第四篇 直流及UPS.doc

广州华润热电有限公司电气培训教材第四篇 直流系统及UPS发电厂中都设有操作电源。它可采用交流电源，也可采用直流电源。操作电源的作用主要是在发电厂正常运行时，对断路器的控制回路、信号回路、自动装置等设备供电；在一次回路故障时，给继电保护、信号设备、断路器的控制回路供电，以保证它们能可靠动作；在交流厂用电源中断时，给事故照明、直流油泵及交流不停电电源等负荷供电，以保证事故保安负荷的工作。所以操作电源十分重要，必须充分可靠，具有独立性。目前大多电厂都采用直流操作电源，因为直流电能可通过蓄电池储存，可看成是与发电厂一次电路无关的独立电源；另外可使操作和保护用的电气结构简化。我公司所有的断路器及其控制、信号、保护、自动装置采用110V直流电源,事故照明及直流油泵采用220V直流电源，另外热工、电气的重要交流电源采用交流电源不间断装置供电，即UPS供电。第一章 直流系统第一节 充电装置基本技术参数高频充电机技术要求1电气参数1.1名称 1）主厂房110V高频开关直流电源屏及直流馈线分屏（1台机2套共4套） 2）主厂房220V高频开关直流电源屏（1台机1套共2套） 3）网控110V高频开关直流电源屏（2台机共用2套）1.2型号： GZDW 1.3电气参数交流额定输入电压：380V10%，频率为50Hz2%直流额定输出电压：主厂房110V 变化范围：85%110%。主厂房220V变化范围：87.5%112.5%。网控110V变化范围：85%110%。1.4 充电装置额定直流输出电流：1）主厂房110V：Ic= 300A高频开关电源模块为20 A，模块数量按(N+2(1, N6;2,N7)冗余配置，最大输出电流 340A。2）主厂房220V：Ic= 180A高频开关电源模块为20 A，模块数量按(N+ 2 (1, N6;2,N7)冗余配置，最大输出电流 220 A。3) 网控110V：Ic=180A，高频开关电源模块为 20 A，模块数量按(N+ 2 (1, N6;2,N7)冗余配置，最大输出电流 220 A。1.5浮充电压稳定调节范围：1）主厂房110V及网控110V：110120V；2）主厂房220V：220240V；1.6均衡充电电压稳定调节范围：1）主厂房110V及网控110V：115130V；2）主厂房220V：230260V。1.7 充电电压调节范围：1）主厂房110V及网控110V：99130V；2）主厂房220V：198260V。1.8 直流输出电流调节范围：额定值的0%100%。1.9 稳压精度：输出电压稳压精度：0.5%1.10 稳流精度：稳流精度：1%1.11 波纹系数：0.2%。1.12 均流不平衡度：在多个模块并联工作状态下运行时，各模块承受的电流应能做到自动均分负载，实现均流；在2台及以上模块并联运行时，其输出电流为50%以上额定值时均流不平衡度不大于5%额定电流值；模块输出电流为额定电流10%50%时，均流不平衡度不大于10%。1.13功率因数：功率因数应大于0.9；效率1.14谐波干扰、电磁兼容等指标应满足GB/T17626中有关标准。1.15接线方式：1) 主厂房110V及网控110V直流系统分别为单母线分段接线，两组阀控铅酸蓄电池每组各配一组智能高频开关整流器。设置充电母线，以便断开馈电母线给蓄电池充放电。断开一组充电器前，两组蓄电池允许短时并列，保证每段母线不断电。不允许两段母线长时间并列运行。2) 主厂房220V直流系统为单母线接线，两台机直流母线之间设联络开关，两组阀控铅酸蓄电池每组各配一组智能高频开关整流器。设置充电母线，以便断开馈电母线给蓄电池充放电。断开一组充电器前，两组蓄电池允许短时并列，保证每段母线不断电。不允许两段母线长时间并列运行。2 直流系统设备技术条件2.1 交流电源输入特性为：1) 输入电压： AC380V10%，三相三（或四）线。2) 输入电流： 012.6A(220V/单台模块);06.1A(110V/单台模块)，满负载 3) 输入交流电压频率： 5010%Hz4) 额定短时耐受电流： 20/40kA（直流/交流）5) 5、功率因数： 0.96) 6、效率： 95%2.2输出特性1) 主厂房110V及网控110V直流系统：输出电压具有主充、均充、浮充三种状态。整个电压稳定调节范围：99130V连续无级可调。2) 主厂房220V直流系统：输出电压具有主充、均充、浮充三种状态。整个电压稳定调节范围：198260V连续无级可调。2.3 保护特性1) 短路保护：具有电流回归式保护功能，故障去除会自动恢复工作。2) 输出过压保护：3) 输出欠压告警：4) 输入过压保护：AC418V5V，可自动恢复，回差电压：AC5V15V。5) 输入欠压告警：AC323V5V，可自动恢复，回差电压：AC10V20V。