流饋線直流饋線：直流饋線屏至直流小母線和直流：直流饋線屏至直流小母線和直流分電屏的直流電源電纜。分電屏的直流電源電纜。一、直流電源系統(tǒng)概述合閘母線與控制母線的區(qū)別合閘母線與控制母線的區(qū)別 1、控制母線提供持續(xù)的，較小負荷的、控制母線提供持續(xù)的，較小負荷的直流電源；而合閘母線提供瞬時較大的電源，直流電源；而合閘母線提供瞬時較大的電源，平時無負荷電流。在合閘時電流較大，會造平時無負荷電流。在合閘時電流較大，會造成母線電壓的短時下降。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，合母電壓稍高一些，為稍高一些，為24

4、0V。為什么不用交流電源呢？為什么不用交流電源呢？ 直流電源與交流電源相比，直流電源與交流電源相比，優(yōu)勢在哪里？優(yōu)勢在哪里？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、單個直流屏有二路交流輸入（自動切換），加上蓄電池，相當(dāng)于有三個電源供換），加上蓄電池，相當(dāng)于有三個電源供電，供電穩(wěn)定。電，供電穩(wěn)定。3、假如用交流電源，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故、假如用交流電源，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障，障，電壓會因短路而降低電壓會因短路而降低，使二次控制電，使二次控制電壓也降低，嚴重時會因電壓低而使斷路器壓也降低，嚴重時會因電壓低而使斷路器跳不開！跳不開！一、直流電源系統(tǒng)概述（三）對直流系統(tǒng)的要求

5、直流系統(tǒng)可靠性的要求很高，為使其滿足這樣要求，直流系統(tǒng)可靠性的要求很高，為使其滿足這樣要求，必須做到以下幾點：必須做到以下幾點：必須合理選擇直流系統(tǒng)的額定電壓。必須合理選擇直流系統(tǒng)的額定電壓。220V直流系統(tǒng)直流系統(tǒng)220V220V系統(tǒng)：系統(tǒng)：220V220V直流電源對變電站的事故照明比較有利，接線簡直流電源對變電站的事故照明比較有利，接線簡單。因為通常我國照明電壓采用單。因為通常我國照明電壓采用220V220V，如果使用，如果使用110V110V直流系統(tǒng)事故照明備用電源時，需要采用逆變裝置或直流系統(tǒng)事故照明備用電源時，需要采用逆變裝置或其它辦法來解決事故照明的供電問題，較為復(fù)雜。其它辦法來解

6、決事故照明的供電問題，較為復(fù)雜。一、直流電源系統(tǒng)概述（四）運行規(guī)定（四）運行規(guī)定1 1、電壓規(guī)定、電壓規(guī)定 220V220V直流母線電壓應(yīng)經(jīng)常保持在直流母線電壓應(yīng)經(jīng)常保持在220V220V5V5V的范圍內(nèi)。的范圍內(nèi)。 蓄電池應(yīng)經(jīng)常處于浮充電狀態(tài)，端電壓通常蓄電池應(yīng)經(jīng)常處于浮充電狀態(tài)，端電壓通常應(yīng)在應(yīng)在2.23V/2.23V/單體。單體。2 2、溫度規(guī)定、溫度規(guī)定 正常狀況下，蓄電池溫度應(yīng)在正常狀況下，蓄電池溫度應(yīng)在15152525之之間。最高不得超過間。最高不得超過3030，最低不得低于，最低不得低于1010。 在大充電時，蓄電池電解液溫度不得超過在大充電時，蓄電池電解液溫度不得超過35354

7、545。否。否 則，應(yīng)降低充電電壓或停止充電。則，應(yīng)降低充電電壓或停止充電。 蓄電池室室溫應(yīng)保持在蓄電池室室溫應(yīng)保持在15152525為宜。為宜。二、直流系統(tǒng)的基本組成（一）（一）、直流系統(tǒng)主要有（一）、直流系統(tǒng)主要有充電屏充電屏、蓄電池（屏）蓄電池（屏）、饋線屏饋線屏及及監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)等部分組成等部分組成。蓄電池組蓄電池組充電屏充電屏饋線屏饋線屏監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)直流系統(tǒng)直流系統(tǒng)二、直流系統(tǒng)的基本組成（二）充電模塊（高頻開關(guān)電源模塊）：充電模塊（高頻開關(guān)電源模塊）：在交流不斷電的情況下，給直流母線供電；在交流不斷電的情況下，給直流母線供電；同時給蓄電池組充電，使蓄電池組工作在最同時給蓄電池組

8、充電，使蓄電池組工作在最佳狀態(tài)，延長蓄電池組的使用壽命。佳狀態(tài)，延長蓄電池組的使用壽命。蓄電池組：蓄電池組：在交流斷電的情況下，維持直流電源系統(tǒng)的在交流斷電的情況下，維持直流電源系統(tǒng)的供電，是直流電源系統(tǒng)的核心部分。其容量、供電，是直流電源系統(tǒng)的核心部分。其容量、性能和健康狀況對整個直流電源系統(tǒng)的正常性能和健康狀況對整個直流電源系統(tǒng)的正常運行起到重大作用。運行起到重大作用。二、直流系統(tǒng)的基本組成（二）交流配電、直流饋電、（降壓裝置）：交流配電、直流饋電、（降壓裝置）：為直流電源系統(tǒng)中的充電裝置、各控制負荷為直流電源系統(tǒng)中的充電裝置、各控制負荷和動力負荷進行電源的合理配置。和動力負荷進行電源的合

