直流系統(tǒng)課件

1、n一、系統(tǒng)概述n二、框架n三、蓄電池n四、繼電保護室直流柜n 1、充電柜及其上面的模塊n2、饋線柜及其模塊n3、聯(lián)絡(luò)柜n4、事故照明柜n5. UPS電源柜n五、蓄電池組的放電順序系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述n直流系統(tǒng)設(shè)備是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，主要用于發(fā)電廠、水電站、各類變電站及其他需要直流供電場所。作為控制、儀表、信號、測量、繼電保護護和自動化裝置等控制負荷，斷路器電磁合閘、直流電動機、交流不停電電源及事故照明等動力負荷提供直流電源。其性能和質(zhì)量直接關(guān)系到電網(wǎng)的穩(wěn)定運行和設(shè)備安全。蓄電池蓄電池n所謂蓄電池即是貯存化學(xué)能量，于必要時放出電能的一種電氣化學(xué)設(shè)備。n構(gòu)成鉛酸蓄電池之主要部分如下： 正極板(過氧化

2、鉛.PbO2)- 活性物質(zhì) 負極板(海綿狀鉛.Pb) - 活性物質(zhì) 電解液(稀硫酸) - 硫酸H2SO4 + 水 H2O (約37%) 電池外殼 隔離板 其它(液口栓.蓋子等)蓄電池蓄電池n鉛酸蓄電池充、放電化學(xué)反應(yīng)的原理方程式如下：n正極：PbO2 + 2e + HSO4- + 3H+ = PbSO4 + 2H2O 負極：Pb + HSO4- = PbSO4 + H+ + 2en總反應(yīng)：PbO2 + 2 H2SO4 + Pb = 2 PbSO4 + 2H2On從以上的化學(xué)反應(yīng)方程式中可以看出，鉛酸蓄電池在放電時，正極的活性物質(zhì)二氧化鉛和負極的活性物質(zhì)金屬鉛都與硫酸電解液反應(yīng)，生成硫酸鉛，在電

3、化學(xué)上把這種反應(yīng)叫做“雙硫酸鹽化反應(yīng)”。在蓄電池剛放電結(jié)束時，正、負極活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化成的硫酸鉛是一種結(jié)構(gòu)疏松、晶體細密的結(jié)晶物，活性程度非常高。在蓄電池充電過程中，正、負極疏松細密的硫酸鉛，在外界充電電流的作用下會重新變成二氧化鉛和金屬鉛，蓄電池就又處于充足電的狀態(tài)。正是這種可逆轉(zhuǎn)的電化學(xué)反應(yīng)，使蓄電池實現(xiàn)了儲存電能和釋放電能的功能。充電功能充電功能n閥控式密封鉛酸蓄電池充電程序如下：n正常充電程序:（恒流恒壓過程）n1、恒流充電（主充）工作方式： n 當(dāng)蓄電池回路的充電電流達到0.1C10A時，充電裝置自動轉(zhuǎn)入對電池的恒流恒流限壓充電工作方式，在第一階段以0.1C10A的定量限流方式進行充電，

4、當(dāng)電池端電壓達到設(shè)定的均衡充電電壓時，自動轉(zhuǎn)入第二階段恒壓恒壓限流充電，恒壓充電電壓按單體電池電壓2.35VN設(shè)定。n2、恒壓充電（均充）工作方式： n 在這種工況下，蓄電池端電壓不再上升，而電池回路充電電流在電池容量逐漸地趨向滿容量的同時，不斷的下降，當(dāng)蓄電池充電電流降為0.0080.01C10A后，再延時若干小時（本裝置可根據(jù)用戶要求輸入設(shè)定值），自動轉(zhuǎn)入第三階段浮充電工作方式，即正常運行方式。n 3、浮充電工作方式： n 在浮充電工作方式下，裝置輸出電壓以單體電池2.23VN設(shè)定。當(dāng)蓄電池回路充電電流達到0.1C10A時，自動轉(zhuǎn)入恒流充電（主充）方式。 n長期浮充充電程序：n正常運行浮充

5、狀態(tài)下每隔1-3（可設(shè)置）個月，微機控制充電浮充電裝置自動轉(zhuǎn)入恒流充電狀態(tài)運行，按閥控式密封鉛酸蓄電池正常進行充電n交流電中斷程序n正常浮充電運行狀態(tài)時，電網(wǎng)事故停電，這時充電浮充充電裝置停止工作，蓄電池通過降壓模塊，無間斷地向二次控制母線送電。當(dāng)電池電壓低于設(shè)置的告警限時系統(tǒng)監(jiān)控模塊發(fā)出聲光告警。n交流電源恢復(fù)程序：n交流電源恢復(fù)送電運行時，微機控制充電裝置自動進入恒流充電狀態(tài)運行，按閥控式密封鉛酸蓄電池正常充電程序進行充電。n電池溫度補償n閥控式密封鉛酸蓄電池在不同的溫度下對蓄電池充電電壓做相應(yīng)的調(diào)整才能保障電池處于最佳狀態(tài)，電池管理系統(tǒng)監(jiān)測環(huán)境溫度，用戶可根據(jù)電池廠家提供的參數(shù)，選擇使用

