直流系统知识培训幻灯片.ppt
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1、直流系直流系统统知知识识培培训训第1页,共31页,编辑于2022年,星期一一、直流系统的发展一、直流系统的发展直流系统的发展:直流系统的发展:由由80年代的硅整流年代的硅整流-相控式相控式电源电源-高频开关电源高频开关电源高频开关电源设备是现代通信系统中的重要组成部分,高频开关电源设备是现代通信系统中的重要组成部分,其目的是为通信设备提供安全、可靠、高效、稳定、其目的是为通信设备提供安全、可靠、高效、稳定、不间断的能源。随着科技水平的进步,对于开关电源不间断的能源。随着科技水平的进步,对于开关电源设备性能的要求也逐步提高,除必须满足基本的功能设备性能的要求也逐步提高,除必须满足基本的功能外,还
2、要求具备交流配电、自动切换、直流配电、远外,还要求具备交流配电、自动切换、直流配电、远程智能集中监控、电池自动管理等功能,从而满足网程智能集中监控、电池自动管理等功能,从而满足网络监控管理的需求。络监控管理的需求。第2页,共31页,编辑于2022年,星期一二、直流系统的作用二、直流系统的作用 直流系统是给信号设备、保护、自动装置、事故照直流系统是给信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的 电源设备。直流系统是一个独立的电源,它不受发电机、电源设备。直流系统是一个独立的电源,它不受发电机、厂用电及系统运行方式的影
3、响,并在外部交流电中断厂用电及系统运行方式的影响,并在外部交流电中断的情况下,保证由后备电源的情况下,保证由后备电源蓄电池继续提供直流电源蓄电池继续提供直流电源的重要设备。的重要设备。直流系统的用电负荷极为重要,对供电的可靠性要直流系统的用电负荷极为重要,对供电的可靠性要求很高。直流系统的可靠性是保障变电站安全运行的决求很高。直流系统的可靠性是保障变电站安全运行的决定性条件之一。定性条件之一。GZDW-GZDW-口口-口口/口口/口系统型号中,口系统型号中,G G代表高频,代表高频,Z Z代表代表直流柜,直流柜,D D代表电力系统用代表电力系统用,W,W代表微机控制,其余四个代表微机控制,其余
4、四个方框依次代表系统接线方式,系统蓄电池容量,系统额方框依次代表系统接线方式,系统蓄电池容量,系统额定电压,系统额定电流。定电压,系统额定电流。第3页,共31页,编辑于2022年,星期一三、直流系统的电压等级三、直流系统的电压等级直流系统标称电压直流系统标称电压 (1)专供控制负荷的直流系统宜采用)专供控制负荷的直流系统宜采用110V。(2)专供动力负荷的直流系统宜采用)专供动力负荷的直流系统宜采用220V。(3)控制负荷和动力负荷合并供电的直)控制负荷和动力负荷合并供电的直流系统宜采用流系统宜采用220V。(4)当采用弱电控制信号时,一般采用)当采用弱电控制信号时,一般采用48V 电源(通讯
5、电源)。电源(通讯电源)。第4页,共31页,编辑于2022年,星期一四、直流系统容量选择 根据国家行业标准什么样的电压等级采用多大容量的直根据国家行业标准什么样的电压等级采用多大容量的直流系统流系统 1,对于,对于10KV及以下开闭所,则一般电池容量选择为及以下开闭所,则一般电池容量选择为38Ah100Ah。2,对于,对于35KV变电站,则一般电池容量选择为变电站,则一般电池容量选择为65Ah150Ah。对于对于110KV及以下开闭所,则一般及以下开闭所,则一般电池容量选择为电池容量选择为100Ah200Ah。3,对于,对于220KV330KV变电站,则一般电池容量选择变电站,则一般电池容量选
6、择为为200Ah800Ah。4,对于,对于500KV变电站,则一般电池容量选择为变电站,则一般电池容量选择为1000Ah3000Ah。第5页,共31页,编辑于2022年,星期一五、直流系统的基本概念五、直流系统的基本概念(1)直流母线:直流电源屏内的正、负极主母线。)直流母线:直流电源屏内的正、负极主母线。(2)合闸母线:直流电源屏内供断路器电磁合闸机构)合闸母线:直流电源屏内供断路器电磁合闸机构等动力负荷的直流母线。等动力负荷的直流母线。(3)直流馈线:直流馈线屏和直流分电屏的直流电源)直流馈线:直流馈线屏和直流分电屏的直流电源电缆。电缆。(4)均衡充电:用于均衡单体电池容量的充电方式,)均
