QES/TY北京天源科創風電技術有限責任公司 直流系統現場標準化作業指導書 版 本： 編 制： 審 核： 標 準 化： 批 準：分 發 號： 年 月 日修訂 年 月 日實施北京天源科創風電技術有限責任公司 發布目 錄前 言2直流系統檢修維護現場作業指導書31、適用范圍32、引用標準33、名詞解釋34、接線方式及組成形式44.1 接線方式44.2 組成形式45、日常維護周期及項目55.1日常維護周期55.2日常維護項目55.3季節性工作（春檢、迎檢工作）65.4熔斷器配置及直流空氣開關的核對85.5技術改造項目96、檢修前的準備156.1資料及分析準備156.2施工現場要求156.3人員準備及專業分工配合156.4編制三措166.5檢修試驗工器具準備167、檢修作業程序167.1檢修試驗前檢查167.2設備檢查、更換、處理及記錄167.3試驗及驗收178、檢修的文字、聲像記錄198.1文字、聲像記錄要求198.2文字、聲像記錄范圍198.3記錄的管理歸檔19前 言本標準是為規范風電場進行直流系統檢修維護工作而制定的。制定本標準的目的是指導和規范風電場交接班直流系統檢修維護的工作行為、工作流程，確保直流系統檢修維護工作規范、有序的進行，提高檢修維護工作質量和工作效率。本標準由服務中心代維管理室提出。本標準由服務中心代維管理室技術部負責起草。直流系統檢修維護現場作業指導書1、適用范圍1.1本指導書適用于風電場直流系統的檢修維護及常見故障處理。1.2本指導書目標是使專業人員現場檢修作業規范化、提高工作效率、防止直流系統事故的發生。2、引用標準DL/T5120-2000小型電力工程直流系統設計規程DL/T724-2000電力系統用蓄電池直流電源裝置運行與維護技術規程DL/T637-1997閥控式密封鉛酸蓄電池訂貨技術條件GB13337.1-91固定型防酸式鉛酸蓄電池技術條件GB50172-92電氣裝置安裝工程蓄電池施工及驗收規范GB50150-91電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準電力工程直流系統設計手冊/白忠敏等編著中國電力出版社19983、名詞解釋合閘母線：指提供給合閘回路負載的直流電源母線。控制母線：指提供給控制回路負載的直流電源母線。合閘模塊：提供合閘母線所需電壓輸出的AC-DC智能高頻開關變換器，其輸出連接在合閘母線上。控制模塊：提供控制母線所需電壓輸出的AC-DC智能高頻開關變換器，其輸出連接在控制母線上。充電模塊：對上述合閘模塊和控制模塊的統稱。監控模塊：負責實現電源系統的監測和控制的功能模塊。配電監控單元：指監測有關交流、直流部分的模擬、開關量信號的電路單元，包含交流配電監控單元和直流配電監控單元。4、接線方式及組成形式4.1 接線方式圖中各個字符的含義為：HK 合閘回路輸出開關 QK 切換開關KK 控制回路輸出開關 KM 控制母線HM 合閘母線 M 充電模塊RD 熔斷器 HL 霍耳電流傳感器YB 電壓變送器4.2 組成形式系統一般由交流配電、充電模塊、監控模塊、直流饋電，降壓硅鏈環節（可選）、機柜等組成。5、日常維護周期及項目5.1日常維護周期5.1.1閥控式蓄電池：每月對所轄風電場直流系統全部蓄電池的單體端電壓和溫度測記維護一次。5.1.2新安裝的閥控式蓄電池組，雖然已在生產廠內進行了初充電，但應進行全容量放電試驗驗收（即：容量驗收試驗），以后每隔2-3年進行一次全容量放電試驗。運行了六年以后的閥控式蓄電池，應每年作一次全容量放電試驗。5.1.3每年校驗一次直流輸出電壓表、電流表。5.1.4臨時缺陷及時消除，直流接地應盡快消除。