映電總廠發(fā)電部

1、廠用直流系統(tǒng)培訓(xùn)講義,鄭 仁 釗,廠用直流系統(tǒng),直流系統(tǒng)概述 廠用直流系統(tǒng)接線(xiàn)及電源配置 廠用直流系統(tǒng)常規(guī)檢查及維護(hù) 直流系統(tǒng)常見(jiàn)操作及常見(jiàn)故障處理 結(jié)語(yǔ),直流電系統(tǒng)概述,直流系統(tǒng)在發(fā)電廠中作用:由于直流電具有大小和方向相對(duì)變化小，相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，其電氣特性相對(duì)穩(wěn)定，因此，在電力系統(tǒng)中廣泛用于操作、控制等精度和可靠程度較高的回路；同時(shí)，也在在保護(hù)、自動(dòng)裝置中使用；另外，由于其相對(duì)的獨(dú)立性，作為可靠的事故照明電源、通訊電源等。 操作方面主要用于斷路器、自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)等回路，各種自動(dòng)控制裝置如BZT裝置、同期裝置、自動(dòng)重合裝置廣泛采用。幾乎所有的保護(hù)裝置及微機(jī)控制裝置均采用直流。以上給控

2、制回路、信號(hào)回路、繼電保護(hù)回路和等供電的電源，稱(chēng)為操作電源。不過(guò)，隨著現(xiàn)代技術(shù)的進(jìn)步，交流電源也經(jīng)裝置本身變換后提供各元件使用，現(xiàn)在大多重要的保護(hù)裝置及監(jiān)控裝置、控制裝置均采用交流和直流供電，以增加其可靠性。 “控制”主要用于啟動(dòng)電流較大、電壓要求相對(duì)較高的多油和少油斷路器、勵(lì)磁回路滅磁開(kāi)關(guān)等。其它用途，如：試驗(yàn)用、機(jī)組起勵(lì)用、通訊使用。,直流電系統(tǒng)概述,對(duì)直流系統(tǒng)的基本要求：保證供電的高度可靠；盡可能保持其對(duì)交流電網(wǎng)的獨(dú)立性，避免交流電網(wǎng)故障時(shí)影響操作、控制、保護(hù)電源等的正常供電；盡可能減小設(shè)備投資，減小布置場(chǎng)地；延長(zhǎng)使用壽命長(zhǎng)，減少維護(hù)工作量；安裝設(shè)計(jì)時(shí)要考慮改善運(yùn)行條件，減小噪音干擾。對(duì)

3、于一些極其重要的裝置如微機(jī)監(jiān)控裝置、微機(jī)保護(hù)裝置及調(diào)速裝置等都考慮增設(shè)UPS、BANTTERY等應(yīng)急“儲(chǔ)能”電源裝置，從而大大的增加了電源的可靠性。,直流系統(tǒng)一般構(gòu)成及接線(xiàn)圖,直流系統(tǒng)的構(gòu)成：發(fā)電廠直流系統(tǒng)一般由整流裝置、蓄電池、直流母線(xiàn)及直流負(fù)荷和線(xiàn)路構(gòu)成。一般分為直流220v系統(tǒng)和直流48v系統(tǒng)。整流裝置是將交流變?yōu)橹绷鲝亩峁┲绷麟娫吹幕驹O(shè)備，根據(jù)可控硅整流的基本原理設(shè)計(jì)而成 。根據(jù)可靠性需要，一般設(shè)有兩套相互獨(dú)立的整流裝置，對(duì)于直流220v系統(tǒng)而言，一套作為常規(guī)運(yùn)行的浮充裝置，既提供正常的負(fù)荷直流電源，又向蓄電池提供由于自放電損失的補(bǔ)充電源。另一套作為主充裝置，既最為浮充裝置故障停運(yùn)