9、理配置。智能監(jiān)控模塊：智能監(jiān)控模塊：對整個直流電源系統(tǒng)的運行狀況進行實時監(jiān)對整個直流電源系統(tǒng)的運行狀況進行實時監(jiān)測，控制蓄電池組的充、放電過程。測，控制蓄電池組的充、放電過程。主要包括：絕緣檢測儀、在線監(jiān)控裝置、電主要包括：絕緣檢測儀、在線監(jiān)控裝置、電池巡檢單元等。池巡檢單元等。二、直流系統(tǒng)的基本組成（二）（二）、充電設(shè)備（二）、充電設(shè)備1 1、充電設(shè)備是直流系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的設(shè)備，、充電設(shè)備是直流系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的設(shè)備，它的技術(shù)指標高低與運行穩(wěn)定與否就直接關(guān)它的技術(shù)指標高低與運行穩(wěn)定與否就直接關(guān)系直流系統(tǒng)的技術(shù)指標及運行穩(wěn)定性。系直流系統(tǒng)的技術(shù)指標及運行穩(wěn)定性。 作用：作用：從單相或三相交流電網(wǎng)

10、取得交流電，從單相或三相交流電網(wǎng)取得交流電，并將其轉(zhuǎn)換為符合要求的直流電。平時為負并將其轉(zhuǎn)換為符合要求的直流電。平時為負荷供電，為蓄電池充電。荷供電，為蓄電池充電。二、直流系統(tǒng)的基本組成（二）。 要求充電、浮充裝置有較高的穩(wěn)壓精度，要求充電、浮充裝置有較高的穩(wěn)壓精度，才能保證蓄電池的正常運行，保證控制母線的才能保證蓄電池的正常運行，保證控制母線的電壓穩(wěn)定在額定值。提出穩(wěn)壓精度要求，一方電壓穩(wěn)定在額定值。提出穩(wěn)壓精度要求，一方面是由于交流電源有可能出現(xiàn)面是由于交流電源有可能出現(xiàn)1010的電壓變的電壓變化?；?。 另一方面是蓄電池本身對充電、浮充電電另一方面是蓄電池本身對充電、浮充電電壓的變化范圍有

11、要求。例如，要求普通鉛酸蓄壓的變化范圍有要求。例如，要求普通鉛酸蓄電池的浮充電電壓在電池的浮充電電壓在2.152.152.17V2.17V，閥控式鉛酸，閥控式鉛酸蓄電池浮充電電壓為蓄電池浮充電電壓為2.232.232.28V2.28V。 對輸出直流電的要求對輸出直流電的要求當(dāng)浮充電電壓不穩(wěn)，過高或過低都容易當(dāng)浮充電電壓不穩(wěn)，過高或過低都容易引起普通鉛酸蓄電池的極板硫化，降低引起普通鉛酸蓄電池的極板硫化，降低壽命。閥控式鉛酸蓄電池對充電和浮充壽命。閥控式鉛酸蓄電池對充電和浮充電裝置的穩(wěn)壓精度要求更為嚴格，其均電裝置的穩(wěn)壓精度要求更為嚴格，其均衡充電電壓為衡充電電壓為2.352.352.4V2.4

12、V。當(dāng)電壓超過。當(dāng)電壓超過2.4V2.4V時，將產(chǎn)生過充電，電解液損失加時，將產(chǎn)生過充電，電解液損失加大，使蓄電池壽命降低。大，使蓄電池壽命降低。 二、直流系統(tǒng)的基本組成（二）直流系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)定要求，浮充電時穩(wěn)壓精度應(yīng)不大于2，充電時應(yīng)不大于5。一般認為閥控式鉛酸蓄電池的充電和浮充電裝置在各種情況下穩(wěn)壓精度不應(yīng)大于1。繼電保護規(guī)程要求：裝置直流電源電壓，最低電壓不低于額定電壓的85%，最高電壓不高于額定電壓的110%。 二、直流系統(tǒng)的基本組成（二）3.33.3交流電壓交流電壓 由于直流系統(tǒng)的功率較大，也為了降低由于直流系統(tǒng)的功率較大，也為了降低紋波系數(shù)，減小濾波電容值，充電裝置的紋波系數(shù)，減

13、小濾波電容值，充電裝置的交交流輸入宜為三相制，額定電壓為流輸入宜為三相制，額定電壓為380V380V，并且，并且應(yīng)允許在應(yīng)允許在1010額定電壓范圍內(nèi)波動而不影額定電壓范圍內(nèi)波動而不影響其正常工作，額定頻率為響其正常工作，額定頻率為50Hz50Hz。二、直流系統(tǒng)的基本組成（二）3.4 3.4 充電裝置應(yīng)具有充電裝置應(yīng)具有恒定電流、恒定電恒定電流、恒定電壓功能壓功能，能以自動浮充電、自動均衡充，能以自動浮充電、自動均衡充電、手動充電三種運行方式電、手動充電三種運行方式。3.5 3.5 充電裝置充電裝置內(nèi)應(yīng)有限流功能內(nèi)應(yīng)有限流功能。在與蓄。在與蓄電池組并聯(lián)，負荷中出現(xiàn)沖擊電流時，電池組并聯(lián)，負荷中

14、出現(xiàn)沖擊電流時，大部分電流應(yīng)由蓄電池組承擔(dān)，以防止大部分電流應(yīng)由蓄電池組承擔(dān)，以防止充電裝置出現(xiàn)過電流跳閘充電裝置出現(xiàn)過電流跳閘。二、直流系統(tǒng)的基本組成（三）（三）、蓄電池（三）、蓄電池 蓄電池是蓄電池是儲存直流電能儲存直流電能的一種設(shè)備，它能把的一種設(shè)備，它能把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲存起來（充電），使用時電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲存起來（充電），使用時再把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽ǚ烹姡?，再把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽ǚ烹姡┙o直流負供給直流負荷，這種荷，這種能量的變換過程是可逆的能量的變換過程是可逆的。 也就是說，當(dāng)蓄電池已部分放電或完全放電也就是說，當(dāng)蓄電池已部分放電或完全放電后，兩后，兩電極電極表面形成了新的化

