核电厂直流及不停电系统调试讲座

1、直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试培训目标培训目标l了解核电站直流及不间断电源系统功能与构成；了解核电站直流及不间断电源系统功能与构成；l了解核电站直流及不间断电源系统调试方法；了解核电站直流及不间断电源系统调试方法；l了解核电站直流及不间断电源系统调试风险；了解核电站直流及不间断电源系统调试风险；直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试目 录第1章 直流及不间断电源系统概述直流及不间断电源系统概述第2章 直流及不间断电源系统构成与功能直流及不间断电源系统构成与功能第3章 直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试第4章 调试的特殊要求调试的特殊要求第5章 调试的主

2、要风险和应对措施调试的主要风险和应对措施l 直流系统：直流系统： 直流系统是发电厂厂用电中最重要的一部分，它能保证在任何直流系统是发电厂厂用电中最重要的一部分，它能保证在任何故障情况下可靠地向其用电设备供电。岭澳二期核电站的直流系统故障情况下可靠地向其用电设备供电。岭澳二期核电站的直流系统有有230V230V、125V125V、48V48V三个电压等级（三个电压等级（LALA* *、LBLB* *、LC LC * *） ，承担着事，承担着事故油泵、故油泵、UPSUPS逆变器、保护和安全自动装置、控制和监测装置以及逆变器、保护和安全自动装置、控制和监测装置以及模拟量控制装置等负荷的用电。模拟量控

3、制装置等负荷的用电。直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试l 不间断电源系统：不间断电源系统： 不间断电源是在输入电源发生异常或中断时，仍可以继续向负不间断电源是在输入电源发生异常或中断时，仍可以继续向负载供电，并能保证供电质量的供电装置，简称载供电，并能保证供电质量的供电装置，简称UPSUPS。不间断电源依。不间断电源依据其向负载提供的是交流还是直流可分为两大类型，即直流逆变器据其向负载提供的是交流还是直流可分为两大类型，即直流逆变器和紧凑型和紧凑型UPSUPS，核电站习惯上也将直流逆变器简称为，核电站习惯上也将直流逆变器简称为UPSUPS。 核电站中的不间断电源是核电站中的不间断

4、电源是220V220V、50HZ50HZ的交流电源，承担着反应的交流电源，承担着反应堆保护系统、棒控系统、计算机数据处理系统、测量元件等运行中堆保护系统、棒控系统、计算机数据处理系统、测量元件等运行中不能停电的负荷用电。不能停电的负荷用电。 直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试目 录第1章 直流及不间断电源系统概述直流及不间断电源系统概述第2章 直流及不间断电源系统构成与功能直流及不间断电源系统构成与功能第3章 直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试第4章 调试的特殊要求调试的特殊要求第5章 调试的主要风险和应对措施调试的主

5、要风险和应对措施l 直流系统功能：直流系统功能： 直流系统主要由整流充电器、蓄电池、直流配电盘组成。直流系统主要由整流充电器、蓄电池、直流配电盘组成。 整流充电器在系统正常运行时，保持蓄电池恒定端电压下，向用户整流充电器在系统正常运行时，保持蓄电池恒定端电压下，向用户提供最大连续直流电源并对蓄电池充电。提供最大连续直流电源并对蓄电池充电。 以以LBALBA直流电源为例，正常运行工况下，电池组处于浮充状态。直流电源为例，正常运行工况下，电池组处于浮充状态。LBALBA系统由来自系统由来自LLALLA系统（应急母线）和系统（应急母线）和LKELKE系统（正常母线）经充电器供电，系统（正常母线）经充

6、电器供电，两台充电器并列运行，各自带两台充电器并列运行，各自带50%50%负荷。一台充电器停运（故障）时，负荷。一台充电器停运（故障）时，可自动将负荷转至另一台充电器，自动切换出现故障时可就地手动切换。可自动将负荷转至另一台充电器，自动切换出现故障时可就地手动切换。当两台充电器都不可用时，系统的当两台充电器都不可用时，系统的125V125V直流电源则由蓄电池组来保证，直流电源则由蓄电池组来保证，它可以带上它可以带上LBALBA的全部负荷至少运行的全部负荷至少运行1 1小时。小时。直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试l 直流系统构成：直流系统构成： 核岛直流系统主要有以下几种：核岛直

