直流系统培训精品文稿.ppt
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1、直流系统培训课件第1页,本讲稿共33页直流系统的特点n n1、方向不随时间变化n n2、大小也可不变n n3、存储tIO第2页,本讲稿共33页直流系统的定义:直流系统的定义:直流系统的定义:直流系统的定义:由交流输入、微机监控装置、蓄电池组由交流输入、微机监控装置、蓄电池组 、充电模块、绝缘监、充电模块、绝缘监察、直流母线、直流空气开关(保险)、直流馈线电缆、直察、直流母线、直流空气开关(保险)、直流馈线电缆、直流负荷(测量仪表、保护装置、自动装置、远动装置、事故流负荷(测量仪表、保护装置、自动装置、远动装置、事故照明装置、控制装置等)所构成的网络。照明装置、控制装置等)所构成的网络。直流系统
2、的作用:直流系统的作用:直流系统的作用:直流系统的作用:为变电站、发电厂全部电气设备的操作、信号、继电保护装置和自为变电站、发电厂全部电气设备的操作、信号、继电保护装置和自动装置提供专用的最为可靠的电源,当交流电源消失时,还供给事动装置提供专用的最为可靠的电源,当交流电源消失时,还供给事故照明及重要的设备电源故照明及重要的设备电源。第3页,本讲稿共33页直流系统连接示图意直流系统连接示图意直流系统连接示图意直流系统连接示图意第4页,本讲稿共33页各功能原件工作原理各功能原件工作原理一、交流配电单元一、交流配电单元一、交流配电单元一、交流配电单元 1.1.交流输入一般配置两路,增加电源可靠性。交
3、流输入一般配置两路,增加电源可靠性。2.2.具有交流输入不平衡、缺相、失压检测功能,并发出信号。具有交流输入不平衡、缺相、失压检测功能,并发出信号。3.3.手动控制和自动控制双路交流电源投切,具有过、欠压手动控制和自动控制双路交流电源投切,具有过、欠压能自动投切功能能自动投切功能 。第5页,本讲稿共33页 二、充电模块二、充电模块二、充电模块二、充电模块高频开关电源模块原理框图第6页,本讲稿共33页电源模块的工作原理框图说明:原边检测控制电路:监视交流输入电网的电压,实现输入过压、欠压、缺相保护功能及软启动的控制。辅助电源为整个模块的控制电路及监控电路提供工作电源;EMI输入滤波器:其作用是实
4、现对输入电源作净化处理,滤除高频干扰及吸收瞬态冲击,同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。软启动:消除开机浪涌电流。三相整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电,以供下一级变换。全桥变换:将整流后的直流电变为高频交流(高频脉冲,100KHZ),这是高频开关电源的核心部分,频率越高,体积、重量与输出功率之比越小。高频交流经主变压器隔离、全桥整流、滤波变换成直流输出;信号调节、PWM控制电路实现输出电压、电流的控制及调节,确保输出电源的稳定及可调整性;输出测量、故障保护及微机管理部分负责监测输出电压、电流及系统的工作状况,并将电源的输出电压、电流显示到前面板,实现故障判断及保护,协调管
5、理模块的各项操作,并跟系统通信,实现电源模块的高度智能化。第7页,本讲稿共33页 充电机的几个重要参数:充电机的几个重要参数:充电机的几个重要参数:充电机的几个重要参数:稳压精度稳压精度 充电装置在浮充电(稳压)状态下,交流输入电压在额定值充电装置在浮充电(稳压)状态下,交流输入电压在额定值15%15%范围内变化,输出范围内变化,输出电流在其额定值的电流在其额定值的0%0%100%100%范围内变化,输出电压在其浮充电电压调节范围内任范围内变化,输出电压在其浮充电电压调节范围内任一数值上保持稳定时其输出电压稳定程度,按以下公式计算:一数值上保持稳定时其输出电压稳定程度,按以下公式计算:U=U=