15、合物，這表面形成了新的化合物，這時時如果如果用適當(dāng)?shù)姆聪螂娏魍ㄈ胄铍姵?，就可使已形成用適當(dāng)?shù)姆聪螂娏魍ㄈ胄铍姵?，就可使已形成的新化合物還原成原來的活性物質(zhì)，供下次放的新化合物還原成原來的活性物質(zhì)，供下次放電之用。電之用。三、直流系統(tǒng)的基本組成（三） 閥控型鉛酸蓄電池是80年代末期從國外引進的一種新型鉛酸蓄電池。 電解液有膠體與液體兩種，液體的一般吸附在電解液有膠體與液體兩種，液體的一般吸附在極板間由超細玻璃纖維制成的隔膜中，吸附比約極板間由超細玻璃纖維制成的隔膜中，吸附比約為為9090。閥控型蓄電池存儲電解液的缸體是密封。閥控型蓄電池存儲電解液的缸體是密封的，在缸體上裝有一個安全排氣閥，當(dāng)內(nèi)部

16、氣體的，在缸體上裝有一個安全排氣閥，當(dāng)內(nèi)部氣體壓力超過規(guī)定值時，閥門自動排氣，直到壓力恢壓力超過規(guī)定值時，閥門自動排氣，直到壓力恢復(fù)正常自動關(guān)閉。無論電池立放或臥放，電解液復(fù)正常自動關(guān)閉。無論電池立放或臥放，電解液都不會溢出。所以它不需要添加電解液，維護工都不會溢出。所以它不需要添加電解液，維護工作量小。作量小。 三、直流系統(tǒng)的基本組成（三） 閥控密封鉛酸蓄電池的最佳運行環(huán)境溫度閥控密封鉛酸蓄電池的最佳運行環(huán)境溫度為為15-25 ，環(huán)境溫度一旦超過，環(huán)境溫度一旦超過25 ，只，只要溫度每升高要溫度每升高10 ，蓄電池的使用壽命就，蓄電池的使用壽命就會減少一半。會減少一半。 二、直流系統(tǒng)的基本組

17、成（三）蓄電池充放電相關(guān)概念定義蓄電池充放電相關(guān)概念定義浮充電浮充電：在充電裝置的直流輸出端始終并接著蓄電：在充電裝置的直流輸出端始終并接著蓄電池和負載，以恒壓充電方式工作。正常運行時充電池和負載，以恒壓充電方式工作。正常運行時充電裝置在承擔(dān)經(jīng)常性負荷的同時向蓄電池補充充電，裝置在承擔(dān)經(jīng)常性負荷的同時向蓄電池補充充電，以補償蓄電池的自放電，使蓄電池組以滿容量的狀以補償蓄電池的自放電，使蓄電池組以滿容量的狀態(tài)處于備用。態(tài)處于備用。均衡充電均衡充電：為補償蓄電池在使用過程中產(chǎn)生的電壓：為補償蓄電池在使用過程中產(chǎn)生的電壓不均現(xiàn)象，使其恢復(fù)到規(guī)定的范圍內(nèi)而進行的充電。不均現(xiàn)象，使其恢復(fù)到規(guī)定的范圍內(nèi)而

18、進行的充電。核對性放電核對性放電：在正常運行中的蓄電池組，為了檢驗其：在正常運行中的蓄電池組，為了檢驗其實際容量，將蓄電池組脫離運行，以規(guī)定的放電電流實際容量，將蓄電池組脫離運行，以規(guī)定的放電電流進行恒流放電，只要其中的一個單體蓄電池放到了規(guī)進行恒流放電，只要其中的一個單體蓄電池放到了規(guī)定的終止電壓，應(yīng)停止放電。定的終止電壓，應(yīng)停止放電。二、直流系統(tǒng)的基本組成（三）蓄電池充放電相關(guān)概念定義蓄電池充放電相關(guān)概念定義定時均充定時均充：為了防止電池處于長期浮充電狀：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電池進行均衡充電

19、。地以較高的電壓對電池進行均衡充電。限流均充限流均充：以不超過電池充電限流點的恒定：以不超過電池充電限流點的恒定電流對電池充電。電流對電池充電。恒壓均充恒壓均充：以恒定的均充電壓對電池充電。：以恒定的均充電壓對電池充電。二、直流系統(tǒng)的基本組成（三）蓄電池的容量及放電率蓄電池的容量及放電率蓄電池的容量（蓄電池的容量（Q Q）是蓄電池蓄電能力的重）是蓄電池蓄電能力的重要標志。要標志。容量容量Q Q是是指定的放電條件（溫度放指定的放電條件（溫度放電電流、終止電壓）下所放出的電量稱為蓄電電流、終止電壓）下所放出的電量稱為蓄電池的容量，單位用電池的容量，單位用AhAh（安時）表示（安時）表示。蓄電池放電

20、至終止電壓的時間稱蓄電池放電至終止電壓的時間稱放電率放電率，單，單位為位為h h（小時）率。（小時）率。二、直流系統(tǒng)的基本組成（三）蓄電池的容量一般分為額定容量和實際容量兩種。蓄電池的容量一般分為額定容量和實際容量兩種。額定容量額定容量是指是指充足電的蓄電池在充足電的蓄電池在25時，以時，以10h放電率放放電率放出的電能。出的電能。QN=INtN 式中式中 QN蓄電池的額定容量，蓄電池的額定容量，Ah； IN額定放電電流，即額定放電電流，即10小時率的放電電流，小時率的放電電流，A； tN 放電至終止電壓的時間，一般為放電至終止電壓的時間，一般為10h。實際容量實際容量與極板的面積、電解液的密