4、時(shí)投入的備用裝置，又作為蓄電池大充大放【注】時(shí)投運(yùn)的裝置。蓄電池作為廠用電的最直接直流電源，一方面為直流大負(fù)荷（如分合大電流的斷路器）提供電源，另一方面作為廠用電全部中斷后的事故應(yīng)急電源（如：作為事故應(yīng)急操作電源、提供事故照明等），也是進(jìn)行“黑啟動(dòng)”所必須的電源，這是眼下所有大中型發(fā)電廠和變電站所必須的裝置。盡管蓄電池有著及其重要的作用，但由于其相對(duì)的穩(wěn)定性和可靠性容易使運(yùn)行人員對(duì)其忽略，從而造成及其嚴(yán)重的后果。根據(jù)直流負(fù)荷的需要，將直流220v又分為操作250v 和控制220v電源，但隨著現(xiàn)代技術(shù)的進(jìn)步，250v需要越來(lái)越少。但由于考慮到直流負(fù)荷的重要性，一般都實(shí)行對(duì)直流負(fù)荷的環(huán)網(wǎng)供電。 直

5、流系統(tǒng)典型接線(xiàn):耿站220v直流系統(tǒng)圖.dwg 耿站48v系統(tǒng)圖.dwg，,直流系統(tǒng)中的蓄電池裝置,蓄電池是一種化學(xué)電源，充電時(shí)將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，放電時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芩统鋈?。它作為一種獨(dú)立的操作電源，具有可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，所以在變電所和發(fā)電廠被廣泛應(yīng)用。最早使用的普通鉛酸蓄電池過(guò)載能力低，易產(chǎn)生酸腐蝕；世紀(jì)年代以后，逐步被鎘鎳蓄電池替代；而現(xiàn)在廣泛使用的閥控式蓄電池具有防爆安全、使用數(shù)量少、電池單體電壓高、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。 1、鉛酸蓄電池化學(xué)反應(yīng)式：PbO2+2H2SO4+PbPbSO4+2H2O+PbSO4 (放電） PbSO4+2H2O+PbSO4PbO2+2H2SO4+Pb

6、（充電） 蓄電池電勢(shì)按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：E0.84+d 。蓄電池個(gè)數(shù)的計(jì)算：在蓄電池放電到放電終止（1.751.8V)、充電終止電壓一般為 2.7V。 2、堿性蓄電池（鐵鎳蓄電池、鎘鎳蓄電池、鋅銀蓄電池等）具有體積小、機(jī)械強(qiáng)度高、工作電壓平穩(wěn)、能大電流放電、使用壽命長(zhǎng)等。但也有電池電壓低、使用數(shù)量大、維護(hù)工作量相對(duì)較大且較繁瑣，其價(jià)格也貴，使用受限。 4、蓄電池運(yùn)行方式常用有充電放電運(yùn)行和浮充電運(yùn)行。前者是充電設(shè)備一方面向蓄電池充電，同時(shí)兼向直流負(fù)荷供電。其缺點(diǎn)是：必須頻繁進(jìn)行充電，電池老化快，使用壽命短，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜。因此，廣泛采用后者除了充電用整流器外，還裝設(shè)一臺(tái)容量較小整流裝置，與蓄電池并聯(lián)

7、，平時(shí)供給母線(xiàn)上的經(jīng)常負(fù)荷，同時(shí)以不大的電流向蓄電池浮充電，補(bǔ)償蓄電池蓄電池自放電消耗的電量，使其處于滿(mǎn)充電狀態(tài)。這種狀態(tài)下蓄電池主要負(fù)擔(dān)短時(shí)的沖擊負(fù)荷。,直流系統(tǒng)中的蓄電池裝置,蓄電池：3、閥控式鉛酸蓄電池：優(yōu)點(diǎn)：閥控式蓄電池具有防爆安全、使用數(shù)量少、電池單體電壓高、維護(hù)方便?？膳P放、疊放，可與通信設(shè)備放置在一起，節(jié)省空間；貧液設(shè)計(jì)省去了在維護(hù)中進(jìn)行比重測(cè)量，適合大電流放電；在一般情況下氫氧復(fù)合較好，不會(huì)產(chǎn)生氫氣；充電不會(huì)產(chǎn)生酸氣而污染環(huán)境，且蓄電池全密封、無(wú)須加水維護(hù)，故常冠以“免維護(hù)”的稱(chēng)號(hào)。閥控式蓄電池在充電過(guò)程中和充電終止時(shí)會(huì)出現(xiàn)水被電解的現(xiàn)象，通常情況下，正極出現(xiàn)氧氣，負(fù)極出現(xiàn)氫氣

