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發(fā)電廠和變電站中的電力操作電源現(xiàn)今采用的都是直流電源,而直流屏就是用來供應(yīng)這種直流電源的,它為控制負荷和動力負荷以及直流事故照明負荷等提供電源,是當代電力系統(tǒng)控制、保護的基礎(chǔ)�，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù),尤其是計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,使電力系統(tǒng)向著綜合自動化、電站無人值守和網(wǎng)絡(luò)化集中管理的方向發(fā)展,作為電力系統(tǒng)重要組成部分的直流電源系統(tǒng)(直流屏)為了使其自身的電源質(zhì)量、可靠性到自動化程度都有待進一步提高,也因此應(yīng)用了大量的先進的科學(xué)技術(shù)。它主要由電源進線系統(tǒng)(交流進線)、電源雙路互投系統(tǒng)、充電機控制系統(tǒng)、充電機、直流分配系統(tǒng)、絕緣監(jiān)測系統(tǒng)、綜合控制器(系統(tǒng)監(jiān)視控制系統(tǒng),為直流屏的大腦)、閃光系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、蓄電池這幾大部分組成。其中綜合控器、雙路互投、充電機控制、及充電機的選擇是保證直流屏可靠的主要環(huán)節(jié)。

綜合控制器負責監(jiān)控直流屏運行情況,即它要對直流屏運行的每一個環(huán)節(jié)都了如指掌。并使系統(tǒng)運行在最佳狀態(tài)。它所控制的電池巡檢單元可為每一節(jié)蓄電池提供電壓監(jiān)測,以盡早發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中蓄電池惡化,及早更換蓄電池,避免因蓄電池問題造成系統(tǒng)在斷電情況下不能及時向外提供直流電源的災(zāi)難性后果。

絕緣監(jiān)測系統(tǒng)可以保護直流屏因外設(shè)或自系統(tǒng)接地而損壞自身設(shè)備或外部設(shè)備。蓄電池的配備及其合理選擇可以保證系統(tǒng)在斷電的情況下正常運作,并可避免直流屏本身的損壞而造成對系統(tǒng)供電的間斷。

充電機一般都選用的是電力專用高頻開關(guān)電源模塊。其人性化的設(shè)計使系統(tǒng)設(shè)計簡單化,并且可靠性極佳,而且它的價格也比較合理。一般220V 65Ah及以下直流屏選用的都是FR22005-1型電力專用高頻開關(guān)電源模塊;而220V 65Ah以上直流屏大多使用的是Emerson的產(chǎn)品。

通訊系統(tǒng)能夠為上位機提供詳細的直流屏運行情況,并可提供本遠地報警功能,還可以應(yīng)用戶的要求而選配微機絕緣監(jiān)測單元以實現(xiàn)饋出支路的小電流絕緣監(jiān)測。

總之,直流屏是一種較為理想的蓄電池直流電源屏,具備能量大,體積小,電壓穩(wěn)定,超低內(nèi)阻的輸出特性。能承受強大的沖擊電流,10~15年的超長壽命,使用安全,無腐蝕性氣體,無需專設(shè)電池室輔助維護設(shè)備,可與其它控制設(shè)備安裝在同一控制室內(nèi),可節(jié)約大量的基建投資。它主要應(yīng)用于變(配)電所、變電站、發(fā)電廠,作為直流控制保護電源,電磁操作機構(gòu)的操作電源;現(xiàn)在,它也同樣廣泛的應(yīng)用于通信部門、計算機房、醫(yī)院、礦井、賓館,以及高層建筑的可靠應(yīng)急電源,用途十分廣泛。

產(chǎn)品定義

直流電源成套開關(guān)設(shè)備(Direct-current switchgear assembly)由一個或多個低壓開關(guān)電器、變流裝置、浮充電裝置和相關(guān)的控制、測量、信號、保護、調(diào)節(jié)單元等,由制造廠家負責完成所有內(nèi)部的電氣和機械的連接,用結(jié)構(gòu)部件完整地組裝在一起的一種組合體。

適用范圍

主要用于直流供電系統(tǒng)中做為直流操作供電設(shè)備、各種場合經(jīng)常負荷供電設(shè)備、應(yīng)急供電設(shè)備及備用供電設(shè)備。