7、衡充电:用于均衡单体电池容量的充电方式,一般充电电压较高,常用作快速恢复电池容量。一般充电电压较高,常用作快速恢复电池容量。(5)浮充电:保持电池容量的一种充电方法,一般电)浮充电:保持电池容量的一种充电方法,一般电压较低,常用来平衡电池自放电导致的容量损失,也压较低,常用来平衡电池自放电导致的容量损失,也可用来恢复电池容量。可用来恢复电池容量。第6页,共31页,编辑于2022年,星期一五、直流系统的基本概念五、直流系统的基本概念(6)正常充电:蓄电池正常的充电过程,即由均充电转到浮充电的过程。(7)定时均充:为了防止电池处于长期浮充电状态可能导致电池单体容量不平衡,而周期性地以较高的电压对电
8、池进行均衡充电。(8)限流均充:以不超过电池充电限流点的恒定电流对电池充电。(9)恒压均充:以恒定的均充电压对电池充电。第7页,共31页,编辑于2022年,星期一六、直流系统的主要术语名词解释:稳流精度稳流精度=输出电流波动极限值输出电流波动极限值输出电流整定值输出电流整定值/输输出电流整定值出电流整定值*100%稳压精度稳压精度=输出电压波动极限值输出电压波动极限值输出电压整定值输出电压整定值/输输出电压整定值出电压整定值*100%纹波系数纹波系数=输出电压脉动的峰值输出电压脉动的峰值输出电压脉动的谷输出电压脉动的谷值值/输出电压的平均值输出电压的平均值*100%均流不平衡度均流不平衡度=模
9、块输出电流极限值模块输出电流极限值各模块输出电各模块输出电流平均值流平均值/模块额定电流模块额定电流 值值*100%第8页,共31页,编辑于2022年,星期一六、直流系统的主要术语名词解释:N+1热备份:充电热备份:充电/浮充电装置采用多个高频开关电源浮充电装置采用多个高频开关电源模块并联,模块并联,N+1热备份工作。高频开关电源模块数量热备份工作。高频开关电源模块数量配置可按如下公式选择(即确定配置可按如下公式选择(即确定N的数值)。的数值)。N (最大经常性负荷(最大经常性负荷+蓄电池充电电流)蓄电池充电电流)/模块额定电模块额定电流。流。例如:直流电源系统电压等级为例如:直流电源系统电压
10、等级为220VDC,蓄电池容,蓄电池容量为量为200Ah,经常性负荷为,经常性负荷为4A(最大经常性负荷不超(最大经常性负荷不超过过6A)。)。充电电流充电电流(0.1C10200Ah)+最大经常性负荷最大经常性负荷(约约6A)26A。若选用。若选用T-M22010电源模块电源模块3台即可满足负荷台即可满足负荷需求需求(N=3),再加一个备用模块,共,再加一个备用模块,共4个电源模块并联个电源模块并联即可构成所需系统。即可构成所需系统。第9页,共31页,编辑于2022年,星期一七、直流系统的接线方式1,单电单充,单电单充2,单电双充,单电双充,3,双电双充,三充双电,双电双充,三充双电 对于直
11、流系统基本接线方式的要求是安全,可对于直流系统基本接线方式的要求是安全,可靠,并且接线简单,供电范围明确,操作方便。靠,并且接线简单,供电范围明确,操作方便。其接线方式分为单母线接线和单母线分段接线其接线方式分为单母线接线和单母线分段接线方式,按照蓄电池是否带端电池,又可分为无方式,按照蓄电池是否带端电池,又可分为无端电池接线和带端电池接线,对于无端电池接端电池接线和带端电池接线,对于无端电池接线又可分为不带降压装置和带降压装置的接线。线又可分为不带降压装置和带降压装置的接线。第10页,共31页,编辑于2022年,星期一八、直流系统的组成及各部件的作用八、直流系统的组成及各部件的作用 组成:组
12、成:高频整流模块高频整流模块 交流配电交流配电 直流馈电直流馈电 监控单元装置监控单元装置 监控模块监控模块 电池巡检电池巡检 绝缘监测绝缘监测 高频整流模块:高频整流模块:型号型号T-M22010Z,T-M22020Z,T-M11010Z等等等等原理原理 交流输入交流输入-EMI滤波滤波-全桥整流全桥整流-功率功率因数控制(因数控制(PFC)-高频逆变(高频逆变(PWM)-隔离隔离降压变压器降压变压器-高频整流高频整流-输出滤波输出滤波-直流输出直流输出 第11页,共31页,编辑于2022年,星期一八、直流系统的组成及各部件的作用八、直流系统的组成及各部件的作用地址设置:二进制:地址设置:二