6、電池溫度補償功能，選擇此功能后系統(tǒng)監(jiān)測環(huán)境溫度，自動調(diào)整電池充電電壓，使電池工作在最佳狀態(tài)。n電池定期維護保養(yǎng)n通常所說的免維護電池其定義是不確切的，所謂免維護密封電池，只是無須人工加酸加水，而非真正意義上的免維護；相反其維護要求變的更高。n電池長期不用或長期處于浮充狀態(tài)，電池極板的活性物質(zhì)易梳化，當(dāng)活性物質(zhì)越來越少時，電池的放電能力也越來越差，直至放不出電。n此外，由于電池之間的離散型，單體電池之間的實際電壓不盡相同，電池標稱的浮充電壓只是一種均值，所選定的浮充電壓并不能滿足每一節(jié)的要求，如果電池長期處于浮充狀態(tài)，其結(jié)果必定是，部分電池的電量能保證充滿，而有一部分電池是無法充滿的，這一部分電

7、池表現(xiàn)出來的電壓時虛的，需要放電時，其放電能力很差。n因此，要求充電系統(tǒng)具備定期對電池作維護性的均充活化功能，以免電池梳化、虛沖，確保電池的放電能力和使用壽命。nGWD系統(tǒng)，能非常方便的實現(xiàn)這一功能，而且定期均充間隔時間可由用戶根據(jù)需要自行設(shè)定。充電柜充電柜n實現(xiàn)的功能：整流功能，交流變直流的設(shè)備安裝在該柜充電模塊充電模塊nHP110、HP220系列智能高頻開關(guān)電源模塊式新一代電力系統(tǒng)直流專用充電模塊，模塊內(nèi)部自帶CPU、RS485通信接口，輸出隔離設(shè)計、可帶電熱插拔，具有穩(wěn)壓穩(wěn)流精度高，體積小，效率高，性能穩(wěn)定，安裝操作維護靈活方便等優(yōu)點。n型號說明nHP-huawei Power英文縮寫n

8、110、120是指輸出電壓額定值n工作原理圖前面板前面板后面板后面板PSM-E20C電力電源監(jiān)控模塊電力電源監(jiān)控模塊nPSM-E20C電力電源監(jiān)控模塊可應(yīng)用于10-50KV以下變電站、電廠、各類用戶變和其他需要直流供電的場合。配合HP系列電力充電模塊及其他采集模塊（電池巡檢、絕緣檢測、開關(guān)檢測模塊），可完成智能化電池管理和直流系統(tǒng)檢測及告警。PSM-E20C監(jiān)控模塊具備遠程管理功能，可用于自動化要求高的無人值守站。n產(chǎn)品特點及功能介紹n安裝方便，使用簡單，性價比高；n具備RS485RS232接口，支持多種通信規(guī)約，全面實現(xiàn)“四遙”功能n現(xiàn)代電力電子與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，提供對電源系統(tǒng)的“遙測

9、、遙控、遙信、遙調(diào)“的支持，實現(xiàn)無人值守。n監(jiān)控系統(tǒng)“四遙”量n遙測量n交流三項電壓、合母電壓、控母電壓、控母電流、充電模塊電壓電流、蓄電池組電壓電流、母線對地絕緣電阻。n遙信量n系統(tǒng)總故障、電池充電方式、充電模塊故障、合母過電壓、控母過欠壓、蓄電池組欠壓、電池充電過流、支路開關(guān)跳閘、母線支路絕緣故障、電池熔斷器故障n遙控量n每個模塊開/關(guān)機、系統(tǒng)均/浮充n遙調(diào)量n均充電壓、浮充電壓n完善的告警處理及記錄功能，當(dāng)系統(tǒng)異常時，監(jiān)控系統(tǒng)自動產(chǎn)生聲光告警，同時屏幕上的“故障”二字閃爍，故障輸出點動作；用戶可通過當(dāng)前故障和歷史故障查詢系統(tǒng)故障記錄n可現(xiàn)場（或遠端）設(shè)定系統(tǒng)運行參數(shù)，告警上下限，手動均浮

