直流系統(tǒng)培訓(xùn)教材一、直流系統(tǒng)設(shè)備概述二期工程主廠房每臺(tái)機(jī)組裝設(shè)三組蓄電池，其中兩組為110V蓄電池組,對(duì)控制、保護(hù)、信號(hào)、自動(dòng)裝置等負(fù)荷供電，另一組為220V蓄電池組,對(duì)事故照明、直流油泵等動(dòng)力負(fù)荷供電。蓄電池選用免維護(hù)閥控式密封鉛酸蓄電池，正常以浮充電方式運(yùn)行。每臺(tái)機(jī)分別裝有一段220V直流配電裝置，一組1800Ah的蓄電池，一套充電裝置。兩臺(tái)機(jī)的220V直流系統(tǒng)之間有聯(lián)絡(luò)線；每臺(tái)機(jī)分別有兩段110V直流配電裝置，每段一組600Ah的蓄電池，每段一套充電裝置，本機(jī)兩段之間有聯(lián)絡(luò)線。3.兩套110V直流系統(tǒng)和一套220V直流系統(tǒng)均采用單母線、兩線制、不接地系統(tǒng)。每套直流系統(tǒng)均設(shè)有相應(yīng)電壓的一組鉛酸蓄電池，兩段110V直流配電裝置，各段一組600Ah的蓄電池，各段一套充電裝置，每臺(tái)機(jī)兩段之間有聯(lián)絡(luò)線。220V直流配電裝置，每臺(tái)機(jī)各一組1800Ah的蓄電池，各一套充電裝置，#3、4機(jī)的220V直流系統(tǒng)之間有聯(lián)絡(luò)線。網(wǎng)控及輸煤直流不再增設(shè)直流系統(tǒng)設(shè)備，原一期直流預(yù)留二期饋線回路，二期只需接入即可。主廠房直流系統(tǒng)工作浮充機(jī)的電源均從相應(yīng)機(jī)組的400V交流保安母線引接，備用充電機(jī)的電源，也從400V交流保安母線引接。4.充電設(shè)備采用高頻開關(guān)電源設(shè)備，每臺(tái)機(jī)組的110V直流系統(tǒng)的兩組蓄電池各配置一臺(tái)充電設(shè)備，充電設(shè)備的充電模塊均采用N+1熱備份方案；每臺(tái)機(jī)組的220V直流系統(tǒng)的充電設(shè)備配置與110V直流系統(tǒng)相同，也采用一組蓄電池配置一臺(tái)充電設(shè)備、充電模塊為N+1熱備份方案。二、直流系統(tǒng)要求：1.保護(hù)特性浮充機(jī)具備：短路保護(hù)，輸出過壓保護(hù)，輸出欠壓告警，輸入過壓保護(hù)，輸入欠壓告警，缺相保護(hù)，過熱保護(hù)功能等。2.絕緣監(jiān)察裝置直流系統(tǒng)（機(jī)組110V控制直流系統(tǒng)、機(jī)組220V動(dòng)力直流系統(tǒng)）主回路的每段直流母線獨(dú)立配置一臺(tái)微機(jī)型絕緣監(jiān)測(cè)儀（可監(jiān)測(cè)支路對(duì)地絕緣電阻，該絕緣監(jiān)測(cè)儀可接入一段直流母線上的所有饋線）；直流分屏每段母線配置一臺(tái)微機(jī)型絕緣監(jiān)測(cè)儀（可監(jiān)測(cè)支路對(duì)地絕緣電阻）；微機(jī)型絕緣監(jiān)測(cè)儀的工作電源為DC110V/DC220V；完成對(duì)直流母線電壓和絕緣電阻的監(jiān)視，當(dāng)母線電壓或絕緣電阻越限時(shí)引至系統(tǒng)監(jiān)控模塊報(bào)警；在線檢測(cè)直流饋線支路的絕緣電阻，并將母線電壓，對(duì)地絕緣電阻及各饋線支路的絕緣電阻值送至系統(tǒng)監(jiān)控模塊進(jìn)行顯示；設(shè)有微機(jī)直流接地監(jiān)測(cè)裝置，引至系統(tǒng)監(jiān)控模塊報(bào)警；當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，能自動(dòng)報(bào)出接地支路和支路接地電阻；系統(tǒng)具有自動(dòng)檢測(cè)接地支路及接地支路電阻值功能，判斷支路接地采用相位比較、幅值比較和最大值比較三種原理綜合判據(jù)，以避免單一相位比較判據(jù)判斷接地時(shí)存在誤報(bào)接地現(xiàn)象；同時(shí)，具有與主機(jī)配套的卡鉗接收器，以便在確定接地支路后，進(jìn)一步定點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)功能。3.