6) 缺相保护：可恢复7) 过热保护功能：当散热器温度过热时，关机保护，降温后可自动恢复。2.4 监控接口：通过模块内置监控板实现，设有与远方计算机系统的通讯接口（RS422/RS485）及开放的通讯协议；同时也可经过硬接线与远方计算机系统的接口，反应开关状态和报警信号。1) 遥信：将输入过欠压，缺相，输出过压保护，输出欠压告警及过热保护信号传递给监控单元。2) 遥控：通过监控单元，实现开/关机、均/浮充转换及10%100%限流。监控器可对全参数进行遥测、遥信、遥控及遥调功能。并提供与主机相同的通讯协议。2.5 均流功能：具有均流功能及均流接口。2.6 面板功能：1) 具有LED信号指示。2) 具有调节均充、浮充电压和限流点调节功能。3) 具有进行自主/受控转换、均/浮充转换、开机/关机转换功能 。4) LED数字表头显示输出电流、电压。2.7 环境适应：高温试验、低温试验、恒定湿热试验、振动试验、冲击试验等均满足GB2423中的规定。2.8 模块采用带电插拔方式。2.9 绝缘电阻：试验电压DC500V，充电模块的交流输入端子对机壳、对直流输出以及直流输出对机壳的绝缘电阻：10M。2.10 绝缘强度：交流输入端子对壳体、直流输出对壳体，承受50Hz有效值2000V的交流电压1min，无击穿、无飞弧现象，漏电流30mA。 交流输入端子对直流输出端子承受50HZ有效值3000V的交流电压1min，无击穿、无飞弧现象，漏电流30mA。2.11 爬电距离、电气间隙、接地线电流、防火要求、温度要求等均应满足电力操作电源安全规范和EMC的要求。2.12 辐射：按照电力操作电源安全规范和EMC的要求传导干扰： EN55011 辐射干扰： EN55011 谐波： EN6100-3-2CLASSA2.13 抗干扰度：静电放电；快速瞬变电脉冲群；浪涌冲击（防雷）；电压暂降、短时中断、电压变化等按照电力操作电源安全规范和EMC的要求2.14 绝缘监察装置1) 主厂房110V直流主屏和直流分屏每段母线上装设一组绝缘监察装置。2) 主厂房220V及网控110V直流主屏每段母线上装设一组绝缘监察装置。3) 完成对直流母线电压和绝缘电阻的监视，当母线电压或绝缘电阻越限时引至系统监控模块报警。4) 在线检测直流馈线支路的绝缘电阻，并将母线电压、对地绝缘电阻及各馈线支路的绝缘电阻值送至系统监控模块进行显示。5) 设有微机型直流接地监测装置，引至系统监控模块报警。当直流系统发生一点接地时，自动报出接地支路和支路接地电阻。3 直流柜3.1 直流柜结构标准：1) 直流柜采用封闭型结构，前后开门，后门为双扇门，前后门应嵌入门柜内，关门后扇面与柜面齐平，门拉手应为嵌入式电度抛光的弹簧式拉手；柜体两侧加侧板。设备的柜架为垂直地面安装的自撑式结构。2) 柜体颜色：待定，静电喷涂。3) 柜体尺寸：2260800600mm（高宽深），含嵌入式柜门4) 防护等级：不低于IP32，柜内设备自然对流冷却。3.2直流柜应能承受20kA的短路电流，柜内母线采用绝缘铜母线。柜内配线应排列整齐，做到横平竖直，配线长度留有适当裕度，截面要满足供电及短路要求。配线的绝缘、耐压等要求符合相应的国标或部标。3.3所有馈线开关采用人民电器直流专用塑壳断路器，塑壳断路器辅助触点引至系统监控模块，塑壳断路器报警触点和辅助触点通过通讯和硬接线至DCS及厂用电管理系统，用于监视其工作状态。3.4 直流柜柜架和外壳有足够的强度和刚度，能承受所安装元件及短路时所产生的动、热稳定，同时不因成套设备的吊装、运输等情况而影响设备的性能。3.5 柜内绝缘导线选用铜质多股绞线。3.6 端子排额定电压不低于500V，额定电流不小于10A，具有隔板、标号线套和端子螺丝，每个端子排均标以编号。端子采用阻燃型端子。3.7 控制回路的导线均选用绝缘电压不小于500V、截面不小于1.5mm2的多股铜绞线。导线两端均要标以编号，导线任何的连接部份不能焊接，对外引接电缆均通过端子排，出线端子采用压接式连线鼻子。4 蓄电池参数4.1 蓄电池为阀控密封式铅酸蓄电池。4.2 额定电压： 系统电压：220V/110V，蓄电池电压：2V/单只。4.3 额定容量： a) 主厂房110V：10h额定容量800AH；b) 主厂房220V：10h额定容量1200AH；c) 网控220V：8h额定容量 600AH。4.4 蓄电池个数： a) 主厂房：主厂房110V：两台机4组，52只/组；b) 主厂房：主厂房220V：两台机2组，103只/组；c) 网控110V：2组，两台机2组，52只/组5系统功能要求5.1 系统功能1) 要求系统具有微机管理功能，且控制方式具有自动和手动两套独立单元。能全面满足阀控铅酸免维护蓄电池稳压或稳流充电、浮充电、均衡充电运行状态，并能自动管理，要求具备无级限流、电池温度补偿、电池监测、直流电源系统异常运行时异常情况处理等，能与单个整流模块、数据采集单元、蓄电池管理装置、绝缘检测装置和远方计算机通信功能。