6、(UMUMUZUZ)/UZ 100%/UZ 100%,式中:,式中:UU稳压精度;稳压精度;UMUM输出电压波动极限值;输出电压波动极限值;UZUZ输出电输出电压整定值。压整定值。稳流精度稳流精度 充电装置在充电(稳流)状态下,交流输入电压在额定值充电装置在充电(稳流)状态下,交流输入电压在额定值15%15%范围内变化,输出电压范围内变化,输出电压在充电电压调节范围内变化,输出电流在其额定值在充电电压调节范围内变化,输出电流在其额定值20%20%100%100%范围内任一数值上保持范围内任一数值上保持稳定时其输出电流稳定程度,按以下公式计算:稳定时其输出电流稳定程度,按以下公式计算:I=I=(
7、IMIMIZIZ)/IZ100%/IZ100%,式,式中:中:II稳流精度;稳流精度;IMIM输出电流波动极限值;输出电流波动极限值;IZIZ输出电流整定值。输出电流整定值。纹波系数纹波系数 充电装置在浮充电(稳压)状态下,交流输入电压在额定值充电装置在浮充电(稳压)状态下,交流输入电压在额定值15%15%范围内变化,输出电流在其范围内变化,输出电流在其额定值的额定值的0%0%100%100%范围内变化,输出电压在其浮充电电压调节范围内任一数值上,测得范围内变化,输出电压在其浮充电电压调节范围内任一数值上,测得电阻性负载两端脉动量峰值与谷值之差的一半,与直流输出电压平均值之比,按以下公电阻性负
8、载两端脉动量峰值与谷值之差的一半,与直流输出电压平均值之比,按以下公式计算:式计算:=(UfUfUgUg)/2Up 100%/2Up 100%,式中:,式中:纹波系数;纹波系数;UfUf直流电压中脉动直流电压中脉动峰值;峰值;UgUg直流电压中脉动谷值;直流电压中脉动谷值;UpUp直流电压平均值。直流电压平均值。效率:充电装置的交流额定输入功率与直流输出功率之比。效率:充电装置的交流额定输入功率与直流输出功率之比。均流及均流不平衡度:采用同型号同参数的高频开关整流模块,以(均流及均流不平衡度:采用同型号同参数的高频开关整流模块,以(N+1N+1)或()或(N+2N+2)多块)多块并联方式运行,
9、为使每一个模块都能均匀地承担总的负荷电流,称为均流。模并联方式运行,为使每一个模块都能均匀地承担总的负荷电流,称为均流。模块间负荷电流的差异,称均流不平衡度。块间负荷电流的差异,称均流不平衡度。第8页,本讲稿共33页三、集中监控器三、集中监控器三、集中监控器三、集中监控器n n集中监控器装于直流电源屏内,负责对直流系统各单元(如电压电流集中监控器装于直流电源屏内,负责对直流系统各单元(如电压电流采集单元、充电模块、绝缘监测、电池巡检等)运行状态与数据的采采集单元、充电模块、绝缘监测、电池巡检等)运行状态与数据的采集、显示;系统单元运行参数的设置,并控制各单元的正常运行;接集、显示;系统单元运行
10、参数的设置,并控制各单元的正常运行;接收监控中心计算机发送来的命令及参数,并将系统运行状态及参数发收监控中心计算机发送来的命令及参数,并将系统运行状态及参数发送给监控中心计算机。送给监控中心计算机。n n监视正负母线对地电压、对地电阻值、接地支路号;充电模块监视正负母线对地电压、对地电阻值、接地支路号;充电模块参数、运行状态、充电模块输出电压、电流;蓄电池组电压、参数、运行状态、充电模块输出电压、电流;蓄电池组电压、电流,母线电压、负荷电流,交流进线电压、电流;单只电池电流,母线电压、负荷电流,交流进线电压、电流;单只电池电压(系统配有电池巡检仪时)、电池环境温度;馈线开关状电压(系统配有电池