21、度、放電電流的大小、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)，因此實際容量為充電程度及環(huán)境溫度等有關(guān)，因此實際容量為Q=It式中式中Q 蓄電池的容量，蓄電池的容量，Ah；I 非非10小時率的放電電流，小時率的放電電流，A；t 放電時間，放電時間，h。二、直流系統(tǒng)的基本組成（三） 蓄電池直流系統(tǒng)的運行方式有兩種，即蓄電池直流系統(tǒng)的運行方式有兩種，即充電放電運充電放電運行方式行方式和和浮充電運行方式浮充電運行方式。 目前，多數(shù)直流系統(tǒng)都采用浮充電運行方式。目前，多數(shù)直流系統(tǒng)都采用浮充電運行方式。1充電放電運行方式充電放電運行方式 充電放電運行方式就是將充好電的蓄電池組接

22、在直充電放電運行方式就是將充好電的蓄電池組接在直流母線上對直流負荷供電，同時斷開充電裝置。當(dāng)蓄電池流母線上對直流負荷供電，同時斷開充電裝置。當(dāng)蓄電池放電到其容量的放電到其容量的7580時，為保證直流供電系統(tǒng)的可時，為保證直流供電系統(tǒng)的可靠性，即自行停止放電，準備充電，改由已充好電的另一靠性，即自行停止放電，準備充電，改由已充好電的另一組蓄電池供電。組蓄電池供電。二、直流系統(tǒng)的基本組成（三）2浮充電運行方式浮充電運行方式 浮充電運行方式就是將充好電的蓄電池組與浮充電整浮充電運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，平時由整流器供給直流負荷用電，并以不流器并聯(lián)工作，平時由整流器供給直流

23、負荷用電，并以不大的電流向蓄電池組浮充電（以補充電池因有漏電而使其大的電流向蓄電池組浮充電（以補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)。浮充電運電壓下降的缺陷），使蓄電池處于滿充電狀態(tài)。浮充電運行的蓄電池組能承擔(dān)短時沖擊負荷（如斷路器合閘電流）行的蓄電池組能承擔(dān)短時沖擊負荷（如斷路器合閘電流）和事故負荷。和事故負荷。?二、直流系統(tǒng)的基本組成（三）蓄電池的運行與維護蓄電池的運行與維護 1、浮充電運行的蓄電池組，除制造廠有特殊的規(guī)定外，應(yīng)采用恒壓方式進行浮充電恒壓方式進行浮充電。浮充電時，嚴格控制單體電池的浮充電壓上、下限，防止蓄電池因充電電壓過高或過低而損壞。 2、新安裝或

24、大修中更換過電解液的防酸蓄電池組，第一年內(nèi)，每半年進行一次核對性放電試驗每半年進行一次核對性放電試驗。運行一年后的防酸蓄電池組，每隔一、兩年進行一每隔一、兩年進行一次核對性放電試驗次核對性放電試驗。二、直流系統(tǒng)的基本組成（四） 合閘母線接在蓄電池端口，母線電壓將隨著蓄合閘母線接在蓄電池端口，母線電壓將隨著蓄電池充電方式的不同而變化。合閘母線通過一個降電池充電方式的不同而變化。合閘母線通過一個降壓穩(wěn)壓裝置與控制母線連接。由于所有的保護裝置壓穩(wěn)壓裝置與控制母線連接。由于所有的保護裝置與控制回路均接于該母線，要求該母線的電壓保持與控制回路均接于該母線，要求該母線的電壓保持相對的穩(wěn)定，該電壓的穩(wěn)定由降

25、壓穩(wěn)壓裝置來實現(xiàn)。相對的穩(wěn)定，該電壓的穩(wěn)定由降壓穩(wěn)壓裝置來實現(xiàn)。 常用的降壓穩(wěn)壓裝置有常用的降壓穩(wěn)壓裝置有硅鏈降壓硅鏈降壓、斬波穩(wěn)壓斬波穩(wěn)壓與與高頻開關(guān)模塊直供控制母線穩(wěn)壓高頻開關(guān)模塊直供控制母線穩(wěn)壓三種。三種。二、直流系統(tǒng)的基本組成監(jiān)控裝置監(jiān)控裝置 為測量、監(jiān)視、調(diào)整直流系統(tǒng)運行狀態(tài)，發(fā)送為測量、監(jiān)視、調(diào)整直流系統(tǒng)運行狀態(tài)，發(fā)送上傳各類告警信號，要求安裝一套監(jiān)控系統(tǒng)，特別上傳各類告警信號，要求安裝一套監(jiān)控系統(tǒng)，特別是使用高頻開關(guān)電源的直流系統(tǒng)。是使用高頻開關(guān)電源的直流系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)一般微機型裝置，主要完成以下工作。監(jiān)控系統(tǒng)一般微機型裝置，主要完成以下工作。（1 1）采用液晶屏幕顯示有關(guān)充電電

26、流、電壓等數(shù)據(jù)。）采用液晶屏幕顯示有關(guān)充電電流、電壓等數(shù)據(jù)。（2 2）該裝置能設(shè)置充電的電壓、電流曲線，并對蓄）該裝置能設(shè)置充電的電壓、電流曲線，并對蓄電池的充電電壓進行自動溫度補償。電池的充電電壓進行自動溫度補償。 二、直流系統(tǒng)的基本組成（3 3）監(jiān)測高頻開關(guān)模塊工作情況，當(dāng)某個模塊故障）監(jiān)測高頻開關(guān)模塊工作情況，當(dāng)某個模塊故障時發(fā)出告警型號；監(jiān)控模塊故障時，不影響高頻開時發(fā)出告警型號；監(jiān)控模塊故障時，不影響高頻開關(guān)模塊正常工作。關(guān)模塊正常工作。（4 4）具有對蓄電池的容量考核及內(nèi)阻檢測手段，并）具有對蓄電池的容量考核及內(nèi)阻檢測手段，并能自動生成蓄電池的充放電曲線。提供必要的電池能自動生成蓄

