變電站講解——直流系統(tǒng)實(shí)用教案

1、直流系統(tǒng)直流電源系統(tǒng)蓄電池UPS交流不停電電源直流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第1頁(yè)/共70頁(yè)第一頁(yè)，共71頁(yè)。什么(shn me)是直流系統(tǒng)v直流系統(tǒng)是應(yīng)用于水力、火力發(fā)電廠，各類變電站和其它使用直流設(shè)備的用戶，為給信號(hào)(xnho)設(shè)備、保護(hù)、自動(dòng)裝置、事故照明、應(yīng)急電源及斷路器分、合閘操作提供直流電源的電源設(shè)備。v直流系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的電源，它不受發(fā)電機(jī)、廠用電及系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，并在外部交流電中斷的情況下，保證由后備電源蓄電池繼續(xù)提供直流電源的重要設(shè)備。直流屏的可靠性、安全性直接影響到電力系統(tǒng)供電的可靠性和安全性。直流系統(tǒng)是以電池容量標(biāo)稱,如65AH,常用名稱:GZDW-65AH, 。 第2頁(yè)/共70頁(yè)第

2、二頁(yè)，共71頁(yè)。直流系統(tǒng)(xtng)的用途 v 廣泛應(yīng)用于水力、火力發(fā)電廠，各類變電站和其它使用直流設(shè)備的用戶(如發(fā)電廠、變電站、配電站、石化、鋼鐵、電氣化鐵路、房地產(chǎn)等)，為信號(hào)設(shè)備、保護(hù)、自動(dòng)裝置、事故照明及斷路器分、合閘操作(cozu)提供直流電源，它也同樣廣泛的應(yīng)用于通信部門、計(jì)算機(jī)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。v還有直流系統(tǒng)的心臟是蓄電池，對(duì)蓄電池進(jìn)行科學(xué)的維護(hù)是直流系統(tǒng)的核心工作。 第3頁(yè)/共70頁(yè)第三頁(yè)，共71頁(yè)。直流系統(tǒng)(xtng)的構(gòu)成v一部份是電池屏,另一部份是直流充電屏（直流屏）。v電池屏就是一個(gè)可以擺放多節(jié)電池的機(jī)柜（800600226

3、0）。電池屏中的電池一般是由2V-12V的電池以9節(jié)到108節(jié)串聯(lián)方式組成，對(duì)應(yīng)電的電壓輸出也就是110V或220V。目前使用的電池主要是閥控式密封免維護(hù)鉛酸電池。v直流屏主要是由機(jī)柜、整流模塊系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、絕緣監(jiān)測(cè)單元、電池巡檢單元、開(kāi)關(guān)量檢測(cè)單元、降壓(jin y)單元及一系列的交流輸入、直流輸出、電壓顯示、電流顯示等配電單元。 第4頁(yè)/共70頁(yè)第四頁(yè)，共71頁(yè)。整流(zhngli)模塊系統(tǒng)v電力整流模塊就是把交流電整流成直流電的單機(jī)模塊，通常是以通過(guò)電流大小來(lái)標(biāo)稱（如2A模塊、5A模塊、10A模塊、20A模塊等等），按設(shè)計(jì)理念的不同也可以分為：風(fēng)冷模塊、獨(dú)立風(fēng)道模塊、自冷模塊、自能風(fēng)冷

4、模塊和自能自冷模塊。v它可以多臺(tái)并聯(lián)使用，實(shí)現(xiàn)了N+1冗余(rn y)。模塊輸出是110V、220V穩(wěn)定可調(diào)的直流電壓。模塊自身有較為完善的各種保護(hù)功能如：輸入過(guò)壓保護(hù)、輸出過(guò)壓保護(hù)、輸出限流保護(hù)和輸出短路保護(hù)(為什么裝保護(hù))等。 第5頁(yè)/共70頁(yè)第五頁(yè)，共71頁(yè)。整流(zhngli)模塊第6頁(yè)/共70頁(yè)第六頁(yè)，共71頁(yè)。監(jiān)控(jin kn)系統(tǒng)v監(jiān)控系統(tǒng)是整個(gè)直流系統(tǒng)的控制、管理核心，其主要任務(wù)是：對(duì)系統(tǒng)中各功能單元和蓄電池進(jìn)行長(zhǎng)期(chngq)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，獲取系統(tǒng)中的各種運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)及運(yùn)行狀態(tài)及時(shí)進(jìn)行處理，并以此為依據(jù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)電源系統(tǒng)的全自動(dòng)管理，保證其工作的連續(xù)

5、性、可靠性和安全性。v監(jiān)控系統(tǒng)目前分為兩種：一種是按鍵型還有一種是觸摸屏型。監(jiān)控系統(tǒng)提供人機(jī)界面操作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)顯示，系統(tǒng)控制操作和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置。 第7頁(yè)/共70頁(yè)第七頁(yè)，共71頁(yè)。監(jiān)控(jin kn)系統(tǒng)第8頁(yè)/共70頁(yè)第八頁(yè)，共71頁(yè)。監(jiān)控(jin kn)系統(tǒng)第9頁(yè)/共70頁(yè)第九頁(yè)，共71頁(yè)。絕緣監(jiān)測(cè)(jin c)單元v直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)單元是監(jiān)視直流系統(tǒng)絕緣情況的一種裝置，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線路對(duì)地漏電阻，此數(shù)值可根據(jù)具體情況設(shè)定。當(dāng)線路對(duì)地絕緣降低到設(shè)定值時(shí)，就會(huì)發(fā)出告警信號(hào)。直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)單元目前(mqin)有母線絕緣監(jiān)測(cè)、支路絕緣監(jiān)測(cè)。 第10頁(yè)/共70頁(yè)第十頁(yè)，共71頁(yè)。絕緣監(jiān)測(cè)(

6、jin c)單元當(dāng)絕緣值低于10K時(shí)，裝置(zhungzh)開(kāi)始報(bào)警。 第11頁(yè)/共70頁(yè)第十一頁(yè)，共71頁(yè)。電池巡檢(xn jin)單元v電池巡檢單元就是對(duì)蓄電池在線電壓情況(qngkung)巡環(huán)檢測(cè)的一種設(shè)備?？梢詫?shí)時(shí)檢測(cè)到每節(jié)蓄電池電壓的多少，當(dāng)哪一節(jié)蓄電池電壓高過(guò)或低過(guò)設(shè)定時(shí)，就會(huì)發(fā)出告警信號(hào)，并能通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)顯示出是哪一節(jié)蓄電池發(fā)生故障。電池巡檢單元一般能檢測(cè)2V-12V的蓄電池和巡環(huán)檢測(cè)1-108節(jié)蓄電池。 第12頁(yè)/共70頁(yè)第十二頁(yè)，共71頁(yè)。電池(dinch)巡檢單元第13頁(yè)/共70頁(yè)第十三頁(yè)，共71頁(yè)。開(kāi)關(guān)(kigun)量檢測(cè)單元v開(kāi)關(guān)量檢測(cè)單元是對(duì)開(kāi)關(guān)量在線檢測(cè)及告警干節(jié)點(diǎn)

