電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及應(yīng)用電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及應(yīng)用直流系統(tǒng)1直流電源系統(tǒng)概述2常見接線方式3蓄電池1充電機(jī)2直流監(jiān)控系統(tǒng)3直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備3直流系統(tǒng)異常分析與處理1直流電源系統(tǒng)概述直流電源系統(tǒng)概述01

1、變電站為什么要采用直流系統(tǒng)，與交流系統(tǒng)相比有哪些優(yōu)勢？1.直流繼電器由于無電磁振動(dòng)、沒有交流阻抗，損耗小，可小型化，便于集成。2.如用交流電源，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障，電壓會(huì)因短路而降低，使二次控制電壓也降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因電壓低而使斷路器跳不開！直流電源系統(tǒng)概述012、直流電源系統(tǒng)的作用1.直流系統(tǒng)是給信號及遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備、保護(hù)及自動(dòng)裝置、事故照明、斷路器（開關(guān)）分合閘操作提供直流電源的電源設(shè)備。直流系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的電源，在外部交流電中斷的情況下，由蓄電池組繼續(xù)提供直流電源，保障系統(tǒng)設(shè)備正常運(yùn)行。2.直流系統(tǒng)的用電負(fù)荷極為重要，對供電的可靠性要求很高，直流系統(tǒng)的可靠性是保障變電站安全運(yùn)行的決定性條件之一。3.在系統(tǒng)發(fā)生故障，站用電中斷的情況下，如果直流電源系統(tǒng)不能可靠地為工作設(shè)備提供直流工作電源，將會(huì)產(chǎn)生不可估計(jì)的損失。直流電源系統(tǒng)概述013、直流電源系統(tǒng)的組成直流系統(tǒng)包括：交流輸入、充電裝置、蓄電池組、監(jiān)控系統(tǒng)（包括監(jiān)控裝置、絕緣監(jiān)測裝置等）、放電裝置（可選）、母線調(diào)壓裝置（可選）、饋線屏等單元組成。蓄電池組饋線屏監(jiān)控系統(tǒng)直流系統(tǒng)充電裝置直流電源示意圖

直流電源系統(tǒng)概述014、直流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖及常用術(shù)語蓄電池組用電氣方式連接起來的兩個(gè)或多個(gè)單體蓄電池。蓄電池能將所獲得的電能以化學(xué)能的形式貯存并將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N電化學(xué)裝置。充電模塊將交流電整流成直流電的一種換流設(shè)備，其主要功能是實(shí)現(xiàn)正常負(fù)荷供電及蓄電池的均/浮充功能。監(jiān)控模塊直流系統(tǒng)的充電模塊統(tǒng)一受控于一臺(tái)中央控制系統(tǒng)，系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的“四遙”功能，這樣的系統(tǒng)稱為監(jiān)控模塊?？刂颇妇€直流電源屏內(nèi)供保護(hù)及自動(dòng)控制裝置、控制信號回路等的直流母線。合閘母線與控制母線的區(qū)別是什么？合閘母線直流電源屏內(nèi)供斷路器操作機(jī)構(gòu)等動(dòng)力負(fù)荷的直流母線

控制母線提供持續(xù)的，較小負(fù)荷的直流電源；而合閘母線提供瞬時(shí)較大的電源，平時(shí)無負(fù)荷電流。在合閘時(shí)電流較大，會(huì)造成母線電壓的短時(shí)下降。控母電壓一般為220V，合母電壓稍高一些，一般為240V。直流饋線直流饋線屏至直流小母線和直流分電屏的直流電源電纜。直流電源系統(tǒng)概述01常用術(shù)語:是指直流系統(tǒng)中受電設(shè)備的直流額定電壓。有48V、110V、220V三個(gè)電壓等級。1.直流標(biāo)稱電壓是指供電設(shè)備的直流額定電壓，一般指母線電壓。50V、115V、230V三個(gè)電壓等級。2.直流額定電壓直流電源系統(tǒng)概述01是指供充電裝置輸出的直流額定電流。5A、10A、15A、20A、30A、40A、50A、80A、100A、160A、200A、250A、315A、400A。3.直流額定電流充電裝置用不同的方式對蓄電池進(jìn)行充電。4.充電直流電源系統(tǒng)概述01充電電流在充電電壓范圍內(nèi)維持在恒定值的充電。5.恒流充電在充電裝置的直流輸出端始終并接著蓄電池和負(fù)載，以恒壓充電方式工作。正常運(yùn)行時(shí)，充電裝置在承擔(dān)經(jīng)常負(fù)荷的同時(shí)向蓄電池補(bǔ)充充電，以補(bǔ)充蓄電池的自放電，使蓄電池以滿容量的狀態(tài)處于備用。6.浮充電直流電源系統(tǒng)概述01充電電壓維持在恒定值的充電。7.恒壓充電采用限制電流，電壓維持在恒定值的充電。8.限流恒壓充電為補(bǔ)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(fù)到規(guī)定的范圍內(nèi)而進(jìn)行的充電，稱為均衡充電。蓄電池事故放電后進(jìn)行的補(bǔ)充充電，也稱為均衡充電。9.均衡充電直流電源系統(tǒng)概述01lO小時(shí)率額定容量。單位：Ah。10.蓄電池容量C10在正常運(yùn)行中的蓄電池組，為了檢驗(yàn)其實(shí)際容量，以規(guī)定的放電電流進(jìn)行恒流放電，只要有單節(jié)電池達(dá)到了規(guī)定的放電終止電壓，即停止放電，然后根據(jù)放電電流和放電時(shí)間，計(jì)算出蓄電池組的實(shí)際容量，稱為核對性放電。11.核對性放電直流電源系統(tǒng)概述011O小時(shí)率放電電流，即C10/10A12.放電電流I10是指蓄電池在不同放電時(shí)間內(nèi)及不同放電率放電條件下允許的最低放電電壓。13.蓄電池終止電壓直流電源系統(tǒng)概述015、直流系統(tǒng)的劃分48V系統(tǒng)110V系統(tǒng)220V系統(tǒng)110V主要用于保護(hù)、自動(dòng)裝置、信號、斷路器的分合閘控制等110V直流系統(tǒng)要求絕緣水平較低。110V系統(tǒng)直流網(wǎng)絡(luò)較小，接地幾率相對220V的直流網(wǎng)絡(luò)要小。110V蓄電池個(gè)數(shù)少，占地面積小，安裝和維護(hù)工作簡單。220V電源系統(tǒng)不接地系統(tǒng)。所帶設(shè)備多，負(fù)荷功率較大，供電距離較長，如采用110V電壓時(shí)，電纜截面較大，投資增加。220V直流電源對變電站的事故照明比較有利，接線簡單。因照明電壓一般采用220V，如使用110V直流系統(tǒng)時(shí)，需要采用逆變裝置或其它辦法來解決事故照明的供電問題，較為復(fù)雜。48V系統(tǒng)主要用于通信、遠(yuǎn)動(dòng)裝置及保護(hù)通道接口裝置及載波機(jī)等48V系統(tǒng)正極接地系統(tǒng)，主要是為了防止電極的腐蝕。2常見接線方式常見接線方式02直流系統(tǒng)常用接線包括：直流電源系統(tǒng)接線直流饋線接線直流系統(tǒng)電源接線應(yīng)根據(jù)電力工程的規(guī)模和電源系統(tǒng)的容量確定。按照各類容量的發(fā)電廠和各種電壓等級的變電所的要求，直流系統(tǒng)主要有以下幾種接線方式。1、直流電源系統(tǒng)常用接線方式常見接線方式02一組充電機(jī)一組蓄電池單母線接線01二組充電機(jī)一組蓄電池單母分段接線02二組充電機(jī)二組蓄電池雙母接線03三組充電機(jī)二組蓄電池雙母接線04直流電源系統(tǒng)常見接線方式特點(diǎn):接線簡單、清晰、可靠。一套充電機(jī)接至直流母線上，所以蓄電池浮充電、均衡充電以及核對性放電都必須通過直流母線進(jìn)行，當(dāng)蓄電池要求定期進(jìn)行核對性充放電或均衡充電而充電電壓較高，無法滿足直流負(fù)荷要求時(shí)，不能采用這種接線。適用范圍:適用于110kV以下小型變（配）電所和小容量發(fā)電廠，以及大容量發(fā)電廠中某些輔助車間。對電壓波動(dòng)范圍要求不嚴(yán)格的直流負(fù)荷，不要求進(jìn)行核對性充放電和均衡充電電壓較低，能滿足直流負(fù)荷要求的閥控型密封鉛酸蓄電池組。常見接線方式02一組充電機(jī)一組蓄電池單母線接線01二組充電機(jī)一組蓄電池單母分段接線02二組充電機(jī)二組蓄電池雙母接線03三組充電機(jī)二組蓄電池雙母接線04直流電源系統(tǒng)常見接線方式特點(diǎn):蓄電池經(jīng)分段開關(guān)接至兩端母線，二套充電機(jī)分別接至兩段母線。分段開關(guān)設(shè)保護(hù)元件，限制故障范圍，提高安全可靠性。具有一組蓄電池的固有特點(diǎn)，使直流母線電壓高于負(fù)荷允許范圍的運(yùn)行方式受到限制。適用范圍：適用于110kV以下小型變（配）電所和小容量發(fā)電廠，以及大容量發(fā)電廠中某些輔助車間。對電壓波動(dòng)范圍要求不嚴(yán)格的直流負(fù)荷。不要求進(jìn)行核對性充放電和均衡充電電壓較低的蓄電池，如閥控型密封鉛酸蓄電池組常見接線方式02一組充電機(jī)一組蓄電池單母線接線01二組充電機(jī)一組蓄電池單母分段接線02二組充電機(jī)二組蓄電池雙母接線03三組充電機(jī)二組蓄電池雙母接線04直流電源系統(tǒng)常見接線方式特點(diǎn):整個(gè)系統(tǒng)由二套單電源配置和單母線接線組成，兩段母線間設(shè)分段隔離開關(guān)，正常兩套電源各自獨(dú)立運(yùn)行，安全可靠性高。與一組電池配置不同，充電裝置采用浮充、均充以及核對性充放電的雙向接線，運(yùn)行靈活性高。充電模塊按N+1（或N+2）冗余配置。適用范圍：適用于500kV以下大、中型變電所和大、中型容量發(fā)電廠。負(fù)荷對直流母線電壓的要求和對運(yùn)行方式的要求不受限制。常見接線方式02一組充電機(jī)一組蓄電池單母線接線01二組充電機(jī)一組蓄電池單母分段接線02二組充電機(jī)二組蓄電池雙母接線03三組充電機(jī)二組蓄電池雙母接線04直流電源系統(tǒng)常見接線方式特點(diǎn):備用充電機(jī)采用均充、浮充兼?zhèn)涞慕泳€，運(yùn)行方式靈活，可靠性高。充電機(jī)容量按照一組蓄電池均充電和兩段母線經(jīng)常負(fù)荷加一組蓄電池浮充電兩種情況計(jì)算，取二者的大值，三套充電機(jī)容量相同。正常運(yùn)行時(shí)充電裝置與蓄電池在母線并聯(lián)運(yùn)行，直流母線電源切換時(shí)不停電，（2組蓄電池不允許長時(shí)間并聯(lián)運(yùn)行)，提高了直流母線供電的可靠性適用范圍:適用于500kV大型變電所和大容量發(fā)電廠。適用于對直流母線電壓有任何要求的負(fù)荷和任何類型的蓄電池，可以滿足蓄電池各種工況運(yùn)行的需要。華中電網(wǎng)生〔2006〕283號規(guī)定：500kV變電站直流系統(tǒng)應(yīng)充分考慮設(shè)備檢修時(shí)的冗余，應(yīng)滿足兩組蓄電池、兩臺(tái)高頻開關(guān)電源或三臺(tái)相控充電裝置的配置要求，每組蓄電池和充電裝置應(yīng)分別接于一段直流母線上，第三臺(tái)充電裝置（如果有備用充電裝置）可在兩段母線之間切換，任一工作充電裝置退出運(yùn)行時(shí)，手動(dòng)投入第三臺(tái)充電裝置。500kV電壓等級新建變電站二臺(tái)或三臺(tái)充電裝置按同容量配置，蓄電池事故放電時(shí)間應(yīng)不少于2小時(shí)。

