學習情境三牽引變電所的二次回路

學習子情境7交直流電源柜主要內(nèi)容1.交流電源柜2.微機控制高頻開關直流電源柜交直流電源柜交流電源柜31交流電源柜的主要作用：提供直流蓄電池的充電電源提供電氣設備的操作電源(如隔離開關的操動機構)高壓室及變壓器的通風電源變壓器調(diào)壓開關的控制及設備檢修電源所內(nèi)的空調(diào)及照明電源等為了保證供電的可靠性交流電源柜應至少取用兩個不同的電源系統(tǒng)，配備兩臺所用變壓器。交直流電源柜交流電源柜31

110KV、220KV變電所采用AST開關交流電源柜接線示意圖交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜31一、概述定義：微機控制型高頻開關直流電源柜(GZDW)是一種智能型高頻開關直流電源裝置作用：可以提供對電源系統(tǒng)的“遙測、遙控、遙信、遙調(diào)”的支持，實現(xiàn)無人值守，能滿足正常運行和保障在事故狀態(tài)下對繼電保護、自動裝置、高壓斷路器的分合閘、事故照明及計算機不間斷電源等提供直流電源或在交流失電時，通過逆變裝置提供交流電源。發(fā)展歷史：直流電源柜從直流發(fā)電機—磁飽和穩(wěn)壓—硅整流—晶閘管整流(相控)—現(xiàn)在廣泛應用的微機控制高頻開關整流直流電源。交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜31二、微機控制型高頻開關直流電源柜的特點及型號特點：高可靠性、高智能化系統(tǒng)型號交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32充電模塊型號充電模塊共有5種型號，可歸為兩類：20A充電模塊，和10A、5A系列充電模塊直流電源柜選型(1)大系統(tǒng)：蓄電池容量大于200Ah以上，適用于35KV、110KV、220KV、500KV變電所及發(fā)電廠。(2)小系統(tǒng)：蓄電池容量小于100Ah及以下，適用于10KV、35KV變電所及小水電所等場所。(3)壁掛式直流電源：適用于開閉所、配網(wǎng)自動化、箱式變壓器等場所。交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32三、微機控制高頻開關直流電源柜的外觀交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32四、GZDW系列智能高頻開關直流電源柜的組成和各模塊工作原理組成：(1)按功能分：充電模塊、微機監(jiān)控模塊、電壓調(diào)整模塊、絕緣檢測模塊、直流饋電回路、蓄電池組等。(2)按屏分：充電柜、饋電柜及電池柜等。原理交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32充電模塊的工作原理(1)充電模塊工作原理圖

交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32(2)系統(tǒng)充電的工作狀態(tài)有以下4種：

①初充電狀態(tài)此工作狀態(tài)只是在使用傳統(tǒng)鉛酸蓄電池時，對蓄電池進行初充電的一種工作狀態(tài)。

②浮充電狀態(tài)系統(tǒng)正常長期工作狀態(tài)為浮充電狀態(tài)。浮充電壓一般取2.23V～2.27V乘上電池節(jié)數(shù)。③均充電狀態(tài)均充是在系統(tǒng)交流輸入失電、蓄電池較大容量放電后，進行快速補充充電而采用的一種運行方式，同時也做為消除長期浮充電狀態(tài)運行的蓄電池差異而采用的一種運行方式。④核對性放電蓄電池在長期運行一定時間后，按相關運行維護規(guī)程應對其進行核對容量充放電試驗。交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32(3)充電模塊的工作方式：充電模塊投運時，其直流輸出電壓均調(diào)整在蓄電池浮充電壓上。微機監(jiān)控模塊投入運行時，系統(tǒng)直流輸出電壓由微機監(jiān)控模塊自動控制；當微機監(jiān)控模塊因故障退出運行時，系統(tǒng)自動工作在浮充狀態(tài)。調(diào)試時，應關掉微機監(jiān)控模塊，分別投入電源模塊，通過調(diào)節(jié)模塊前面板上的電位器，將其輸出電壓調(diào)節(jié)至蓄電池浮充電壓。交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32(3)充電模塊的工作方式：充電模塊投運時，其直流輸出電壓均調(diào)整在蓄電池浮充電壓上。微機監(jiān)控模塊投入運行時，系統(tǒng)直流輸出電壓由微機監(jiān)控模塊自動控制；當微機監(jiān)控模塊因故障退出運行時，系統(tǒng)自動工作在浮充狀態(tài)。調(diào)試時，應關掉微機監(jiān)控模塊，分別投入電源模塊，通過調(diào)節(jié)模塊前面板上的電位器，將其輸出電壓調(diào)節(jié)至蓄電池浮充電壓。交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32(4)充電模塊顯示內(nèi)容：充電模塊的LED可以顯示模塊的輸出電壓和輸出電流面板上的發(fā)光二極管分別指示模塊輸入電源正常（綠色）、模塊保護（黃色）、模塊故障（紅色）。模塊面板上嵌入的電位器用來調(diào)整模塊在手動狀態(tài)下的輸出電壓，注意只有在手動方式下，調(diào)節(jié)該電位器才起作用。充電模塊地址及手動/自動撥碼開關用來設置模塊通訊地址和選擇手動功能。