7、輸出的一種設(shè)備。比如在整套系統(tǒng)中哪一路斷路器發(fā)生故障跳閘或者是哪路熔斷器熔斷后開(kāi)關(guān)量檢測(cè)單元就會(huì)發(fā)出(fch)告警信號(hào)，并能通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)顯示出是哪一路斷路器發(fā)生故障跳閘或者是哪路熔斷器熔斷。目前開(kāi)關(guān)量檢測(cè)單元可以采集到1-108路開(kāi)關(guān)量和多路無(wú)源干節(jié)點(diǎn)告警輸出。 第14頁(yè)/共70頁(yè)第十四頁(yè)，共71頁(yè)。降壓(jin y)單元v降壓(jin y)單元就是降壓(jin y)穩(wěn)壓設(shè)備，是合母電壓輸入降壓(jin y)單元，降壓(jin y)單元再輸出到控母，調(diào)節(jié)控母電壓在設(shè)定范圍內(nèi)（110V或220V）。當(dāng)合母電壓變化時(shí)，降壓(jin y)單元自動(dòng)調(diào)節(jié)，保證輸出電壓穩(wěn)定。降壓(jin y)單元也是以輸

8、出電流的大小來(lái)標(biāo)稱的。降壓(jin y)單元目前有兩種，一種是有級(jí)降壓(jin y)硅鏈，一種是無(wú)級(jí)降壓(jin y)斬波。有級(jí)降壓(jin y)硅鏈有五級(jí)降壓(jin y)和七級(jí)降壓(jin y)，電壓調(diào)節(jié)點(diǎn)都是3.5V，也就是說(shuō)合母電壓升高或下降3.5V時(shí)降壓(jin y)硅鏈就自動(dòng)調(diào)節(jié)穩(wěn)定控母電壓。無(wú)級(jí)降壓(jin y)斬波就是一個(gè)降壓(jin y)模塊，它比降壓(jin y)硅鏈體積小，它沒(méi)有電壓調(diào)節(jié)點(diǎn)所以輸出電壓也比降壓(jin y)硅鏈要穩(wěn)定，還有過(guò)壓、過(guò)流、和電池過(guò)放電等功能。不過(guò)目前無(wú)級(jí)降壓(jin y)斬波技術(shù)還不是很成熟常發(fā)生故障，所以還是降壓(jin y)硅鏈?zhǔn)褂眯V泛

9、第15頁(yè)/共70頁(yè)第十五頁(yè)，共71頁(yè)。配電(pi din)單元v配電單元(dnyun)主要是直流屏中為實(shí)現(xiàn)交流輸入、直流輸出、電壓顯示、電流顯示等功能所使用的器件如：電源線、接線端子、交流斷路器、直流斷路器、接觸器、防雷器、分流器、熔斷器、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、按鈕開(kāi)關(guān)、指示燈以及電流、電壓表等等 第16頁(yè)/共70頁(yè)第十六頁(yè)，共71頁(yè)。電池容量選擇(xunz)和模塊的配置v電池容量選擇要進(jìn)行直流負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)，直流負(fù)荷按性質(zhì)(xngzh)分為經(jīng)常負(fù)荷、事故負(fù)荷、沖擊負(fù)荷。v經(jīng)常負(fù)荷主要是保護(hù)、控制、自動(dòng)裝置和通信設(shè)置。v事故負(fù)荷是指停電后必須由直流系統(tǒng)供電的負(fù)荷，如UPS、通信設(shè)置等。v沖擊負(fù)荷是指極短時(shí)間內(nèi)

10、施加的大電流負(fù)荷，比如斷路器分、合閘操作等。v根據(jù)上述三種直流負(fù)荷統(tǒng)計(jì)就可以計(jì)算出事故狀態(tài)下的直流持續(xù)放電容量。一般在220KV的變電站直流系統(tǒng)的蓄電池要選擇兩組電池，電池容量是150AH-200AH，110KV的變電站直流系統(tǒng)的蓄電池要選擇一組電池，池容量是100AH-150AH（本站為300AH），35KV的變電站直流系統(tǒng)的蓄電池要選擇一組電池，池容量是50AH-100AH。模塊數(shù)量的配置是要全部模塊出額定電流總值要最大經(jīng)常負(fù)荷加蓄電池充電電流.(蓄電池充電電流是按0.1c-0.2c10).如100AH的蓄電池組其充電電流是0.1c*100=10A,在不計(jì)算經(jīng)常負(fù)荷的情況下選用額定電流5A

11、電流的模塊和話2臺(tái)模塊就可以滿足對(duì)蓄電池的充電，要實(shí)現(xiàn)N+1冗余總共選擇3臺(tái)5A模塊。 第17頁(yè)/共70頁(yè)第十七頁(yè)，共71頁(yè)。蓄電池v1、定義：蓄電池是既能把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，又能把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芄┙o負(fù)載的化學(xué)電源設(shè)備 。v2、分類：蓄電池一般按電解液不同分為酸性蓄電池和堿性蓄電池兩種。酸性蓄電池端電壓較高、沖擊放電電流大，適合于斷路器跳、合閘的沖擊負(fù)荷，但酸性蓄電池壽命短，運(yùn)行維護(hù)比較復(fù)雜。堿性蓄電池體積小、壽命長(zhǎng)、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)便，但事故(shg)放電時(shí)電流較小。目前廣泛運(yùn)用酸性蓄電池。 第18頁(yè)/共70頁(yè)第十八頁(yè)，共71頁(yè)。v3、蓄電池主要構(gòu)成 ：容器、電解液和正、負(fù)電極構(gòu)成 v4

12、、蓄電池工作原理 ：蓄電池的正極板和負(fù)極板插入電解液中時(shí)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由于正負(fù)極板材料不同，正負(fù)極板電位不同，正負(fù)極板便產(chǎn)生電位差。在外電路沒(méi)有接通時(shí)，正負(fù)極板之間的點(diǎn)位差就是蓄電池的電勢(shì)；在外電路與負(fù)載接通時(shí)，就有電流流過(guò)負(fù)載，也既是蓄電池向負(fù)載放電。當(dāng)蓄電池放電后將負(fù)載斷開(kāi)，使其與直流電源相連。（由交流經(jīng)整流(zhngli)設(shè)備向直流電源供電，直流電源再給負(fù)荷供電，當(dāng)交流電源失去時(shí)，由蓄電池作為備用電源向負(fù)載供電，保持供電可靠性，放電完成后，與負(fù)載斷開(kāi)，所放電量不一定能夠維持到交流電有電狀態(tài)，不能維持則系統(tǒng)將停電，所以必須盡快檢修。為了保證供電可靠性，有的變電所會(huì)采用兩個(gè)或以上的交流電源

