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1、重庆旗能电铝有限公司直流系统培训,一、直流系统的发展,直流系统的发展： 由80年代的硅整流-相控式电源-高频开关电源高频开关电源设备是现代通信系统中的重要组成部分，其目的是为通信设备提供安全、可靠、高效、稳定、不间断的能源。随着科技水平的进步，对于开关电源设备性能的要求也逐步提高，除必须满足基本的功能外，还要求具备交流配电、自动切换、直流配电、远程智能集中监控、电池自动管理等功能，从而满足网络监控管理的需求。,二、直流系统的作用,直流系统是给信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的 电源设备。直流系统是一个独立的电源，它不受发电机、 厂用电及系统运行方式的
2、影响，并在外部交流电中断的情况下，保证由后备电源蓄电池继续提供直流电源的重要设备。 直流系统的用电负荷极为重要，对供电的可靠性要求很高。直流系统的可靠性是保障变电站安全运行的决定性条件之一。 GZDW-口-口/口/口系统型号中，G代表高频，Z代表直流柜，D代表电力系统用,W代表微机控制，其余四个方框依次代表系统接线方式，系统蓄电池容量，系统额定电压，系统额定电流。,三、直流系统的电压等级,直流系统标称电压 （1）专供控制负荷的直流系统宜采用110V。 （2）专供动力负荷的直流系统宜采用220V。 （3）控制负荷和动力负荷合并供电的直流系统宜采用220V。 （4）当采用弱电控制信号时，一般采用4
3、8V 电源（通讯电源）。,四、直流系统容量选择,根据国家行业标准什么样的电压等级采用多大容量的直流系统 1，对于10KV及以下开闭所，则一般电池容量选择为38Ah100Ah。 2，对于35KV变电站，则一般电池容量选择为65Ah150Ah。 对于110KV及以下开闭所，则一般电池容量选择为100Ah200Ah。 3，对于220KV330KV变电站，则一般电池容量选择为200Ah800Ah。 4，对于500KV变电站，则一般电池容量选择为1000Ah3000Ah。,五、直流系统的基本概念,（1）直流母线：直流电源屏内的正、负极主母线。（2）合闸母线：直流电源屏内供断路器电磁合闸机构等动力负荷的直
4、流母线。（3）直流馈线：直流馈线屏和直流分电屏的直流电源电缆。（4）均衡充电：用于均衡单体电池容量的充电方式，一般充电电压较高，常用作快速恢复电池容量。（5）浮充电：保持电池容量的一种充电方法，一般电压较低，常用来平衡电池自放电导致的容量损失，也可用来恢复电池容量。,五、直流系统的基本概念,（6）正常充电：蓄电池正常的充电过程，即由均充电转到浮充电的过程。（7）定时均充：为了防止电池处于长期浮充电状态可能导致电池单体容量不平衡，而周期性地以较高的电压对电池进行均衡充电。（8）限流均充：以不超过电池充电限流点的恒定电流对电池充电。（9）恒压均充：以恒定的均充电压对电池充电。,六、直流系统的主要术
5、语名词解释：,稳流精度=输出电流波动极限值输出电流整定值/输出电流整定值*100% 稳压精度=输出电压波动极限值输出电压整定值/输出电压整定值*100% 纹波系数=输出电压脉动的峰值输出电压脉动的谷值/输出电压的平均值*100% 均流不平衡度=模块输出电流极限值各模块输出电流平均值/模块额定电流 值*100%,六、直流系统的主要术语名词解释：,N+1热备份：充电/浮充电装置采用多个高频开关电源模块并联，N+1热备份工作。高频开关电源模块数量配置可按如下公式选择（即确定N的数值）。N （最大经常性负荷 + 蓄电池充电电流）/ 模块额定电流。例如：直流电源系统电压等级为220VDC，蓄电池容量为2
