1、.直流系統培訓一、直流系統的構成在發電廠和變電所中， 為控制系統、信號系統、繼電保護、自動裝置 、 UPS、事故照明 以及某些執行機構供電的電源系統，既可采用直流電源系統，也可采用交流電源系統。目前，在廠所中使用最多、最廣泛的是蓄電池組構成的直流電源系統。直流系統通常由蓄電池、充電整流設備、直流屏、控制保護設備以及直流網絡等直流設備構成。二、對直流系統的基本要求由蓄電池組構成的直流系統，具有很高的可靠性，這是因為整個蓄電池組故障造成停止供電的可能性很小。因為蓄電池組的故障，總是首先在個別電池中發生，而且故障發展過程緩慢，容易被及時發現和消除，不易波及整個蓄電池組。要保證蓄電池直流系統能可靠地、

2、不間斷地供電，蓄電池的正確使用和系統的合理設計是個關鍵。因此，在設計、安裝和運行方面，都必須遵守一些基本要求。（ 1）在設計上，系統設計要簡單可靠， 同時要滿足運行靈活性的要求。（ 2）對蓄電池、充電器、直流屏等設備，要選用可靠性高、性能良好、制造精良、符合制造標準、經過主管部門鑒定且最好有運行經驗的產品。（ 3）設備的安裝環境條件，一定要符合設備的要求，.特別是蓄電池的環境條件是否符合安全運行的要求尤為重要。（ 4）對新蓄電池，要嚴格按現行規范和蓄電池的技術要求進行安裝及充放電工作。（ 5）運行中的蓄電池組， 要按規程定期檢查、 正確充放電，及時消除一切不正常現象， 認真進行維護。三、直流系

3、統接線（ 1）直流系統額定電壓 ：220V和 110V，當采用弱電控制信號時，一般采用 48V。（ 2）直流系統 電源配置 ：直流系統中的主要電源是蓄電池組，其次是充電和浮充電設備。 合理地配置蓄電池及充電浮充電設備有利于提高直流系統供電可靠性。變電站蓄電池正常情況下以浮充電方式運行， 直流負荷實際上由浮充電設備供電，蓄電池處于浮充電狀態。（ 3）直流系統基本接線方式要求：安全可靠、接線簡單、供電范圍明確、操作方便。基本接線方式有：單母線、 單母線分段 和雙母線三種。單母線接線方式 ：接線簡單、清晰，但可靠性與靈活性較差。.單母線分段接線方式（有四種方式） ：單套蓄電池單套充電機、單套蓄電池雙

4、套充電裝置、雙套蓄電池雙套充電裝置、雙套蓄電池三套充電裝置。. 每回路只需一組母線開關，設備少，接線簡單、清晰，直流屏內布線方便；能方便地形成兩個互不聯系的直流系統，任一段母線故障或需要檢修都不影響供電，可靠性高。目前鶴山各變電站均采用雙蓄雙充的單母線分段接線方式。雙母線接線方式 ：接線復雜，每回路設有兩組母線開關（或一組切換開關），可任意接到一組母線上，母線開關用量大；但可靠性高，可在不間斷對負荷供電的情況下，查找直流系統接地。一般應用于大型發電廠。（ 4）直流饋線網絡：兩種供電方式：環形供電和輻射供電。.環形供電網絡設計原則： 正常時應開環運行，當其一分支回路故障時，不影響整個網絡的正常運

5、行。 一般從直流主屏引出兩回線， 分別接到配電裝置或其他供電對象網絡的兩端， 經空開接入其中兩個間隔或屏柜，然后再分別將供電對象網絡以手握手的方式并聯起來， 并在適當的地方用空開分段。環形供電網絡主要優點是節省電纜 ，但是其操作切換較為復雜、 尋找接地故障點也較為困難。輻射供電網絡 ，是以電源點，即直流屏上直流母線為中心，直接向各用電負荷供電的一種供電方式。 （其可靠性較高，但材料耗用較大）.四、直流系統接線舉例（以龍口站、杰洲站、古勞站、彩虹站為例）五、蓄電池（1）蓄電池的分類：固定型防酸式鉛酸蓄電池 （容量大、壽命長、易浮充電，可在長時間小電流放電下或大電流瞬時放電下使用， 性能可靠。由于