7、流系统主要有以下几种： 1 1台充电器工作台充电器工作+ +电池，电池，3LBP3LBP系统；系统； 1 1台充电器工作台充电器工作+ +电池电池+1+1台备用充电器，台备用充电器，3LBJ3LBJ系统；系统； 2 2台充电器并联工作台充电器并联工作+ +电池，电池，3LCA3LCA、 3LCB3LCB、3LAA3LAA、3LBA3LBA、3LBB3LBB、8LCD8LCD、8LBG8LBG系统；系统；直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试l 直流系统结构示意图：直流系统结构示意图：直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试3LKE 001 TB3LBA 001 RDLLC-P

8、ARLKE-PAR3LLC 001 TB3LBA 002 RD3LKE 3013LLC 3013LBA004JA 3LBA005JA LBA-BTR3LBA001BT3LBA003JA 000.4A000.4A400.4V000.4A000.4A400.4V000.4A125.0V125.4V3LKE301ID3LKE302ID3LLC301ID3LLC302ID3LBA002ID 3LBA010ID 3LBA104ID 3LBA106ID 蓄电池在充电器故障或充电器交流电源故障时，蓄电池以直流方式向蓄电池在充电器故障或充电器交流电源故障时，蓄电池以直流方式向用户提供电能。它还能提供超出充电器

9、电势的峰值电流（电流限制控制响用户提供电能。它还能提供超出充电器电势的峰值电流（电流限制控制响应时间）。蓄电池充电至最大容量的应时间）。蓄电池充电至最大容量的8585时，应保证在充电器故障情况下时，应保证在充电器故障情况下持续工作一个小时。持续工作一个小时。 直流配电盘主要进行直流电源的分配，以及电压、绝缘的在线监视。直流配电盘主要进行直流电源的分配，以及电压、绝缘的在线监视。当负荷开关跳闸，以及电压异常，负荷绝缘异常时触发相关报警功能。当负荷开关跳闸，以及电压异常，负荷绝缘异常时触发相关报警功能。直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试

10、l 直流电源运行模式直流电源运行模式： 直流系统一般可以选择四种运行方式：直流系统一般可以选择四种运行方式： 浮充运行模式浮充运行模式 均充运行模式均充运行模式 恒流充电模式恒流充电模式 ESPESP充电模式：充电模式： EPSEPS模式为能量储备系统模式，即减少充电器向电模式为能量储备系统模式，即减少充电器向电池的输入能量。在遇到紧急情况下，如全厂进入柴油机供电下，池的输入能量。在遇到紧急情况下，如全厂进入柴油机供电下，此时充电器输出能量减少，对于铅电池充电电压控制在此时充电器输出能量减少，对于铅电池充电电压控制在2.1V2.1V节。节。l 不间断电源系统功能：不间断电源系统功能： 核电站交

11、流不间断电源系统的逆变器分为直流逆变器和紧凑型核电站交流不间断电源系统的逆变器分为直流逆变器和紧凑型UPSUPS。一般设有相位频率调整器，可以精确地跟踪旁路电源的频率和相位变化。一般设有相位频率调整器，可以精确地跟踪旁路电源的频率和相位变化。 该电源主要为该电源主要为DCSDCS设备提供频率相对稳定的设备提供频率相对稳定的220V220V交流电源，并提高交流电源，并提高供电可靠性。供电可靠性。 对于紧凑型对于紧凑型UPSUPS，正常工况下，主回路运行，旁路备用。当主回路，正常工况下，主回路运行，旁路备用。当主回路故障时，无扰切换至旁路工作。故障时，无扰切换至旁路工作。 对于直流逆变器，正常工况

