直流电源技术交流会课件.ppt

一、直流操作电源的基本组成及其工作原理,电力操作电源系统主要由交流配电单元、充电模块、直流馈电、集中监控单元、绝缘监测单元、降压单元和蓄电池组等部分组成。,本部分依据各功能单元在直流系统中的重要性依次讲述以下七部分内容：1、阀控密封铅酸蓄电池2、充电设备高频开关电源3、直流系统监控器-单片机/触摸屏+PLC控制器4、直流配电系统-主接线形式及配置5、直流系统的选配件及其应用6、交流配电单元7、直流充、馈电柜的机械结构及其选用,1、阀控密封铅酸蓄电池由蓄电池厂家作专题讲座，在此不作原理性介绍，仅就有关直流系统的关键的点简单说明。1）蓄电池容量:通常以放电时间的长短表示标称容量。如C10、C20等。（蓄电池容量是在一定条件下的容量）2）内阻3）浮充电浮充电压值的选取原则：通常2V蓄电池的浮充电压:(1.30+0.85)+(0.10-0.18)=2.25-2.33V,4）温度的影响阀控密封铅酸蓄电池由于结构原因散热不利，其充电电压与温度关系密切具有负温度系数：-3mV/。即温度每升高1，单格蓄电池充电电压将下降3mV。否则，易造成热失控。5）关于温度补偿采样点的选取：,2、充电设备高频开关电源1）直流稳压电源发展历程：线性稳压电源：交流电源经过工频变压器变压、整流、滤波，再经过晶体调整管整定输出直流电压。晶闸管可控硅相控电源：交流电源经过工频变压器变压隔离，再经过晶闸管转换成50Hz脉冲电压，再经过电抗器及输出滤波器滤波，将输入转换成稳定的直流输出电压。开关型稳压电源：交流电源经过整流、滤波变成直流，再经过高频变压器及高频开关管，将直流电转换成高频脉冲输出，高频脉冲信号经过快恢复整流管整流、电抗器及输出滤波器滤波变成稳定的输出直流电压。直流电源技术的新进展：节能、省电、低噪音、低污染、低辐射方向发展，也就是环保方向。从发展过程看，一代比一代体积更小，效率更高，充电机的主要参数，稳压精度、稳流精度、纹波系数、功率因数、噪音、智能程度、供电可靠性等技术指标更高。,2）高频开关电源原理介绍开关电源的基本电路框图如图所示。开关电源的基本电路包括两部分。一是主电路；二是控制电路。,3）高频开关电源主电路从交流电网输入、直流输出的全过程，EMI滤波全桥整流PFC高频逆变高频整流输出滤波包括：EMI输入滤波器：其作用是将电网存在的杂波过滤，同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。软启动：消除开机浪涌电流。整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，以供下一级变换。全桥变换：将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分，频率越高，体积、重量与输出功率之比越小。输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。,4）高频开关电源控制电路一方面从输出端取样，经与设定标准进行比较，然后去控制逆变器，改变其频率或脉宽，达到输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的数据，经保护电路鉴别，提供控制电路对整机进行各种保护措施。除了提供保护电路中正在运行中各种参数外，还提供各种显示仪表数据。,5）高频开关电源关键技术:高频变换技术PWM脉宽调制技术PFC功率因数校正技术软开关控制技术,软开关控制技术软开关技术图示,模块为零电压、零电流开关，无电压电流过冲或尖峰，具有理想软开关特性。与硬开关相比，软开关充电模块的开关损耗降低了40%，,稳压精度、稳流精度、纹波系数这三个指标对于我们使用充电机是很重要的。在平时的工作中要注意充电机和蓄电池的相应电压和电流表记应该是比较稳定的一个数值，不能经常性的摆动，,3、直流系统监控器-单片机/触摸屏+PLC控制器1）功能负责对直流系统各单元（如电压电流采集单元、充电模块、绝缘监测、电池巡检等）运行状态与数据的采集、显示；系统单元运行参数的设置，并控制各单元的正常运行；接收监控中心计算机发送来的命令及参数，并将系统运行状态及参数发送给监控中心计算机2）手动定时均充，可通过监控器键盘预先设置均充电压然后启动手动定时均充。手动均充程序：以整定的充电电流进行稳流充电，当电压逐渐上升到均充电压整定值时，自动转为稳压充电，当达到预设时间时转为浮充运行。自动均充，当下述的条件之一成立时，系统自动启动均充：系统连续浮充运行超过设定的时间；交流电源故障，蓄电池放电超过十分钟。,3）自动均充电程序：以整定的充电电流进行稳流充电，当电压逐渐上升到均充电压整定值时，自动转为稳压充电，当充电电流小于0.01C10A后延时一定时间后，自动转为浮充运行。充电曲线见下图：,4、直流配电系统-主接线形式及配置1）目前山东省电力系统110V及以下变电站的主接线型式,2）直流开关的极性及级差配合上、下级应大于2级的级差配合，严禁熔断器、直流开关混用；严禁直流回路中使用交流开关。