13、供電，但仍需設(shè)置蓄電池組所謂其后備電源，以免兩個(gè)電源同時(shí)出現(xiàn)故障）。由于單個(gè)蓄電池電壓較低，需若干個(gè)連接成蓄電池組，作為發(fā)電廠及變電所的操作電源。蓄電池組作為操作電源，不受電網(wǎng)運(yùn)行方式變化影響，在故障狀態(tài)下仍能保證一段時(shí)間供電，具有很高的供電可靠性。 第19頁(yè)/共70頁(yè)第十九頁(yè)，共71頁(yè)。v5、蓄電池的容量及自放電：蓄電池的容量，就是蓄電池放電到某一允許(ynx)最小電壓（或稱終止電壓）的過(guò)程中所放出的電量，以安時(shí)Ah）表示。蓄電池的容量與極板類型，電解液的比重，放電電流的大小與工作溫度等因素有關(guān)。放電率可用放電電流大小或放電到終止電壓的時(shí)間長(zhǎng)短表示。蓄電池充電后，無(wú)論工作或不工作，其內(nèi)部都有

14、放電現(xiàn)象，這種現(xiàn)象成為自放電。這是由于電解液上下層比重不同，極板上下電勢(shì)不等和正負(fù)極板上下之間的均壓電流引起蓄電池有自放電，同時(shí)電解液中含有金屬雜質(zhì)沉淀在極板上會(huì)形成局部短路，也會(huì)引起蓄電池有自放電。由于自放電現(xiàn)象的存在增加了蓄電池的內(nèi)部損耗。蓄電池即使沒(méi)有工作，一定時(shí)間后也必須進(jìn)行充電檢查，以免損壞。 第20頁(yè)/共70頁(yè)第二十頁(yè)，共71頁(yè)。蓄電池組的充電(chng din)-放電運(yùn)行方式 v蓄電池組的充電-放電運(yùn)行方式就是對(duì)運(yùn)行中的蓄電池組進(jìn)行定期的充電，以保持蓄電池的良好狀態(tài)。其工作特點(diǎn)是正常工作時(shí)，充電設(shè)備，由充好電的蓄電池向直流負(fù)荷供電。為了保證在事故情況下蓄電池組能可靠的工作，蓄電池

15、組正常放電時(shí)必須留有一定的裕量，決不能使蓄電池完全放電。通常放電約達(dá)容量的60%-70%時(shí)，便應(yīng)停止放電，將充電設(shè)備投入，進(jìn)行充電。在充電過(guò)程中充電設(shè)備除了向蓄電池組供電以外，還要擔(dān)負(fù)(dnf)經(jīng)常性直流負(fù)載，故充電設(shè)備必須有足夠的容量。整流裝置回路中裝有雙投刀閘開(kāi)關(guān)1K，以便使整流設(shè)備即可以對(duì)蓄電池組充電，也可以直接接在直流母線上作為直流電源。在整流裝置回路中，裝設(shè)電壓表和電流表以監(jiān)視端電壓和供電電流。在蓄電池組接至母線的回路中，裝設(shè)有雙向刻度的電流表，用以監(jiān)視充電和放電電流 （什么意思？）。第21頁(yè)/共70頁(yè)第二十一頁(yè)，共71頁(yè)。v蓄電池在充電和放電過(guò)程中，端電壓的變化很大，放電時(shí)，酸性蓄

16、電池每個(gè)蓄電池的端電壓由2V下降到1.75-1.8V；充電時(shí)則由2.1升高到2.6-2.7。為了維持直流母線電壓的穩(wěn)定，在充放電過(guò)程中必須調(diào)整電壓。在電力系統(tǒng)中，多采用端電池調(diào)節(jié)器，用來(lái)調(diào)節(jié)接到母線上蓄電池的數(shù)目，以維持直流母線的電壓。為此，將全部蓄電池分為(fn wi)兩部分，一部分固定不調(diào)的基本蓄電池，另一部分是可調(diào)的端電池。在充放電過(guò)程中，通過(guò)改變段電池的數(shù)目，達(dá)到維持母線電壓基本穩(wěn)定的目的。第22頁(yè)/共70頁(yè)第二十二頁(yè)，共71頁(yè)。端電池(dinch)調(diào)節(jié)器v端電池(dinch)調(diào)節(jié)器（呈圓環(huán)狀，里面有呈環(huán)狀排列的金屬片，并相隔一定的距離）有手動(dòng)和電動(dòng)兩種形式。互相絕緣的金屬片依次連接到

17、端電池(dinch)間的抽頭上，通過(guò)操作放電手柄1P或充電手柄2P就可以調(diào)節(jié)投入蓄電池(dinch)的數(shù)量。為了在調(diào)節(jié)過(guò)程中防止電路終端，將每一個(gè)手柄的觸頭分為兩部分，即主觸頭和輔助觸頭，在調(diào)節(jié)過(guò)程中先使兩個(gè)觸頭跨接在相鄰的兩個(gè)金屬片上，并通過(guò)另一個(gè)電阻連接著，然后斷開(kāi)輔助觸頭完成一次調(diào)節(jié)（相當(dāng)于調(diào)壓分接頭）。第23頁(yè)/共70頁(yè)第二十三頁(yè)，共71頁(yè)。蓄電池：閥控式密封(mfng)鉛酸蓄電池v該蓄電池組運(yùn)行(ynxng)過(guò)程中充電方式通常有三種：v（1）初充電v（2）浮充電v（3）均衡充電第24頁(yè)/共70頁(yè)第二十四頁(yè)，共71頁(yè)。v（1）初充電：v新安裝的蓄電池或大修(d xi)中更換的蓄電池第一

18、次充電，稱為初充電。初充電電流為1.0倍I10（10小時(shí)率放電電流），單體電池充電電壓到時(shí)電壓平衡，電壓下降即可投運(yùn)，即轉(zhuǎn)為浮充運(yùn)行。v（2）浮充電v 閥式電池完成初充電后，轉(zhuǎn)為浮充電運(yùn)行，浮充電電壓值為之間，根據(jù)制造廠家要求和運(yùn)行具體使用情況而定。浮充電流值為0.32mAh，作為電池內(nèi)部的自放電和外殼表面贓污后所產(chǎn)生的爬電損失，從而使蓄電池組始終保持95%以上的容量。 第25頁(yè)/共70頁(yè)第二十五頁(yè)，共71頁(yè)。v（3）均衡充電v閥式電池在長(zhǎng)期浮充運(yùn)行中，如發(fā)生以下情況時(shí)，需對(duì)蓄電池進(jìn)行均衡充電：vA、當(dāng)電池安裝完畢；vB、浮充運(yùn)行中蓄電池間電壓偏差超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，即個(gè)別電池硫化或電解液的密度下

19、降，造成電壓降低(jingd)，容量不足；vC、當(dāng)交流電源中斷時(shí)，放電容量超過(guò)規(guī)定（5%10%）C10以上。v1010對(duì)電池充電，電池電壓為2.35V轉(zhuǎn)為恒壓充電。第26頁(yè)/共70頁(yè)第二十六頁(yè)，共71頁(yè)。本站閥控式密封(mfng)鉛酸蓄電池組 兩組閥控式鉛酸蓄電池 蓄電池組容量： 300Ah（容量是怎么計(jì)算出來(lái)的？） 蓄電池個(gè)數(shù)： 每組52只 事故放電時(shí)間： 兩小時(shí) 蓄電池直流母線浮充電壓：115V 放電1小時(shí)后沖擊負(fù)荷(fh)： 35KW（5S） 經(jīng)常負(fù)荷(fh)： 6KW 蓄電池壽命： 20年 蓄電池安裝在支架上 直流母線電壓范圍： 90160V第27頁(yè)/共70頁(yè)第二十七頁(yè)，共71頁(yè)。蓄電