常見接線方式021.直流系統(tǒng)中的主要電源是蓄電池組，其次是充電和浮充電設(shè)備。220～500kV變電所蓄電池正常情況下以浮充電方式運(yùn)行。直流負(fù)荷實(shí)際上由浮充電設(shè)備供電，蓄電池處于浮充電狀態(tài)。2.當(dāng)有兩組蓄電池時(shí)，每段直流母線接一組蓄電池和一套浮充電設(shè)備。兩套浮充電設(shè)備應(yīng)接在不同的交流電源回路。補(bǔ)充說明：常見接線方式023.110kV以下變電所一般采用單母線接線，220～500kV變電所常用的直流母線接線方式有單母線分段和雙母線兩種。4.330kV及以上電壓等級變電站應(yīng)采用三臺(tái)充電裝置，兩組蓄電池組的供電方式。5.重要的220kV變電站應(yīng)采用三臺(tái)充電裝置，兩組蓄電池組的供電方式。常見接線方式02直流系統(tǒng)饋電網(wǎng)絡(luò)有兩種供電方式：環(huán)形供電輻射形供電2、常見饋線接線方式常見接線方式02在大型直流網(wǎng)絡(luò)中，環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)操作切換較復(fù)雜、尋找接地故障點(diǎn)也較困難；環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)路徑較長，電纜壓降也較大，因此，變電站直流系統(tǒng)的饋線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用輻射狀供電方式，不宜采用環(huán)狀供電方式。2.1、環(huán)形供電華中電網(wǎng)生〔2006〕283號文件明文規(guī)定：新、擴(kuò)建或改造的變電站直流系統(tǒng)的饋出網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用輻射狀供電方式，不應(yīng)采用環(huán)狀供電方式。在用設(shè)備如采用環(huán)狀供電方式的，應(yīng)盡快改造成輻射狀供電方式。常見接線方式02輻射電源供電網(wǎng)絡(luò)是以直流屏上直流母線為中心，直接向各用電負(fù)荷供電的一種供電方式。2.2、輻射形供電輻射形供電接線示意圖一輻射形供電接線示意圖二常見接線方式02采用輻射電源供電方式的優(yōu)點(diǎn)：減少了干擾源（主要是感應(yīng)耦合和電容耦合）。一個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)由1～2條饋線直接供電，當(dāng)設(shè)備檢修時(shí)或調(diào)試時(shí)，可方便地退出，不致影響其他設(shè)備。當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，便于接地故障點(diǎn)的查找。電纜的長度較短，壓降較小。采用輻射電源供電方式的缺點(diǎn)：饋線數(shù)量增加，電纜總長度增加，可能使直流主屏數(shù)增加，投資較大。常見接線方式02輻射電源供電方式配置的基本原則①下列回路由獨(dú)立的直流回路供電：信號回路單獨(dú)設(shè)置直流供電回路。具有雙重跳閘線圈和雙重化保護(hù)裝置的電氣元件，設(shè)置兩組直流電源時(shí)，由獨(dú)立的回路分別供電給兩套保護(hù)裝置并各自動(dòng)作于一組跳閘線圈。具有幾個(gè)繞組的變壓器，配置N+1（或N+2）回直流回路，分別供電給公共保護(hù)（如差動(dòng)、瓦斯、溫度等）和每個(gè)繞組的控制、操作及其后備保護(hù)。發(fā)電機(jī)或發(fā)電廠-變壓器組，對主保護(hù)、后備保護(hù)、異常運(yùn)行保護(hù)以及勵(lì)磁設(shè)備配置二回或三回直流回路。不同的直流回路應(yīng)接于不同總?cè)蹟嗥鞯闹绷髂妇€段上。②在負(fù)荷較多且分布較集中的地方應(yīng)設(shè)置直流分電屏，由直流分電屏向各個(gè)負(fù)荷分別供電。常見接線方式02補(bǔ)充說明：1.對于直流饋線，220kV及以上變電所考慮到保護(hù)裝置的雙重化及控制回路的雙重化；一是要求保護(hù)電源與控制電源分開，分別由不同的小開關(guān)供電或供不同的小母線；二是要求雙重化的兩組電源由直流系統(tǒng)不同的母線電。2.繼電保護(hù)裝置、信號回路、斷路器控制回路直流電源，應(yīng)分別由專用的直流空氣開關(guān)供電。3.雙配置繼電保護(hù)，兩套保護(hù)裝置、斷路器兩組跳閘線圈應(yīng)分別由專用的直流空氣開關(guān)供電，且接與不同的直流小母線。常見接線方式024.對直流系統(tǒng)的空氣開關(guān)或熔斷器，其容量不但要滿足在最大動(dòng)態(tài)工作電流的2倍，還一定要考慮上下級的配合，上級開關(guān)或熔斷器的容量不能低于下級總的最大動(dòng)態(tài)工作電流的2倍。5.上下級空氣開關(guān)額定電流值，要有3～4級的級差，電源端選上限，網(wǎng)絡(luò)端選下限。6.事故照明宜分為兩個(gè)回路，分別接在兩段母線上。3蓄電池蓄電池03蓄電池是儲(chǔ)存直流電能的一種設(shè)備，它能把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存起來（充電），使用時(shí)再把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽ǚ烹姡?，供給直流負(fù)荷，這種能量的變換過程是可逆的。也就是說，當(dāng)蓄電池已部分放電或完全放電后，兩電極表面形成了新的化合物，這時(shí)用適當(dāng)?shù)姆聪螂娏魍ㄈ胄铍姵?，就可使已形成的新化合物還原成原來的活性物質(zhì)，供下次放電之用。蓄電池作為備用電源在系統(tǒng)中起著極其重要的作用。平時(shí)蓄電池處于浮充電備用狀態(tài)，在交流電失電、事故狀態(tài)、大電流啟動(dòng)等情況下，蓄電池是負(fù)荷的唯一電源供給者，一旦出現(xiàn)問題，供電系統(tǒng)將面臨癱瘓，造成設(shè)備停運(yùn)及其它重大運(yùn)行事故。蓄電池03蓄電池的容量一般分為額定容量和實(shí)際容量兩種。額定容量是指充足電的蓄電池在25℃時(shí)，以10h放電率放出的電能。QN=IN·tN