5.2日常維護項目5.2.1蓄電池的日常維護項目a)測量每只蓄電池的電壓、密度和溫度，清潔蓄電池及電池室。 b)蓄電池各連接點的接觸應良好，無發熱、氧化現象，每三個月應緊固一次，并涂以凡士林油。c)電解液液面應在上下液面線之間，極板不彎曲、硫化，活性物質的脫落不能造成短路。d)核算放出和充入電量，檢查蓄電池有無過、欠充和過放現象。e)大電流放電后（如：電磁機構斷路器合閘、大電機啟動等），檢查接頭有無融化現象。f)嚴格控制浮充電方式和運行參數。浮充電運行的蓄電池組，除制造廠有特殊規定外，一般宜采用恒壓方式進行浮充電；如必須采用恒流方式，也應嚴格控制單體電池電壓，防止蓄電池因充電電壓過高或過低而損壞。單體電池浮充電壓的上、下限，必須按照制造廠使用維護說明書的要求來控制。如確實無法找到說明書，單體電池的電壓可控制在以下范圍內：閥控式密封鉛酸蓄電池（以下簡稱閥控型）GFM、GFMD系列；2.230.02（V）。g)檢查閥控式蓄電池的安全閥周圍不能有氧化物的生成。h)確定蓄電池是否需要維修。5.2.2高頻開關電源日常維護項目a)運行環境檢查（溫度、濕度、潔凈度）。b)檢查表記指示正常。c)對設備進行清掃。d)檢查防雷保護裝置是否動作（每年春季雷雨季節前后重點檢查）。e)設備工作狀況檢查：交流輸入狀態（電壓正常、無缺相）直流輸出狀態（電壓正常、紋波系數符合要求）充電模塊（1自身報警包括開關狀態、風機是否堵轉、模塊是否過熱、整流元件有無故障；2均流情況；3與中央監控器通訊情況）監控模塊(1定值設定；2當前報警內容；3歷史報警內容；4與后臺機通訊)5.3季節性工作（春檢、迎檢工作）5.3.1直流回路、充電裝置的全面檢查及清潔。5.3.2緊固直流回路（蓄電池組）各連接點，處理發熱、氧化現象。5.3.3核實合閘電纜滿足現場運行要求；核實合閘回路與合閘回路圖紙相符。5.3.4檢查充電裝置各元件有無異常，儀表是否在校驗期內，是否滿足運行要求。5.3.5配合檢修對合閘接觸器進行動作值試驗。5.3.6對蓄電池組進行維護及清潔，并進行核對性容量放電試驗（即：只能用 I10電流恒流放出額定容量的50-60%，在放電過程中蓄電池組端電壓不得低于2Vn, n:電池只數），活化電池，估算電池運行后的實際真實容量。5.3.7當風電場中只有一組蓄電池，需作全容量放電試驗時，可以取出少數幾只領示電池進行試驗。5.3.8當風電場中有兩組蓄電池，需作全容量放電試驗時，可以采用一源帶二母的方法，退出被帶一母的蓄電池組進行一次全容量放電試驗，但須注意：應先并后退，并列時一、二母電位一致，防止控母瞬間失壓。 另一組蓄電池全容量放電試驗方法相同。5.3.9 充電裝置絕緣測試。5.3.10充電裝置穩壓穩流精度及紋波系數測試。5.3.11充電裝置交流、直流過、欠壓，直流過流定值作傳動試驗。5.3.12直流輸出電壓表、電流表校驗。5.3.13硅鏈保護裝置功能測試。5.3.14緊固端子及接點螺絲。5.3.15手動、自動轉換功能測試。5.3.16高頻開關電源模塊均流情況測試。5.4熔斷器配置及直流空氣開關的核對5.4.1熔斷器配置a)直流系統各級熔斷器的定值整定，必須保證級差的合理配合。上、下級熔斷體之間（同一系列產品）額定電流值，必須保證2-4級級差，電源端選上限，網絡末端選下限；事故情況下，為避免蓄電池組總熔斷器無選擇性熔斷，該熔斷器與分路熔斷器之間，必須保證3-4級級差。b)定值整定計算，應以實際負荷為依據，并考慮可能出現的最大負荷。當上、下級熔斷體的型式不同時，應考慮動作特性不同，對級差進行合理調整。如下級為普通熔斷體，上級為快速熔斷體，級差應增大一級。c)風電場應有直流系統熔斷器配置一覽表，并由專責人負責。