2) 主厂房直流充电装置采用高频开关电源模块结构N (1, N6;2,N7)冗余并联方式，网控直流充电装置采用高频开关电源模块结构N+ (1, N6;2,N7)冗余并联方式，模块为风冷智能型，具有稳压、稳流及限流性能，应为定电流、恒电压型充电设备。每个模块具有独立的CPU，能适应上述多种充电方式的要求。充电装置为长期连续工作制。充电装置设备的工作方式： i) 补充充电； ii) 浮充电； iii) 均衡充电、浮充电自动转换；iv) 具有手动与自动两种调节方式。手动调节方式在输出电压调节范围内连续可调。在交流失电又恢复供电后自动可使整流设备自动投入工作，并根据蓄电池状态自动选择工作状态。v) 具有软起动功能。3) 具有系统告警和故障回叫功能。当下级设备如充电柜、馈线柜、充电模块等产生告警信息，监控模块根据所存储的设置数据进行告警级别识别，发出告警信息。告警分为一般告警和紧急告警。所有的告警均由键盘设置成不告警、一般告警和紧急告警。 i)系统具有交流过、欠压告警功能，电压在AC380V+10%-15%以外均告警。 ii)系统具有直流母线过、欠压告警功能，电压在10%以外时，发出灯光、音响报警信号。 iii)系统具有绝缘电阻过低告警，绝缘电阻设置在2k50k。4) 直流系统具有监控管理及通讯单元。能采集柜内电压、电流等数字量和报警信息量外，还实现与柜内微机绝缘监测等装置通讯。屏内安装监测、监控设备及信号采集等通讯接口，使直流屏具有智能监控功能。此通讯接口对外为本系统总的通讯口，包含柜内所有装置的数据和告警信息，并满足监控系统通讯规约要求。通过监控系统可实现对直流系统的： i)遥信:系统告警；馈线断路器位置状态；交流电源断路器位置状态。 ii)遥测:交流输入电压；母线直流电压；蓄电池组电压、电流、充/放电电流，浮充电流，充电装置直流输出电流、电压。并提供母线直流电压；蓄电池组电压、电流、充/放电电流，充电装置直流输出电流、电压的420ma直流输出。 iii)模块开/停机、均/浮充转换。 iv) 遥调：模块输出电压、电流。5) 监控系统具有自检功能。5.2 监控模块功能1) 显示功能监控模块可实时显示各个下级设备的各种信息，包括采集数据、设置数据等。通过监控模块的键盘和LCD，可以随时查看系统的运行状况：系统电压、系统电流、电池的浮充状态等。2) 设置功能系统的设置分为两个级别：用户级和维护级。用户级在监控模块运行中，可更改一些常用的参数，修改系统设置，并能立刻生效。维护级设置重要的参数，除维护专人外不能擅自更改。在修改维护级参数后，必须复位监控模块才能生效。用户级和维护级设置都有密码保护功能。3) 控制功能 监控模块对所收集的数据处理和综合、判断，对下级设备执行相应的动作：微调充电模块的输出电压、控制充电模块的限流点、控制充电模块的开关机等。除监控模块自动进行控制外，用户通过密码检查也可在键盘上手动执行。4) 历史记录 能将系统运行过程中一些重要的状态和数据，根据时间等条件存储起来，以备后查。最大存储量为200条，每一条包括告警类型、起始时间和结束时间，并保证断电后不会消失，用户可在LCD上随时浏览。5) 通讯功能各分屏绝缘监测通过通讯口可传到主监控模块，通过通讯接口功能，确保在最短的时间内系统获取所有的实时数据和告警信息等，并实现数据上报。通讯电缆由卖方供货。各分屏绝缘监测装置报警接点也可硬接线引出。6) 其它功能 i)输入有效性检查 ii)实现浮动菜单 iii)强大的帮助功能 iv)丰富的提示信息5.3 馈电配电单元功能（馈电输出回路配置以施工图为准）5.3.1主厂房110V直流系统(每台机两段母线)：每台机馈线柜4面：共有馈线回路：10x2回，回路额定电流 100A； 30x2回，回路额定电流 40A。直流分屏回路：进线2回（手动切换），开关200A，馈线回路额定电流 32A；40回。直流分屏每台机6块(6kV主厂房每段1块每机共2块，汽机PC、锅炉PC、保安PC每机1块、公用PC 每段1块。)直流分屏能采用电缆上进或下进方式。5.3.2主厂房220V直流系统(每台机一段母线) ：每段母线馈线柜回路：2回，回路额定电流 400A；馈线柜回路：3回，回路额定电流 225A；馈线柜回路：9回，回路额定电流 100A；馈线柜回路：12回，回路额定电流 32A。5.3.3网控110V直流系统(两段母线)：馈线柜回路：8X2回，回路额定电流 100A。25x2回，回路额定电流 32A。5.3.4系统的监控和告警：系统采用电压变送器分别对母线的电压及蓄电池的电压进行检测。同时采用霍尔器件检测蓄电池的电流和馈电柜总电流，并将检测信号通过转接板送至监控板。由监控模块完成系统各部分工作点的显示；同时将信号进行处理与设定值比较，发出告警信号。