10、充轉(zhuǎn)換，模塊開關(guān)機控制n監(jiān)測各直流饋線輸出的電壓、電流各饋線輸出開關(guān)狀態(tài)、熔斷器狀態(tài)、絕緣狀態(tài)、當(dāng)發(fā)生異常情況時發(fā)出聲光警告n可根據(jù)用戶需求通過RS485接口擴展最多108路電池巡檢n可根據(jù)用戶需求通過RS485接口擴展256支路絕緣狀態(tài)（配8臺絕緣監(jiān)測單元）n可根據(jù)用戶需求通過RS485接口擴展256支路饋線開關(guān)跳閘與否（配8臺開關(guān)監(jiān)測單元）工作原理工作原理n以微處理器為核心，采集各路模擬信號、數(shù)字信號進行數(shù)據(jù)處理，并做出告警信息，遠傳到后臺，同時進行電池均充管理。電池充電管理電池充電管理PSM-E20C電力電源監(jiān)控模塊顯示面板電力電源監(jiān)控模塊顯示面板nPSM-E20C電力電源監(jiān)控模塊顯示面

11、板，配合前板按鍵，可完成設(shè)置、查閱、顯示事件功能等各項功能。nRUN:運行指示燈，程序正常運行時閃爍nALM：告警指示燈，當(dāng)前有故障警告時閃爍，峰鳴器鳴響nRST:復(fù)位按鈕nF1-F5多功能按鍵n見圖片饋線柜饋線柜n功能：將直流電輸出到直流負載n負載：1#主變測控柜、1#主變保護C柜、1#主變故障錄波柜、1#主變風(fēng)冷控制柜、1#主變保護C柜控制電源、2#主變保護A柜、1#主變保護A柜、220KV線路測控柜、220KV線路保護柜控制電源、通訊接口柜、對時柜電源、2#主變保護C柜控制電源、線路保護啊、1#SVG控制柜、保護及故障信息遠傳柜、220KV故障錄波器柜、220KV母線保護柜、35KV段配

12、電裝置保護電源、35KV段配電裝置控制電源、35KV段配電裝置保護電源、35KV段配電裝置控制電源、380V配電裝置控制電源、35KV母線保護柜聯(lián)絡(luò)柜聯(lián)絡(luò)柜事故照明柜事故照明柜n正常工作時，交流供電供給常規(guī)照明，直流供電待機，當(dāng)交流電源掉電后，立刻自動切換到直流逆變供電，啟動事故照明，同時發(fā)出照明控制切換動作信號。如果交流供電恢復(fù)正常，將立刻自動切除事故照明供電，恢復(fù)交流供電常規(guī)照明。n事故照明回路和正常照明回路是兩個獨立的回路電源。事故照明的電源時從直流系統(tǒng)饋線柜過來的。n事故照明：1#、2#無功補償室，35KV配電室、綜合一、二樓UPS電源柜電源柜n即不間斷電源，是一種含有儲能裝置，以逆變

13、器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺計算機、計算機網(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，UPS 將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩(wěn)壓器，同時它還向機內(nèi)電池充電；當(dāng)市電中斷（事故停電）時， UPS 立即將機內(nèi)電池的電能，通過逆變轉(zhuǎn)換的方法向負載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電，使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。UPS 設(shè)備通常對電壓過大和電壓太低都提供保護。n下圖UPS工作于旁路狀態(tài)時的各部分電路工作情況，市電直接送到靜態(tài)開關(guān)上，由靜態(tài)開關(guān)送出后經(jīng)輸出EMI濾波器干擾后送到用戶負載端，為用戶負載提供電能。當(dāng)機器過載、過溫或逆

14、變器故障時都將工作于旁路，機器此時的輸出只是經(jīng)過濾波后而無穩(wěn)壓、穩(wěn)頻的處理過的普通市電。n下圖為UPS正常工作于市電正常工作狀態(tài)時的各部分電路工作情況，市電進入隔離變壓器進行隔離變換送到EMI濾波器除市電送來的雜訊干擾后，送到整流器上，經(jīng)整流濾波電路將市電經(jīng)過AC-DC的變換后送到逆變器作為DC-AC的能量輸入源，逆變器在主板的驅(qū)動下將整流器送到的DC直流電變成電壓、頻率穩(wěn)定，無干擾的純正正弦波輸入到靜態(tài)開關(guān)，由靜態(tài)開關(guān)將此優(yōu)質(zhì)電源送到EMI濾波器后，由EMI濾波器濾除干擾后送到用戶負載，為用戶提供高品質(zhì)電源。同時電池能量送到隔離二極管正極，由于整流濾波電路輸出的電壓高于此電壓，所以隔離二極管處于截止狀，電池送到的能量處于備用狀態(tài)。n下圖為UPS正常工作于電池正常供電狀態(tài)是的各部分電路工作情況，當(dāng)市電故障時，整流器輸出的電壓低于電池端送來的電壓，隔離二極管導(dǎo)通，電池能量被送到逆變器輸入端，在主控電路驅(qū)動下，逆變器將電池送到的DC直流電變成電壓、頻率穩(wěn)定，無干擾的純正正弦波輸出到靜態(tài)開關(guān)，由靜態(tài)開關(guān)將優(yōu)質(zhì)電源送到輸出EMI濾波器