,5、直流系统的选配件及其应用1）绝缘检测仪2）蓄电测检测仪3）智能放电仪4）逆变电源5）DC/DC（220V/48V）变换器,6、交流配电单元1）两路交流输入经交流配电单元互投后选择其中一路交流输入提供给充电模块2）部分用户要求对交流电源进行监测和智能控制，以及要求交流电源的信息（如：那路供电？有无故障回路？）意义不大。3）部分用户要求在此加装一定数量的交流馈电，或事故照明电源。请慎重考虑，以不加为宜。4）交流配电中最重要的是防雷。关于防雷实际上是个雷电流逐级泄露的系统工程，在此不详细展开说明。,7、直流充、馈电柜的机械结构及其选用1）PED柜体结构2）GZD标准柜体3）借用PK-10型柜体改造,二鲁能智能公司直流电源的特点,1、鲁能智能公司IDC-200A监控器的特点1）完善的蓄电池充电管理曲线设置电压控制精度不低于0.5%,2)具有严格的蓄电池电压温度补偿设置3）具有蓄电池定期自动维护设置功能,4)具有蓄电池电压、电流、温度实时在线检测功能5）各种实时运行数据的在线显示和报警功能，历史故障查询功能，更利于故障分析和预防。6）具有完善的“四遥”功能，可以各种后台机及电源模块通讯。,2、鲁能智能公司IDC-300A监控器的特点IDC-300A直流电源监控装置是我公司针对发电厂直流系统开发的一套符合DL/T,856-2004标准要求的配置类型为III，功能范围为B、适用类别为G的直流电源监控装置。,3、鲁能智能公司LNDY240ZZ10电源模块的特点1）模块采用世界领先的“谐振电压型双环控制的谐振开关电源技术”，具有体积小、重量轻、效率高、高可靠等优点。2）具有良好的软启动特性，完善的保护功能：过温保护、过流保护、输出过压保护、输出限流保护、短路保护采用回缩下垂限流方式。3）模块可带电插拔，更换安全方便。,4、鲁能智能公司IDJ-100A蓄电池检测仪的特点1）采用微机控制，自动化程度高，可在线监测单节电池电压、电池组端电压、充放电电流、电池温度，并对异常,情况予以显示、报警和记录，实现对蓄电池的智能监测。,2）可同时检测两组蓄电池（216节）3）可提供100条历史报警记录、追忆功能4）采用分散结构，巡检模块可单独安装,5、鲁能智能公司IJC-100绝缘检察仪的特点,板式模块化设计，分为电源模块、主控制模块、信号注入模块、开出模块及支路检测模块六大模块，其中支路检测模块有集中插板式和分布安装式两种，根据工程需要进行选择。各模块功能相对独立，大大增加了系统的可靠性，亦便于安装和维护。,1）该检测装置采用大屏幕全汉字液晶显示，整个装置的硬件设计采用背面插,2）实时检测两段母线电压；正、负母线对地电压；正、负母线接地电阻；支路接地电阻；2段母线，每段母线最多512条支路；10路报警开关状态。,3）故障记录：40条；报警开关量输出干接点个数：8,5、鲁能智能公司GZDW3智能直流电源屏,三、天津东北角热电厂直流系统,1、网控楼110V直流柜平面排列图,2、网控楼110V直流系统图,3、单元机组220V直流系统平面排列图,4、单元机组220V直流系统图,5、单元机组110V直流柜平面排列图,6、单元机组110V直流系统图,7、电力操作直流电源运行维护中几个问题的探讨,1）蓄电池的运行维护a.阀控铅酸蓄电池检测的基本判据电压偏差值：浮充状态下：单体电压50mV开路状态下：单体电压30mV新（良好）蓄电池内阻：20-30m。当内阻大于80m时，需对蓄电池进行活化。蓄电池内阻与测试接触电阻在一个数量级（m）。测试内阻不可用万用表的电阻挡。用浮充状态下的内阻，判断蓄电池的容量不是很理想。蓄电池内阻跟容量之间没有严格的数学关系。但蓄电池内阻的变化在一定程度上可以反映蓄电池的好坏。蓄电池在荷电状态高于50%时，其内阻基本不变，但当蓄电池容量低于50%时，其内阻迅速升高。b.蓄电池的安装蓄电池安装前必须彻底地检查蓄电池的外壳。对于有润状的可疑点，可用万用表一端连接蓄电池的端柱，另一端接湿润处，如果电压为零说明无破裂。如大于零说明该处存在酸液，要进一步检查。,蓄电池应尽可能安装在清洁、阴凉、通风、干燥的地方。避免阳光直射。蓄电池之间距离一般大于15mm，以便散热良好。安装前，应验证蓄电池生产与安装使用之间的时间间隔。逐个检测蓄电池的开路电压。一般要在3个月以内投入使用。否则，应先均衡充电。新安装的蓄电池组，应进行核对性放电试验，以后每隔2-3年进行一次核对性放电试验；运行6年后的蓄电池应每一年作一次核对性放电试验。c.问题探讨阀控密封铅酸蓄电池要不要进行核对性放电试验？（胶体、玻璃纤维）如何进行容量核对性放电试验？（一组蓄电池系统建议必须在线放电）,2）直流配电开关的级差配合解决方法a、简化直流电源接线,从蓄电池到负荷23级最好,最多不应超过4级,当然取消控母合母分设,取消硅降压,取消环形供电改辐射供电。重点解决如下问题。一一蓄电池出口保护要计算短路电流,正确选择保护电器。一一