5.3.5各直流输出回路采用直流断路器，各回路配有合闸指示灯，各回路断路器均配有故障告警接点，向监控板提供告警信号。5.3.6 对均浮充电压进行温度补偿5.3.7每台机的直流交流电源，应具有短路、过载、断相、过压保护等功能，并当该单元及交流电源侧出现异常或故障提供报警信号，手动或自动位置状态应能送至远方控制室。第二节 蓄电池 一、概述SUPER FM GFM 系列阀控密封铅酸蓄电池是在研究传统的“铅一硫酸 -二氧化铅 ” 电化学的基础上,应用气体再化合原理 , 采用新型材料、新技术设计制造而成，产品采用国际IEC，日本JIS和我国电力、邮电等行业标准制造,按国际最先进的IS09001 管理模式建立质量保证体系, 并被有效运行,对产品容量、开路电压、浮充电压均衡性、密封性能、安全阀开启压力以及极性等性能l00% 在线检测,因而具有很高的可靠性和稳定性。二、密封原理1、铅酸蓄电池实现密封免维护的难点就是充电后期水的电解, SUPER FM GFM 系列蓄电池采取了以下几项重要措施,从而实现了密封性能。2、采用铅钙合金板栅,提高了释放氢气电位,抑制了氢气的产生, 从而减少了气体释放量,同时使自放电率降低。3、SUPER FM GFM 系列蓄电池利用了负极活性物质海绵状铅的特性,这种物质在潮湿条件下活性很高,能与氧快速反应,阴极吸收氧气,抑制了水的减少而无需要补充水。4、在充电最终阶段或在过量充电情况下,充电能量消耗在分解电解液的水份,因而正极板产生氧气,此氧气与负极板的海绵状铅以及硫酸起反应,使氧气再化合为水。同时一部分负极板变成放电状态,因此也抑制了负极板氢气产生。与氧气反应变成放电状态的负极物质经过充电又恢复到原来的海绵状铅。5、为了让正极释放的氧气尽快流通到负极,采用了新型超细玻璃纤维隔板,其孔率可达90% 以上,贫液紧装配设计使氧气易于流通到负极再化合为水。6、从正极板产生的氧气在充电时很快与负极板的活性物质起反应并恢复成水,由于损失极少, 故此使蓄电池成为密封式电池。当充电电流超过一定值或充电温度低于特定的温度,正极产生的气体可能不会被负极全部吸收,这种情况下,内部压力就要升高,在特定的压力下（1049Kpa）安全阀就要开启。7、一定要注意:当安全阀开启时,电解液就要消耗,就会引起电池性能的降低,为了防止这一情况,充电时一定要遵照有关规定的充电要求进行操作。三、技术规范：序号项目生产厂家江苏金海达科技发展有限公司（威海文隆电池有限公司）型式厂家保证值125时蓄电池浮充寿命(年)152蓄电池气体复合效率(%)98%3外壳材料阻燃ABS4外壳厚度(mm)85外壳最大承受压力(kPa)50kPa6每月自放电率(%)1.2%7电池盖材料阻燃ABS8电池盖厚度(mm)89电池盖密封工艺环氧粘接+铅封10极柱密封工艺环氧粘接+铅封11电池开路电压差 (mV) 2012电池浮充电压差(mV)5013电解液比重(/cm3)1.26014电解液吸附系统方式AGM隔板15单体电池额定电压(V)216单体电池浮充电电压(V)2.25(25)17单体电池均衡充电电压(V)2.302.3518蓄电池正常浮充电电流(mA)1 mA /AH19蓄电池均衡充电电流 (A)恒压： 0.25 C10恒流：0.01 C1020蓄电池均衡充电时间 (h)12h21蓄电池开阀压力 (kPa)14-1622蓄电池闭阀压力 (kPa)8-1023蓄电池内阻(m)0.1124蓄电池间连接板电阻(u)610-625正极板材料成分Pb,PbO2,PbSO4,短纤维26正极板结构型式涂膏式27正极板面积(长宽) (mm)25014528正极板厚度(mm)4.0mm29隔板平均孔径16um30隔板孔率93%31负极板材料成分Pb, PbSO4,腐植酸,炭黑,短纤维32负极板结构型式涂膏式33负极板面积(长宽) (mm)25014534负极板厚度(mm)4.0mm35单体正极板数量3636单体负极板数量3837单个极板容量(AH)3338浮充电时电池温升(K)1K39均充电时电池温升(K)3K40事故放电温升(1h率放电)(K)5K411h率放电容量(AH)0.55C10423h率放电容量(AH)0.75C104310h率放电容量(AH)C1044单体蓄电池外形尺寸(mm)40035138045单体蓄电池重量(kg)11346型式试验报告有47连接片的材质铜四、技术特点1、免维护操作在整个寿命期间无需加酸加水和检查电解液密度,对内部无需维护 。2、密封无泄漏采用特殊AB密封胶粘接壳体,端子极柱采用多层密封防渗漏技术,无爬酸漏液现象。3、极低的自放电采用电化学方法制作的特殊铅钙合金制造板栅和高纯材料制造电池,自放电很低,在20摄氏度环境温度下,自放电每天低于额定容量0.l%(每月小于3%)4、安全防爆设有防火安全阀,当内部产生气体过多时自动放气,然后关闭。同时防止腐蚀性气体放出和外部火花向内部引爆。