20、池基本技術(shù)參數(shù)：型式： 閥控式鉛酸蓄電池單體電池額定電壓： 2V10h放電(fng din)容量： 300Ah第28頁(yè)/共70頁(yè)第二十八頁(yè)，共71頁(yè)。v技術(shù)性能要求v蓄電池環(huán)境溫度在-10+45條件下，其性能指標(biāo)應(yīng)滿足正常使用要求。v蓄電池在環(huán)境溫度2025時(shí)的浮充運(yùn)行壽命應(yīng)不低20年。v蓄電池組按規(guī)定的試驗(yàn)(shyn)方法，10h率容量應(yīng)在第一次充放電循環(huán)時(shí)不低于0.95C10，第五次循環(huán)應(yīng)達(dá)到C10放電終止電壓為1.83V。v賣方應(yīng)提供蓄電池接線板、支架、附件等。v蓄電池間接線板、終端接頭應(yīng)選擇導(dǎo)電性能有兩極的材料，并具有防腐蝕措施。蓄電池槽、蓋、安全閥，極柱封口劑等材料應(yīng)具有阻燃性。第2

21、9頁(yè)/共70頁(yè)第二十九頁(yè)，共71頁(yè)。v蓄電池采用全密封防泄露結(jié)構(gòu)，外殼無(wú)異常變形、裂紋及污跡，上蓋及端子無(wú)損傷，正常工作時(shí)無(wú)酸霧逸出。v蓄電池極性與標(biāo)志極性一致，正負(fù)極性及端子應(yīng)有(yn yu)明顯標(biāo)志，且便于用螺栓連接，其極性、端子外形尺寸應(yīng)與所提供圖紙一致。極板 厚度應(yīng)與使用壽命相適應(yīng)，且正極板厚度不得低于3.5mm。v電池電壓均衡性滿足一組蓄電池中任一二個(gè)電池的開(kāi)路電壓差不超過(guò)20mV（2V蓄電池）。v蓄電池使用期間安全閥應(yīng)自動(dòng)開(kāi)啟閉合，閉閥壓力應(yīng)在1KPa10KPa范圍內(nèi)，開(kāi)閥壓力應(yīng)在10KPa49KPa范圍內(nèi)。v蓄電池除安全閥外，應(yīng)能承受50 KPa的正壓或負(fù)壓而不破裂、不開(kāi)膠，壓力

22、釋放后殼體無(wú)殘余變形。v大電流放電：蓄電池以30I10的電流放電1分鐘，極柱不應(yīng)熔斷，其外觀不得出現(xiàn)異常。第30頁(yè)/共70頁(yè)第三十頁(yè)，共71頁(yè)。蓄電池安全閥第31頁(yè)/共70頁(yè)第三十一頁(yè)，共71頁(yè)。v二個(gè)蓄電池之間連接跳的壓降，3I10不得超過(guò)8mA。v電池組間互相連接線應(yīng)絕緣。v防爆性能：蓄電池在充電(chng din)過(guò)程中，外部遇明火時(shí)，不應(yīng)內(nèi)部爆炸。v蓄電池封置90天后，其電荷保持能力不低于85%。v蓄電池的密封反應(yīng)效率不低于95%。v蓄電池具有耐過(guò)充能力和過(guò)充壽命。以0.3 I10電流連續(xù)充電(chng din)160h后，外觀應(yīng)無(wú)明顯變形及滲液。標(biāo)稱電壓2V蓄電池過(guò)充壽命不應(yīng)低于21

23、0天。v蓄電池自放電率每月不大于4%。v蓄電池在-30%和65時(shí)封口劑應(yīng)無(wú)裂紋及溢流，密封性應(yīng)符合規(guī)定。第32頁(yè)/共70頁(yè)第三十二頁(yè)，共71頁(yè)。v制造廠提供的蓄電池內(nèi)阻值，應(yīng)與實(shí)際測(cè)試的蓄電池內(nèi)阻值一致，允許偏差范圍(fnwi)10%。v蓄電池在正常浮充電狀態(tài)下運(yùn)行3-6個(gè)月，蓄電池端電壓與平均值的偏差應(yīng)不大于0.05%。v蓄電池組以預(yù)放電電流1I10放電1小時(shí)后，疊加沖擊電流（8 I10）放電1次，沖擊放電時(shí)蓄電池組端電壓不低于101V。v蓄電池組放電特性曲線v應(yīng)具有1I10、2I10、3I10、4I10、5I10、10I10放電特性曲線v應(yīng)具有不同放電電流放電1小時(shí)后，疊加不同沖擊電流（時(shí)

24、間為0.5s）的特性曲線。v放電電流：0、1I10、2I10、3I10、4I10、5I10v沖擊放電電流：0-15I10、30I10、35I10、30I10第33頁(yè)/共70頁(yè)第三十三頁(yè)，共71頁(yè)。UPS交流(jioli)不停電電源vUPS（Uninterruptible Power System ），即不間斷電源，是一種含有儲(chǔ)能裝置，以逆變器為主要組成部分(z chn b fn)的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。當(dāng)市電輸入正常時(shí)，UPS 將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時(shí)的UPS就是一臺(tái)交流市電穩(wěn)壓器，同時(shí)它還向機(jī)內(nèi)電池充電；當(dāng)市

25、電中斷（事故停電）時(shí), UPS 立即將機(jī)內(nèi)電池的電能,通過(guò)逆變轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。 第34頁(yè)/共70頁(yè)第三十四頁(yè)，共71頁(yè)。UPS的組成(z chn)vUPS電源系統(tǒng)由4部分組成：整流、儲(chǔ)能、變換和開(kāi)關(guān)控制。其系統(tǒng)的穩(wěn)壓功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高頻開(kāi)關(guān)整流器，本身具有可根據(jù)外電的變化控制輸出幅度的功能，從而當(dāng)外電發(fā)生變化時(shí)（該變化應(yīng)滿足系統(tǒng)要求），輸出幅度基本不變的整流電壓。凈化功能由儲(chǔ)能電池來(lái)完成，由于整流器對(duì)瞬時(shí)脈沖干擾不能消除，整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲(chǔ)能電池除可存儲(chǔ)直流直能的功能外，對(duì)整流器來(lái)說(shuō)