交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32監(jiān)控模塊的工作原理監(jiān)控模塊在電源系統(tǒng)中，對充電模塊、充電柜、饋電柜、微機電池監(jiān)測儀、微機絕緣監(jiān)測儀等下級智能設備實施數(shù)據(jù)采集并加以顯示；亦可根據(jù)系統(tǒng)的各種設置數(shù)據(jù)進行報警處理、歷史數(shù)據(jù)管理等動作；同時，能對這些處理的結果加以判斷，根據(jù)不同的情況實行電池管理、輸出控制和故障回叫等操作；最后，監(jiān)控模塊還可以實現(xiàn)與后臺機的通訊。監(jiān)控模塊通過RS－485通訊口將各充電模塊監(jiān)控、充電柜監(jiān)控、饋電柜監(jiān)控、絕緣監(jiān)測模塊聯(lián)接為一體，同時提供RS-232和RS-485/RS-422接口與后臺計算機通訊。通過對不同監(jiān)控發(fā)出數(shù)據(jù)采集或各種控制命令，獲得系統(tǒng)各種運行參數(shù)，實施各種控制操作，很好地實現(xiàn)電源系統(tǒng)的“四遙”功能—“遙測”、“遙信”、“遙控”、“遙調(diào)”。交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32電壓調(diào)整模塊因蓄電池組的均充、浮充電壓分別為：254V和243V,通常高于控制電壓，為保證控制母電壓為220V±10%，因此需采用電壓調(diào)整裝置進行調(diào)壓。(采用103只、2V/只蓄電池的直流柜，其均充、浮充電壓分別為：242V和232V能滿足控母電壓220V±10%的范圍，故可不用電壓調(diào)整模塊)。在直流柜中常用的調(diào)壓方法有：硅鏈或硅降壓模塊及利用斬波無級降壓的方法，本書重點介紹目前直流系統(tǒng)中應用最廣泛的硅鏈或硅降壓模塊的降壓方法。交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32

7級硅降壓模塊電壓調(diào)整裝置原理圖交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32微機絕緣監(jiān)測模塊(1)功能及特點微機絕緣監(jiān)測裝置是高頻開關電源系統(tǒng)的組件之一，用于在線監(jiān)測直流母線和各分支路的絕緣及分布電容狀況。絕緣監(jiān)測儀的主要特點如下：實時監(jiān)測和支路巡檢相結合，保證監(jiān)測的實時性；RS－485串行口，與監(jiān)控上位機通訊；可以設置告警限，適應不同地區(qū)的氣候條件；可監(jiān)測一段獨立的直流母線或單母線分段等情況，對于母線電壓等級無需額外設置；可以監(jiān)測正負母線絕緣等值下降；裝置內(nèi)部具有自檢功能，便于維護。支路分布電容高達20uF時能準確測量。交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32微機絕緣監(jiān)測模塊(1)工作原理絕緣監(jiān)測儀的基本原理結構框圖交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32直流饋電回路

(1)直流饋線回路的作用直流系統(tǒng)通過接在合閘母線和控制母線的專用直流斷路器向負荷供電的回路，負荷種類一般包括經(jīng)常性負荷，事故負荷和沖擊負荷等。

(2)直流饋電斷路器由于直流滅弧比交流滅弧困難得多，在直流柜中必用直流專用斷路器，如5SX系列(西門子)、GM系列(北京人民)的斷路器。使用時除額定電壓、額定電流的選擇外，還應注意開關的極性和上下進線方式不能接錯，否則將燒開關。注意：西門子5SX系列直流空氣斷路器接方式是下進上出，其它品牌的空氣斷路器是上進下出。