產(chǎn)品分類

1、 按用途分

①操作用直流供電設(shè)備;

②經(jīng)常負荷用直流供電設(shè)備;

③應(yīng)急用直流供電設(shè)備;

④備用直流供電設(shè)備;

⑤多用途兼容直流供電設(shè)備。

2、充電裝置分類

直流電源成套開關(guān)設(shè)備用充電裝置主要有以下幾類:

①相控式晶閘管型充電裝置(集成電路型、微機型);

②高頻開關(guān)電源模塊式充電裝置。

3、蓄電池分類

電力系統(tǒng)用直流電源成套開關(guān)設(shè)備用蓄電池主要有以下幾類:

①閥控式密封鉛酸蓄電池:目前主要分貧液式和膠體式兩類;

②防酸式隔爆鉛酸蓄電池;

③鎘鎳蓄電池:主要分為兩大類,高倍率錫鎳蓄電池,瞬間放電電流是蓄電池額定容量的3~6倍中倍率福鎳蓄電池瞬間放電電流是蓄電池額定容量的1~3倍。

選用要點

1、220V和110V直流系統(tǒng)應(yīng)采用蓄電池組。48V及以下的直流系統(tǒng),可采用蓄電池組,也可采用由220V或110V蓄電池組供電的電力用直流電源變換器(DC/DC變換器)。

2、供電距離較遠的輔助車間,當需要直流電源時,宜獨立設(shè)置直流系統(tǒng)。

3、蓄電池組正常應(yīng)以浮充電方式運行。

4、鉛酸蓄電池組不宜設(shè)置端電池;鎘鎳堿性蓄電池組宜減少端電池的個數(shù)。

5、直流系統(tǒng)標稱電壓

①專供控制負荷的直流系統(tǒng)宜采用110V。

②專供動力負荷的直流系統(tǒng)宜采用220V。

③控制負荷和動力負荷合并供電的直流系統(tǒng)宜采用220V。

6、充電裝置

①應(yīng)滿足蓄電池組的充電和浮充電要求。

②應(yīng)為長期連續(xù)工作制。

③充電裝置應(yīng)具有穩(wěn)壓、穩(wěn)流及限流性能。

④應(yīng)具有自動和手動浮充電、均衡充電和穩(wěn)流、限流充電等功能。

⑤充電裝置的交流電源輸入宜為三相制,額定頻率為50Hz,額定電壓為380(1±10%)V。小容量充電裝置的交流電源輸入電壓可采用單相220(1±l0%)V。

⑥組蓄電池配置1套充電裝置的直流系統(tǒng),充電裝置的交流電源宜設(shè)2個回路,運行中l(wèi)回路工作,另1回路備用。當工作電源故障時,應(yīng)自動切換到備用電源。

7、蓄電池容量選擇條件

①應(yīng)滿足全廠(所)事故全停電時間內(nèi)的放電容量;

②應(yīng)滿足事故初期(Imin)直流電動機啟動電流和其他沖擊負荷電流的放電容量;

③應(yīng)滿足蓄電池組持續(xù)放電時間內(nèi)隨機(5s)沖擊負荷電流的放電容量;

④應(yīng)以最嚴重的事故放電階段,計算直流母線電壓水平。

8、自動化要求

①直流系統(tǒng)中宜按每組蓄電池組設(shè)置一套微機監(jiān)控裝置。

②直流系統(tǒng)微機監(jiān)控裝置應(yīng)具有下列基本功能:

① 測量:直流系統(tǒng)母線電壓、充電裝置輸出電壓和電流及蓄電池組電壓和電流。

②信號:直流系統(tǒng)母線電壓過高和過低、直流系統(tǒng)接地、充電裝置運行方式切換和故障等。

③控制:充電裝置的開機、停機和運行方式切換。

④接口:通過通信接口,將信息傳至上位機。

9、直流系統(tǒng)設(shè)有微機監(jiān)控裝置時,各自動化裝置的報警信號及其他信息等,均應(yīng)先傳至直流系統(tǒng)的監(jiān)控裝置,然后通過通信接口傳至上位機。