五、充电特性无论用户使用状态如何, SUPER FM GFM 系列蓄电池要求采用限流一一恒电压方式充电, 即充电初期控制电流(小于0.2C)一般采用恒流(0.IC),中、后期控制电压的充电方法。充电参数见表一：（注:如1OOAH 电池,则恒流充电电流I=(0.080.l)100=8lOA，注意:蓄电池一般应在535范围内进行充电,低于5高于35都会降低寿命。充电的设定电压应在指定范围内,如超出指定范围将造成蓄电池损坏,容量降低及寿命缩短）。l、浮充电特性25时2V 蓄电池浮充电压采用2.24V,12V 蓄电池浮充电压为13.5V。浮充饱和时浮充电流一般每AH为12MA。表一：充电基本参数 (25 )恒流充电电流(A)恒压充电电压(V)标准电流范围最大允许范围允许范围设置点浮充使用0.08-0.10C0.2C2.232.252.24循环使用0.08-0.10C0.2C2.352.452.402、均衡充电特性SUPER FM GFM 系列蓄电池正常浮充使用时不需要进行均衡充电,当出现整组电池浮充电压偏差大于0.lV 或个别单体电压过低( 2.18V)以及严重过放等情况,需提高浮充的恒压电压给电池均衡充电。充电电压为 2.30V2.4OV, 一般采用2.35V(12V 电池为 14.lV) 。六、放电特性1、恒流放电特性蓄电池放出容量与放电电流有关,放电电流越大,放出容量越小。SUPER FM GFM小型密封电池最大放电电流为l5倍率,固定密封电池最大放电电流为6倍率,最为有效的放电电流范围是 0.05CA1OCA。蓄电池过放会缩短使用寿命,应尽量避免。2、放电时端电压不能低于终止电压 , 否则会发生过放电现象。七、寿命特性反复地大量放出蓄电池电量(深放电)将缩短电池寿命，另外在低温充电时,将产生氢气,使内压增高,电解液减少,电池寿命缩短。最佳使用温度为1525。温度升高将加速电池组份的分解。在恒压充电时,高的室温环境,充电电流将增大,导致充电过量,这样就缩短电池寿命。八、使用与维护SUPER FM GFM 系列蓄电池为连续浮充电应用设计的,也可用于循环放电使用,充电方法必须采用限流一恒压方法按前述方法充电。蓄电池在恒压充电时电流逐渐减少,并最终趋于稳定, 如果降至0.O1C 以下,并保持35小时基本不变时这表明电池已基本充饱。可以转浮充运行。1、蓄电池可以在-20 +50 内使有。有效的工作温度为 535 ,如果要获得最佳的使用寿命应在1525环境下使用。2、蓄电池在运输、贮存和安装过程中若时间很长会失去一定容量。如果不需校核容量,当电池开路端电压大于或等于2.13V 时可以直接投入浮充运行,当开路端电压2.l3V 时应先进行均衡充电,然后投入浮充运行。3、蓄电池每年应以实际负荷做一次放电,放电应保持电流稳定,放出额定容量的30% 左右 (以 0.1C 放电3小时),放电每小时应测一次电压(单体及电池组)、放电电流、温度,放电后应进行均衡充电然后转浮充进行。4、每月应测一次电池单体电压及终端电压,检查一下外观有无异常变形和发热,并保持完整的运行记录。浮充总电压应达到前述要求,并保持在1%之内。5、每年应检查一次连接导线是否牢固、是否有腐蚀；松动应拧紧至规定扭矩,腐蚀应及时更换。6、不要单独增加或减少电池组中几个单体电池负荷,这将造成单体电池容量的不平衡和充电的不均一性,降低电池寿命。如在整组电池抽出一部分做其它电源,或充电不在一起,放电时叠加一起。7、正常浮充运行不需要均衡充电,如发现出现以下情况应进行均衡充电: 1）正常浮充时,电压偏差超过0.1V 。2）个别单体电池电压低于2.l8V 。3）停电搁置超过3个月。4）长期达不到浮充要求,每半年进行一次。 5）放电后24小时之内未及时充电。6）长期小电流深度放电。7）过流放电(电流大于规定20%)、过压放电(单格低l.5V)和过电量放电(超过额定容量 10%) 应立即进行均衡充电。8）电池最佳存贮温度为520,存放地点应清洁,通风而不潮湿,超过三个月的电池应进行均衡充电。9）经常性大电流充电、放电将缩短使用寿命。12V系列容量为50100安时的浮充使用,设计寿命为3年,2V系列的浮充使用设计寿命为l0年。九、使用注意事项1、使用之前请务必详细阅读“技术手册”及“简易使用说明书”, 以保证正确施工。2、该电池必须充足电后储存，最佳温度为1020 。储存期每隔三个月进行一次均衡充电（按限流恒压方式进行。3、电池新安装时,单只电压在2.13V 以上时可以直接投入浮充运行。如果需要进行容量校核,必须按限流恒压方式充足电后方可进行。放电电流一般采用0.1C (A )。4、电池端子要清洁,联结前涂一层凡士林油,联线要牢固,正、负不能接反。要经常保持电池清洁。5、电池严禁过充和过放电,最大充电电流不允许超过0.2C(A)。