8、。由于電池采用免維護(hù)極板，使氫氣析出時(shí)電位提高，加上反應(yīng)區(qū)域和反應(yīng)速度的不同，使正極出現(xiàn)氧氣先于負(fù)極出現(xiàn)氫氣。閥控式蓄電池原理：由于閥控式蓄電池結(jié)構(gòu)，使電池內(nèi)部保留一定壓力和氣體，保證上述反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行，與此同時(shí)也抑制負(fù)極氫氣的析出，控制了電池內(nèi)水份的消耗，因此電池可以密封運(yùn)行。正常使用：蓄電池應(yīng)放置在通風(fēng)、干燥、遠(yuǎn)離熱源處和不易產(chǎn)生火花的地方，安全距離為以上。在環(huán)境溫度為內(nèi)，每下降，其放電容量約下降，所以電池宜在環(huán)境中工作。 要使蓄電池有較長(zhǎng)的使用壽命，須使用性能良好的自動(dòng)穩(wěn)壓限流充電設(shè)備，即使在浮充使用的蓄電池停止工作期間請(qǐng)不要停止浮充。 必須嚴(yán)格遵守蓄電池放電后，再充電時(shí)的恒流限壓充電恒壓

9、充電浮充電的充電規(guī)律，條件允許的最好使用高頻開(kāi)關(guān)電源型充電裝置，以便隨時(shí)對(duì)蓄電池進(jìn)行智能管理。,直流系統(tǒng)常規(guī)檢查及維護(hù),直流系統(tǒng)的常規(guī)檢查內(nèi)容：整流設(shè)備的檢查：直流母線(xiàn)電壓是否正常（控母215225、合母240250、48v母線(xiàn)4652），蓄電池浮充電流是否正常，測(cè)量控母對(duì)的電壓，檢查是否有接地現(xiàn)象（正常情況下正負(fù)極對(duì)地電壓之和應(yīng)為控母電壓。絕緣監(jiān)察裝置簡(jiǎn)介）；各刀閘、開(kāi)關(guān)的位置是否正確，有無(wú)發(fā)熱變色的現(xiàn)象；整流裝置運(yùn)行是否正常，各元件有無(wú)發(fā)熱、異音、異味，信號(hào)指示是否正確，輸入、輸出電流、電壓是否在正常范圍內(nèi)；設(shè)備標(biāo)志是否齊全清晰。2)蓄電池室的檢查：室內(nèi)是否清潔、干燥，照明、通風(fēng)是否良好；

10、各電池連接小母線(xiàn)的連接處有無(wú)腐蝕和接觸不良的現(xiàn)象；蓄電池有無(wú)變形、破損、冒液甚至漏液現(xiàn)象。3）直流母線(xiàn)及負(fù)荷線(xiàn)路的檢查：線(xiàn)路及接線(xiàn)端子有無(wú)發(fā)熱變形現(xiàn)象，負(fù)荷刀閘和環(huán)網(wǎng)刀閘所處位置是否正確。,直流系統(tǒng)常規(guī)檢查及維護(hù),直流系統(tǒng)的維護(hù)及注意事項(xiàng)：1）維護(hù)檢查:定期由維護(hù)人員對(duì)蓄電池進(jìn)行大充大放，以保持其鉛酸的活性（對(duì)于免維護(hù)電池已取消該工作）；對(duì)于免維護(hù)的蓄電池要由維護(hù)人員定期測(cè)量蓄電池的極間電流電壓，觀測(cè)其液體比重和液位高度；對(duì)充電裝置及負(fù)荷等二次接線(xiàn)端子要定期測(cè)量溫度，檢查有無(wú)過(guò)熱的現(xiàn)象；新安裝或大修后的閥控式蓄電池組，應(yīng)進(jìn)行全核對(duì)性放電實(shí)驗(yàn)，以后每隔年進(jìn)行一次核對(duì)性放電實(shí)驗(yàn)，運(yùn)行了年的閥控式蓄