27、電池的充放電曲線。提供必要的電池自動（或手動）檢測和控制功能，包括在線電池活自動（或手動）檢測和控制功能，包括在線電池活化控制和內(nèi)阻測量等功能?；刂坪蛢?nèi)阻測量等功能。二、直流系統(tǒng)的基本組成（5 5）應(yīng)具有對交流輸入電源的電壓、電流進行實時）應(yīng)具有對交流輸入電源的電壓、電流進行實時監(jiān)控。監(jiān)控。（6 6）與變電站監(jiān)控系統(tǒng)通訊，將直流系統(tǒng)的各遙測）與變電站監(jiān)控系統(tǒng)通訊，將直流系統(tǒng)的各遙測量、遙信量發(fā)給變電站監(jiān)控系統(tǒng)。量、遙信量發(fā)給變電站監(jiān)控系統(tǒng)。二、直流系統(tǒng)的基本組成放電電阻放電電阻 在直流電源柜上，一般還安裝有蓄電池的放電在直流電源柜上，一般還安裝有蓄電池的放電電阻，用來為蓄電池核對性充放電時提

28、供負載，一電阻，用來為蓄電池核對性充放電時提供負載，一方面使現(xiàn)場維護時減少工作量，對于具有微機監(jiān)控方面使現(xiàn)場維護時減少工作量，對于具有微機監(jiān)控的直流系統(tǒng)，可以通過整定來定期對蓄電池進行充的直流系統(tǒng)，可以通過整定來定期對蓄電池進行充放電工作。放電工作。 由于充放電時要將大量電能通過放電電阻轉(zhuǎn)化由于充放電時要將大量電能通過放電電阻轉(zhuǎn)化為熱能釋放，所以放電電阻在該過程中溫度很高，為熱能釋放，所以放電電阻在該過程中溫度很高，所以一般將該電阻安裝在屏柜的頂部，與其它元件所以一般將該電阻安裝在屏柜的頂部，與其它元件保持足夠的距離，并有隔熱措施及通風(fēng)措施。保持足夠的距離，并有隔熱措施及通風(fēng)措施。三、直流系統(tǒng)

29、的接線方式 （一）（一）說明（一）說明1 1、直流系統(tǒng)中的主要電源是蓄電池組，其次是充電和、直流系統(tǒng)中的主要電源是蓄電池組，其次是充電和浮充電設(shè)備。浮充電設(shè)備。220220500kV500kV變電所變電所蓄電池正常情況下以浮蓄電池正常情況下以浮充電方式運行充電方式運行。直流負荷實際上由浮充電設(shè)備供電，蓄。直流負荷實際上由浮充電設(shè)備供電，蓄電池處于浮充電狀態(tài)。電池處于浮充電狀態(tài)。2 2、當(dāng)有兩組蓄電池時，每段直流母線接一組蓄電池和、當(dāng)有兩組蓄電池時，每段直流母線接一組蓄電池和一套浮充電設(shè)備。充電設(shè)備兩組蓄電池共用。兩套浮充一套浮充電設(shè)備。充電設(shè)備兩組蓄電池共用。兩套浮充電設(shè)備應(yīng)接在不同的交流電源

30、回路。電設(shè)備應(yīng)接在不同的交流電源回路。三、直流系統(tǒng)的接線方式 （一）3 3、110kV110kV以下變電所一般采用單母線接線，以下變電所一般采用單母線接線，220220500500V V變電所常用的直流母線接線方式有單母線分段和雙母變電所常用的直流母線接線方式有單母線分段和雙母線兩種。線兩種。三、直流系統(tǒng)的接線方式 （二）a.蓄電池組、蓄電池組、充電裝置、充電裝置、放電試驗回路放電試驗回路三者并聯(lián)后上三者并聯(lián)后上母線。母線。b. 充電裝置經(jīng)充電裝置經(jīng)雙切換實現(xiàn)對雙切換實現(xiàn)對蓄電池組充電蓄電池組充電或直接上直流或直接上直流母線的選擇。母線的選擇。解決退出蓄電解決退出蓄電池運行時，直池運行時，直流

31、母線仍可以由充電裝置暫時供電以保證直流系統(tǒng)切換時不中流母線仍可以由充電裝置暫時供電以保證直流系統(tǒng)切換時不中斷直流母線供電。斷直流母線供電。三、直流系統(tǒng)的接線方式 （二）c.直流母線電源開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)相互閉鎖，保證直流母線電源開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)相互閉鎖，保證2 2組蓄電池不可能并聯(lián)運行。組蓄電池不可能并聯(lián)運行。 這種接線適用于這種接線適用于選擇的充電裝置應(yīng)可以滿足蓄選擇的充電裝置應(yīng)可以滿足蓄電池各種工況運行的需要。電池各種工況運行的需要。2 2組蓄電池不允許并聯(lián)組蓄電池不允許并聯(lián)但要求直流母線電源切換時不停電的直流系統(tǒng)。這但要求直流母線電源切換時不停電的直流系統(tǒng)。這種接線正常運行時充電裝置與蓄電池在