內容包括：回路名稱、負荷電流（短時最大），熔斷器型式、熔斷器額定電流。設備變更或熔斷體額定電流改變，由專責人隨即修改一覽表。運行值班人員更換熔斷體時，必須按一覽表規定的額定電流更換。換下的熔斷體應及時處理，不得放于設備區或放于備品區內。d)熔斷器和熔斷體必須選用定點廠生產、符合國標或部標的合格產品。5.4.2直流空氣開關的核對a)直流系統用直流斷路器必須具有自動脫扣功能，不能用普通交流開關替代。b)當直流斷路器與熔斷器配合時，應考慮動作特性的不同，對級差做適當調整。盡量避免直流斷路器下一級再接熔斷器。c)直流斷路器必須選用定點廠生產的，滿足有關標準的合格產品。d)直流斷路器殼體表面必須有該斷路器的型號、額定電壓、額定電流、短路脫扣電流整定值及額定極限短路電流分斷能力等明顯標記。5.5技術改造項目5.5.1蓄電池組的更換a)清潔電池和蓄電池室：用布沾1%蘇打水并擰干，對電池殼體上下進行擦洗，直至干凈。用清水將布洗凈擰干，再用純水清洗一次擰干，對電池殼體進行擦洗直至干凈。用過的布用清水及純水洗凈、晾干，以備后用。清潔完蓄電池后，應該對蓄電池室進行一次嚴格的水沖洗處理，以去除在灌液過程中遺漏在地面、蓄電池平臺的酸液。b)新安裝的閥控式蓄電池組，雖然已在生產廠內進行了初充電，但應進行補充充電，然后進行全容量放電試驗驗收（即：容量驗收試驗）。閥控蓄電池在作容量試驗時，應用表計逐只檢查極性。c)驗收檢查：電池編號正確，外殼清潔，液面正確；無彎曲、變形及嚴重剝落現象；初充電及放電結果應符合要求；蓄電池組的絕緣良好（220V蓄電池組應不小于0.2兆歐）。驗收時，應提交下列資料和文件：制造廠提供的產品說明書及有關技術文件；安裝技術記錄（充放電記錄及曲線圖等）；材質化驗報告。5.5.2高頻開關電源的更換a)更換前準備工作：施工材料、工器具、試驗儀器、消防器材、開工申請報告、施工合同、現場三措、圖紙資料準備齊全。工作票、危險因素控制卡已制定完善。試驗驗收高頻開關電源滿足現場設備運行條件。高頻開關電源試驗項目序號試驗項目名稱試驗分類備 注型 式出 廠1一般檢查2盤柜表計校驗3絕緣試驗4充電電壓調節試驗5浮充電壓調節試驗6電流穩定精度試驗7浮充電壓穩定精度試驗8低電壓試驗9溫度補償功能試驗10紋波系數試驗11噪聲試驗12模塊電流均衡性能試驗13控母電壓調節試驗14顯示及測量功能試驗15調節及控制功能試驗16定時均充試驗17微機充電程序試驗18微機長期運行程序試驗19微機交流中斷恢復程序試驗20四遙功能試驗高頻開關電源裝置基本技術參數：充電裝置額定電流5、10、20、40A充電裝置額定電壓230V高頻開關頻率20300KHZ高頻模塊輸出電流不均衡度5%模塊冷卻方式自然冷卻模塊或風冷模塊高頻開關電源模塊主要性能要求：模塊主要功能是將交流電源變換為高品質的直流電源。模塊構成：全波整流及濾波器；高頻變換及高頻變壓器；高頻整流濾波器等。模塊額定電流為10A(5、20、40A)，工作模塊n個，備用模塊1個。多塊模塊并列運行時，應具有良好均流性能，在任何工況下，均流不平衡度應小于5%。每個模塊內部應具有獨立的監控功能，能不依賴總監控單元獨立工作。正常工作時，模塊應與總監控單元通信，接受監控裝置的指令。模塊應具有過電壓、過電流保護和自動限流、報警等功能。工作模塊（n個）的選取，n=（Ifb1+Ic）/ Icmn為模塊數Ifb最大經常性負荷電流Ic蓄電池10小時充電電流Icm模塊額定電流b)對于2-3臺充電模塊、2組蓄電池運行的直流系統可以通過改變運行方式來滿足施工要求，對于單臺電源的直流系統應配置臨時充電裝置，防止在退出充電裝置期間蓄電池組容量不足導致直流失電。調試臨時充電電源滿足現場設備運行條件。