式中：QN蓄電池的額定容量，Ah；

IN

額定放電電流，即10小時(shí)率的放電電流，A；

tN放電至終止電壓的時(shí)間，一般為10h。實(shí)際容量與極板的面積、電解液的密度、放電電流的大小、充電程度及環(huán)境溫度等有關(guān)。

Q=I·t式中：Q

蓄電池的容量，Ah；

I非10小時(shí)率的放電電流，蓄電池031、蓄電池的運(yùn)行方式蓄電池的正常運(yùn)行方式有兩種：浮充電運(yùn)行方式充電－放電運(yùn)行方式。目前，直流系統(tǒng)常采用浮充電運(yùn)行方式。浮充電運(yùn)行方式就是將充好電的蓄電池組與充電裝置并聯(lián)運(yùn)行，平時(shí)由充電裝置供給正常直流負(fù)荷的同時(shí)，以不大的電流對蓄電池進(jìn)行充電的運(yùn)行方式。充電－放電運(yùn)行方式就是將充好電的蓄電池組接在直流母線上對直流負(fù)荷供電，同時(shí)斷開充電裝置。當(dāng)蓄電池放電到其容量的75％～80％時(shí)，為保證直流供電系統(tǒng)的可靠性，即停止放電，進(jìn)行充電的運(yùn)行方式。蓄電池032、蓄電池的技術(shù)要求事故放電能力蓄電池組按規(guī)定的事故放電電流放電1h后，疊加規(guī)定的沖擊電流，進(jìn)行10次沖擊放電。沖擊放電時(shí)間為500ms，兩次之間間隔時(shí)間為2s，在10次沖擊放電的時(shí)間內(nèi)，直流(動(dòng)力)母線上的電壓不得低于直流標(biāo)稱電壓的90%。負(fù)荷能力設(shè)備在正常浮充電狀態(tài)下運(yùn)行，當(dāng)提供沖擊負(fù)荷時(shí)，要求其直流母線上電壓不得低于直流標(biāo)稱電壓的90%。連續(xù)供電設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)，交流電源突然中斷，直流母線應(yīng)連續(xù)供電，其直流(控制)母線電壓波動(dòng)瞬間的電壓不得低于直流標(biāo)稱電壓的90%。蓄電池033、蓄電池的分類根據(jù)電極或電解液所用物質(zhì)的不同，蓄電池一般分為：鉛酸電池堿性電池鉛酸蓄電池端電壓高，沖擊電流大，適合于斷路器分合閘的沖擊負(fù)荷，但壽命短，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜。堿性蓄電池體積小，壽命長，維護(hù)方便，但事故時(shí)放電電流較小。蓄電池03電力系統(tǒng)斷路器操作頻繁，一般選用沖擊電流較大的鉛酸蓄電池。常用的鉛酸蓄電池主要有：開口式鉛酸蓄電池閥控式鉛酸蓄電池開口式鉛酸蓄電池特點(diǎn)開口式蓄電池應(yīng)用最早。此種電池用鉛板做電極，硫酸溶液作電解質(zhì)。電池存放硫酸溶液的缸體不密封，充放電過程中產(chǎn)生氫氣，伴有酸霧，對環(huán)境污染很大。硫酸溶液中的水份揮發(fā)后還會(huì)造成電解液的比重變化，影響電池容量，縮短電池壽命。所以這種電池需要經(jīng)常測量端電壓與內(nèi)阻，還要測量電解液的比重，必要時(shí)需要補(bǔ)充蒸餾水，維護(hù)工作量較大。蓄電池03閥控式鉛酸蓄電池的特點(diǎn)閥控式鉛酸蓄電池是80年代末期從國外引進(jìn)的一種新型鉛酸蓄電池。電解液有膠體與液體兩種，液體的一般吸附在極板間由超細(xì)玻璃纖維制成的隔膜中，吸附比約為90％。閥控型蓄電池存儲(chǔ)電解液的缸體是密封的，在缸體上裝有一個(gè)安全排氣閥，當(dāng)內(nèi)部氣體壓力超過規(guī)定值時(shí)，閥門自動(dòng)排氣，直到壓力恢復(fù)正常自動(dòng)關(guān)閉。無論電池立放或臥放，電解液都不會(huì)溢出。所以它不需要添加電解液，維護(hù)工作量小。蓄電池03開口式鉛酸蓄電池在使用過程中由于有氫氣和氧氣及酸霧的逸出，將污染環(huán)境并具有危險(xiǎn)性，需專建蓄電池室，因而基礎(chǔ)投資較大；同時(shí)也需要通過加水加酸對電池進(jìn)行維護(hù)，所以維護(hù)工作量很大。閥控式鉛酸蓄電池全密封結(jié)構(gòu)，用一安全閥控制電池內(nèi)氣體壓力，防止水分的損失。利用氧再復(fù)合“水循環(huán)”原理，使電池正極析出的氧氣通過隔膜擴(kuò)散到負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成PbO2，并與H2SO4反應(yīng)，最終生成水，避免了水的散失。采用玻璃纖維或膠體作為隔膜，并吸貯電解液，緊裝配。開口式鉛酸蓄電池與閥控式鉛酸蓄電池的區(qū)別蓄電池034、閥控式鉛酸蓄電池正極柱安全閥匯流排柵板隔板外殼負(fù)極柱蓄電池03蓄電池充電狀態(tài)下化學(xué)反應(yīng)方程式：2bSO4+2H2O——PbO2+2H2SO4+Pb正電極發(fā)生下列反應(yīng)：

PbO2+3H++HSO4-+2e——PbSO4+2H2O負(fù)極板上發(fā)生下列反應(yīng)：

Pb+HSO4--2e——PbSO4+H+閥控式蓄電池放電過程與充電過程相反，放電的總的化學(xué)反應(yīng)式如下：

PbO2+2H2SO4+Pb——2PbSO4+2H2O4.1、閥控式鉛酸蓄電池的工作原理蓄電池03從反應(yīng)式中可以看出，硫酸不僅傳導(dǎo)電流，而且參與電化學(xué)反應(yīng)：放電時(shí)：硫酸不斷減少，生成水，電解液濃度降低；充電時(shí)：不斷生成硫酸，消耗水，電解液濃度增加這也就是為什么可以通過查看蓄電池的電解液密度知道蓄電池的容量的原因。蓄電池03閥控蓄電池的運(yùn)行溫度宜保持在5～30℃，最高不應(yīng)超過35℃。只要溫度每升高10℃，蓄電池的使用壽命就會(huì)減少一半。閥控蓄電池在運(yùn)行中電壓偏差值及放電終止電壓值應(yīng)符合下表規(guī)定：4.2、閥控式鉛酸蓄電池的運(yùn)行維護(hù)閥控密封鉛酸蓄電池