26、就象接了一只大容器電容器，其等效電容量的大小，與儲(chǔ)能電池容量大小成正比。由于電容兩端的電壓是不能突變的，即利用了電容器對(duì)脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾，起到了凈化功能，也稱對(duì)干擾的屏蔽(pngb)。頻率的穩(wěn)定則由變換器來(lái)完成，頻率穩(wěn)定度取決于變換器的振蕩頻率的穩(wěn)定程度。為方便UPS電源系統(tǒng)的日常操作與維護(hù)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)工作開(kāi)關(guān)，主機(jī)自檢不間斷電源故障后的自動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)，檢修旁路開(kāi)關(guān)等開(kāi)關(guān)控制。 第35頁(yè)/共70頁(yè)第三十五頁(yè)，共71頁(yè)。UPS的原理(yunl)vAC-DC變換：將電網(wǎng)來(lái)的交流電經(jīng)自耦變壓器降壓、全波整流、濾波變?yōu)橹绷麟妷?，供給逆變電路。AC-DC輸入有軟啟動(dòng)電路，可避免開(kāi)機(jī)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖

27、擊。 vDC-AC逆變電路：采用大功率IGBT模塊全橋逆變電路，具有很大的功率富余量，在輸出動(dòng)態(tài)(dngti)范圍內(nèi)輸出阻抗特別小，具有快速響應(yīng)特性。由于采用高頻調(diào)制限流技術(shù)，及快速短路保護(hù)技術(shù)，使逆變器無(wú)論是供電電壓瞬變還是負(fù)載沖擊或短路，均可安全可靠地工作。 v控制驅(qū)動(dòng)：控制驅(qū)動(dòng)是完成整機(jī)功能控制的核心，它除了提供檢測(cè)、保護(hù)、同步以及各種開(kāi)關(guān)和顯示驅(qū)動(dòng)信號(hào)外，還完成SPWM正弦脈寬調(diào)制的控制，由于采用靜態(tài)和動(dòng)態(tài)(dngti)雙重電壓反饋。極大地改善了逆變器的動(dòng)態(tài)(dngti)特性和穩(wěn)定性。 第36頁(yè)/共70頁(yè)第三十六頁(yè)，共71頁(yè)。vUPS電源工作過(guò)程 當(dāng)市電正常380Vac時(shí)，直流主回路有

28、直流電壓，供給DC-AC交流逆變器，輸出穩(wěn)定的220Vac交流電壓，同時(shí)市電對(duì)電流充電。當(dāng)任何時(shí)候市電欠壓或突然掉電，則由電池組通過(guò)隔離(gl)二極管開(kāi)關(guān)向直流回路饋送電能。從電網(wǎng)供電到電池供電沒(méi)有切換時(shí)間。當(dāng)電池能量即將耗盡時(shí)，不間斷電源發(fā)出聲光報(bào)警，并在電池放電下限點(diǎn)停止逆變器工作，長(zhǎng)鳴告警。不間斷電源還有過(guò)載保護(hù)功能，當(dāng)發(fā)生超載（150%負(fù)載）時(shí)，跳到旁路狀態(tài)，并在負(fù)載正常時(shí)自動(dòng)返回。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重超載（超過(guò)200%額定負(fù)載）時(shí)，不間斷電源立即停止逆變器輸出并跳到旁路狀態(tài)，此時(shí)前面空氣開(kāi)關(guān)也可能跳閘。消除故障后，只要合上開(kāi)關(guān)，重新開(kāi)機(jī)即開(kāi)始恢復(fù)工作。為使不間斷電源充分工作，避免在過(guò)載或欠載下

29、運(yùn)行，電源在開(kāi)機(jī)前，首先計(jì)算負(fù)載容量。第37頁(yè)/共70頁(yè)第三十七頁(yè)，共71頁(yè)。vFR-UK型不間斷電源（標(biāo)稱額定功率）80%的阻性負(fù)載設(shè)計(jì)負(fù)載能力，一般帶計(jì)算機(jī)負(fù)載時(shí)可承受的按下式估算： i=1 n PiP 其中P為不間斷電源輸出容量（VA），P為第i個(gè)負(fù)載伏安數(shù) 每套PLC功率： 220V*0.5=110VA 每臺(tái)操作站功率： 220V*2A=440VA IBM PC客戶機(jī)及服務(wù)器：220V*1.5A=330VA 則總功率：10*110VA+4*440VA+11*330VA=6490VA 6490VA/0.8=8112VA 因此，在這條棒材生產(chǎn)線上，采用(ciyng)10KVA的不間斷電源比

30、較合適。第38頁(yè)/共70頁(yè)第三十八頁(yè)，共71頁(yè)。UPS日常(rchng)維護(hù)與檢修 v(1)UPS電源在正常使用情況下，主機(jī)的維護(hù)工作很少，主要是防塵和定期除塵。特別是氣候干燥的地區(qū)，空氣中的灰粒較多，機(jī)內(nèi)的風(fēng)機(jī)會(huì)將灰塵帶入機(jī)內(nèi)沉積、當(dāng)遇空氣潮濕時(shí)會(huì)引起主機(jī)控制紊亂造成主機(jī)工作失常(shchng)，并發(fā)生不準(zhǔn)確告警，大量灰塵也會(huì)造成器件散熱不好。一般每季度應(yīng)徹底清潔一次。其次就是在除塵時(shí)，檢查各連接件和插接件有無(wú)松動(dòng)和接觸不牢的情況。 第39頁(yè)/共70頁(yè)第三十九頁(yè)，共71頁(yè)。v(2)雖說(shuō)儲(chǔ)能電池組目前都采用了免維護(hù)電池，但這只是免除了以往(ywng)的測(cè)比、配比、定時(shí)添加蒸餾水的工作。但外因工

31、作狀態(tài)對(duì)電池的影響并沒(méi)有改變，不正常工作狀態(tài)對(duì)電池造成的影響沒(méi)有變，這部分的維護(hù)檢修工作仍是非常重要的，UPS電源系統(tǒng)的大量維修檢修工作主要在電池部分。 a.儲(chǔ)能電池的工作全部是在浮充狀態(tài)，在這種情況下至少應(yīng)每年進(jìn)行一次放電。放電前應(yīng)先對(duì)電池組進(jìn)行均衡充電，以達(dá)全組電池的均衡。要清楚放電前電池組已存在的落后電池。放電過(guò)程中如有一只達(dá)到放電終止電壓時(shí)，應(yīng)停止放電，繼續(xù)放電先消除落后電池后再放。 b.核對(duì)性放電，不是首先追求放出容量的百分之多少，而是要關(guān)注發(fā)現(xiàn)和處理落后電池，經(jīng)對(duì)落后電池處理后再作核對(duì)性放電實(shí)驗(yàn)。這樣可防止事故，以免放電中落后電池惡化為反極電池。 第40頁(yè)/共70頁(yè)第四十頁(yè)，共71