11、巡检仪时)、电池环境温度;馈线开关状态或者故障。态或者故障。第9页,本讲稿共33页四、绝缘检测仪四、绝缘检测仪四、绝缘检测仪四、绝缘检测仪n n 绝缘监测仪用于监测直流系统电压及其绝缘情况,在直流电绝缘监测仪用于监测直流系统电压及其绝缘情况,在直流电压过、欠压或直流系统绝缘强度降低等异常情况下发出声光告警,压过、欠压或直流系统绝缘强度降低等异常情况下发出声光告警,并将对应告警信息发至集中监控器。该装置安装在馈线柜上,支并将对应告警信息发至集中监控器。该装置安装在馈线柜上,支路巡查的传感器路巡查的传感器,分别装在每回馈线开关的抽屉内分别装在每回馈线开关的抽屉内,各馈线开关的引各馈线开关的引出线穿
12、过传感器的中心孔。该装置监测正负直流母线的对地出线穿过传感器的中心孔。该装置监测正负直流母线的对地电压和绝缘电阻,当正、负直流母线的对地绝缘电阻低于设电压和绝缘电阻,当正、负直流母线的对地绝缘电阻低于设定的报警值时,自动启动支路巡检功能。定的报警值时,自动启动支路巡检功能。n n 支路巡检采用直流有源支路巡检采用直流有源CTCT,不需向母线注入信号。每个,不需向母线注入信号。每个CTCT内内含含CPUCPU,被检信号直接在,被检信号直接在 CT CT 内部转换为数字信号,由内部转换为数字信号,由CPUCPU通过串行通过串行口上传至绝缘监测仪主机。支路检测精度高和抗干扰能力强。口上传至绝缘监测仪
13、主机。支路检测精度高和抗干扰能力强。采用智能型采用智能型CT,CT,所有支路的漏电流检测同时进行所有支路的漏电流检测同时进行,支路巡检速度高。支路巡检速度高。第10页,本讲稿共33页五、蓄电池五、蓄电池五、蓄电池五、蓄电池n n作用:交流断电时供电作用:交流断电时供电n n阀控式密封铅酸蓄电池阀控式密封铅酸蓄电池 蓄电池正常使用时保持气密和液密状态,当内部气压超过预定值蓄电池正常使用时保持气密和液密状态,当内部气压超过预定值时,安全阀自动开启,释放气体,当内部气压降低后安全阀自动时,安全阀自动开启,释放气体,当内部气压降低后安全阀自动闭合,同时防止外部空气进入蓄电池内部,使其密封。蓄电池在闭合
14、,同时防止外部空气进入蓄电池内部,使其密封。蓄电池在使用寿命期限内,正常使用情况下无需补加电解液。使用寿命期限内,正常使用情况下无需补加电解液。新安装的蓄电池组,按规定的恒定电流进行充电,将蓄电池充满容新安装的蓄电池组,按规定的恒定电流进行充电,将蓄电池充满容量后,按规定的恒定电流进行放电,当其中一只蓄电池放至终止电量后,按规定的恒定电流进行放电,当其中一只蓄电池放至终止电压时为止,按以下公式进行容量计算:压时为止,按以下公式进行容量计算:C=IftC=Ift(AhAh)式中:式中:C C蓄电池组容量,蓄电池组容量,AhAh;If If恒定放电电流,恒定放电电流,A A;t t放电时间。放电时
15、间。充电状态:均充、浮充。充电状态:均充、浮充。第11页,本讲稿共33页六、六、六、六、UPSUPSUPSUPSn n全称:电力用交流不间断电源。全称:电力用交流不间断电源。n n作用:为后台、事故照明提供不间断交流电源。作用:为后台、事故照明提供不间断交流电源。n n由整流器和逆变器等组成的一种电源装置,它与直流电源的蓄电由整流器和逆变器等组成的一种电源装置,它与直流电源的蓄电池组配合,能提供符合要求的不间断交流电源。由于与不接地系池组配合,能提供符合要求的不间断交流电源。由于与不接地系统的蓄电池组相连接,所以该装置的直流输入部分与交流部分是统的蓄电池组相连接,所以该装置的直流输入部分与交流