標(biāo)稱電壓（V）2612運(yùn)行中的電壓偏差值±0.05±0.15±0.3開路電壓最大最小電壓差值0.030.040.06放電終止電壓值1.805.40（1.80×3）10.80（1.80×6）華中電網(wǎng)生〔2006〕283號規(guī)定：浮充電運(yùn)行的蓄電池組，應(yīng)嚴(yán)格控制所在蓄電池室環(huán)境溫度不能長期超過30℃。為防止因環(huán)境溫度過高使蓄電池容量嚴(yán)重下降，運(yùn)行壽命縮短，蓄電池室應(yīng)配置防爆空調(diào)。蓄電池03閥控蓄電池組正常應(yīng)以浮充電方式運(yùn)行，浮充電壓值應(yīng)控制為（2.23～2.28）V×N，一般宜控制在2.25V×N（25℃時(shí)）；均衡充電電壓宜控制為（2.30～2.35）V×N。運(yùn)行中的閥控蓄電池組主要監(jiān)視蓄電池組的端電壓值、浮充電流值、每只單體蓄電池的電壓值、運(yùn)行環(huán)境溫度、蓄電池組及直流母線的對地電阻值和絕緣狀態(tài)等。在巡視中應(yīng)檢查蓄電池的單體電壓值，連接片有無松動(dòng)和腐蝕現(xiàn)象，殼體有無滲漏和變形，極柱與安全閥周圍是否有酸霧溢出，絕緣電阻是否下降，蓄電池通風(fēng)散熱是否良好，溫度是否過高等。華中電網(wǎng)生〔2006〕283號規(guī)定：對蓄電池組的浮充電壓，應(yīng)嚴(yán)格按制造廠家規(guī)定的浮充電壓執(zhí)行。如果制造廠家無相關(guān)規(guī)定的，對一般閥控密封鉛酸蓄電池，可控制單只蓄電池的浮充電壓在2.23V至2.25V范圍內(nèi)運(yùn)行。每個(gè)月至少一次對蓄電池組所有的單體浮充端電壓進(jìn)行測量記錄。測量時(shí)，必須使用經(jīng)校驗(yàn)合格的四位半數(shù)字式電壓表。記錄單體電池端電壓數(shù)值必須精確到小數(shù)點(diǎn)后三位。蓄電池03閥控式鉛酸蓄電池在事故放電后或發(fā)現(xiàn)蓄電池的密度、端電壓等不均衡時(shí)，需進(jìn)行補(bǔ)充電。在進(jìn)行蓄電池組全核對性放電試驗(yàn)時(shí)，蓄電池組放電完成后，需對蓄電池組進(jìn)行恒流限壓充電—恒壓充電。4.3、閥控式鉛酸蓄電池的充電蓄電池03補(bǔ)充充電：在蓄電池事故放電后或?yàn)榱藦浹a(bǔ)正常運(yùn)行中因浮充電流調(diào)整不當(dāng)造成的欠充，根據(jù)需要可以進(jìn)行補(bǔ)充充電，使蓄電池組處于滿容量。其程序?yàn)椋汉懔飨迚撼潆姡銐撼潆姡〕潆?。補(bǔ)充充電應(yīng)合理掌握，確在必要時(shí)進(jìn)行，防止頻繁充電影響蓄電池質(zhì)量和壽命。恒流限壓充電：采用I10電流進(jìn)行恒流充電，當(dāng)蓄電池組端電壓上升到（2.3～2.35）V×N限壓值時(shí)，自動(dòng)或手動(dòng)轉(zhuǎn)為恒壓充電。恒壓充電：在（2.3～2.35）V×N的恒壓充電下，I10充電電流逐漸減少，當(dāng)充電電流減少至0.1I10電流時(shí)，充電裝置的倒計(jì)時(shí)開始起動(dòng)，當(dāng)整定的倒計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，充電裝置將自動(dòng)或手動(dòng)轉(zhuǎn)為正常的浮充電方式運(yùn)行。浮充電電壓值宜控制為（2.23～2.28）V×N。蓄電池034.4、閥控式鉛酸蓄電池的放電長期處于限壓限流的浮充電運(yùn)行方式或只限壓不限流的運(yùn)行方式，無法判斷蓄電池的現(xiàn)有容量、內(nèi)部是否失水、干枯。通過核對性放電，可以發(fā)現(xiàn)蓄電池容量缺陷，同時(shí)可以對蓄電池極板進(jìn)行活化。一組閥控蓄電池組的核對性放電全站（廠）僅有一組蓄電池時(shí)，不應(yīng)退出運(yùn)行，也不應(yīng)進(jìn)行全核對性放電，只允許用I10電流放出其額定容量的50℅。在放電過程中，蓄電池組的端電壓不應(yīng)低于2V×N。放電后，應(yīng)立即用I10電流進(jìn)行限壓充電－恒壓充電－浮充電。反復(fù)放充（2～3）次，蓄電池容量可以得到恢復(fù)。若有備用蓄電池組，可進(jìn)行全核對性放電。蓄電池03兩組閥控蓄電池組的核對性放電全站（廠）若具有兩組蓄電池時(shí)，則一組運(yùn)行，另一組退出運(yùn)行進(jìn)行全核對性放電。放電用I10恒流，當(dāng)蓄電池組電壓下降到1.8V×N時(shí)，停止放電。隔（1～2）h后，再用I10電流進(jìn)行恒流限壓充電－恒壓充電－浮充電。反復(fù)放充（2～3）次，蓄電池容量可以得到恢復(fù)。若經(jīng)過三次全核對性放充電，蓄電池組容量均達(dá)不到其額定容量的80%以上，則應(yīng)安排更換。華中電網(wǎng)生〔2006〕283號規(guī)定：新安裝的閥控密封鉛酸蓄電池組，應(yīng)進(jìn)行全核對性放電試驗(yàn)。以后每隔二年進(jìn)行一次核對性放電試驗(yàn)。運(yùn)行了六年以后的蓄電池組，每年做一次核對性放電試驗(yàn)。蓄電池03特別注意：1.備用擱置的閥控蓄電池，每3個(gè)月進(jìn)行一次補(bǔ)充充電。2.閥控蓄電池的浮充電電壓值應(yīng)隨環(huán)境溫度變化而修正，其基準(zhǔn)溫度為25℃，修正值為±1℃時(shí)3mV，即當(dāng)溫度每升高1℃，單體電壓為2V的閥控蓄電池浮充電電壓值應(yīng)降低3mV，反之提高3mV。3.當(dāng)交流電源中斷不能及時(shí)恢復(fù)，使蓄電池組放出容量超過其額定容量的20％及以上時(shí)，在恢復(fù)交流電源供電后，應(yīng)立即手動(dòng)或自動(dòng)按照制造廠規(guī)定的正常充電方法對蓄電池組進(jìn)行補(bǔ)充充電。或按恒流限壓充電—恒壓充電—浮充電方式對蓄電池組進(jìn)行充電。蓄電池03鉛酸蓄電池充放電特性曲線：4充電機(jī)充電機(jī)04充電裝置直流充電電源先后經(jīng)歷了線性調(diào)壓充電電源、相控充電電源、高頻開關(guān)充電電源三個(gè)階段。目前，充電裝置已全部采用高頻開關(guān)充電電源充電裝置。高頻開關(guān)電源有哪些優(yōu)點(diǎn)？1.效率高：由于高頻變壓器工作在高頻狀態(tài)（100kHz）,變壓器、電抗器體積大大地減小，變壓器、電抗器的鐵損及銅損也大大地減小，這種形式的電源效率在80%～94%左右。而相控充電電源只有60%～80%左右充電機(jī)042.穩(wěn)流、穩(wěn)壓精度好，紋波系數(shù)?。焊哳l開關(guān)電源穩(wěn)流、穩(wěn)壓精度≤0.5％，紋波系數(shù)≤0.05％，而相控充電電源穩(wěn)流、穩(wěn)壓精度≤1-2％，紋波系數(shù)≤5％。3.動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，噪音低：高頻開關(guān)電源一般可達(dá)百μs級，而相控充電電源要幾十ms。充電機(jī)041、高頻開關(guān)充電電源原理框圖充電機(jī)041.應(yīng)有充電(恒流、限流恒壓充電)，浮充電及自動(dòng)轉(zhuǎn)換的功能，并具有軟啟動(dòng)特性。2.