11、電池，每年作一次核對(duì)性放電實(shí)驗(yàn)。若經(jīng)過(guò)次核對(duì)性放充電，蓄電池組容量均達(dá)不到額定容量的以上，可認(rèn)為此組閥控式蓄電池壽命終止，應(yīng)予以更換。蓄電池運(yùn)行期間，每半年（我廠前段時(shí)間規(guī)定每月）應(yīng)檢查一次連接導(dǎo)線(xiàn)，螺栓是否松動(dòng)或腐蝕污染，松動(dòng)的螺栓必須及時(shí)擰緊，腐蝕污染的接頭應(yīng)及時(shí)清潔處理。電池組在充放電過(guò)程中，若連接條發(fā)熱或壓降大于以上，應(yīng)及時(shí)用砂紙等對(duì)連接條接觸部位進(jìn)行打磨處理。 。2）注意事項(xiàng)：1、由于蓄電池液體中水受電解后有氫氣和氧氣放出，其混合后遇熱極易發(fā)生爆炸，因此，蓄電池室內(nèi)應(yīng)通風(fēng)良好，照明充足，室內(nèi)照明應(yīng)有防爆設(shè)施；避免強(qiáng)烈陽(yáng)光照射，室內(nèi)禁止有任何火花及過(guò)熱現(xiàn)象出現(xiàn)，因此不得有進(jìn)行吸煙、焊接

12、、達(dá)接臨時(shí)電源等帶火星的行為，甚至更換燈泡也要注意先斷開(kāi)電源。2、維護(hù)測(cè)量蓄電池時(shí)，操作者面部不得正對(duì)蓄電池頂部，應(yīng)保持一定角度或距離。3、不能把不同廠家、不同型號(hào)、不同種類(lèi)、不同容量、不同性能以及新舊不同的電池串、并在一起使用。,常見(jiàn)操作及注意事項(xiàng),啟用浮充機(jī)向蓄電池組全浮充電操作 啟用浮充機(jī)向直流母線(xiàn)供電操作 浮充機(jī)、主充饑的“連鎖控制”與“獨(dú)立控制”操作 切換環(huán)網(wǎng)點(diǎn)及投退熔斷器的注意事項(xiàng)：1、環(huán)網(wǎng)點(diǎn)切換時(shí)（尤其首次進(jìn)行切換）一定要注意檢查其正、負(fù)極性【可用試電筆（近手測(cè)發(fā)光為正極）或表計(jì)測(cè)量】，如果極性接反將造成嚴(yán)重的后果（如太電曾經(jīng)因此造成一次極為嚴(yán)重的事故）。2、投退熔斷器時(shí)首先應(yīng)注

13、意檢查其過(guò)流能力，太大造成越級(jí)動(dòng)作，擴(kuò)大停電范圍，太小易誤燒熔斷器，其次要上好，對(duì)螺旋式的裝好后最好用電筆檢查。3、投時(shí)先投負(fù)極，后投正極，取時(shí)相反。,直流系統(tǒng)的常見(jiàn)故障及處理,直流接地：直流系統(tǒng)最常見(jiàn)的故障是直流接地，這種故障危害較大，輕則影響直流系統(tǒng)的正常運(yùn)行，重則使保護(hù)裝置發(fā)生誤動(dòng)作，影響主設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，在發(fā)生直流系統(tǒng)接地時(shí)，應(yīng)盡快查找，迅速消除。接地時(shí)現(xiàn)象：絕緣監(jiān)察裝置發(fā)出告警信號(hào)，通過(guò)檢測(cè)裝置可測(cè)量出正負(fù)極對(duì)地電壓的變化。處理方法：用監(jiān)察裝置判明是直接接地還是間接接地(絕緣不良)；根據(jù)當(dāng)日工作安排或值班工作經(jīng)驗(yàn)初步判斷出可能接地的線(xiàn)路或地點(diǎn)；用瞬間拉合直流負(fù)荷的方法確定故障點(diǎn)所在回路；如接地點(diǎn)不在負(fù)荷回路中，可將兩組母線(xiàn)恢復(fù)并列運(yùn)行，將充電裝置短時(shí)退出運(yùn)行，檢查接地故障是否在充電裝置或電壓監(jiān)察中，必要時(shí)請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人員配合查找。注意事項(xiàng)：接地時(shí)禁止有人在二次回路