6、00Ah，经常性负荷为4A（最大经常性负荷不超过6A）。充电电流(0.1C10200Ah) + 最大经常性负荷(约6A) 26A。若选用T-M22010电源模块3台即可满足负荷需求(N=3)，再加一个备用模块，共4个电源模块并联即可构成所需系统。,七、直流系统的接线方式,1，单电单充2，单电双充，3，双电双充，三充双电 对于直流系统基本接线方式的要求是安全，可靠，并且接线简单，供电范围明确，操作方便。其接线方式分为单母线接线和单母线分段接线方式，按照蓄电池是否带端电池，又可分为无端电池接线和带端电池接线，对于无端电池接线又可分为不带降压装置和带降压装置的接线。,八、直流系统的组成及各部件的作用
7、,组成：高频整流模块 交流配电 直流馈电 监控单元装置 监控模块 电池巡检 绝缘监测 高频整流模块：型号T-M22010Z，T-M22020Z，T-M11010Z等等原理 交流输入-EMI滤波-全桥整流-功率因数控制（PFC）-高频逆变（PWM）-隔离降压变压器-高频整流-输出滤波-直流输出,八、直流系统的组成及各部件的作用,地址设置：二进制：000000，从左至右分别代表，手动/自动、广播地址识别拨码、后面四位为通讯地址设置拨码。每一位拨码向上拨代表二进制数0，向下拨代表二进制数1。四位地址设置拨码中最左边一位为最低位，最后边一位为最高位。硅链控制器一般采用五级调压或七级调压调压。,八、直流
8、系统的组成及各部件的作用,交流监控单元 交流监控单元；测量两路三相交流电压、根据交流电压的状态自动切换两路交流接触器、测量一相交流工作电流、测量两路接触器的工作状态、防雷状态、五路交流空开状态、通过RS485通讯总线与系统监控模块完成数据交换、可设两个通讯地址，并有自定义INP协议及MODBUS-RTU协议可选直流监控单元测量两段母线电压电流、测量两组电池电压电流、测量一路环境温度、测量三个0-5VDC模拟量数据，其系数可设置、通过485通讯总线与系统监控模块完成数据交换。,八、直流系统的组成及各部件的作用,监控模块：进行系统管理，主要为电池管理和后台远程监控；对下级智能设备实施数据采集并加以
9、显示。 T-WJ2绝缘监测仪：实现系统母线和支路的绝缘状况监测，产生告警信号并上报数据到监控模块，在监控模块显示故障详细情况。 T-JG1（30路）T-JG2（60路）电池监测仪：支持单体电池电压监测和告警；对电池端电压，充放电电流，电池房温度及其他参数做实时在线监测。 T-BX1（18路）T-BX2（108路）,九、我公司选择的电池分类,1，国产优质电池A，江苏理士，B，山东圣阳。2，合资电池（技术合资）A，汤浅电池，B，美国理士电池。C，美国海志电池，D，美国普斯顿。3，进口电池（在发货时提供报关单及原产地证明）A，德国阳光电池，B，德国松树牌电池（荷贝克电池），C，英国霍克电池。,十、电
10、池按电压等级分类、放电装置分类,电池按其电压等级分为：12V，6V， 2V特别说明200Ah以上的均采用2V铅酸免维护蓄电池，200Ah及以下的可采用12V电池也可采用2V和6V的电池。蓄电池放电装置分类： 1：纯电阻放电 2：智能放电仪,十一、直流系统的选配件-UPS,从电路主结构分： 1、后备式 早期的后备式UPS在市电供电正常时，市电直接通过交流旁路和转换开关供电于负载，交流旁路相当于一条导线，逆变器不工作，此时供电效率高但质量差。在近年的后备式UPS往往在交流旁路上配置了交流稳压电路和滤波电路加以改善。当市电异常（市电电压、频率超出后备式UPS允许的输入范围或市电中断）时，后备式UPS
11、通过转换开关切换到电池状态，逆变器进入工作状态，此时输出波形为交流正弦波或方波。后备式UPS存在切换时间，一般为4毫秒10毫秒，但对一般的计算机设备的工作不会造成影响。由于后备式UPS工作时输出波形大都为方波，供电质量相对较差，只适用于要求不高的场合，并且功率一般都较小，多在2000瓦以下。但后备式UPS产品有着价格优势，比较便宜，适合于小型办公企业和家庭用户使用。,十一、直流系统的选配件-UPS,2、在线式 在线式UPS电源一般采用双变换模式。当市电正常时，在线式UPS输入交流电压，通过充电电路不断对电池进行充电，同时AC/DC电路将交流电压转换为直流电压，然后通过脉冲宽度调制技术（PWM）