c)更換步驟退出原充電電源，將調試好的臨時充電裝置接入。拆除被更換的充電電源，安裝新高頻開關電源（于脫線狀態），給上交流電源，檢查各整定值。退出臨時充電裝置，新安裝的高頻開關電源上線運行，檢查運行良好。拆除臨時充電裝置。d)驗收時，應提交下列資料和文件：投運前各項參數測試報告、設備產品合格證書、圖紙、設備使用說明。5.5.3高頻開關電源充電模塊的更換a) 準備好與原運行設備型號完全相同的模塊。b)試驗驗收高頻開關電源模塊滿足現場設備運行條件。c)退出被更換的高頻開關電源模塊。d)安裝新高頻開關電源模塊（于脫線狀態），給上交流電源，設定浮充、均充電壓值域，細調浮充、均充電壓值，保證均流不平衡度小于5%，電壓一致性良好。e)新安裝的高頻開關電源模塊上線運行，檢查均流不平衡度小于5%，電壓一致性良好。f)驗收時，應提交下列資料和文件：投運前各項參數測試報告。5.5.4直流屏的更換a)準備工作開工前有關人員應到現場進行勘察，制定施工方案，報主管部門批準。根據施工方案和現場具體情況制定三措計劃、施工計劃(步驟)報總工程師、主管部門批準后實施。開工前施工班組應準備好合格的工器具、儀表、儀器和合格的輔助材料。開工前全體施工人員應認真閱讀直流屏使用說明書、圖紙和技術資料，以及本三措計劃，做到施工人員人人心中有數；對直流屏進行外觀檢查，根據圖紙進行屏內查線，檢查設備與圖紙是否完全相符，緊固屏內所有螺絲，并應做好記錄；b)引接施工過渡直流電源：施工期采用從蓄電池組上直接引線于臨時電源配置屏，經此屏向各控制、信號以及各級配電裝置(合閘回路)直接供電，可托空被更換的直流屏，以便拆除。測量控制母線電壓是否為220V，如不滿足要求，調節浮充電壓值，使控母電壓保持在220V，全組電壓為n（2.152.2）v。從l#蓄電池的“+”、103#蓄電池的“-”或108#蓄電池的“-”通過熔斷器，分別引出控制正負極電源、合閘正負極電源接至主控制室臨時電源配置屏上。將操作、控制電源、合閘電源分別合環運行。拆除直流屏I段主控控制、信號、各合閘回路電纜并進行絕緣包扎標記，從屏后電纜溝中拉出接至臨時電源配置屏上指定開關、熔斷器位置，測量各電纜電壓的正負極性、數值正確無誤，給上各開關熔斷器，臨時電源配置屏主控控制、信號、各合閘回路與直流屏II段主控控制、信號、各合閘回路分別合環運行。c)拆除直流屏斷開屏上各路開關，取下各路熔斷器。拆除各控制、信號、合閘回路電纜。拆除之前應標記好各路電纜用途名稱，每路連接線的正、負極性。拆除時專人監護，拆下后用絕緣性能良好的黑膠布包扎好，放置屏下面的電纜層。此系帶電作業，處處都要小心謹慎。拆除盤頂小母線和相應的連接電纜。標明電纜用途、名稱、連接的正負極性，并做好記錄。用絕緣性能良好的黑膠布包扎好后，放妥。拆除屏體。e)新直流屏安裝將新直流屏安裝到確定的位置上。屏的安裝工藝應符合電氣設備安裝規范的技術要求，橫平豎直，排列整齊對屏內裝置、元件、回路進行檢查，各開關應操作靈活，接觸可靠放置屏下的各電纜，接至各路電纜出線相應的出線接線處。投上蓄電池組熔斷器，直流屏帶電。核對各路電源出線極性與屏內相符后，合上各路開關。原直流屏II段主控控制、信號、各合閘回路與臨時電源配置屏主控控制、信號、各合閘回路分別合環運行。拆除臨時電源配置屏主控控制、信號、各合閘回路電纜并進行絕緣包扎標記，從屏后電纜溝中穿入接至新直流屏上指定開關、熔斷器位置，測量各電纜電壓的正負極性、數值正確無誤，給上各開關熔斷器。新直流屏I、II段各主控控制、信號、各合閘回路分別合環運行。試驗閃光裝置的正確性，檢查、整定絕緣監察裝置、電壓監察裝置定值。將浮充電裝置電纜接人新直流屏中的相應開關上，確認電壓的正負極性正確。拆除施工期間過渡電源。