12、下，逆变回路运行，旁路备用。当逆变对于直流逆变器，正常工况下，逆变回路运行，旁路备用。当逆变回路故障时，无扰切换至旁路工作。回路故障时，无扰切换至旁路工作。直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试l 不间断电源系统构成：不间断电源系统构成：核岛不间断电源包括核岛不间断电源包括9 9个系统，按系统结构和工作原理可分为四类个系统，按系统结构和工作原理可分为四类: : 3LNA3LNA、3LNB3LNB、3LNC3LNC、3LND3LND系统，属于紧凑型系统，属于紧凑型UPSUPS，旁路电源和主电源，旁路电源和主电源来自不同段位，电压等级为来自不同段位，电压等级为AC220VAC220V 3

13、LNE3LNE系统，系统，4 4台逆变器并联通过并机柜输出，无交流静态旁路，属于台逆变器并联通过并机柜输出，无交流静态旁路，属于直流逆变器，电压等级为直流逆变器，电压等级为AC220VAC220V； 3LNP3LNP、8LNF8LNF系统，系统，2 2台逆变器并联输出，设计交流静态旁路，直流逆台逆变器并联输出，设计交流静态旁路，直流逆变器交流旁路，电压等级为变器交流旁路，电压等级为AC220VAC220V； 3LNG3LNG、3LNH3LNH系统，系统，1 1台逆变器工作且设计交流静态旁路，直流逆变器台逆变器工作且设计交流静态旁路，直流逆变器交流旁路，电压等级为交流旁路，电压等级为 AC220

14、VAC220V；直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试l 不间断电源系统结构示意图：不间断电源系统结构示意图：充电器充电器RD蓄电池蓄电池BT380VAC电源来自电源来自逆变器逆变器DL静态开关静态开关220V AC 负荷负荷调压变压器调压变压器（TR）直流母线直流母线交流母线交流母线380VAC电源来自电源来自LL*和和 LK* 电子静态开关是具有先闭后开功能的自动静态转换开关，其控制电路电子静态开关是具有先闭后开功能的自动静态转换开关，其控制电路实时检测两路电源的运行状态，以便根据逻辑做出判断，选择逆变器还是实时检测两路电源的运行状

15、态，以便根据逻辑做出判断，选择逆变器还是变压器供电。而且静态开关采用可控硅作为电子开关，可以在任何时刻进变压器供电。而且静态开关采用可控硅作为电子开关，可以在任何时刻进行电源切换。行电源切换。直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试l 不间断电源系统运行方式：不间断电源系统运行方式： 正常运行模式正常运行模式 直流电源经逆变器后变成直流电源经逆变器后变成220V220V、50HZ50HZ交流电源，通过静态开关交流电源，通过静态开关V1V1馈电给负馈电给负荷，该模式是自动的首选运行方式。荷，该模式是自动的首选运行方式。 旁路运行模式旁路运行模式 当逆变器的输出异常时，厂用当逆变器的输出异

16、常时，厂用380V380V电源自动被选择，它经调压变压器降压电源自动被选择，它经调压变压器降压后由静态开关后由静态开关V2V2馈电给负荷。馈电给负荷。 维修旁路运行模式维修旁路运行模式 对逆变器进行维护和检修时，必须将系统切换至旁路运行模式，通过旁路对逆变器进行维护和检修时，必须将系统切换至旁路运行模式，通过旁路开关开关S1S1馈电给负荷。馈电给负荷。直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试目 录第1章 直流及不间断电源系统概述直流及不间断电源系统概述第2章 直流及不间断电源系统构成与功能直流及不间断电源系统构成与功能第3章 直流及不间断

17、电源系统调试直流及不间断电源系统调试第4章 调试的特殊要求调试的特殊要求第5章 调试的主要风险和应对措施调试的主要风险和应对措施l 直流系统调试：直流系统调试： 系统初步试验系统初步试验 （TP01TP01试验）试验） 系统配电盘与充电器试验（系统配电盘与充电器试验（TP10TP10试验）试验） 蓄电池试验（蓄电池试验（TP11TP11试验）试验） 系统整体试验（系统整体试验（TP50TP50试验）试验）直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试l 初步试验初步试验 （TP01TP01试验）试验） 试验目的：通过对充电器和直流配电盘进行外观、机械和电气检查，试验目的：通过对充电器和直流配