6、电池使用温度范围为 -15+45,最佳使用温度为 1030 。7、电池放电后不要搁置超过2小时,要及时充电,充电必须采用限流恒压方式进行。8、蓄电池在长期浮充使用时,如有少数电池比一般落后；应按限流恒压方式进行均衡充电。9、充电机必须具有稳流、稳压功能。10、 该电池使用时不需100% 容量校核,每年可以放出20% 容量（0.1C电流放2小时）后,按限流衡压方式进行充电11、新旧不同,容量不同的电池不易混用，电池外壳不要用有机溶剂清洗。12、温度高于25时浮充电压应适当降低,温度低于20时浮充电压应适当提高。 第三节 直流系统巡检项目1、直流系统巡检项目：1）检查负载屏，工作、备用充电器内无异音且设备清洁。2）检查各部接线无发热，无松动、电灼烧痕迹。3）检查各部保险完好，无熔断现象。4）检查负载屏各投入负载开关指示灯与开关把手位置一致。5）查绝缘监测屏显示正常，无报警发出。6）查工作、备用充电器内各开关位置正确，显示屏显示参数正常，“整流”、“浮充”灯亮。7）查闪光装置动作正常。2、蓄电池室检查项目：1）蓄电池室照明，通风良好，室内清洁干燥，通风机组正常运行。2）蓄电池室内严禁引入火种或存在火灾隐患。3）各引线连接部位无松脱，短路，接地，腐蚀现象。4）各蓄电池瓶电解液无泄漏和溢出现象，玻璃护罩完好无损。第四节 直流系统异常及事故处理一、直流系统异常现象处理1、直流母线电压低1）现象：a）有“直流母线故障”信号；b）可能有“充电模块组故障”信号；c）监控模块显示母线电压偏低。2）处理：a）复归信号；b）检查充电模块组的输出和绝缘监察仪，并可用万用表测量，以判断母线电压是否低于正常值；c）若充电模块组无故障,调整充电模块的输出，使直流母线电压和蓄电池浮充电流恢复正常；d）若直流母线电压异常是因充电模块的故障引起，按有关规定处理；e）若是因交流电源消失引起，应尽快恢复交流电源；f）若实测直流母线电压正常，而监控模块显示直流母线电压低，联系维护人员处理。2、直流母线电压高1）现象：a）有“直流母线故障”信号；b）可能有“充电模块组故障”信号；c）监控模块显示母线电压偏高。2) 处理：a）复归信号；b）检查充电模块组的输出和绝缘监察仪，并可用万用表测量，以判断母线电压是否高于正常值；c）若充电模块组无故障,调整充电模块的输出，使直流母线电压和蓄电池浮充电流恢复正常；d）若直流母线电压异常是因充电模块的故障引起，按有关规定处理；e）若实测直流母线电压正常，而监控模块显示直流母线电压高，联系维护人员处理。3、高频开关整流器出“异常”信号1) 输入保护动作即输入电源出现过压、欠压、缺相，整流器停机，电源恢复正常后，整流器自动重新启动继续正常运行，面板上“异常”指示灯熄灭。2) 输出过压保护动作，整流器停机，整流器不会自启动，此时运行人员可将装置断电后，重新启动一次，如仍不正常，通知维护人员处理。3) 输出过流保护动作，整流器停机，整流器12秒后自动启动，若仍有异常，整流器将处于“启动保护停机再启动再保护停机”循环，此时应停止整流器运行，通知维护人员处理。4) 主器件温度超过90过热保护动作，整流器停机，温度降低至正常值后，整流器自动重新启动继续正常运行。4、充电模块组故障1) 现象：a）有“充电模块组”故障信号；b）可能有“直流母线故障”信号发出；c）就地充电柜上报警灯亮；d）充电模块输出电压 、电流异常。2) 处理：a）复归信号；b）查蓄电池带直流负荷正常；c）投入备用充电装置，退出故障充电模块组进行隔离后,通知维护人员处理;d）故障排除后，投入充电模块组运行，并恢复至原正常运行方式。5、直流系统接地1) 现象：a）有“直流母线故障”信号；b）绝缘监察仪上有报警信号；c）测量直流母线正、负极对地电压不平衡；d）接地一极验电笔不发光。2) 处理：a）复归信号；b）测量对地绝缘，判别接地极性及接地程度；c）询问是否有人在直流回路上工作，造成人为接地,接地时禁止在二次回路上工作；d）询问是否有启、停设备的操作，如有则应重点检查；e）对存在缺陷的设备和环境条件差的设备首先进行检查；f）对于可切换运行的负荷支路，采用不停电的方法查出接地负荷支路，不能切换的采用瞬间停电法查找接地负荷支路；g）倒直流负荷时,应遵行先室外,后室内；先动力,后控制；先环状,后馈线的原则,并汇报值长；h）若经上述操作后接地信号仍未消失，则接地点可能在充电模块组或蓄电池上；i）按有关规定的原则，将两组直流母线并列运行，退出蓄电池组运行，若接地信号消失，则接地点在该蓄电池上，通知维护人员处理；充电模块组采用倒换备用充电模块组的方式，查找接地点。j）如经上述查找,信号仍未消失,则接地点在绝缘监察仪或母线上,通知维护人员处理；k）寻找接地点禁止停用绝缘监察仪，查找和处理必须由两人以上进行，处理时不得造成直流短路和另一点接地；用仪表检查时，所用仪表内阻不应低于2000/V；l）直流系统查找接地要在值长的统一指挥下进行，如涉及到调度管辖的设备，应得到值班调度的允许才能进行；m）找到接地点所在范围或回路后，由维护人员进一步查找、隔离并消除。