全面檢查新直流屏各項功能，測試各項參數，巡視蓄電池組。投入新直流屏試運行，結束工作票，寫出竣工報告，報請主管部門組織三級驗收后，直流屏投入正式運行。注意，本方案在施工期間，運行中的直流系統無電壓監察、絕緣監察以及閃光裝置。用直流電壓表測量直流系統正負極的對地電壓，以檢查直流系統電壓及絕緣狀況。施工期間值班人員應加強巡視，密切監視各斷路器的運行狀況。6、檢修前的準備6.1資料及分析準備6.1.1了解障礙及缺陷發生過程、狀態，查閱運行記錄。6.1.2查閱相關技術資料及日常測試記錄。6.1.3分析障礙及缺陷發生過程，確定發生障礙及缺陷的現場位置。6.1.4制定處理障礙及缺陷計劃，準備相關的工器具及儀表、儀器。6.2施工現場要求6.2.1根據制定的工作施工計劃作業。6.2.2注意與帶電設備保持足夠的安全距離。6.2.3施工人員精神飽滿，清楚計劃。6.2.4“工完、料盡、場地凈潔”。6.3人員準備及專業分工配合6.3.1檢修工作前，應組織足夠的人力，其中包括通知制造廠來人指導檢修和協作單位來人協助檢修。同時對參加工作人員合理分工，明確職責權限。6.3.2組織學習該檢修工作的相關規范、規則、使用說明書、技術資料及作業指導書。6.3.3若檢修工作牽連著其它專業的配合作業事項，必須事先通告其專業明確職責、任務及配合作業事項，組織學習該檢修工作的相關規范、規則及作業指導書。6.4編制三措風電場直流系統電源的可靠性，直接關系到電力系統的安全運行。按有關規定，電力系統中的電氣設備不允許在無保護的情況下投入運行。因此運行中的直流電源不能中斷。帶電更換風電場直流系統的蓄電池組、充電模塊、直流屏，責任重大，安全風險高，必須制定三措計劃。a)組織措施。b)技術措施。c)安全措施。d)事故預想及危險控制點。6.5檢修試驗工器具準備a)列試驗工器具清單。b)核實清單中試驗工器具合格。c)參與作業人員防護用具合格齊全。7、檢修作業程序7.1檢修試驗前檢查7.1.1相關人員進行現場勘察，查閱相關技術資料及日常測試記錄。7.1.2根據現場情況，制定施工方案。7.1.3根據施工方案和現場具體情況制定三措計劃、施工步驟。7.1.4報經主管部門批準。7.2設備檢查、更換、處理及記錄7.2.1核實作業任務及地點，現場安措確切。7.2.2按照工藝流程圖，規范化操作施工，保質保量。7.2.3注意與帶電設備保持足夠的安全距離。7.2.4施工中，如發現異常情況應立即停止工作，待查明原因后，方可再進行工作。7.2.5及時作好各種記錄，（如：數據、遺留問題等），工作完畢后及時向主管部門匯報。7.3試驗及驗收7.3.1閥控蓄電池組容量試驗：閥控蓄電池組的恒流限壓充電電流及恒流放電電流均為I10，額定電壓為2V的蓄電池，放電終止電壓為1.8V；額定電壓為6V的組合式電池，放電終止電壓為5.25V；額定電壓為12V的組合式電池，放電終止電壓為10.5V；只要其中一個單體蓄電池放到了終止電壓，應停止放電。在三次充放電循環之內，若達不到額定容量值的100%（運行中蓄電池應為80%），此組蓄電池為不合格。閥控蓄電池在運行中電壓偏差值及放電終止電壓的標準：單位：V閥控密封鉛酸蓄電池標 稱 電 壓2612運行中的電壓偏差值0.050.150.3開路電壓最大最小電壓差值0.030.040.06放電終止電壓值1.805.25（1.803）10.50（1.806）7.3.2充電裝置穩流精度范圍：高頻開關充電裝置，穩流精度應不大于（0.5%-1%）；7.3.4充電裝置穩壓精度范圍：高頻開關充電裝置，穩壓精度應不大于（0.1%-0.5%）；7.3.5充電裝置紋波系數范圍：高頻開關充電裝置，紋波系數應不大于（0.2%-0.5%）。7.