交流電源電壓波動(dòng)范圍不超過115%的標(biāo)稱電壓。

220V(單相)波動(dòng)范圍:187V---253V。

380V(三相)波動(dòng)范圍:323V-437V。交流電源頻率變化范圍不超過50×(1士5%)Hz。3.直流輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍應(yīng)為其標(biāo)稱值的90%-130%，也可根據(jù)用戶要求設(shè)置。2、充電裝置的技術(shù)要求充電機(jī)044.效率與功率因數(shù)：充電裝置的效率應(yīng)≥90%（高頻開關(guān)電源）；功率因數(shù)應(yīng)≥0.9（高頻開關(guān)電源）。5.穩(wěn)流性能：在充電狀態(tài)下，當(dāng)交流輸入電壓在額定電壓±15%范圍內(nèi)變化、直流充電電壓在(90%～120%)Un調(diào)整范圍內(nèi)變化時(shí)，直流輸出電流能在額定值的20%～100%范圍內(nèi)任一數(shù)值上保持穩(wěn)定，其穩(wěn)流精度應(yīng)≤±1%（高頻開關(guān)電源）。δI=(Im-Iz)/Iz×100%式中：δI--穩(wěn)流精度；

Im--輸出電流波動(dòng)極限值；

Iz--輸出電流整定值。充電機(jī)046.均流性能：在多個(gè)同型號模塊并機(jī)工作狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，各模塊承受的電流應(yīng)能做到自動(dòng)均分負(fù)荷，當(dāng)各模塊平均輸出電流為50%～100%的額定電流時(shí)，其輸出的直流電流不平衡度應(yīng)≤±5%（高頻開關(guān)電源）。均流不平衡度=(模塊輸出電流極限值-模塊輸出電流平均值)/模塊的額定電流值×100%充電機(jī)047.穩(wěn)壓性能：在浮充電狀態(tài)下，當(dāng)交流輸入電壓在額定電壓±15%范圍內(nèi)變化、直流輸出電流能在額定值的0%～100%范圍內(nèi)時(shí)，直流輸出電壓應(yīng)在(95%～115%)Un范圍內(nèi)任一數(shù)值上保持穩(wěn)定，其穩(wěn)壓精度應(yīng)≤±0.5%δu=(Um-Uz)/Uz×100%式中：δu--穩(wěn)壓精度；

Um--輸出電壓波動(dòng)極限值；

Uz--輸出電壓整定值。充電機(jī)048.限流及限壓特性：充電裝置在恒流充電狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，當(dāng)輸出直流電壓超過限壓整定值時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)限制其輸出電壓的增加；充電裝置在穩(wěn)壓狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，當(dāng)對蓄電池的充電電流超過電池的限流整定值時(shí)，或者當(dāng)輸出直流電流超過充電裝置的總限流整定值時(shí)，應(yīng)能立即進(jìn)入限流狀態(tài)，自動(dòng)限制其輸出電流的增加。充電機(jī)049.波紋系數(shù)：在浮充電狀態(tài)下，交流輸入電壓在超過其額定值的±15%的范圍內(nèi)變化，輸出電流在其額定值的0%～100%范圍內(nèi)變化，輸出電壓在(95%～115%)Un范圍內(nèi)任一數(shù)值上，測得電阻性負(fù)載兩端的紋波系數(shù)應(yīng)≤0.5%。δ=(Uf-Uq)/2Up×100%

式中：δ--紋波系數(shù)；

Uf--直流電壓脈動(dòng)峰值；

Uq--直流電壓脈動(dòng)谷值；

Up--直流電壓平均值。充電機(jī)0410.如采用高頻開關(guān)電源模塊應(yīng)滿足下列要求：N+1配置，并聯(lián)運(yùn)行方式，模塊總數(shù)宜不小于3塊。監(jiān)控單元發(fā)出指令時(shí)，按指令輸出電壓、電流，脫離監(jiān)控單元，可輸出恒定電壓給電池浮充。可帶電拔插更換。充電機(jī)0411.保護(hù)及信號功能：交流輸人過壓、欠壓保護(hù)：當(dāng)交流輸人電壓超過規(guī)定的波動(dòng)范圍時(shí)，整流模塊應(yīng)自動(dòng)進(jìn)行保護(hù)并延時(shí)關(guān)機(jī)，當(dāng)電網(wǎng)電壓正常后，應(yīng)能自動(dòng)恢復(fù)工作。直流輸出過、欠壓保護(hù)：應(yīng)設(shè)置直流輸出過、欠壓保護(hù)，其整定值，可由制造廠根據(jù)用戶要求整定。當(dāng)直流輸出電壓值超過整定值時(shí)，應(yīng)進(jìn)行保護(hù)，故障排除后，應(yīng)能人工恢復(fù)工作。過電流保護(hù)：應(yīng)設(shè)置過電流保護(hù)，其整定值可由制造廠根據(jù)用戶要求整定。當(dāng)直流輸出電流超過整定值時(shí)，應(yīng)進(jìn)行保護(hù)(報(bào)警或關(guān)機(jī))，過流消失，應(yīng)能正常工作。信號功能：應(yīng)能發(fā)交流失電，過壓、欠壓；直流輸出過壓、欠壓，過流；整流模塊故障信號，并應(yīng)具備外引接點(diǎn)輸出或標(biāo)準(zhǔn)通信接口。充電機(jī)0412.

具有運(yùn)行方式自動(dòng)切換功能：當(dāng)蓄電池在事故放電后或經(jīng)過一定運(yùn)行時(shí)間后（如3個(gè)月、6個(gè)月或一年），充電裝置能夠以預(yù)先整定的方式補(bǔ)充電。13.充電特性：充電裝置的充電特性應(yīng)滿足蓄電池的種類和制造廠的規(guī)定。U/ItIU鎘鎳蓄電池的充電特性U/ItIU鉛酸蓄電池的充電特性恒流充電恒壓充電浮充電充電機(jī)04高頻開關(guān)充電裝置的額定電流應(yīng)滿足:浮充電運(yùn)行的要求：Ic=0.01I10+Ijc初充電的要求：Ic=(1～1.25)I10(A)均衡充電的要求：Ic＝(1～1.25)I10+Ijc(A)