32、頁(yè)。vc.平時(shí)每組電池至少(zhsho)應(yīng)有8只電池作標(biāo)示電池，作為了解全電池組工作情況的參考，對(duì)標(biāo)示電池應(yīng)定期測(cè)量并做好記錄。 d.日常維護(hù)中需經(jīng)常檢查的項(xiàng)目有：清潔并檢測(cè)電池兩端電壓、溫度；連接處有無(wú)松動(dòng)，腐蝕現(xiàn)象、檢測(cè)連接條壓降；電池外觀是否完好，有無(wú)殼變形和滲漏；極柱、安全閥周圍是否有酸霧逸出；主機(jī)設(shè)備是否正常。 e.免維護(hù)電池要維護(hù)，不是什么無(wú)稽之談，應(yīng)從廣義的維護(hù)立場(chǎng)出發(fā)，做到運(yùn)行、日常管理的周到、細(xì)致和規(guī)范性，保證設(shè)備（包括主機(jī)設(shè)備）保持良好的運(yùn)行狀況，從而延長(zhǎng)使用年限；保證直流母線經(jīng)常保持合格的電壓和電池的放電容量；保證電池運(yùn)行和人員的安全可靠。這就是電池維護(hù)的目的，也是電池運(yùn)

33、行規(guī)程中包括的內(nèi)容和進(jìn)行規(guī)則。 第41頁(yè)/共70頁(yè)第四十一頁(yè)，共71頁(yè)。v(3)當(dāng)UPS電池系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)先查明原因，分清是負(fù)載還是UPS電源系統(tǒng)；是主機(jī)還是電池組。雖說(shuō)UPS主機(jī)有故障自檢功能，但它對(duì)面而不對(duì)點(diǎn)，對(duì)更換配件很方便，但要維修故障點(diǎn)，仍需做大量的分析、檢測(cè)工作。另外如自檢部分發(fā)生(fshng)故障，顯示的故障內(nèi)容則可能有誤。 (4)對(duì)主機(jī)出現(xiàn)擊穿，斷保險(xiǎn)或燒毀器件的故障，一定要查明原因并排除故障后才能重新啟動(dòng)，否則會(huì)接連發(fā)生(fshng)相同的故障。 (5)當(dāng)電池組中發(fā)現(xiàn)電壓反極、壓降大、壓差大和酸霧泄漏現(xiàn)象的電池時(shí)，應(yīng)及時(shí)采用相應(yīng)的方法恢復(fù)和修復(fù)，對(duì)不能恢復(fù)和修復(fù)的要更換，

34、但不能把不同容量、不同性能、不同廠家的電池聯(lián)在一起，否則可能會(huì)對(duì)整組電池帶來(lái)不利影響。對(duì)壽命已過(guò)期的電池組要及時(shí)更換，以免影響到主機(jī)。 第42頁(yè)/共70頁(yè)第四十二頁(yè)，共71頁(yè)。本站UPS介紹(jisho)許繼電氣 1、環(huán)境條件：安裝地點(diǎn)：戶內(nèi)（通風(fēng)良好）海拔高度：4000米環(huán)境溫度：-5+55最大日溫差：25月平均最大相對(duì)濕度：90%（20）日平均最大相對(duì)濕度：95%(20)抗震能力：8度防護(hù)(fngh)等級(jí)：IP30第43頁(yè)/共70頁(yè)第四十三頁(yè)，共71頁(yè)。v2、基本技術(shù)條件v2.1全站設(shè)置一套UPS。由主機(jī)系統(tǒng)、單旁路系統(tǒng)、饋線屏等組成，每套UPS至少包括：2臺(tái)5KVA逆變電源，進(jìn)線開(kāi)關(guān)、饋

35、線開(kāi)關(guān)等。v2.2UPS裝置主要向下列負(fù)荷供電：計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)，電能計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、繼電保護(hù)裝置、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)以及其他自動(dòng)和保護(hù)裝置等。v2.3UPS裝置應(yīng)為三相輸入、單相輸出，旁路輸入電源為三相，直流輸入由直流系統(tǒng)供電。v 正常情況下，UPS主機(jī)分別由外部交流(jioli)電源輸入經(jīng)整流逆變對(duì)負(fù)荷供電。當(dāng)主機(jī)交流(jioli)信號(hào)消失時(shí)自動(dòng)（無(wú)延時(shí)）轉(zhuǎn)為站內(nèi)直流電源供電，再經(jīng)逆變對(duì)UPS負(fù)荷供電。當(dāng)UPS主機(jī)故障時(shí)經(jīng)旁路靜態(tài)開(kāi)關(guān)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為旁路系統(tǒng)供電（切換時(shí)間不大于5ms），或者當(dāng)主機(jī)進(jìn)行計(jì)劃維修時(shí)經(jīng)手動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)切換為旁路供電（先合旁路電源后斷主機(jī)）。第44頁(yè)/共70頁(yè)第四十四頁(yè)，共71

36、頁(yè)。 UPS控制裝置應(yīng)是微機(jī)型，采用模塊化設(shè)計(jì) UPS控制裝置采樣、控制、監(jiān)視由微機(jī)完成并通過(guò)微機(jī)設(shè)置參數(shù)。 UPS內(nèi)部裝置故障(gzhng)不應(yīng)引起UPS整套裝置癱瘓，整流器、逆變器、靜態(tài)開(kāi)關(guān)應(yīng)具有單獨(dú)的控制板和控制電源，每個(gè)控制板分別帶自診斷功能和LED顯示，能迅速測(cè)試UPS系統(tǒng)各部分的異常狀況并聲光報(bào)警顯示。UPS主機(jī)柜面板上應(yīng)具有數(shù)字監(jiān)控鍵盤。通過(guò)監(jiān)控盤上液晶顯示流程圖能顯示UPS系統(tǒng)工作狀態(tài)（如整流器運(yùn)行、直流系統(tǒng)供電運(yùn)行、旁路供電運(yùn)行等）。通過(guò)監(jiān)控盤上液晶數(shù)字顯示器能顯示UPS系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)（如主機(jī)輸入電壓及電流、旁路輸入電壓及電流。直流輸入電壓及電流UPS輸出電壓電流頻率及UPS

37、負(fù)荷百分比等）。通過(guò)監(jiān)控鍵盤上的LED顯示及報(bào)警聲可顯示UPS各部件的異常事件，應(yīng)能給文字說(shuō)明并記錄相關(guān)事件。UPS各部分的異常事件還應(yīng)分別給出硬接點(diǎn)送DCS報(bào)警。UPS控制裝置應(yīng)有RS485通信接口（通信規(guī)約在設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)確定），供方應(yīng)承諾監(jiān)控系統(tǒng)廠家開(kāi)放通信規(guī)約并保證通信成功。第45頁(yè)/共70頁(yè)第四十五頁(yè)，共71頁(yè)。v3、UPS輸出技術(shù)參數(shù)v額定功率KVA：2*5KVAv交流輸入電壓：38015%，505HZ；v直流輸入電壓：DC220V（170280V）v交流輸出電壓：220Vv交流輸出切換方式(fngsh)：同步跟蹤切換v交流異常轉(zhuǎn)直流供電：無(wú)瞬間斷電v系統(tǒng)轉(zhuǎn)維修旁路切換時(shí)間：無(wú)瞬間斷電