32、母線并聯(lián)運種接線正常運行時充電裝置與蓄電池在母線并聯(lián)運行提高了直流母線供電的可靠性。行提高了直流母線供電的可靠性。三、直流系統(tǒng)的接線方式 （二）只要充電裝置不退出運行。直流母線在電源切換過只要充電裝置不退出運行。直流母線在電源切換過程中，直流母線不會出現(xiàn)短時停電。程中，直流母線不會出現(xiàn)短時停電。這種接線適用于這種接線適用于充電裝置可帶經(jīng)常負荷按浮充充電裝置可帶經(jīng)常負荷按浮充電方式運行，不使用該充電裝置對蓄電池進行核對電方式運行，不使用該充電裝置對蓄電池進行核對性充放電。核對性充放電應(yīng)由備用（第性充放電。核對性充放電應(yīng)由備用（第3套）充電套）充電裝置完成。蓄電池組不并聯(lián)而可以實現(xiàn)直流母線的裝置完

33、成。蓄電池組不并聯(lián)而可以實現(xiàn)直流母線的互聯(lián)。充電裝置與蓄電池在直流母線并聯(lián)運行，提互聯(lián)。充電裝置與蓄電池在直流母線并聯(lián)運行，提高了直流母線供電的可靠性。高了直流母線供電的可靠性。三、直流系統(tǒng)的接線方式 （四）（四）補充說明（四）補充說明 1 1、對于直流饋線，、對于直流饋線， 220kV220kV及以上變電所考及以上變電所考慮到保護裝置的慮到保護裝置的雙重化雙重化及控制回路的雙重化，一及控制回路的雙重化，一是要求保護電源與控制電源分開，分別由不同的是要求保護電源與控制電源分開，分別由不同的小開關(guān)供電或供不同的小母線；二是要求雙重化小開關(guān)供電或供不同的小母線；二是要求雙重化的兩組電源由直流系統(tǒng)不

34、同的母線供電。的兩組電源由直流系統(tǒng)不同的母線供電。 2 2、事故照明事故照明宜分為兩個回路，分別接在兩宜分為兩個回路，分別接在兩段母線上。段母線上。三、直流系統(tǒng)的接線方式 （四） 3 3、變電站直流系統(tǒng)的饋線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用、變電站直流系統(tǒng)的饋線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用輻射狀輻射狀供電方式供電方式，不宜采用環(huán)狀供電方式。，不宜采用環(huán)狀供電方式。 4 4、繼電保護裝置、信號回路、斷路器控制回、繼電保護裝置、信號回路、斷路器控制回路直流電源，應(yīng)分別由專用的直流空氣開關(guān)供電。路直流電源，應(yīng)分別由專用的直流空氣開關(guān)供電。 5 5、雙配置繼電保護，兩套保護裝置、斷路器、雙配置繼電保護，兩套保護裝置、斷路器兩組跳閘線圈應(yīng)分別

35、由專用的直流空氣開關(guān)供電，兩組跳閘線圈應(yīng)分別由專用的直流空氣開關(guān)供電，且接與不同的直流小母線。且接與不同的直流小母線。三、直流系統(tǒng)的接線方式 （四） 6 6、對直流系統(tǒng)的空氣開關(guān)或熔斷器，其容量、對直流系統(tǒng)的空氣開關(guān)或熔斷器，其容量不但要滿足在最大動態(tài)工作電流的不但要滿足在最大動態(tài)工作電流的2 2倍，還一定要考倍，還一定要考慮上下級的配合，上級開關(guān)或熔斷器的容量不能低慮上下級的配合，上級開關(guān)或熔斷器的容量不能低于下級總的最大動態(tài)工作電流的于下級總的最大動態(tài)工作電流的2 2倍。倍。 上下級空氣開關(guān)額定電流值，要有上下級空氣開關(guān)額定電流值，要有3 34 4級的級級的級差，電源端選上限，網(wǎng)絡(luò)端選下限

36、。差，電源端選上限，網(wǎng)絡(luò)端選下限。四、絕緣監(jiān)察與電壓 監(jiān)視（一）一、基本概念一、基本概念直流系統(tǒng)的正常與否，直接影響到變電所繼直流系統(tǒng)的正常與否，直接影響到變電所繼電保護及自動化設(shè)備的運行，可以說，直流電保護及自動化設(shè)備的運行，可以說，直流系統(tǒng)如果發(fā)生故障不能提供正常的直流電壓，系統(tǒng)如果發(fā)生故障不能提供正常的直流電壓，整個變電所都將被迫停運。所以提高直流系整個變電所都將被迫停運。所以提高直流系統(tǒng)的可靠性，加強對直流系統(tǒng)的監(jiān)視，及時統(tǒng)的可靠性，加強對直流系統(tǒng)的監(jiān)視，及時發(fā)現(xiàn)異常并予以消除非常重要。發(fā)現(xiàn)異常并予以消除非常重要。 四、絕緣監(jiān)察與電壓 監(jiān)視（一）電壓監(jiān)視：電壓監(jiān)視：正常運行正常運行直流

37、控制母線電壓應(yīng)保持在直流控制母線電壓應(yīng)保持在8585110110額定電壓額定電壓范圍之內(nèi)，反事故措施則要求范圍之內(nèi)，反事故措施則要求其其波動幅度不大于波動幅度不大于5 5。電壓過高或過低均。電壓過高或過低均不利于繼電保護及安全自動裝置、斷路器控制不利于繼電保護及安全自動裝置、斷路器控制等設(shè)備的正常運行。等設(shè)備的正常運行。常用的監(jiān)視方式是在直流母線上常用的監(jiān)視方式是在直流母線上接過電壓和欠接過電壓和欠電壓繼電器電壓繼電器，或由直流系統(tǒng)監(jiān)控裝置進行控制，或由直流系統(tǒng)監(jiān)控裝置進行控制母線電壓監(jiān)視，當(dāng)電壓過高或過低時，發(fā)出預(yù)母線電壓監(jiān)視，當(dāng)電壓過高或過低時，發(fā)出預(yù)告信號。告信號。四、絕緣監(jiān)察與電壓 監(jiān)