12、由逆变器再将直流电压逆变成交流正弦波电压供给负载，起到无级稳压的作用；而当市电中断时，后备电池开始工作，此时电池的电压通过逆变器变换成交流正弦波或方波供给负载，因此无论是市电供电正常时，还是市电中断由电池逆变供电期间，逆变器始终处于工作状态，这就从根本上消除了来自电网的电压波动和干扰对负载的影响，真正实现了对负载的无干扰、稳压、稳频以及零转换时间。在线式UPS的这种特点，使它比较适合于用外加电池或加装优质发电机的方法，改装成长时间不间断供电系统。在线式UPS输出多为正弦波，电压及频率稳定，所以它多被用在供电质量要求很高的场所。,十二、UPS与逆变器区别,逆变器就是一个电流转换装置，可以将直流电
13、转换为交流电，或把交流电转换为直流电。 UPS是一种不间断供电装置，其原理是蓄电池+逆变器，市电经逆变器转换为直流电，直流电向蓄电池充电，如果市电断电，马上转换为蓄电池经逆变器转换为交流电，可供电器直接使用。,十三、直流系统接地,1、接地原因分析：（1）、设备损坏造成；（2）、气候原因如下雨等，导致室外直流系统绝缘下降，从而导致接地。（3）、因工作人员疏忽造成的接地。（4）、 小动物爬入或小金属零件掉落在元件上造成直流接地故障。,十三、直流系统接地,2、直流接地的危害 直流接地故障中,危害较大的是两点接地,可能造成严重后果。一点接地可能造成保护及自动装置误动或者拒动;而两点接地,除可能造成继电
14、保护、信号、自动装置误动或拒动外,还可能造成直流保险熔断,使保护及自动装置、控制回路失去电源,在复杂保护回路中同极两点接地,还可能将某些继电器短接,不能动作跳闸,致使越级跳闸,造成事故扩大,十三、直流系统接地,3、直流接地查找方法分清接地故障的极性,分析故障发生的原因。若站内二次回路有工作,或有设备检修试验,应立即停止。拉开其工作电源,看信号是否消除。用分网法缩小查找范围,将直流系统分成几个不相联系的部分。不能使保护失去电源,操作电源尽量用蓄电池带。对于不太重要的直流负荷及不能转移的分路,可用“瞬时停电”的方法,检查该分路中所带回路有无接地故障。对于重要的直流负荷,用转移负荷法,检查该分路所带
15、回路有无接地故障。,十四、交直流系统能否共用同一条电缆？,因交直流回路是各自的独立系统，直流回路是绝缘系统，而交流回路则是接地系统。因此，交直流回路不能共用一条电缆。若共用一条电缆，两者之间容易发生短路或发生互相干扰，降低直流回路电阻。,十五、直流为什么比交流可靠？,1、输出电压稳定。2、单个直流屏有二路交流输入（自动切换），加上蓄电池，相当于有三个电源供电。3、假如用交流电源，当系统发生短路故障，电压会因短路而降低，使二次控制电压也降低，严重时会因电压低而使断路器跳不开！,十六、直流系统运行的一般规定：,（1）、每段直流馈线母线要有蓄电池供电。 （2）、充电机不能并列运行。 （3）、正常情况
16、下，母联开关应在断开位置。 （4）、绝缘检查装置、电压检查装置始终在运行状态。 （5）、投入充电机时先从交流再到直流。停电时顺序相反。 （6）、母线并列时首先断开一台充电机，投入母联开关，再断开检修蓄电池。 7）、母线由并列转入分段时首先合上检修蓄电池，断开母联开关，再投入充电机。,十七、事故照明,事故照明装置接有交流和直流两路电源，交流取自站用电，直流取自蓄电池。在正常交流供电的情况下，装置内有一个交流接触器带电吸合，此时直流回路被断开，事故照明回路没有电。当交流失电的时候，该接触器失电返回，其常闭接点闭合，接通直流电源回路，给站内的事故照明灯提供直流电源。事故照明灯是单独直流供电的，和正常照明灯分开，只在交流失电的情况下紧急使用。站用电恢复后，该接触器重新吸合，切断直流照明，恢复交流照明。,