38、v逆變單元異常轉(zhuǎn)電子旁路切換時(shí)間：4msv功率因數(shù)：0.8（滯后）v穩(wěn)壓精度：2%v滿載效率：90%v過(guò)載：120%滿負(fù)荷10min；150%滿負(fù)荷10Sv總的諧波失真：3%v音響噪聲：55dBv設(shè)備外形：2260*800*600（mm）第46頁(yè)/共70頁(yè)第四十六頁(yè)，共71頁(yè)。直流系統(tǒng)(xtng)的設(shè)計(jì)v 電站簡(jiǎn)介 vMollasadra水電站位于伊朗伊斯蘭共和國(guó)法爾斯?。‵ars）境內(nèi)的Kor 河主要支流Tange-Boragh河上。工程樞紐主要包括大壩、溢洪道、輸水系統(tǒng)、發(fā)電廠房及開(kāi)關(guān)站、灌溉和排水系統(tǒng)等。電站采用引水式發(fā)電，發(fā)電廠房及開(kāi)關(guān)站位于Tange-Boragh 河左岸大壩下游約3

39、.5km處，發(fā)電廠房為地面式，廠房?jī)?nèi)共裝設(shè)2 臺(tái)混流式水輪發(fā)電機(jī)，總裝機(jī)容量2伊50MW，最大凈水頭231m。電站年利用小時(shí)數(shù)為1760h，多年平均發(fā)電量為176GWh。電站以2 回132kV出線一級(jí)電壓接入電力系統(tǒng)。水電站裝設(shè)由蓄電池供電的直流系統(tǒng)，由于繼電保護(hù)(j din bo h)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控、事故照明、交流不停電電源等用電負(fù)荷極為重要，因而對(duì)直流系統(tǒng)供電的可靠性要求很高。v 要保障電站直流系統(tǒng)可靠性，首先必須有一個(gè)可靠的直流系統(tǒng)接線方案。其中包括直流母線的接線，直流電源的配置和直流供電網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成。其次，要合理地選擇直流系統(tǒng)中采用的設(shè)備，包括蓄電池、充電和浮充電設(shè)備、開(kāi)關(guān)設(shè)備等。 第47

40、頁(yè)/共70頁(yè)第四十七頁(yè)，共71頁(yè)。v1 直流系統(tǒng)電壓220V和110V的比較v1.1 直流電壓采用220V的優(yōu)點(diǎn)v （1）水電站占地面積大，被控制的對(duì)象遠(yuǎn)，在相同操作功率時(shí)，220V控制電纜中的電流比110V電纜小一半，減小了控制電纜中的電壓降。在距離較遠(yuǎn)的情況下，為滿足電壓降的要求，所需的控制電纜截面一般不超過(guò)2.5mm2，這將給施工帶來(lái)較大方便，也節(jié)省了投資。v （2）本工程采用微機(jī)監(jiān)控、保護(hù)下放方式，各保護(hù)小室布置于配電裝置之中，要求抗電磁干擾能力強(qiáng)。在同等電磁干擾條件(tiojin)下，220V直流電壓等級(jí)的音噪比高于110 V 直流電壓等級(jí)。采用220V直流系統(tǒng)有利于抗電磁干擾。v

41、（3）電站的照明一般為交流220 V，事故照明采用直流220V，接線簡(jiǎn)單，切換回路可以簡(jiǎn)化，而用110V 直流電源時(shí)，事故照明回路不能直接切換，需要增加降壓變壓器或逆變電源裝置或采用其他方法來(lái)解決事故照明的供電問(wèn)題，從而增加了事故照明回路的復(fù)雜性。v1.2 直流電壓采用220V的缺點(diǎn)v （1）蓄電池的個(gè)數(shù)與110 V 相比增加1 倍，因而增加了蓄電池組本身的造價(jià)，也相應(yīng)增加了蓄電池室建筑面積。v 第48頁(yè)/共70頁(yè)第四十八頁(yè)，共71頁(yè)。v（2）220 V 電壓(diny)對(duì)絕緣的要求較110 V高，據(jù)蓄電池運(yùn)行規(guī)程規(guī)定，蓄電池組允許的絕緣電阻最低值220V為0.2M，110V為0.1M。當(dāng)兩者

42、采用同型號(hào)的電纜和二次設(shè)備，其絕緣裕度以110V為大。v （3）直流回路的繼電器和接觸器觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，對(duì)所連接的電路產(chǎn)生干擾電壓(diny)，干擾電壓(diny)的幅值和直流電壓(diny)成正比，對(duì)電子設(shè)備有影響。v1.3 技術(shù)比較v 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各直流系統(tǒng)制造廠根據(jù)在運(yùn)行和維護(hù)中遇到的問(wèn)題，作了大量的改進(jìn)工作，基本上解決了直流電壓(diny)采用220 V的不足之處，如加大對(duì)地絕緣裕度，從而減少直流系統(tǒng)接地故障的幾率；用電容或反向二極管串入數(shù)百歐低值電阻并在中間繼電器線圈上作消弧回路，抑制干擾電壓(diny)幅值；同時(shí)水電站采取計(jì)算機(jī)保護(hù)，其本身抗干擾能力強(qiáng)，干擾電壓(diny)

43、對(duì)其影響較??；增大信號(hào)繼電器內(nèi)阻，防止因電容電流而引起某些信號(hào)繼電器誤動(dòng)作等，從而增加了220V直流系統(tǒng)安全可靠穩(wěn)定性。v 本工程采用微機(jī)監(jiān)控、保護(hù)下放方案，即在各配電裝置中設(shè)保護(hù)小室，二次設(shè)備分散布置在各小室內(nèi)，各小室中都設(shè)有獨(dú)立的直流系統(tǒng)(直流主屏布置于繼電器室、機(jī)旁配電室內(nèi))，可縮短控制電纜的長(zhǎng)度。通?？刂齐娎|的長(zhǎng)度都沒(méi)有超過(guò)200 m，但本工程控制對(duì)象較多，還存在部分控制電纜長(zhǎng)度超過(guò)200m，如果直流電壓(diny)采用110V，則將加大控制電纜截面，給施工和維護(hù)帶來(lái)一定的困難，也增加投資。v 因此，通過(guò)比較決定本套直流系統(tǒng)采用220V等級(jí)電壓(diny)。第49頁(yè)/共70頁(yè)第四十九頁(yè)

44、，共71頁(yè)。v2 蓄電池組的設(shè)置及直流系統(tǒng)接線v2.1 蓄電池組的設(shè)置v 按DL/T5044-2004電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，如圖1 所示，本工程直流系統(tǒng)設(shè)2組220V 蓄電池，三套直流充電機(jī)，兩段直流主母線(mxin)，母線(mxin)之間設(shè)母聯(lián)開(kāi)關(guān)。第50頁(yè)/共70頁(yè)第五十頁(yè)，共71頁(yè)。第51頁(yè)/共70頁(yè)第五十一頁(yè)，共71頁(yè)。v2.2 直流系統(tǒng)接線v 整個(gè)直流系統(tǒng)有三套英國(guó)CT 公司生產(chǎn)的充電機(jī)，由一路三相電源供電。在交流輸入端有三個(gè)60kW的變壓器，還加入了避雷裝置，保證了輸入電源的穩(wěn)定。v 經(jīng)過(guò)相控充電機(jī)整流后，兩套主充電機(jī)通過(guò)濾波電容和斷路器輸出直流到蓄電池組。備用充電機(jī)