蓄電池巡檢儀設(shè)有蓄電池巡檢儀：可在線檢測(cè)蓄電池組內(nèi)有無(wú)電池發(fā)生短路或開路現(xiàn)象，當(dāng)任何一個(gè)電池出現(xiàn)短路或開路時(shí)，報(bào)警觸點(diǎn)引至系統(tǒng)監(jiān)控模塊進(jìn)行告警處理；除有上述功能外，還可在線檢測(cè)單只電池的電壓、電流、溫度，測(cè)量精度小于0.1級(jí)，并可將每只電池的電壓、電流、溫度送至系統(tǒng)監(jiān)控模塊。4.直流事故照明切換箱正常時(shí)事故照明通過交流220V電源供電，當(dāng)交流220V電源失電后，由直流饋線屏通過事故照明切換箱內(nèi)的直流接觸器、輸出回路的直流專用塑殼斷路器供給事故照明直流電源。共3面事故照明切換箱（集控室事故照明切換箱2面，柴油機(jī)房事故照明切換箱1面）。5.直流充電裝置采用高頻開關(guān)電源模塊結(jié)構(gòu)的N+1冗余并聯(lián)方式，模塊為風(fēng)冷型，具有穩(wěn)壓、穩(wěn)流及限流性能，為定電流，恒電壓型充電設(shè)備，有良好的均流性能，在任何工況下，均流不平衡度應(yīng)小于5%。充電裝置設(shè)備的工作方式：補(bǔ)充充電、浮充電、均衡充電、浮充電自動(dòng)轉(zhuǎn)換；具有手動(dòng)與自動(dòng)兩種調(diào)節(jié)方式。手動(dòng)調(diào)節(jié)方式在輸出電壓調(diào)節(jié)范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。在交流失電又恢復(fù)供電后自動(dòng)可使整流設(shè)備自動(dòng)投入工作，并根據(jù)蓄電池狀態(tài)自動(dòng)選擇工作狀態(tài)。6.電池管理：完成電池狀態(tài)檢測(cè)和容量計(jì)算，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行均浮充轉(zhuǎn)換，充電限流。可在線檢測(cè)蓄電池組內(nèi)有無(wú)電池發(fā)生短路或開路現(xiàn)象，當(dāng)有電池出現(xiàn)短路或開路時(shí)報(bào)警，可在線檢測(cè)單只電池的電壓、電流、溫度，并可將每只電池的電壓、電流、溫度值上送至監(jiān)控模塊進(jìn)行顯示處理。浮充機(jī)參數(shù)：設(shè)備名稱規(guī)格和型號(hào)單位數(shù)量生產(chǎn)廠家主廠房220V動(dòng)力用直流系統(tǒng)充電柜面2×2魯能智能充電模塊LNDY240ZF30塊2×9魯能智能總控單元IDC-300B（雙串口）臺(tái)2×1魯能智能避雷器SDZ-20/420只2×1西安神電交流進(jìn)線225A只2×2北京人民電器交流接觸器GMC-220只2×2LG電壓變送器CE-VZ02只2×1深圳圣斯?fàn)栯娏髯兯推鰿E-VZ02只2×1深圳圣斯?fàn)栔绷鲾嗦菲鱃MB800H2428R/400A，短延時(shí)60ms只2×2北京人民電器微機(jī)絕緣檢測(cè)儀IJC100臺(tái)2×1魯能智能蓄電池巡檢儀IDJ100（含巡檢模塊）臺(tái)2×1魯能智能監(jiān)控軟件LNINT-IDC高頻開關(guān)直流電源監(jiān)控軟件V1.0套1魯能智能主廠房110V控制用直流系統(tǒng)充電柜面2×2魯能智能充電模塊LNDY120ZZ40塊2×12魯能智能總控單元IDC-300B（雙串口）臺(tái)2×2魯能智能避雷器SDZ-20/420只2×2西安神電交流進(jìn)線100A只2×4北京人民電器交流接觸器GMC-100只2×4LG電壓變送器CE-VZ02只2×2深圳圣斯?fàn)栯娏髯兯推鰿E-VZ02只2×2深圳圣斯?fàn)栔绷鲾嗦菲鱃MB400H2428R/315A，短延時(shí)60ms只2×4北京人民電器微機(jī)絕緣檢測(cè)儀IJC100臺(tái)2×2魯能智能蓄電池巡檢儀IDJ100（含巡檢模塊）臺(tái)2×2魯能智能微機(jī)絕緣檢測(cè)儀IJC100（雙串口）臺(tái)16×1魯能智能事故照明切換箱面3×1魯能智能蓄電池參數(shù)：序號(hào)項(xiàng)目數(shù)值備注125℃時(shí)蓄電池浮充壽命（年）＞20年2蓄電池氣體復(fù)合效率(%)98%3外殼材料ABS塑料4每月自放電率(%)≤2％5