6、阀控蓄电池的故障及处理1) 阀控蓄电池壳体异常a）造成的原因有:充电电流过大,充电电压超过高,内部有短路或局部放电、温升超标、阀控失灵。b）处理方法：减小充电电流，降低充电电压，检查安全阀体是否堵死。2) 运行中浮充电压正常，但一放电，电压很快下降到终止电压值a）造成的原因有:蓄电池内部失水干枯、电解质变质。b）处理方法：更换蓄电池。 三、直流系统的事故处理1、直流充电装置运行中跳闸：1）现象：a)警铃响，“直流母线故障”光字牌亮；b)装置屏上的运行指示灯灭；c)装置屏上和直流屏上浮充电流指示为零，直流母线电压相应下降。2) 处理；a) 检查直流充电装置跳闸后交流电压是否正常，快速熔断器是否完好；b) 检查直流充电装置内部有无短路、断线，负荷有无短路现象；c) 检查跳闸直流充电装置欠压保护、过电压保护、缺相保护是否正常动作；d) 经上述检查未发现异常时，即认为跳闸是过负荷或误动所致，重新启动投运；e) 若是保护动作，确定何种保护动作，根据保护动作性质查找故障原因，若运行人员无法处理，联系检修维护人员处理；f) 若是交流电压异常所致，应消除故障点，恢复供电。若是快速熔断器熔断所致，应更换快速熔断器。若是过负荷或误动所致，应切除不重要负荷，恢复供电，再次将负荷送出，观察是否有过负荷现象，并应立即查找过负荷支路，根据具体情况停电或限制负荷电流。2、直流母线短路：1) 现象：a) 警铃响，“直流母线故障”光字牌亮；b) 出现多路“控制回路断线”、“保护元件故障”、“直流消失”光字牌亮；c) 直流盘后有放电声和放电火花。2) 处理：a) 将所有负荷倒至完好母线运行，故障母线上的浮充和蓄电池停运；b) 将故障母线隔离停用，用CCL4、CO2或干式灭火器灭火；c) 迅速隔离故障点，恢复母线运行，投蓄电池浮充运行；d) 若故障无法隔离，通知检修迅速处理。 第二章 UPS系统第一节 UPS系统组成一、概述本公司UPS采用深圳正昌时代电源有限公司生产的（ ）UPS系统。二、主要技术参数：1 UPS的容量：1.1主厂房UPS的容量：80KVA（一台机1组，单主机型）1.2继电器室UPS的容量：10KVA（两台机共一组，单主机型）1.3 MIS系统UPS的容量：15KVA（全厂共一组，单主机型）1.4脱硝系统UPS的容量：30KVA（全厂共一组，单主机型）2 UPS系统交流输入参数UPS系统正常时由发电厂保安电源供电: 电压： 三相四线380V -25%+20% 频率： 50Hz5% 额定电压下的短路容量：50KA 3 旁路电源：两相 380V -25%+20% 频率： 50Hz5% 额定电压下的短路容量：50KA 4 直流供电系统4.1主厂房UPS（80KVA）的供电由买方自备蓄电池供电直流系统具有以下特性： 蓄电池型式：阀控式铅酸免维护蓄电池 蓄电池容量：1200Ah； 不接地额定电压：220VDC 浮充电压： 230VDC 电压波动范围： 220V15% 额定电压下的短路电流：20KA4.2继电器室UPS（10KVA）、MIS系统UPS（15KVA）和脱硝系统UPS（30KVA）的供电由自带蓄电池供电蓄电池型式：阀控式铅酸免维护蓄电池，并选用单只电压为12V的产品。馈线柜柜体颜色应和UPS主机柜、旁路柜颜色一致。继电器室UPS（10KVA）、MIS系统UPS（15KVA）的蓄电池按事故停电1小时配置，脱硝系统UPS（30KVA）的蓄电池按事故停电30分钟配置。5 UPS逆变器输出电源是交流不停电电源母线的正常电源，具有以下特性：正常额定电压： 220V0.5%频率： 50Hz0.1%谐波失真度：2 % 线性负载 2 % 非线性负载3 % 总的谐波失真度（有效值）6 交流不停电电源系统在正常和事故情况下，向重要负荷提供可调整的正弦交流电压，并与厂用电系统产生的静态谐波相隔离。7 单套UPS装置的系统平均故障间隔时间（MTBF）不应小于360000小时。8 UPS平均检修时间（MTTR）（h） 0.5h9 UPS装置应具有如下的过负荷能力：负荷倍数允许运行时间110%长期125%30 min150%60 s200%25 s500%2 s10 运行环境满足在环境温度-1040的条件下额定满负荷连续运行以及50时额定满负荷连续运行8小时。三、 UPS系统技术要求1 UPS系统基本功能要求1.1 UPS的正常交流输入端、旁路交流输入端、由蓄电池馈线的输入端，逆变器的输入端和输出端以及UPS输出端装设具有热、磁脱扣器的自动开关进行保护。1.2 旁路电源和逆变器输出通过高速静态切换开关接至交流不停电电源母线。