交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32蓄電池組和電池管理(1)蓄電池組的作用及種類①正常運行時，充電單元對蓄電池進行浮充電，并定期均充。當交流失電情況下，直流電源由蓄電池組提供。②電力系統(tǒng)常用蓄電池的種類:鎘鎳電池；防酸隔爆鉛酸蓄電池；③閥控式密封鉛酸蓄電池。目前電力系統(tǒng)廣泛采用閥控式密封鉛酸蓄電池。交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32(2)有關充放電的專用名詞術語①初充電：新的蓄電池在交付使用前，為完全達到荷電狀態(tài)所進行的第一次充電。②恒流充電：在充電電壓范圍內(nèi)，充電電流維持在恒定值的充電。③均衡充電：為補償蓄電池在使用過程中產(chǎn)生的電壓不均勻現(xiàn)象，使其恢復到規(guī)定范圍內(nèi)而進行的充電。④恒流限壓充電：先以恒流充電方式進行充電，當蓄電池組端電壓上升到限壓值時，充電裝置自動轉為恒壓充電。⑤浮充電：正常運行時承擔經(jīng)常性負荷的同時向蓄電池充電，以補償蓄電池的自放電，使蓄電池以滿容量的狀態(tài)處于備用。⑥補充充電:蓄電池在存放中,由于自放電使蓄電池容量逐漸減少,甚至于損壞,應按廠家說明書定期限進行充電。⑦恒流放電：蓄電池在放電過程中，放電電流值始終保持不變，至放到規(guī)定的終止電壓為止。⑧蓄電池組容量試驗：新安裝的蓄電池組，按規(guī)定的恒流充電將蓄電池組充滿容量后，再按規(guī)定的恒流放電至其中任一個蓄電池放至終止電壓為止。其蓄電池組的容量按下式計算：交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32(3)電池管理①充電柜中電池參數(shù)設置電池組的標稱容量指電源系統(tǒng)所掛的電池組的標稱容量，設置標稱容量時，應根據(jù)電池的實際情況加以修正，當電池使用時間過長時，可相應減小電池的標稱容量值，此值的設置可使在循環(huán)使用電池時容量的計算更加準確。②電池管理參數(shù)設置均充、浮充電壓要根據(jù)電池廠家的要求設置。設置的均充、浮充電壓值是根據(jù)所用電池組節(jié)數(shù)以及電池廠家推薦的單體電池均充電壓值、單體電池浮充電壓值計算得來的。③智能電池管理基本思想：以電池組剩余容量、電池充電電流為依據(jù)，控制電池由浮充轉入均充；以充電電流，充電時間為依據(jù)，控制電池由均充轉入浮充。如果系統(tǒng)配有溫度傳感器，其均／浮充電壓可根據(jù)溫度作適當補償。保證負載電流基本不變，以電池電流和總負載電流作為主要參考依據(jù)（主要輸入基準），通過調(diào)節(jié)模塊輸出電壓及限流點，穩(wěn)定負載電流，控制電池電流及電壓，防止電池充電過流，從而延長電池使用壽命。

交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32電池管理曲線(電池單體均充、浮充電壓應根據(jù)電池實際要求決定，圖中數(shù)據(jù)僅供參考。)交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜329.直流柜的主要參數(shù)及技術指標交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32四、微機控制高頻開關直流電源柜運行與維護開機步驟連接好蓄電池和單體電池巡檢線。按要求接入交流Ⅰ、Ⅱ路輸入電源并檢查交流輸入電壓是否符合380±15%范圍內(nèi)。檢查蓄電池開關應處于分閘位置。分別合上Ⅰ、Ⅱ路輸入電源開關無異常后，合上高頻開關模塊電源開關關機步驟因大修等需退出運行時，應按標準作業(yè)化程序開好工作票，轉移負載后，關斷饋電柜的直流輸出空氣斷路器、關斷微機絕緣監(jiān)察儀電源開關、關斷蓄電池開關、關斷監(jiān)控器電源開關、關斷所有高頻開關電源模塊的電源開關后，關閉交流進線開關（有雙路電源進線時，應將兩路進線開關全部關斷）。交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32主要故障及維護

(1)高頻開關電源模塊故障①故障現(xiàn)象：模塊故障光字燈亮，音響（電鈴或蜂嗚器）報警；模塊面板上的故障指示燈閃爍，顯示柜上無電壓、電流顯示。②充電或控制模塊有一個模塊發(fā)生故障時，不會影響系統(tǒng)的正常工作(2)微機監(jiān)控器故障①故障現(xiàn)象：當監(jiān)控器故障時，系統(tǒng)報警：音響報警、監(jiān)控故障光字燈亮；②發(fā)現(xiàn)監(jiān)控故障時，可關閉監(jiān)控電源的開關重新啟動，若故障仍未消除，應通知廠家維修。③當監(jiān)控器故障或關閉時，模塊將自主工作，仍可維持直流柜的工作。此時，可通知廠家維修。(3)調(diào)壓單元故障①故障現(xiàn)象：音響報警、控母電壓異常的光字燈亮；②故障原因：自動降壓控制器故障，無法自動調(diào)壓；③故障處理方法：應立即觀察監(jiān)控器顯示的控母電壓值或柜上的控母電壓表的指示值，用手動調(diào)節(jié)調(diào)壓萬轉開關的檔位并觀察控母電壓表，使控制電壓達到規(guī)定值，及時通知廠家更換自動降壓控制器。交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32熔斷器的維護(1)熔斷器的維護：直流柜中除二次回路配備熔斷器外，最為關鍵的是蓄電池熔斷器。注意：當熔斷器上級蓄電池直流斷路器因短路跳閘而熔絲未斷，在檢修消除故障后，也應將“+”、“-”極的熔斷器換新（因短路電流已通過熔斷器的熔絲，可能造成熔絲的局部熔化，造成熔斷器的熔斷電流減小，在沖擊負荷電流下造成誤動作）；(2)熔斷信號器：應在大修后檢查熔斷信號器微動開關動作是否正常和作報警試驗。交直流電源柜微機控制高頻開關直流電源柜32蓄電池的運行和維護(1)維護標準：DL/T724-2000《電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運行與維護技術規(guī)程》；(2)閥控式密封鉛酸蓄電池在運行中及放電終止電壓值應符合