38、視（一）絕緣監(jiān)察：絕緣監(jiān)察：當(dāng)直流二次回路對地絕緣不良時，可能會造當(dāng)直流二次回路對地絕緣不良時，可能會造成二次回路短路、引起斷路器誤動或拒動等成二次回路短路、引起斷路器誤動或拒動等后果，所以對直流二次回路進行絕緣監(jiān)測是后果，所以對直流二次回路進行絕緣監(jiān)測是非常必要的。非常必要的。絕緣監(jiān)測是為了能在平時更好地對直流供電絕緣監(jiān)測是為了能在平時更好地對直流供電系統(tǒng)進行監(jiān)測，能及時發(fā)現(xiàn)問題，檢測出設(shè)系統(tǒng)進行監(jiān)測，能及時發(fā)現(xiàn)問題，檢測出設(shè)備的絕緣程度是否處于所要求的范圍內(nèi)，掌備的絕緣程度是否處于所要求的范圍內(nèi)，掌握直流供電系統(tǒng)的絕緣情況，及早發(fā)現(xiàn)缺陷，握直流供電系統(tǒng)的絕緣情況，及早發(fā)現(xiàn)缺陷，從而進行相應(yīng)

39、的維修與檢修。從而進行相應(yīng)的維修與檢修。四、絕緣監(jiān)察與電壓 監(jiān)視（四）( (四）、直流絕緣監(jiān)測裝置的說明四）、直流絕緣監(jiān)測裝置的說明1 1、直流系統(tǒng)不是接地系統(tǒng)，直流系統(tǒng)兩級對地、直流系統(tǒng)不是接地系統(tǒng)，直流系統(tǒng)兩級對地沒有電壓（電位）。通過絕緣監(jiān)測裝置高阻沒有電壓（電位）。通過絕緣監(jiān)測裝置高阻接地。正極對地接地。正極對地+110V+110V，負極對地，負極對地-110V-110V。2 2、對直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測用直流表計內(nèi)阻要求是：、對直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測用直流表計內(nèi)阻要求是：用于測量用于測量220V220V回路的電壓表，其內(nèi)阻不得低回路的電壓表，其內(nèi)阻不得低于于20k20k，測量，測量110V110

40、V回路的電壓表，其內(nèi)阻不回路的電壓表，其內(nèi)阻不得低于得低于10k10k。( (一一) )、何為直流系統(tǒng)接地、何為直流系統(tǒng)接地當(dāng)直流系統(tǒng)的正極或負當(dāng)直流系統(tǒng)的正極或負極與大地之間的絕緣水極與大地之間的絕緣水平降到某一整定值或低平降到某一整定值或低于某一規(guī)定值時，統(tǒng)稱于某一規(guī)定值時，統(tǒng)稱為為直流系統(tǒng)接地直流系統(tǒng)接地；當(dāng)正極絕緣水平低于某當(dāng)正極絕緣水平低于某一規(guī)定值時稱為一規(guī)定值時稱為正接地正接地； 當(dāng)負極絕緣水平低于某當(dāng)負極絕緣水平低于某一規(guī)定值時稱為一規(guī)定值時稱為負接地負接地。 系統(tǒng)電壓(V)絕緣整定值(K)220251107241.7 表表1 1 絕緣電阻整定值絕緣電阻整定值DL/T856-2

41、004DL/T856-2004附錄附錄A A（規(guī)范性附錄）（規(guī)范性附錄）五、直流系統(tǒng)的異常處理按故障類型分為：按故障類型分為：直接接地（金屬接地）直接接地（金屬接地）間接接地（非金屬接地）間接接地（非金屬接地）絕緣降低絕緣降低 （二）直流系統(tǒng)接地故障分類由下雨天氣引起的接地。在大雨天氣，雨水飄由下雨天氣引起的接地。在大雨天氣，雨水飄入未密封嚴實的戶外二次接線盒，使接線樁頭和入未密封嚴實的戶外二次接線盒，使接線樁頭和外殼導(dǎo)通起來，引起接地。例如瓦斯繼電器不裝外殼導(dǎo)通起來，引起接地。例如瓦斯繼電器不裝防雨罩，雨水滲入接線盒，當(dāng)積水淹沒接線柱時，防雨罩，雨水滲入接線盒，當(dāng)積水淹沒接線柱時，就會發(fā)生直

42、流接地和誤跳閘。就會發(fā)生直流接地和誤跳閘。SF6壓力表密封不嚴，進水，發(fā)生直流接地。壓力表密封不嚴，進水，發(fā)生直流接地。在持續(xù)的小雨天氣（如梅雨天），潮濕的空氣會在持續(xù)的小雨天氣（如梅雨天），潮濕的空氣會使戶外電纜芯破損處或者黑膠布包扎處，絕緣大使戶外電纜芯破損處或者黑膠布包扎處，絕緣大大降低，從而引發(fā)直流接地；大降低，從而引發(fā)直流接地；（三）直流絕緣異常常見情況由小動物破壞引起的接地。當(dāng)二次接線由小動物破壞引起的接地。當(dāng)二次接線盒（箱）密封不好時，蜜蜂會鉆進盒里筑盒（箱）密封不好時，蜜蜂會鉆進盒里筑巢，巢穴將接線端子和外殼連接起來時，巢，巢穴將接線端子和外殼連接起來時，就引發(fā)直流接地。電纜外