I10：蓄電池10小時(shí)放電電流(A)Ijc：直流經(jīng)常負(fù)荷電流(A)3、充電裝置額定電流的選擇充電機(jī)04除滿足上述要求之外，高頻開關(guān)充電裝置還必須有一定備用容量，當(dāng)其中一個(gè)充電模塊故障時(shí)，其余充電模塊仍能滿足均衡充電的要求。高頻開關(guān)電源的充電機(jī)采用模塊N+1的方式進(jìn)行熱備用，即計(jì)算出均充機(jī)額定電流，用該電流除模塊的額定電流得出模塊數(shù)，考慮一只模塊損壞后輸出電流仍然滿足要求，所以實(shí)際配置的模塊數(shù)應(yīng)是計(jì)算出的模塊數(shù)加1，稱為N＋1方式。充電機(jī)04例如：直流電源系統(tǒng)電壓等級為220VDC，蓄電池容量為400Ah，最大經(jīng)常性負(fù)荷為8A，則充電裝置的額定電流怎樣選擇、怎樣配置？解：浮充電電流：Ic=(0.01×40)+8=8.4A。初充電的要求：Ic=1.25×40=50A均衡充電的要求：Ic＝1.25×40+8=58A若選用額定電流為20A的電源模塊3臺(tái)，即可滿足負(fù)荷需求(N=3)。按N+1方式配置：應(yīng)配置4塊20A的電源模塊。充電機(jī)04定期檢查項(xiàng)目：交流輸入電壓；直流輸出電壓；直流輸出電流等各表計(jì)顯示是否正確；運(yùn)行噪聲有無異常；各保護(hù)信號是否正常；絕緣狀態(tài)是否良好等。4.1充電裝置的運(yùn)行監(jiān)視4、充電裝置運(yùn)行及維護(hù)充電機(jī)04交流電源中斷，蓄電池組將不間斷地向直流母線供電，應(yīng)及時(shí)調(diào)整控制母線電壓，確?？刂颇妇€電壓值的穩(wěn)定。當(dāng)蓄電池組放出容量超過其額定容量的20％及以上時(shí)，恢復(fù)交流電源供電后，應(yīng)立即手動(dòng)啟動(dòng)或自動(dòng)啟動(dòng)充電裝置，按照制造廠規(guī)定的正常充電方法對蓄電池組進(jìn)行補(bǔ)充充電?；虬春懔飨迚撼潆姟銐撼潆姟〕潆姺绞綄π铍姵亟M進(jìn)行充電。充電機(jī)04維護(hù)人員應(yīng)定期對充電裝置進(jìn)行檢查和維護(hù)工作，并應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定項(xiàng)目進(jìn)行定期檢測。應(yīng)定期對充電裝置輸出電壓和電流精度、整定參數(shù)、指示儀表進(jìn)行校對。宜定期進(jìn)行穩(wěn)壓、穩(wěn)流、紋波系數(shù)和高頻開關(guān)電源型充電裝置的均流不平衡度等參數(shù)測試。4.2充電裝置的維護(hù)檢測5直流監(jiān)控系統(tǒng)直流監(jiān)控系統(tǒng)05直流電源監(jiān)控系統(tǒng)是電力控制電源的核心控制部分，相當(dāng)于整個(gè)直流系統(tǒng)的“大腦”，是直流電源控制、監(jiān)視及管理的總稱。直流監(jiān)控系統(tǒng)主要包括：微機(jī)監(jiān)控裝置絕緣監(jiān)測裝置直流監(jiān)控系統(tǒng)051、微機(jī)監(jiān)控裝置1.1微機(jī)監(jiān)控裝置的技術(shù)要求：控制程序：監(jiān)控裝置應(yīng)具有充電、長期運(yùn)行、交流中斷的控制程序。微機(jī)監(jiān)控裝置能自動(dòng)進(jìn)行恒流限壓充電－恒壓充電－浮充電－進(jìn)入正常充電運(yùn)行狀態(tài)。根據(jù)整定時(shí)間，微機(jī)監(jiān)控裝置將自動(dòng)地對蓄電池組進(jìn)行均衡充電。直流監(jiān)控系統(tǒng)05顯示及報(bào)警功能：監(jiān)控裝置應(yīng)能顯示控制母線電壓、動(dòng)力母線電壓、充電電壓、蓄電池組電壓、充電浮充電裝置輸出電流等參數(shù)。監(jiān)控裝置應(yīng)能對其參數(shù)進(jìn)行設(shè)定、修改。若發(fā)現(xiàn)下列狀態(tài)：交流電壓異常、充電浮充電裝置故障、母線電壓異常、蓄電池電壓異常、母線接地等，應(yīng)能發(fā)出相應(yīng)信號及聲光報(bào)警。監(jiān)控裝置能自我診斷內(nèi)部的電路故障和不正常的運(yùn)行狀態(tài)，并能發(fā)出聲光報(bào)警。直流監(jiān)控系統(tǒng)05三遙功能：監(jiān)控裝置內(nèi)應(yīng)設(shè)有通信接口，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的遙信、遙測及遙控。其主要功能要求見下表：遙測交流輸入電壓、直流母線電壓、負(fù)載總電流、蓄電池電壓、電池充放電電流等參數(shù)。遙信充電裝置故障、交流電壓異常、控制母線過/欠壓、直流接地、直流空氣斷路器脫扣、電池組熔斷器熔斷、絕緣監(jiān)察和其他裝置故障等信號遙控直流電源裝置的開啟、關(guān)停控制。充電裝置的均、浮充轉(zhuǎn)換控制。直流監(jiān)控系統(tǒng)052、絕緣監(jiān)測裝置隨著技術(shù)的發(fā)展，目前的微機(jī)型絕緣監(jiān)察裝置已具有監(jiān)測功能，并不等同于傳統(tǒng)的絕緣監(jiān)察裝置，但考慮到管理和稱謂習(xí)慣，仍稱其為：“絕緣監(jiān)察裝置”。2.1絕緣監(jiān)測裝置的技術(shù)要求：絕緣監(jiān)測要求：當(dāng)設(shè)備直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障(正接地、負(fù)接地或正負(fù)同時(shí)接地)其絕緣水平下降到低于規(guī)定值時(shí)，應(yīng)滿足以下要求：設(shè)備的絕緣監(jiān)察應(yīng)可靠動(dòng)作；能直讀接地的極性；設(shè)備應(yīng)發(fā)出燈光信號并具有遠(yuǎn)方信號觸點(diǎn)以便引接屏(柜)的端子。直流監(jiān)控系統(tǒng)05電壓監(jiān)測要求：設(shè)備內(nèi)的過壓繼電器電壓返回系數(shù)應(yīng)不小于0.95，欠壓繼電器電壓返回系數(shù)應(yīng)不大于1.05。當(dāng)直流母線電壓高于或低于規(guī)定值時(shí)應(yīng)滿足以下要求：設(shè)備的電壓監(jiān)察應(yīng)可靠動(dòng)作。設(shè)備應(yīng)發(fā)出燈光信號，并具有遠(yuǎn)方信號觸點(diǎn)以便引接屏(柜)的端子。設(shè)備的電壓監(jiān)察裝置應(yīng)配有儀表并具有直讀功能。故障報(bào)警要求：當(dāng)交流電源失壓(包括斷相)、充電裝置故障、絕緣監(jiān)察裝置故障或蓄電池組等熔斷器熔斷時(shí)，設(shè)備應(yīng)能可靠發(fā)出報(bào)警信號。直流監(jiān)控系統(tǒng)052.2絕緣監(jiān)測裝置的分類絕緣監(jiān)測功能分為：母線絕緣監(jiān)測饋線絕緣監(jiān)測絕緣監(jiān)測裝置在監(jiān)測過程中，先進(jìn)行母線進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題后再進(jìn)行饋線監(jiān)測直流監(jiān)控系統(tǒng)05母線絕緣監(jiān)測工作原理有兩種：過電壓繼電器和欠電壓繼電器監(jiān)測；電橋原理監(jiān)測；過電壓繼電器和欠電壓繼電器監(jiān)測：就是在直流母線上接過電壓和欠電壓繼電器，當(dāng)直流系統(tǒng)接地或絕緣下降時(shí)，接過電壓和欠電壓繼電器動(dòng)作告警。2.3母線絕緣監(jiān)測工作原理直流監(jiān)控系統(tǒng)05電橋原理:即絕緣監(jiān)測裝置中的Ｔ型網(wǎng)絡(luò)和直流系統(tǒng)正、負(fù)極絕緣電阻構(gòu)成電橋。當(dāng)直流系統(tǒng)接地或絕緣下降時(shí)，電橋平衡破壞，發(fā)出告警信號。電橋監(jiān)測原理又可分為:平衡電橋檢測法；不平衡電橋檢測法；直流監(jiān)控系統(tǒng)05平衡電橋檢測法示意圖優(yōu)點(diǎn)：①平衡電橋法屬于靜態(tài)測量，即測量正負(fù)母線對地的靜態(tài)直流電壓，母線對地電容的大小不影響測量精度；②由于不受接地電容的影響，檢測速度快。缺點(diǎn)：①雙端接地時(shí)，測量誤差較大；②不能檢測平衡接地。直流監(jiān)控系統(tǒng)05優(yōu)點(diǎn)：任何接地方式均能準(zhǔn)確檢測。缺點(diǎn)：①在測量過程中，需要正負(fù)母線分別對地投電阻，因此母線對地電壓是變化的。為了獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果，每次投入電阻后需要延時(shí)，待母線對地電壓穩(wěn)定后，再測量，因此檢測速度慢；②受母線對地電容的影響。不平衡電橋檢測法