45、通過(guò)濾波電容和斷路器輸出到兩段直流母線，兩段母線之間還有母聯(lián)開(kāi)關(guān)可并聯(lián)兩段母線。正常時(shí)每段母線的充電機(jī)給各自的母線充電和提供負(fù)載電流。當(dāng)任何一端母線的充電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)斷路器把備用的充電機(jī)投入相應(yīng)母線代替(dit)原先的充電機(jī)工作。v 充電裝置的監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面采用工業(yè)觸摸屏。通過(guò)點(diǎn)擊觸摸屏幕上功能鍵完成相應(yīng)的參數(shù)查看和具體的功能控制，監(jiān)控分為主監(jiān)控單元、絕緣檢測(cè)單元、蓄電池巡檢單元、開(kāi)關(guān)量檢測(cè)單元。各個(gè)功能模塊分散在各個(gè)相應(yīng)的柜體中，通過(guò)485總線進(jìn)行通信來(lái)傳輸數(shù)據(jù)和信息。第52頁(yè)/共70頁(yè)第五十二頁(yè)，共71頁(yè)。v主充電柜上各有4 個(gè)開(kāi)關(guān)使用電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，能通過(guò)上位機(jī)發(fā)送通信信號(hào)操作開(kāi)關(guān)

46、的分/合來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方操作，同時(shí)通過(guò)遠(yuǎn)方/本地開(kāi)關(guān)能切換電操裝置的控制方式。在本地方式下就只能通過(guò)手動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)控制開(kāi)關(guān)的分/合。同時(shí)如果電操機(jī)構(gòu)的電控部分出現(xiàn)問(wèn)題，可以使用手柄來(lái)直接控制開(kāi)關(guān)的分/合。v 母線回路分兩段，各由單獨(dú)的充電機(jī)和蓄電池供電，當(dāng)三相交流電正常時(shí)由充電裝置給輸出(shch)饋線回路供電，當(dāng)三相交流輸入停電時(shí)，由蓄電池給輸出(shch)饋線供電。同時(shí)還在繼電器室、機(jī)旁配電配置交直流配電柜，以滿足用電要求。v蓄電池活化時(shí)，能通過(guò)充電機(jī)把直流逆變?yōu)榻涣?，把其反饋到電網(wǎng)上，保證節(jié)約能源。v 直流系統(tǒng)的饋電柜上還設(shè)有硅降壓裝置，把合閘母線電壓通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)的硅降壓裝置（降壓范圍為35V），

47、可以保持控制母線電壓穩(wěn)定在DC220（110%）V 的范圍內(nèi)，因?yàn)楹祥l母線電壓是不斷變化的（DC198260V）。第53頁(yè)/共70頁(yè)第五十三頁(yè)，共71頁(yè)。v 直流系統(tǒng)的饋電柜上還設(shè)有絕緣檢測(cè)裝置，能對(duì)母線和各個(gè)支路的絕緣情況進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)母線的對(duì)地電阻下降到25k以下，就能發(fā)出報(bào)警,并在監(jiān)控系統(tǒng)上顯示接地的電阻值和在哪個(gè)回路。v 在蓄電池室的每套電池上設(shè)置了一套電池巡檢裝置，實(shí)時(shí)檢測(cè)每節(jié)電池的電壓，如果出現(xiàn)電池電壓過(guò)高、過(guò)低的情況，能通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警。并顯示出是哪節(jié)蓄電池出現(xiàn)故障。v 在每個(gè)開(kāi)關(guān)上都裝有輔助接點(diǎn)(ji din)和報(bào)警接點(diǎn)(ji din)，同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)能分別采集，所以能分別出開(kāi)

48、關(guān)是事故跳閘還是正常分合閘。v 逆變部分使用10kV 的逆變裝置，能在交流供電電源失電的情況下，把電池的直流電逆變成交流電源，為電站的交流負(fù)荷提供事故電源輸出。v 如圖2 所示，在直流母線上接入DC/DC 模塊，把220V直流電變換成48V 直流電，給站用通訊電源供電。第54頁(yè)/共70頁(yè)第五十四頁(yè)，共71頁(yè)。v這樣就把直流電源的電池作為主要的備用(biyng)電源，在交流停電時(shí)提供事故、后備電源。 第55頁(yè)/共70頁(yè)第五十五頁(yè)，共71頁(yè)。v3 蓄電池容量計(jì)算v3.1 設(shè)計(jì)(shj)原始數(shù)據(jù)v （1）電網(wǎng)輸入電源國(guó)三相，50 Hz，380 V，兩路獨(dú)立電源；v （2）電池參數(shù)v 蓄電池充電電壓1

49、4.1V/只；v 電池浮充電電壓13.513.8V/只；v 電池充電電流0.1C0.2C；v （3）直流輸出v 控制母線電壓220（110%）V；v 控制母線負(fù)荷15A；v （4）負(fù)荷v 沖擊負(fù)荷7A；v 事故負(fù)荷60.22A。第56頁(yè)/共70頁(yè)第五十六頁(yè)，共71頁(yè)。v3.2 蓄電池參數(shù)計(jì)算v 該水電站認(rèn)為事故放電時(shí)間應(yīng)持續(xù)8h。電池電壓最低為1.75V（此時(shí)電池電壓應(yīng)該0.85Ue）。采用的HOPPECKE電池放電電流值為I1=97A。設(shè)計(jì)余量為15%。vQe逸Isgtsg/KkKQKt （1）v式中：Qe 為電池容量(rngling)；v Isg為應(yīng)急負(fù)載電流；v tsg 為應(yīng)急放電時(shí)間（

50、依照伊朗方面要求，本工程為8.0h）；v Kk 為可靠系數(shù)為0.8；v KQ為放電容量(rngling)比或者容量(rngling)縮減系數(shù)，因此，KQ=I1tsg/Q10=978/800=0.97；v Kt 為電池容量(rngling)在使用環(huán)境為10時(shí)的縮減系數(shù)，Kt=1/1.19=0.84。v 根據(jù)計(jì)算，Qe60.22 8/(0.800.970.84) =739.08Ah(1+15%)=849.9Ahv 因此，選用HOPPECKE 公司108 只OPzS1000蓄電池，滿足容量(rngling)要求。第57頁(yè)/共70頁(yè)第五十七頁(yè)，共71頁(yè)。v4 充電機(jī)及電氣元件的選擇v4.1 直流220 V系統(tǒng)充電機(jī)的選擇v 滿足最大充電電流即滿足均衡充電要求，即vIr=（1.0I101.25I10）+Ijc+Ib=100125+10+(135伊0.2)v=162（A） （2）v式中：Ir為充電機(jī)額定電流（A）；v Ijc為直流系統(tǒng)的經(jīng)常負(fù)荷電流（A）；v Ib 為備份電流，取最大負(fù)荷的20%。v