43、皮被老鼠咬破時，就引發(fā)直流接地。電纜外皮被老鼠咬破時，也容易引起直流接地；也容易引起直流接地；由擠壓磨損引起的接地。當(dāng)二次線與轉(zhuǎn)由擠壓磨損引起的接地。當(dāng)二次線與轉(zhuǎn)動部件（如經(jīng)常開關(guān)的開關(guān)柜柜門）靠在動部件（如經(jīng)常開關(guān)的開關(guān)柜柜門）靠在一起時，二次線絕緣皮容易受到轉(zhuǎn)動部件一起時，二次線絕緣皮容易受到轉(zhuǎn)動部件的磨損，當(dāng)其磨破時，便造成直流接地；的磨損，當(dāng)其磨破時，便造成直流接地；直流絕緣異常常見情況接線松動脫落引起接地。接在斷路器機接線松動脫落引起接地。接在斷路器機構(gòu)箱端子排的二次線（如構(gòu)箱端子排的二次線（如10kV開關(guān)機構(gòu)箱開關(guān)機構(gòu)箱內(nèi)的二次線），若螺絲未緊固，則在斷路內(nèi)的二次線），若螺絲未緊固

44、，則在斷路器多次跳合時接線頭容易從端子中滑出，器多次跳合時接線頭容易從端子中滑出，搭在鐵件上引起接地；搭在鐵件上引起接地；插件內(nèi)元件損壞引起接地。為抗干擾，插件內(nèi)元件損壞引起接地。為抗干擾，插件電路設(shè)計中通常在正負極和地之間并插件電路設(shè)計中通常在正負極和地之間并聯(lián)抗干擾電容，該電容擊穿時引起直流接聯(lián)抗干擾電容，該電容擊穿時引起直流接地。地。直流絕緣異常常見情況誤接線引起接地。在二次接線中，電纜誤接線引起接地。在二次接線中，電纜芯的一頭接在端子上運行，另一頭被誤認芯的一頭接在端子上運行，另一頭被誤認為是備用芯或者不帶電而讓其裸露在鐵件為是備用芯或者不帶電而讓其裸露在鐵件上，引起接地。在拆除電纜芯

45、時，誤認為上，引起接地。在拆除電纜芯時，誤認為電纜芯從端子排上解下來就不帶電，從而電纜芯從端子排上解下來就不帶電，從而不做任何絕緣包扎，當(dāng)解下的電纜芯對側(cè)不做任何絕緣包扎，當(dāng)解下的電纜芯對側(cè)還在運行時，本側(cè)電纜芯一旦接觸鐵件就還在運行時，本側(cè)電纜芯一旦接觸鐵件就引發(fā)接地；引發(fā)接地；直流絕緣異常常見情況當(dāng)直流系統(tǒng)正極接地時，將會有造成當(dāng)直流系統(tǒng)正極接地時，將會有造成保護誤動保護誤動的可能；的可能；當(dāng)直流系統(tǒng)負極接地時，將會有造成當(dāng)直流系統(tǒng)負極接地時，將會有造成保護拒動保護拒動的可能。的可能。 直流系統(tǒng)中有一點接地是不會對直直流系統(tǒng)中有一點接地是不會對直流系統(tǒng)造成直接危害的，但是必須及時消除流系統(tǒng)

46、造成直接危害的，但是必須及時消除故障，否則在直流系統(tǒng)中再有一點接地就可故障，否則在直流系統(tǒng)中再有一點接地就可能造成對整個電力系統(tǒng)的嚴重危害。能造成對整個電力系統(tǒng)的嚴重危害。（四）直流接地故障的危害 1. 1. 首先確定是正極接地還是負極接地，測量正負首先確定是正極接地還是負極接地，測量正負極對地電壓，有效區(qū)分是正極接地還是負極接地。極對地電壓，有效區(qū)分是正極接地還是負極接地。2. 2. 兩段母線之間的區(qū)分，使查找的接地不會大范兩段母線之間的區(qū)分，使查找的接地不會大范圍擴大，確定發(fā)生直流接地在哪一段。圍擴大，確定發(fā)生直流接地在哪一段。 3. 3. 如果有直流接地選線的裝置，不能準確確定，如果有直

47、流接地選線的裝置，不能準確確定，有誤報的現(xiàn)象，請退出運行中的直流接地檢測儀。有誤報的現(xiàn)象，請退出運行中的直流接地檢測儀。4. 4. 如果站內(nèi)二次回路有在施工的或有檢修試驗的如果站內(nèi)二次回路有在施工的或有檢修試驗的應(yīng)立即停止，拉開其工作電源，看信號是否消除。應(yīng)立即停止，拉開其工作電源，看信號是否消除。5. 5. 采用分段分部位拉路法，操作電源一定要由蓄采用分段分部位拉路法，操作電源一定要由蓄電池供電，先停不重要的回路，如信號回路和照明回電池供電，先停不重要的回路，如信號回路和照明回路等路等。五、絕緣異常人工故障排除方法 直流接地回路一旦從直流系統(tǒng)中脫離運行，直流直流接地回路一旦從直流系統(tǒng)中脫離運行，直流母線的正負極對地電壓就會出現(xiàn)平衡。所以人們通常母線的正負極對地電壓就會出現(xiàn)平衡。所以人們通常從直流接地回路瞬間停電，確定直流接地點是否發(fā)生從直流接地回路瞬間停電，確定直流接地點是否發(fā)生在該回在該回 路，這就是所謂的路，這就是所謂的“拉路法拉路法”。 現(xiàn)場排除故障中，經(jīng)常發(fā)生非正常的閉環(huán)回路，現(xiàn)場排除故障中，經(jīng)常發(fā)生非正常的閉環(huán)回路，采用雙電源供電回路，以及變電站在現(xiàn)場施工、擴建、采用雙電源供電回路，以及變電站在現(xiàn)場施工、擴建、修試過程中遺留了直流負載的信號回路、控制回路修試過程中遺留了直流負載的信號回路、控制回路 和和保護回路之間沒有區(qū)分等等，使直流接地故障查找難保護回路之間沒有區(qū)