13、进制:000000,从左至右分,从左至右分别代表,手动别代表,手动/自动、广播地址识别拨码、自动、广播地址识别拨码、后面四位为通讯地址设置拨码。每一位拨码后面四位为通讯地址设置拨码。每一位拨码向上拨代表二进制数向上拨代表二进制数0,向下拨代表二进制,向下拨代表二进制数数1。四位地址设置拨码中最左边一位为最。四位地址设置拨码中最左边一位为最低位,最后边一位为最高位。低位,最后边一位为最高位。硅链控制器一般采用五级调压或七级调压硅链控制器一般采用五级调压或七级调压调压。调压。第12页,共31页,编辑于2022年,星期一八、直流系统的组成及各部件的作用八、直流系统的组成及各部件的作用交流监控单元交流
14、监控单元 交流监控单元;测量两路三相交流电压、根据交流电交流监控单元;测量两路三相交流电压、根据交流电压的状态自动切换两路交流接触器、测量一相交流工压的状态自动切换两路交流接触器、测量一相交流工作电流、测量两路接触器的工作状态、防雷状态、五作电流、测量两路接触器的工作状态、防雷状态、五路交流空开状态、通过路交流空开状态、通过RS485通讯总线与系统监控模通讯总线与系统监控模块完成数据交换、可设两个通讯地址,并有自定义块完成数据交换、可设两个通讯地址,并有自定义INP协议及协议及MODBUS-RTU协议可选协议可选直流监控单元直流监控单元测量两段母线电压电流、测量两组电池电压电流、测量测量两段母
15、线电压电流、测量两组电池电压电流、测量一路环境温度、测量三个一路环境温度、测量三个0-5VDC模拟量数据,其系数模拟量数据,其系数可设置、通过可设置、通过485通讯总线与系统监控模块完成数据通讯总线与系统监控模块完成数据交换。交换。第13页,共31页,编辑于2022年,星期一八、直流系统的组成及各部件的作用八、直流系统的组成及各部件的作用监控模块:进行系统管理,主要为电池管理和后台远程监控模块:进行系统管理,主要为电池管理和后台远程监控;对下级智能设备实施数据采集并加以显示。监控;对下级智能设备实施数据采集并加以显示。T-WJ2绝缘监测仪:实现系统母线和支路的绝缘状况监测,产绝缘监测仪:实现系
16、统母线和支路的绝缘状况监测,产生告警信号并上报数据到监控模块,在监控模块显示生告警信号并上报数据到监控模块,在监控模块显示故障详细情况。故障详细情况。T-JG1(30路)路)T-JG2(60路)路)电池监测仪:支持单体电池电压监测和告警;对电池端电池监测仪:支持单体电池电压监测和告警;对电池端电压,充放电电流,电池房温度及其他参数做实时在电压,充放电电流,电池房温度及其他参数做实时在线监测。线监测。T-BX1(18路)路)T-BX2(108路)路)第14页,共31页,编辑于2022年,星期一九、我公司选择的电池分类1,国产优质电池,国产优质电池A,江苏理士,江苏理士,B,山东圣阳。,山东圣阳。
17、2,合资电池(技术合资),合资电池(技术合资)A,汤浅电池,汤浅电池,B,美国理士电池。,美国理士电池。C,美国海,美国海志电池,志电池,D,美国普斯顿。,美国普斯顿。3,进口电池(在发货时提供报关单及原产地证明),进口电池(在发货时提供报关单及原产地证明)A,德国阳光电池,德国阳光电池,B,德国松树牌电池(荷贝克电,德国松树牌电池(荷贝克电池),池),C,英国霍克电池。,英国霍克电池。第15页,共31页,编辑于2022年,星期一十、电池按电压等级分类、放电装置分类电池按其电压等级分为:电池按其电压等级分为:12V,6V,2V特别说明特别说明200Ah以上的均采用以上的均采用2V铅酸免维护铅酸
18、免维护蓄电池,蓄电池,200Ah及以下的可采用及以下的可采用12V电池也电池也可采用可采用2V和和6V的电池。的电池。蓄电池放电装置分类:蓄电池放电装置分类:1:纯电阻放电:纯电阻放电 2:智能放电仪:智能放电仪第16页,共31页,编辑于2022年,星期一十一、直流系统的选配件十一、直流系统的选配件-UPS-UPS从电路主结构分:从电路主结构分:1、后备式、后备式 早期的后备式早期的后备式UPS在市电供电正常时,市电直接通过交在市电供电正常时,市电直接通过交流旁路和转换开关供电于负载,交流旁路相当于一条导线,逆变器流旁路和转换开关供电于负载,交流旁路相当于一条导线,逆变器不工作,此时供电效率高
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