6、其使用時有酸霧排出和少量析氫， 且有水分損耗， 所以必須要有專用的具有通風條件的蓄電池室， 不可與成套直流電源柜一起安裝， 維護工作量較大。）閥控式密封鉛酸蓄電池 （具有良好的鉛酸蓄電池性能， 維護工作量少，且由于沒有酸霧和氫氣排出， 可以與成套直流電源柜一起安裝。但各制造廠制造出來的產品質量有差別，所以要謹慎選擇）隔鎳堿性蓄電池 （電池內阻低、可靠、牢固、溫度特性好、運行維護方便、壽命長，可以具有良好的高倍率放電性能，適合于經常直流負荷較小但沖擊負荷較大的變電站使用）（ 2）蓄電池組充放電方式蓄電池的充電：初充電、浮充電、均衡（補充）充電和核對性充電。初充電 是蓄電池使用壽命長短的關鍵 （不

7、能中途斷電， 因為中途斷電會導致極板內部的活性物質不能充分發揮作用， 既影響蓄電池容量，也影響蓄電池的壽命。補救措施：增加充電率。 ）浮充電 就是蓄電池和其他直流電源 （如充電裝置）并聯供電。又分定值浮充（半浮充）和連續浮充（全浮充）兩種方式。電力系統中均采用全浮充方式。（蓄電池在運行中，應嚴格防止發生過充電和欠.充電現象）均衡（補充）充電：蓄電池運行一段時間后發現單個電池電壓不均衡時或事故放電后而進行的充電。 均衡充電一般定期進行， 對于浮充電運行的蓄電池通常一季度進行一次。 如遇下列情況之一， 則應及時均衡充電： 過量放電使電池端電壓低于規定的放電終止電壓、 放電后未及時進行充電、長期充電

8、不足、用小電流長期深度放電、極板呈現不正常狀態或有輕微硫化現象、放電電量超過允許值。核對性充電： 核對性充放電也叫定期充放電，主要是對浮充電運行的蓄電池進行一次較大量的充放電反應，用于檢查蓄電池的容量，發現落后的蓄電池并及時維護處理，以保證蓄電池的正常運行。一般根據蓄電池的容量先用10h 放電率電流進行放電 , 嚴禁用小電流進行放電，當蓄電池電壓降至1.8 1.9V 時，或放電容量達到額定值的50%60%時，即進行充電，充電時電流先以10h 率電流進行。蓄電池的放電： 正常放電（包括充電循環制的放電和浮充電方式的事故放電）、蓄電池容量放電試驗、浮充蓄電池的深放電。新安裝或大修后的蓄電池，在投入

9、運行前通常也要進行深放電。（ 3）對蓄電池組的一般技術要求蓄電池在正常浮充電方式下， 直流母線電壓應為直流系統額定電壓的 105%。其他運行方式下，直流母線電壓不應超出直流用電設備所允許的電壓波動范圍。 即：控制負荷系統的直流母線電壓應在直流系統額定電壓的 85%110%的范圍內；動力負荷系統的直流母線電壓應在直流系統額定電壓的 87.5%112.5%的范圍內。單體蓄電池的浮充電壓、 均衡充電電壓及放電末期電壓的選擇.規定如下：閥控式密封鉛酸蓄電池的浮充電壓宜取 2.25 2.28V ，均衡充電電壓范圍為 2.33 2.40V，放電末期電壓宜取 1.80V。（ 4）蓄電池組的運行維護蓄電池組在

10、運行中均以浮充方式運行，浮充電壓值一般控制在（ 2.23 2.27 ）V*n（n 為電池個數），浮充電流值一般控制在 （ 13）mA/Ah（Ah 為電池安時數）蓄電池組在正常運行中主要監視端電壓值、每只單體電池電壓值、電池室溫度、浮充電流大小。變電站若具有兩組蓄電池，可定期先后進行全核對性放電。用1.0I 10 恒流放電，當電池組端電壓下降到1.8V*n 時，停止放電，隔 12h 后，再用 1.0I 10 進行恒流充電恒壓充電浮充電， 反復放充 23 次，電池存在的問題能查出，容量也能得到恢復。六、充電裝置充電整流器（充電裝置）的主要技術參數包括額定電壓、電壓調整范圍、額定電流、穩流精度、穩壓