直流監(jiān)控系統(tǒng)05饋線絕緣監(jiān)測工作原理分為：交流法支路監(jiān)測直流法支路監(jiān)測交流法支路監(jiān)測較早的絕緣監(jiān)測儀對于饋線支路的電阻檢測，基本上都采用了小信號注入法，即當(dāng)母線檢測接地異常時(shí)，將一個(gè)約5～10V，10～20Hz的低頻信號注入母線，交流無源TA通過鎖相技術(shù)等方式，便可檢測到不平衡電流即漏電流，然后再通過數(shù)據(jù)線將檢測信號送至主機(jī)做相應(yīng)處理。2.4饋線絕緣監(jiān)測工作原理直流監(jiān)控系統(tǒng)05優(yōu)點(diǎn)：TA結(jié)構(gòu)簡單、成本較低。缺點(diǎn)：①由于向直流母線注入交流信號，容易引起設(shè)備誤動(dòng)或干擾設(shè)備；②檢測精度受接地電容影響；③不能識別母線接地極性；④雙端接地時(shí)，測量值為Rx‖Ry。交流法支路監(jiān)測示意圖直流監(jiān)控系統(tǒng)05直流法支路監(jiān)測當(dāng)某一回路的正極或負(fù)極發(fā)生接地時(shí)，接地極對地的電阻電流增加，該回路正、負(fù)極流經(jīng)電流互感器部分的電流方向仍相反，但數(shù)值卻有差異。智能型互感器二次側(cè)也反映了這一差值，經(jīng)放大處理后，通過總線輸入微處理機(jī)，通過微機(jī)處理后，能顯示接地回路號或名稱及對應(yīng)接地極電阻值。2.5支線絕緣監(jiān)測工作原理直流監(jiān)控系統(tǒng)05優(yōu)點(diǎn)：無需向母線注入交流信號；受接地電容的影響?。荒茏R別接地母線的極性；能測量雙端接地。響應(yīng)速度較快。缺點(diǎn)：成本高于交流TA；對絕緣電阻緩慢下降的情況不能反映。環(huán)境溫度和工作電壓的波動(dòng)影響測量精度。直流法支路監(jiān)測示意圖直流監(jiān)控系統(tǒng)053、絕緣監(jiān)測裝置的技術(shù)要求1.直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障或絕緣電阻低于整定值時(shí)，直流絕緣檢測裝置應(yīng)可靠動(dòng)作。220V直流系統(tǒng)絕緣電阻整定值為25kΩ，110V直流系統(tǒng)絕緣電阻整定值為7kΩ。2.裝置應(yīng)能測量出直流系統(tǒng)一極或二極絕緣下降和絕緣電阻數(shù)值，當(dāng)?shù)陀谡ㄖ禃r(shí)應(yīng)能發(fā)出報(bào)警信號。3.檢測直流系統(tǒng)支路絕緣的絕緣監(jiān)測裝置應(yīng)具有以下功能:在線巡檢直流支路絕緣狀況。顯示并記錄接地支路編號、極性、絕緣電阻值(測量誤差不大于整定值的10%)及發(fā)生時(shí)間。直流監(jiān)控系統(tǒng)053、絕緣監(jiān)測裝置的技術(shù)要求顯示并記錄接地支路編號、極性、絕緣電阻值(測量誤差不大于整定值的10%)及發(fā)生時(shí)間。具備直流母線的電壓監(jiān)察功能，顯示并記錄母線電壓數(shù)值(測量誤差不大于整定值的0.5%)，具有母線電壓越限報(bào)警功能。具有直流系統(tǒng)絕緣電阻、母線電壓越限定值的設(shè)定功能。具有報(bào)延時(shí)、信號解除功能和延時(shí)斷開支路功能(選擇項(xiàng))。檢測饋線支路數(shù)應(yīng)大于32路，采用傳感器，應(yīng)減少支路電容影響，安裝方便。滿足與電源監(jiān)控裝置或上位機(jī)的通信要求，具有標(biāo)準(zhǔn)的通信接口和通信規(guī)約，具有無源輸出觸點(diǎn)。6直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06直流電源其它配套設(shè)備主要包括:交流進(jìn)線單元；雷擊保護(hù)模塊；降壓裝置；蓄電池巡檢儀；數(shù)字電壓電流表計(jì)；放電裝置等。直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備061、交流進(jìn)線單元交流進(jìn)線單元指對直流屏內(nèi)交流進(jìn)線進(jìn)行檢測、自投或自復(fù)的電氣/機(jī)械連鎖裝置。直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06交流輸入電源應(yīng)滿足下列要求:頻率變化范圍不超過±2%。正常為50Hz交流輸入電壓波動(dòng)范圍不超過-10%～+15%。