密封工藝環(huán)氧樹脂膠密封6電池開路電壓差（mV）≤20mV7電解液吸附系統(tǒng)方式AGM貧液式吸附8單體電池額定電壓（V）2V9單體電池浮充電電壓（V）2.23～2.27V10單體電池均衡充電電壓（V）2.30～2.35V11蓄電池正常浮充電電流（mA）≤5400(1800AH)≤1800(600AH)12蓄電池均衡充電電流（A）180A(1800AH)/60A(600AH)13蓄電池均衡充電時(shí)間（h）20－2414蓄電池開閥壓力（kPa）10kpa～49kpa15蓄電池閉閥壓力（kPa）1kpa～10kpa1617蓄電池內(nèi)阻(mΩ)蓄電池內(nèi)阻(mΩ)0.116(mΩ)1800AH0.268(mΩ)600AH18蓄電池間連接板電阻（Ω）0.06(mΩ)19名稱閥控密封式鉛酸蓄電池20容量600AH/1800AH21蓄電池組數(shù)4組/2組22蓄電池個(gè)數(shù)（每組）52/103第二節(jié)蓄電池的充電方式蓄電池組的運(yùn)行方式有兩種，一種是充電放電方式、另一種是浮充電運(yùn)行方式，電廠應(yīng)用的都是浮充電運(yùn)行方式。一、充電—放電運(yùn)行方式的特點(diǎn)在蓄電池組的充放電方式運(yùn)行中，對(duì)每個(gè)蓄電池都要進(jìn)行周期性的充電和放電。蓄電池組充足電以后，就與充電裝置斷開，由蓄電池單獨(dú)向經(jīng)常性的直流負(fù)荷供電，并在廠用電事故停電時(shí)向事故照明和直流電動(dòng)機(jī)等供電。為了保證廠用電在任何時(shí)刻故障都不致失去直流電源，就要求蓄電池組在任何時(shí)候都必須留有一定的儲(chǔ)備容量，決不能讓其完全放完電，通常，蓄電池放電到約為60%～70%額定容量時(shí)，即需進(jìn)行充電。按充放電方式運(yùn)行的蓄電池組，必須周期地、頻繁地進(jìn)行充電。通常，在經(jīng)常性負(fù)荷下，每一個(gè)蓄電池隔24小時(shí)就需要充電一次，一般充至額定容量。充電末期，每個(gè)蓄電池的電壓達(dá)到2.7～2.75V，蓄電池組的總電壓（直流系統(tǒng)母線電壓）將超過用電設(shè)備的允許值。同時(shí)頻繁地充電，會(huì)使蓄電池組的運(yùn)行趨于復(fù)雜。二、浮充電方式運(yùn)行的特點(diǎn)蓄電池組浮充電方式運(yùn)行的特點(diǎn)是：充電器經(jīng)常與蓄電池組并列運(yùn)行，充電機(jī)除供給經(jīng)常性直流負(fù)荷外，還以較小的電流---浮充電電流向蓄電池組進(jìn)行浮充電，以補(bǔ)償蓄電池的自放電損耗，使蓄電池經(jīng)常處于完全充足電的狀態(tài)；當(dāng)出現(xiàn)短時(shí)大負(fù)荷時(shí)，例如當(dāng)斷路器合閘、許多斷路器同時(shí)跳閘、直流電動(dòng)機(jī)、直流事故照明等，則主要由蓄電池組以大電流放電來供電的，因硅整流充電器一般只能提供略大于其額定輸出的電流值（由其自身的限流特性決定）。在充電機(jī)的交流電源消失時(shí)，充電機(jī)便停止工作，所有直流負(fù)荷完全由蓄電池組供給。浮充電電流的大小取決于蓄電池的自放電率，浮充電的結(jié)果，應(yīng)剛好補(bǔ)償蓄電池的自放電。如果浮充電的電流過小，則蓄電池的自放電就長(zhǎng)期得不到足夠的補(bǔ)償，將導(dǎo)致極板硫化（極板有效物質(zhì)失效）。相反，如果浮充電的電流過大，蓄電池就會(huì)長(zhǎng)期過充電，引起極板有效物質(zhì)脫落，縮短電池的使用壽命，同時(shí)還多余地消耗電能。為了便于掌握蓄電池的浮充電狀態(tài)，通常以測(cè)量單個(gè)蓄電池的端電壓來判斷。如對(duì)鉛酸蓄電池，若其單個(gè)電壓在2.15～2.2V，則為正常浮充電狀態(tài)；若其單個(gè)的電壓在2.25V及以上，則為過充電；若其單個(gè)的電壓在2.1V以下，則為放電狀態(tài)。因此，實(shí)際中的2.2V就采用恒壓充電，標(biāo)準(zhǔn)蓄電池的浮充電電壓如下：每只鉛酸蓄電池（電解液密度為1.215g/cm3）,其浮充電電壓一般取2.15～2.17V。每只中倍率鎘鎳蓄電池,其浮充電電壓一般取1.42～1.14V。每只高倍率鎘鎳蓄電池,其浮充電電壓一般取1.35～1.39V。按浮充電方式運(yùn)行的蓄電池組，每運(yùn)行一