第7章 变配电所的直流系统.ppt

变配电所的直流系统 第七章 2 目录 第一节直流系统概述第二节蓄电池的基本概念第三节蓄电池直流系统第四节硅整流电容储能直流系统第五节直流系统的绝缘监察 3 快速加内容简介 我们在用PowerPoint2003制作演示文稿时 通常都会将后面几个幻灯片的标题集合起来 把它们作为内容简介列在首张或第二张幻灯片中 让文稿看起来更加直观 如果是用复制粘贴来完成这一操作 实在有点麻烦 其实最快速的方法就是先选择多张幻灯片 接着按下Alt Shift S即可 4 直流系统组成 直流操作电源 直流供电网络 直流负荷 5 操作电源 操作电源分类 直流操作电源 交流操作电源 给继电保护装置 自动装置 信号装置 微机监控及综合自动化系统 断路器控制等二次回路供电及事故照明的电源 6 直流操作电源的重要性 直流操作电源对变电站的安全运行起着至关重要的作用 是变电站安全运行的决定性条件之一 直流系统概述 第一节 8 第一节直流系统概述 变电所的直流负荷分类对操作电源的基本要求操作电源的种类 9 1 变电所的直流负荷分类 变电所的直流负荷按其用电特性可分为 经常负荷 在各种运行状态下由直流电源不间断供电的负荷 事故负荷 当变电所失去交流电源全所停电时 由直流电源供电的负荷 冲击负荷 断路器合闸时的短时冲击电流及此时直流母线所承担的其他负荷电流的总和 10 保证供电的可靠性 具有足够的容量 具有良好的供电质量 使用寿命 维护工作量 设备投资 布置面积合理 2 对操作电源的基本要求 11 3 直流操作电源的种类 独立式 非独立式 蓄电池直流电源 电源变换式直流电源 硅整流电容储能直流电源 复式整流直流电源 12 3 1蓄电池直流电源 可重复使用的化学电源 充电 电能 化学能放电 电能 化学能不依赖于交流系统的运行 具有很高的稳定性和可靠性 应用 大中型变电所和对可靠性要求较高的小型变电所 13 3 2电源变换式直流电源 应用 中小型变电所 独立式直流电源 14 3 3硅整流电容储能直流电源 组成 硅整流装置 储能电容器 交流系统正常时 由整流装置供电给直流负荷 同时向电容充电 交流系统故障 甚至全所停电时 电容器放电向重要直流负荷供电 15 3 3硅整流电容储能直流电源 适用 35kV及以下电压等级的小容量变电所 或继电保护较简单的110kV及以下电压等级的终端变电所 16 3 4复式整流直流电源 组成 电压源 电流源 正常情况下 由所用变压器 的输出电压整流后供电 短路情况下 由TA的二次电流通过铁磁谐振稳压器变换为交流电压 再整流输出 返回 蓄电池的基本概念 第二节 18 第二节蓄电池的基本概念 蓄电池分类和工作原理蓄电池的运行方式蓄电池的检查与维护 19 1 蓄电池分类和工作原理 酸性蓄电池 铅酸蓄电池 碱性蓄电池 镉 铁 镍电池 结构 正极板 PbO2 负极板 Pb 硫酸溶液 隔板 蓄电池槽 蓄电池盖等 结构 正极板 氧化镍 负极板 镉 铁 溶液 氢化钾或氢化钠中加入适量的氢化锂 20 21 铅酸蓄电池 蓄电池型号 单体个数 电池的类型和特征 额定容量 Ah 常见的字母含义 G 固定型 F 阀控式 M 密封型 1GFM 300 22 蓄电池结构 23 蓄电池结构 24 蓄电池结构 25 蓄电池 26 铅酸蓄电池 PbO2 2H2SO4 PbPbSO4 2H2O PbSO4 放电 充电 正极板活性物质 电解液 负极板活性物质 正极板生成物 负极板生成物 电解液生成物 氧化铅 稀硫酸 铅 硫酸铅 硫酸铅 水 27 铅酸蓄电池 Pb 2H2SO4 PbO2PbSO4 2H2O PbSO4 放电 充电 实际工作中 可以根据电解液比重的变化 来判断蓄电池的充放电程度 28 镉镍蓄电池 Cd 2Ni OH 3Cd OH 2 2Ni OH 2 29 蓄电池的电气特性 1 电动势 开路电压 工作电压2 容量3 放电特性4 充电特性 C If tf A h 终止电压 铅酸蓄电池 1 95V阀控蓄电池 1 8V镉镍蓄电池 1 0V 充足电时的电压 铅酸蓄电池 2 7V左右镉镍蓄电池 1 6 1 8V 30 充 放电特性曲线 31 2 蓄电池的运行方式 充放电运行方式充好电的蓄电池组接在直流母线上对直流负荷供电 同时断开充电装置 放电结束后给蓄电池充电 32 2 蓄电池的运行方式 浮充电运行方式 