16、部分是隔离的。隔离的。第12页,本讲稿共33页系统接线方式系统接线方式 目前国内电力用操作电源系统接线主要分为以下几种方式:1.以母线分段为标准可分为单母线接线方式、单母线分段接线方式、双母线接线方式等;2.以降压装置为标准可分为带降压装置接线方式和不带降压装置接线方式;3.以充电机和蓄电池组数为标准可分为一组充电机一组蓄电池方式、二组充电机一组蓄电池方式、二组充电机二组蓄电池方式、三组充电机二组蓄电池方式等。第13页,本讲稿共33页系统方式接线图系统方式接线图第14页,本讲稿共33页 关于直流系统接地的几个概念关于直流系统接地的几个概念关于直流系统接地的几个概念关于直流系统接地的几个概念 n
17、 n什么叫直流系统接地?什么叫直流系统接地?什么叫直流系统接地?什么叫直流系统接地?由于直流电源为带极性的电源,即电源正极和电源负极。交流电由于直流电源为带极性的电源,即电源正极和电源负极。交流电源是无极性电源,电力系统交流电源有一个真正的源是无极性电源,电力系统交流电源有一个真正的“地地”,这个,这个地也是电力系统安全的一个重要概念。为了系统安全,变电站、地也是电力系统安全的一个重要概念。为了系统安全,变电站、发电厂所有设备的外壳都会牢牢的接在这个发电厂所有设备的外壳都会牢牢的接在这个“地地”,而且希望其,而且希望其阻抗越低越好。直流电源的阻抗越低越好。直流电源的“地地”对直流电路来讲仅仅是
18、个中性对直流电路来讲仅仅是个中性点的概念,这个地与交流的点的概念,这个地与交流的“大地大地”是截然不同的。是截然不同的。如果直流电如果直流电源系统正极或负极对地间的绝缘电阻值降低至某一整定值,或者源系统正极或负极对地间的绝缘电阻值降低至某一整定值,或者低于某一规定值,这时我们称该直流系统有正接地故障或负接地低于某一规定值,这时我们称该直流系统有正接地故障或负接地故障。故障。第15页,本讲稿共33页直流系统故障接地的分析直流系统故障接地的分析直流系统故障接地的分析直流系统故障接地的分析n n直流系统分布范围广、外露部分多、电缆多、且较长。所以,很容易直流系统分布范围广、外露部分多、电缆多、且较长
19、。所以,很容易受尘土、潮气的腐蚀,使某些绝缘薄弱元件绝缘降低,甚至绝缘破坏受尘土、潮气的腐蚀,使某些绝缘薄弱元件绝缘降低,甚至绝缘破坏造成直流接地。分析直流接地的原因有如下几个方面:造成直流接地。分析直流接地的原因有如下几个方面:1 1、二次回路绝缘材料不合格、绝缘性能低,或年久失修、严、二次回路绝缘材料不合格、绝缘性能低,或年久失修、严重老化。或存在某些损伤缺陷、如磨伤、砸伤、压伤、扭伤或过重老化。或存在某些损伤缺陷、如磨伤、砸伤、压伤、扭伤或过流引起的烧伤等。流引起的烧伤等。2 2、二次回路及设备严重污秽和受潮、接地盒进水,使直流、二次回路及设备严重污秽和受潮、接地盒进水,使直流对地绝缘严
20、重下降。对地绝缘严重下降。3 3、小动物爬入或小金属零件掉落在元件上造成直流接地故、小动物爬入或小金属零件掉落在元件上造成直流接地故障,如老鼠、蜈蚣等小动物爬入带电回路;某些元件有线头、障,如老鼠、蜈蚣等小动物爬入带电回路;某些元件有线头、未使用的螺丝、垫圈等零件,掉落在带电回路上。未使用的螺丝、垫圈等零件,掉落在带电回路上。第16页,本讲稿共33页直流系统接地故障的危害直流系统接地故障的危害直流系统接地故障的危害直流系统接地故障的危害n n直流接地故障中,危害较大的是两点接地,可能造成严重后果。直流接地故障中,危害较大的是两点接地,可能造成严重后果。直流系统发生两点接地故障,便可能构成接地短
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