參見國家建筑標準設(shè)計圖集01D203-2《6-10kV變配電所二次接線(直流操作部分)》、D203-1~2《變配電所二次接線》、95D202-1《蓄電池安裝》等。

總結(jié):

1、控制回路用

2、合閘回路用

3、保護回路用

4、中央信號回路用

5、事故照明用

分布式

采用開關(guān)電源的模塊化設(shè)計,N+1熱備份。

充電模塊可以帶電熱插拔,平均維護時間大幅度減少。

動力母線和控制母線可以由充電模塊單獨直接供電,可以通過降壓裝置熱備份。

硬件低差自主均流技術(shù),模塊間輸出電流最大不平衡度優(yōu)于5%。

可靠的防雷和電氣絕緣措施,選配的絕緣監(jiān)測裝置能夠?qū)崟r監(jiān)測系統(tǒng)絕緣情況,確保系統(tǒng)和人身安全。

系統(tǒng)設(shè)計采用IEC(國際電工委員會),UL等國際標準,可靠性與安全性有充分保證。

壁掛式

壁掛式直流電源屏適合小型開關(guān)站、小型用戶變電站及小型10KV變電站系統(tǒng)采用一體化設(shè)計思想,由整流模塊、監(jiān)控模塊、降壓單元、配電單元和電池安裝箱構(gòu)成;具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、獨立構(gòu)成系統(tǒng)等特點;監(jiān)控模塊采用LCD漢字菜單顯示,對系統(tǒng)監(jiān)控和電池自動化管理功能完善,具有與自動化系統(tǒng)連接四遙接口,提供RS232和RS485兩種通訊接口選擇,提供RTU、CDT、MODBUS三種通訊規(guī)約選擇。

1、首先檢查一次和二次回路接線是否正確-主要是查致命錯誤,比如說弱電接口接上強電了,應(yīng)該接入直流信號卻接入交流信號了,還有就是短路問題。

2、避免了以上的原因,斷開所有的斷路器和保險,接通交流電源,測試交流雙電源切換裝置是否工作正常,雙電源切換裝置的下口電壓是否正常。

3、交流部分測試正常后,依次閉合充電模塊的交流開關(guān),觀察模塊是否正常啟動并測量模塊輸出電壓和極性。

4、充電模塊啟動正常并輸出電壓和極性正確后,接通電池組開關(guān)及各母線開關(guān),測量電池組開關(guān)下口、合母、控母電壓和極性是否正確,并觀察電壓表計是否方向打翻。

5、一次接通饋出開關(guān),分別測量饋出開關(guān)對應(yīng)的端子電壓和電壓極性是否正確。

6、上述內(nèi)容為一次回路的調(diào)試,上述步驟測量調(diào)試完畢后,接通監(jiān)控電源。

7、監(jiān)控上電后,觀察監(jiān)控顯示是否正常和各個檢測模塊是否工作正常。

8、監(jiān)控裝置通電正常后,首先查看監(jiān)控顯示器上的報警信息,如果有報警信息,則按照報警信息查找相關(guān)問題,如沒有,則查看監(jiān)控裝置顯示的電壓值、帶上負載的電流值、開關(guān)量信息等。

9、監(jiān)控上的主要模擬量、開關(guān)量信息經(jīng)查看并測試正常后,開始測試直流母線的絕緣報警及支路接地阻值,一般220V系統(tǒng)可以用25-100K電阻測試,110V系統(tǒng)可以用7-100K測試。

10、電池巡檢測試,最好將規(guī)定路數(shù)的電池都接入電池巡檢,測試整體性能,如現(xiàn)場條件不夠,可以拿單節(jié)電池依次測試。

至此為止,調(diào)試完畢,剩下的就是檢查元器件安裝緊固、導(dǎo)線與元器件是否有松動及工藝問題了。

標準DL/T459-2000《電力系統(tǒng)直流電源柜訂貨技術(shù)條件》

國家標準CB/T19826-2005《電力工程直流電源通用技術(shù)條什及安全要求》

GB/T19826-2014《電力工程直流電源通用技術(shù)條件及安全要求》

《國家電網(wǎng)公司直流電源技術(shù)標準》(簡稱企標)