單相：AC220V。三相：AC380V。交流輸入電壓不對稱度不超過5%。交流輸入電壓應(yīng)為正弦波，非正弦含量不超過額定值的10%。直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06交流進(jìn)線單元的技術(shù)要求要求:每個(gè)成套充電裝置應(yīng)有兩路交流輸入，互為備用，當(dāng)運(yùn)行的交流輸入失去時(shí)能自動(dòng)切換到備用交流輸入供電。對于額定交流輸入為220V的充電裝置，應(yīng)檢測相電壓；對于額定交流輸入為380V的充電裝置，則應(yīng)監(jiān)視各線電壓。其表計(jì)的精度應(yīng)不低于1.5級。應(yīng)裝設(shè)有防止過電壓的保護(hù)裝置。直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備062、防雷保護(hù)電路雷擊分為直擊雷和感應(yīng)雷兩種，線路直接遭雷擊時(shí)，電纜中流過很大電流，同時(shí)引起數(shù)千伏的過電壓直接加到線路裝置和電源設(shè)備上，持續(xù)時(shí)間達(dá)若干微秒，直接危害用電設(shè)備。感應(yīng)雷通過雷云之間或雷云對地的放電，在附近的電纜或用電設(shè)備上產(chǎn)生感應(yīng)過電壓，危害用電設(shè)備的安全。因此，必須要在交流配電單元入口加裝防雷器。直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06直流電源系統(tǒng)一般都設(shè)有兩級防雷，一級防雷設(shè)在交流配電單元入口，二級防雷設(shè)在充電模塊內(nèi)，可以有效地將雷電引入大地，將雷電的危害降至最小。交流配電單元入口的防雷裝置一般采用并接雷擊浪涌吸收器，其具有防雷和抑制電網(wǎng)瞬間過壓雙重功能。直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06在使用108只蓄電池（220V系統(tǒng)）或54只蓄電池（110V系統(tǒng)）的直流系統(tǒng)中，為了兼顧蓄電池充電電壓的變化與控制母線輸出電壓的恒定，一般在充電機(jī)出口設(shè)置合閘電壓小母線，蓄電池就接在該母線上，斷路器合閘儲(chǔ)能電源一般從該母線上引出，所以稱為合閘小母線。合閘母線接在蓄電池端口，母線電壓將隨著蓄電池充電方式的不同而變化。3、降壓裝置直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，充電機(jī)對蓄電池的均/浮充電壓（合閘母線電壓）通常會(huì)高于控制母線允許的波動(dòng)電壓范圍。由于所有的保護(hù)裝置與控制回路均接于控制母線，這就要求控制母線的電壓保持相對的穩(wěn)定，因此需要采用在合閘母線與控制母線之間安裝降壓穩(wěn)壓裝置，使控制母線電壓滿足保護(hù)裝置與控制回路的運(yùn)行要求。對于104只蓄電池（220V系統(tǒng)）或52只蓄電池（110V系統(tǒng)）來說，蓄電池的浮充電壓波動(dòng)范圍在控制母線允許的波動(dòng)電壓范圍之內(nèi)，就沒有必要加裝降壓穩(wěn)壓裝置。常用的降壓穩(wěn)壓裝置有：硅鏈降壓；斬波穩(wěn)壓；高頻開關(guān)模塊直供控制母線穩(wěn)壓。直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06使用硅鏈降壓最為簡單、可靠，它通過在合閘母線與控制母線間串聯(lián)硅二極管組來起到降壓作用的，串連二極管（硅堆）的多少可以通過自動(dòng)或手動(dòng)方式調(diào)整，改變控制母線的電壓，所以也能起到一定的穩(wěn)壓作用。3.1、硅鏈降壓直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06硅鏈降壓裝置原理框圖直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06特點(diǎn)：硅鏈一般由5級或7級硅組（利用串聯(lián)二極管構(gòu)成硅組）組成，降壓范圍一般為0～45V。在選擇硅鏈的容量時(shí)，其調(diào)節(jié)電壓要能滿足控制母線運(yùn)行需要，其電流要能承受最大負(fù)荷電流的需要，包括短時(shí)沖擊性負(fù)載。缺點(diǎn)：因?yàn)楣桄溄祲河幸欢ǚ?，其調(diào)壓不能做到很細(xì)；不同負(fù)荷電流在硅鏈上的壓降有變化，當(dāng)負(fù)載電流突然變化時(shí)，控制母線的電壓波動(dòng)范圍較大。直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06為提高控制母線的電壓的穩(wěn)定性，可以采用斬波穩(wěn)壓器進(jìn)行穩(wěn)壓，其接線如下圖。3.2、斬波穩(wěn)壓器直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06斬波穩(wěn)壓是應(yīng)用高頻斬波原理來調(diào)節(jié)、穩(wěn)定輸出電壓的，其穩(wěn)壓精度可以達(dá)到0.5%。但是，斬波穩(wěn)壓器有額定輸出電流的限制，其容量一般按正常負(fù)荷電流來配置，過載能力差，當(dāng)負(fù)載電流超過其額定電流時(shí)，其內(nèi)部保護(hù)動(dòng)作，輸出電壓會(huì)迅速下降，所以，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)常常配置硅鏈作為備用。由于硅鏈的降壓值調(diào)整幅度比斬波穩(wěn)壓器略大，所以，在正常運(yùn)行時(shí)，硅鏈無電流通過，當(dāng)負(fù)載電流增大超過斬波穩(wěn)壓器或斬波穩(wěn)壓器故障使控制母線下降時(shí)，硅鏈作為備用通道供給控制母線電源。直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06提高控制母線電壓穩(wěn)定性的另外一個(gè)方案是：將一只或數(shù)只高頻開關(guān)電源模塊直供控制母線。由于高頻開關(guān)電源有很好的穩(wěn)壓性能，所以能保證控制母線電壓穩(wěn)定，其作用原理類同與斬波穩(wěn)壓器，由于有容量限制，一般也要用硅鏈作為備用。3.3、高頻開關(guān)模塊直供控制母線1.在動(dòng)力母線（或蓄電池輸出）與控制母線間設(shè)有母線調(diào)壓裝置的系統(tǒng)，應(yīng)采用防止母線調(diào)壓裝置開路造成控制母線失壓的有效措施。2.母線調(diào)壓裝置的標(biāo)稱電壓不小于系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的15％。3.4、調(diào)壓裝置的技術(shù)要求直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06蓄電池作為備用電源在系統(tǒng)中起著極其重要的作用。平時(shí)蓄電池處于浮充電備用狀態(tài)，由交流電源經(jīng)整流設(shè)備變換成直流向負(fù)荷供電，而在交流電失電或其它事故狀態(tài)下，蓄電池是負(fù)荷的唯一能源供給者，一旦出現(xiàn)問題，供電系統(tǒng)將面臨癱瘓，造成設(shè)備停運(yùn)及其它重大運(yùn)行事故。4、放電裝置直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06但由于蓄電池本身的質(zhì)量原因，如材料、結(jié)構(gòu)、工藝的缺陷及使用不當(dāng)?shù)葐栴}導(dǎo)致一些蓄電池早期失效的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。為了檢驗(yàn)蓄電池組的可備用時(shí)間及實(shí)際容量，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，根據(jù)2005年頒發(fā)的《國家電網(wǎng)公司輸變電設(shè)備技術(shù)管理規(guī)范直流電源系統(tǒng)設(shè)備檢修規(guī)范》的規(guī)定：“新安裝的閥控式密封鉛酸蓄電池（以下簡稱閥控蓄電池）在驗(yàn)收時(shí)應(yīng)進(jìn)行核對性充放電。以后每隔（2～3）年進(jìn)行一次，運(yùn)行6年后應(yīng)每年進(jìn)行一次。”直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06核對式放電一般分為：在線式放電；離線式放電；在線式放電指蓄電池已經(jīng)投入運(yùn)行，不能從系統(tǒng)中脫離出來做核對性放電，按照常規(guī)在線放電的30%～50%額定容量放電，放電終止電壓不低于直流系統(tǒng)正常運(yùn)行所要求的最低運(yùn)行電壓值，放電電流為放電儀電流與蓄電池提供母線負(fù)載電流之和，然后，根據(jù)蓄電池放電電壓/電流與容量的關(guān)系曲線（曲線由蓄電池廠家提供），推算出蓄電池組的剩余容量。直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06離線式放電：指蓄電池組沒有投入運(yùn)行，如新設(shè)備安裝中，或者可以從直流系統(tǒng)中脫離出來，按照常規(guī)可做核對性放電試驗(yàn)即放出80%～100%額定容量，放電電流、放電終止電壓以及放電時(shí)間按照規(guī)程要求執(zhí)行：即：按照10小時(shí)率容量計(jì)算法，電流取0.1C10，時(shí)間10小時(shí)。直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06放電方式一般包括：電阻放電方式；逆變放電方式；傳統(tǒng)的電阻放電方式接線麻煩，需要人工調(diào)節(jié)放電電流，控制精度低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，而現(xiàn)在一般采用智能型蓄電池容量測試儀，具有采集速度快、測量精度高、使用簡便的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。逆變放電為脈沖放電，電流紋波很大，對蓄電池造成不良影響，并對電網(wǎng)造成很大污染。直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06放電裝置采用閉環(huán)負(fù)反饋控制，整個(gè)控制以放電裝置內(nèi)采樣器檢測電流作判據(jù)，其測量值與比較器的設(shè)定值比較后，通過控制器調(diào)整放電電阻大小來實(shí)現(xiàn)恒流放電。放電裝置工作原理圖直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06離線式放電：指蓄電池組沒有投入運(yùn)行，如新設(shè)備安裝中，或者可以從直流系統(tǒng)中脫離出來，按照常規(guī)可做核對性放電試驗(yàn)即放出80%～100%額定容量，放電電流、放電終止電壓以及放電時(shí)間按照規(guī)程要求執(zhí)行：即：按照10小時(shí)率容量計(jì)算法，電流取0.1C10，時(shí)間10小時(shí)。直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06蓄電池巡檢儀可獨(dú)立測量蓄電池組中單體蓄電池的端電壓、溫度等狀態(tài)量，實(shí)時(shí)監(jiān)視整組蓄電池的運(yùn)行狀況，配合集中監(jiān)控器組成更完善的蓄電池管理單元。蓄電池巡檢模塊由微處理器、電壓采集器和溫度傳感器組成。微處理器通過電壓采集器和溫度傳感器采集單節(jié)蓄電池電壓、環(huán)境溫度，同時(shí)采用串行總線方式，將這些數(shù)據(jù)通過RS232或RS485傳送至直流屏監(jiān)控器，由監(jiān)控器實(shí)時(shí)對所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。5、蓄電池巡檢儀直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備065、蓄電池巡檢儀蓄電池巡檢儀示意圖直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備061.能在蓄電池浮充電工況下，在線監(jiān)測單體(或分組)蓄電池的電壓值，當(dāng)電壓異常并偏離設(shè)定值時(shí)應(yīng)能顯示和報(bào)警。2.能在蓄電池均衡充電工況下，在線監(jiān)測單體〔或分組)蓄電池的電壓值，當(dāng)電壓異常并偏離設(shè)定值時(shí)，應(yīng)能顯示和報(bào)警。3.能在線檢測蓄電池充放電曲線，自動(dòng)檢測蓄電池內(nèi)阻值(選擇項(xiàng)）。4.蓄電池在正常運(yùn)行工況下，能監(jiān)測、記錄并顯示蓄電池溫度。5.能檢測蓄電池放電安時(shí)數(shù)(選擇項(xiàng)）。蓄電池巡檢儀技術(shù)要求直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備066.應(yīng)具有巡檢功能。7.滿足與電源監(jiān)控裝置的通信要求，具有標(biāo)準(zhǔn)的通信接口和通信規(guī)約。具有無源輸出觸點(diǎn)。8.低電壓或過電壓報(bào)警電壓值可根據(jù)蓄電池類型、環(huán)境溫度自行設(shè)定。9.蓄電池異常或故障時(shí)，能顯示蓄電池順序號及單個(gè)蓄電池電壓。直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06根據(jù)《電力用直流電源監(jiān)控裝置》的標(biāo)準(zhǔn)，直流系統(tǒng)表計(jì)配置應(yīng)符合下列規(guī)定：1.蓄電池、充電和浮充電裝置的輸出回路應(yīng)裝設(shè)直流電流表。放電試驗(yàn)回路宜有電流表；2.直流主母線、直流分電屏（柜）、蓄電池和充電、浮充電裝置的輸出回路宜裝設(shè)直流電壓表；3.蓄電池回路可裝設(shè)浮充電流表。6、儀器儀表直流系統(tǒng)其它配套設(shè)備06說明：1.當(dāng)采用微機(jī)型監(jiān)控裝置后，上述一些被測量參數(shù)均可在液晶顯示屏上顯示。所以可適當(dāng)簡化一些常規(guī)測量儀表，但母線電壓和蓄電池回路的表計(jì)不宜省略。2.直流電壓表、電流表應(yīng)采用精度不低于1.5級的表計(jì)，如采用數(shù)字顯示表，應(yīng)采用精度不低于0.1級的表計(jì)。7直流系統(tǒng)異常分析與處理直流系統(tǒng)異常分析與處理071、直流接地1.1什么是直流接地？當(dāng)直流系統(tǒng)的正極或負(fù)極與大地之間的絕緣水平降到某一整定值或低于某一規(guī)定值時(shí)，統(tǒng)稱為直流系統(tǒng)接地；當(dāng)正極絕緣水平低于某一規(guī)定值時(shí)稱為正接地；當(dāng)負(fù)極絕緣水平低于某一規(guī)定值時(shí)稱為負(fù)接地。直流系統(tǒng)故障按故障類型可分為：直接接地（金屬接地）。間接接地（非金屬接地）。絕緣降低。直流系統(tǒng)異常分析與處理07規(guī)程規(guī)定各電壓等級絕緣電阻值如下表對220V直流系統(tǒng)來說，兩極對地電壓絕對值差超過40V或絕緣降低到25KΩ以下，應(yīng)視為直流系統(tǒng)接地。系統(tǒng)電壓（V）絕緣電阻整定值（KΩ）220251107241.7絕緣水平整定值直流系統(tǒng)異常分析與處理071.2、直流接地的危害直流系統(tǒng)如果只有一點(diǎn)接地是不會(huì)對直流系統(tǒng)造成直接危害的，但是必須把及時(shí)消除故障，否則如果在直流系統(tǒng)中，再有一點(diǎn)接地就可能造成對整個(gè)電力系統(tǒng)的嚴(yán)重危害。當(dāng)直流