如果旁路交流电源的变化在所规定的范围内，而此时逆变器输出的暂态响应时间超出了要求的调节范围，或当逆变器输出电压降低，或当输出频率变化超出规定的范围时，高速静态切换开关能自动将交流不停电电源母线的供电电源切换至旁路电源。1.3设置手动先通后断开关，以便将旁路电源分支切换到交流不停电电源母线，检修静态开关。1.4电源调压有自动和手动两种方式。1.5 UPS系统应配备必要的变送器和报警总信号，与机组DCS系统通过硬接线或RS485串行口通信。1.6 UPS电源具有事故追忆、操作记录及运行事件记录功能，LOG记录次数256次。1.7 UPS采用强迫风冷却方式，80KVA采用3+3冗余配置，10-30KVA采用2+2冗余配置，当正常工作的风扇（80KVA 3个，10-30KVA 2个）因故停止工作时，备用冗余的风扇能够满足装置正常运行需要，当全部（正常和备用）冷却风扇全停后，装置会工作至功率器件或变压器温升到保护值后转旁路供电（散热器温度保护值为95，变压器温度保护值为135），当温度恢复正常后再启动逆变器正常工作。到达温升保护的时间依负载大小不同和环境温度高低而有差异。4.2 对UPS系统组件的要求(UPS主机采用原装进口设备)4.2.1 整流器 1、整流器应包括隔离输入变压器、可控整流桥、控制板。整流器输入变压器由三相输入供电。 2、整流器提供逆变器一个恒压直流电源。取最高电压不小于1.25倍的直流母线额定电压。 3、整流器输入电压的允许变化率不小于额定输入电压25%+20%。允许频率变化率不小于额定输入频率的10%。4、 整流器具有全自动限流特性，以防止输出电流超过安全的最大值，当限流元件故障时，其后备保护应能使整流器跳闸。5、 80KVA整流器不低于12脉冲，10KVA、15KVA及30KVA整流器不低于6脉冲。4.2.2 逆变器1、逆变器的输入由整流器直流输出及带闭锁二极管的蓄电池直流馈线并联供电。当整流器输出电源消失时，切换至蓄电池直流馈线供电。2、当整流器输入电压和频率在允许的规定值范围内变化或蓄电池组直流母线电压变化率为额定值的25%时，逆变器在各种工况运行时，其输出电压的变化率不超过额定值的1%，频率变化率不超过额定值的0.1%，逆变器的总谐波有效值不大于2%，任何单一谐波有效值不大于2%。3、逆变器具有全自动限流特性。过载或出口短路时，将输入电流限制在安全范围内。当短路切除后能自动恢复正常运行。限流元件故障时，后备保护能将逆变器跳闸，并发出报警信号。4、 逆变器在功率因数0.7-0.9运行时，最大冲击负荷为额定值的1.5倍时，能承受60s。5、 逆变器在0 - 100 % 负载，100 % - 0负载时保持静态稳定性1 %输出，当100 %负载突变时，保持动态稳定性4 %输出，恢复时间25ms内达到稳定。4.2.3 旁路变压器 旁路变压器由隔离变压器和调压变压器串联组成。隔离变压器输入侧设5%的抽头。旁路变压器应为500V级干式绝缘，变比为380/220V满负荷且周围气温50时能长期可靠运行。4.2.4 闭锁二极管 闭锁二极管的额定电流能够长期承受逆变器的最大输入电流。闭锁二极管的反向峰值电压为2500V。4.2.5 静态切换开关 1、 在逆变器输出电压消失、受到过度冲击、过负荷或UPS负载回路短路时，静态高速切换开关自动将配电柜负载切换到旁路交流电源。从逆变器输出电流消失到切换到旁路电源，总的切换时间应不大于3ms。 2、当电源切至旁路时经延时发信号。3、当逆变器恢复正常运行时，静态切换开关能经适当延时自动将负荷切至逆变器输出。也能手控解除静态切换开关的自动反向切换。4.2.6 手动旁路切换开关1、手动旁路切换开关应有接通中间断开三位置，以便当逆变器和静态切换开关或后者退出运行进行维修时，不致使负荷停电。手控旁路开关在接通位置时将静态切换开关旁路的同时，应切断逆变器的同步信号。手动旁路切换开关在中间位置时应再度接入同步信号，以变将配电屏接至逆变器之前试验逆变器的同步。2、 设置逆变器输出与旁路电源的同步控制装置，以保证逆变器输出与旁路电源同步。如果电厂频率偏离限定值，逆变器应保持其输出频率在限定值之内。当电厂频率恢复正常时，逆变器应自动地以每秒1Hz或更小的频差与电厂电源自动同步。同步闭锁装置应能防止不同步时手动将负载由逆变器切换至旁路。UPS控制屏上设有同步指示。手动切换时，逆变器输出和旁路同步。逆变器故障或外部短路由静态切换开关自动切换时则不受此条件的限制。4.2.7交流馈线柜 1、输出回路：每柜40回/主厂房，每柜20回/继电器室，每柜20回/MIS系统。 2、回路容量：2回400A；4回200A，4回100A，30回32A/主厂房； 6回100A，14回32A/继电器室(最终应以设计院订货图为准)。脱硝系统的馈线回路数和回路容量以脱销公司最终确认为准。3、所有馈线开关采用进口或合资交流塑壳断路器（施耐德品牌），断路器应带两付辅助接点供用户使用。4.4 设计及结构