正常时 蓄电池组和整流设备并接在直流母线上 整流设备一方面向直流负荷供电 一方面以较小的充电电流向蓄电池浮充电 以补充蓄电池的自放电 当交流系统或整流设备故障时 甚至全所停电 由蓄电池维持向直流负荷的连续供电 保证供电不中断 广泛采用 33 3 蓄电池的检测与维护 不需要每天都维护 需要定期维护蓄电池 主要是做测量记录 34 2V阀控密封铅酸蓄电池测试记录表站名 测试单位 测试人 测试日期 年月日审核人 35 3 蓄电池的检测与维护 1 每个蓄电池的电压应在2 15 2 2V之间 2 壳体密封良好 无渗漏现象 3 壳体完整 无倾斜变形 表面清洁 各部件齐全完好 4 各连接部位接触良好 无松脱腐蚀现象 5 极柱与安全阀应无酸物溢出 6 检查电池巡检测量单元运行灯闪烁 7 无告警信号 36 3 蓄电池的检测与维护 柜体及装置 1 屏 柜应整洁 柜门严密 2 屏头编号 设备标识齐全 清晰 无损坏 37 3 蓄电池的维护与检测 充放电是蓄电池维护管理的重要工作 1 初充电2 恒流充电3 恒压充电4 均衡充电5 恒流限压充电6 浮充电7 恒流放电8 核对性放电 返回 38 小结 1 操作电源的分类2 直流负荷的分类3 对操作电源的基本要求4 蓄电池的种类5 蓄电池的运行与维护 END 蓄电池直流系统 第三节 40 第三节蓄电池直流系统 一 铅酸蓄电池的直流系统一组蓄电池构成的直流系统二组蓄电池构成的直流系统二 镉镍蓄电池的直流系统 蓄电池的直流系统 42 43 图10 4按充电 放电运行方式工作的蓄电池电路图 放电手柄 充电手柄 44 蓄电池组直流电源采用浮充方式运行 不仅可提高工作的可靠性 经济性 还可减少运行维护工作量 因而在发电厂及变电站中广泛应用 图7 4两组蓄电池构成的直流系统 返回 第四节硅整流电容储能直流系统 48 硅整流直流电源 硅整流直流电源的特点 寿命长 投资省 维护简便 占地面积小 非独立式直流电源 适用 中小型变电所 尤其是35kV及以下变电所 提高供电可靠性的措施 采用可靠的交流电源 采用储能电容器和复式整流 采用可靠的交流电源 两路互为备用 一路取自本所的所用变压器 一路取自与本所无直接电气联系的电源 若变电所的主接线在高压侧有断路器时 一台所用变压器接负荷出线侧 另一台所用变压器接在电源进线断路器外侧 Y d11 返回 合闸母线 控制母线 正常运行时 进行浮充储能 在交流系统故障或整流装置故障时 保证对重要负荷的持续供电 1 电压检查2 泄漏电流检查3 容量检查 储能电容器检查装置电路 返回 容量检查的根据是 储能电容器在一定的放电时间后 通过时间继电器放电 仍能使电压继电器动作 表示容量充足 若不能使电压继电器动作 则表示容量不足 54 第五节直流系统的绝缘监察 装设绝缘监察的原因 直流系统发生一点接地时 没有短路电流流过 熔断器不会熔断 仍能继续运行 但是 这种故障必须及早发现并处理 否则可能引起信号回路 控制回路 继电保护和自动装置回路不正确动作 所以在直流系统中必须装设绝缘监察装置 U U 56 绝缘电阻下降的极性测量 若U 0 U 0 表明直流系统正常 若U U m U 0 表明负极绝缘电阻下降 尤其当U U m U 0 表明负极接地 若U U m U 0 表明正极绝缘电阻下降 尤其当U U m U 0 表明正极接地 图7 9 a 信号电路图 绝缘电阻下降的极性测量电路图 SA置于 正对地 位置时 1 2 6 5接通 电压表测量的是正对地电压U SA置于 负对地 位置时 1 4 5 8接通 电压表测量的是负对地电压U SA置于 母线 位置时 1 2 5 8接通 电压表测量的是母线间电压U m 直流系统正常运行时 SA置于 母线 位置 绝缘电阻测量电路 正常时 电桥平衡 欧姆刻度指无穷大 若正极绝缘电阻下降 将SM1置在 I 调节R3使电桥平衡 读R3上的百分数x 再将SM1置在 II 读PV2的欧姆读数R 则 若负极绝缘电阻下降 将SM1置在 II 调节R3使电桥平衡 读R3上的百分数x 再将SM1置在 I 读PV2的欧姆读数R 则 60 绝缘监察装置电路图 直流系统正常运行时 SM置于 母线 位置 R R 又R1 R2 所以电桥平衡 在KRD线圈中只有很小的不平衡电流 因此继电器KRD不会动作 当某一极母线的绝缘电阻下降至低于允许值时 电桥失去平衡