11、精度、紋波系數。額定電壓直流系統的額定電壓一般有 220、110、48V等。充電整流器的額定工況電壓通常為系統額定電壓的 105%，即為 230、115、50V。電壓調整范圍充電整流器輸出電壓調節范圍應滿足蓄電池組放電末期最低電壓和充電末期最高電壓的要求。 其數值與蓄電池組的電池個數和電池的種類及其充放電特性有關。.不同工況下要求整流器的輸出電壓值運行工況浮充均充初充放電末要求電壓234248292194（ 220V、 107 （每只 2.17V ）（每只 2.30V ）（每只 2.70V ）（每只 1.80V ）108 只）要求電壓11712414697（ 110V、 5354只）額定電流充

12、電裝置額定電流應滿足蓄電池初充電、 事故放電后的補充充電和核對性放電后充電的充電電流三個條件的要求， 并選擇三者中較大的電流值。一般為 0.1C10（C10 為蓄電池額定容量）。穩流精度1= I M I Z （ 1 為穩流精度， I M 為輸出電流波動極限值，I ZI Z 為輸出電流整定值）穩壓精度uU M U Z ( u 為穩壓精度， U M 為輸出電壓波動極限值，U ZU Z 為輸出電壓整定值 )紋波系數U fU g（ 為紋波系數 ，U f 為直流電壓中的脈動峰值， U g2U p為直流電壓中的脈動谷值，U p 為直流電壓平均值）充電裝置的工作原理電力系統中的充電裝置多半采用硅整流裝置、晶

13、閘管整流裝置以及高頻開關電源型 整流裝置。.對充電裝置的一般要求 整流裝置的輸出電壓、電流的調節范圍應滿足蓄電池組在充電、浮充電、均衡充電等運行狀態下的要求。 整流器應具有定電流恒電壓的性能，能以自動浮充電、自動均衡充電、手動充電三種運行方式。 紋波系數：紋波系數是充電和浮充電裝置的一個主要參數。對浮充電裝置尤為重要。紋波系數大，意味著直流系統中的交流分量大，容易引起靜態保護的不正確動作，也容易造成蓄電池的脈動充放電，影響蓄電池的壽命。按繼電保護規程要求，在充電、浮充電裝置不與蓄電池并聯時，紋波系數不大于 5%，直流系統設計規程要求不大于 2%。 對穩壓精度的要求：要求充電、浮充電裝置具有較高

14、的穩壓精度，才能保證蓄電池的正常運行。提出穩壓精度的要求，一方面是由于交流電源有可能出現 10%的電影變化， 另一方面是蓄電池本身對充電、浮充電電壓的變化范圍的要求。 整流器內應有限流功能，使其外特性曲線的斜率較大，在與蓄電池組并聯，負荷中出現沖擊電流時，大部分電流應由蓄電池組承當，以防止整流器出現過電流而跳閘。此外，整流器還應設有短路保護、過電壓保護和故障信號。 整流器的交流輸入宜為三相制， 額定電壓為 380V10%，額定頻率為 50Hz。七、直流系統檢測與信號裝置直流系統的在線監察裝置至少要裝設兩種：一是檢測直流系統絕.緣水平的絕緣監察裝置，二是監視直流母線電壓的電壓監察裝置。絕緣監察裝置直流系統的絕緣水平是否滿足要求，將直接影響到廠（所）的安全運行。當發電廠或變電站的直流系統絕緣降低造成接地時，將可能引起嚴重的后果。絕緣監察裝置在直流系統發生接地或絕緣水平低于規定值時應可靠動作，并發出聲光信號，并應能測出正、負母線對地的電壓值和絕緣電阻值。直流系統的電壓監察直流母線電壓應保持在 85%110%范圍內，電壓過高，將使負荷設備（如保護裝置、 測控裝置、安自裝置等）長時間承受過高電壓，影響其壽命，電壓過低，將使控制元件（如斷路器的機構）動作不正常。故對變電站的直流系統母線電壓應經常監察， 除了設指示性電壓表外，還應裝設電壓過低、過高的信號裝置。測量