18、电盘进行外观、机械和电气检查，确认设备各部件及其安装质量符合设计要求。确认设备各部件及其安装质量符合设计要求。 试验主要内容：试验主要内容：充电器和直流配电盘的整体外观及标识检查、充电器和直流配电盘的整体外观及标识检查、接线检查、元器件参数及安装检查、接线检查、元器件参数及安装检查、机械的紧固性检查、机械的紧固性检查、绝缘检查、绝缘检查、接地连续性检查接地连续性检查继电器校验等。继电器校验等。直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试l 配电盘与充电器试验（配电盘与充电器试验（TP10TP10试验）试验） 试验目的：对配电盘和充电器等电气设备的性能进行试验，确保其试验目的：对配电盘和充电

19、器等电气设备的性能进行试验，确保其满足设计要求。满足设计要求。 试验主要内容：试验主要内容：直流配电盘性能试验直流配电盘性能试验充电器性能试验充电器性能试验直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试l 蓄电池试验（蓄电池试验（TP11TP11试验）试验） 试验目的：通过对蓄电池充液、充放电试验，激活蓄电池组，并满试验目的：通过对蓄电池充液、充放电试验，激活蓄电池组，并满足蓄电池规定要求。足蓄电池规定要求。 试验主要内容：试验主要内容：蓄电池外观、绝缘电阻测量蓄电池外观、绝缘电阻测量充液、循环充放电试验（充液、循环充放电试验（10小时放电测试）小时放电测试）1 小时放电测试小时放电测试直流

20、及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试l蓄电池充液蓄电池充液: :直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试静置静置4h6h，温度降至温度降至35拆除防爆排气帽拆除防爆排气帽蓄电池中注入比重为蓄电池中注入比重为1.22g/cm3的电解液的电解液电解液温度超过电解液温度超过45加至电池隔板顶部加至电池隔板顶部继续注入继续注入1.22g/cm3的的电解液至蓄电池下液位电解液至蓄电池下液位静置静置4h，测量蓄电池，测量蓄电池电压，比重，温度电压，比重，温度是是否否停止加液，并冷却停止加液，并冷却l 蓄电池初充电蓄电池初充电: :直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试蓄电池温度低

21、于蓄电池温度低于35以以0.03C10 (A)的恒流的恒流向电池充电向电池充电30h40h电解液温度超过电解液温度超过45每小时检查电池电压，电流，每小时检查电池电压，电流，比重，温度，并做好相应记录比重，温度，并做好相应记录停止充电，并以停止充电，并以1.24g/cm3的电解液补至上液位。的电解液补至上液位。停止充电，并冷却停止充电，并冷却电池电压，电池电压，比重保持比重保持4h不变不变否否是是否否是是l 蓄电池放电蓄电池放电: :直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试初次充电完毕，初次充电完毕，并静置并静置4h24h电池组电压电池组电压不再下降不再下降以以0.1C10 (A)的电

22、流的电流向负载放电向负载放电10h每小时检查电池组电压，电流，每小时检查电池组电压，电流，电池比重，温度，并做好相应记录电池比重，温度，并做好相应记录放电结束，蓄电池合格，放电结束，蓄电池合格，并计算并计算10h放电安时数放电安时数95%C10单体电压单体电压1.8V是是否否否否是是蓄电池不合格，蓄电池不合格，重复上述充放电重复上述充放电单体电压单体电压1.7V或或电解液电解液 1.20g/cm3l 循环运行试验：循环运行试验： 在蓄电池初次放电合格的情况下，进行再充电。再充电采用恒流或恒在蓄电池初次放电合格的情况下，进行再充电。再充电采用恒流或恒压方式，然后进行连续压方式，然后进行连续3 3

23、次的次的0.1C0.1C1010A A放电，以完成活性物质的转换，从而放电，以完成活性物质的转换，从而提高蓄电池初始特性。提高蓄电池初始特性。直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试l 蓄电池蓄电池1 1小时放电小时放电: :直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试蓄电池调试结束蓄电池调试结束以规定的以规定的Id电流电流向负载放电至少向负载放电至少1h每小时检查电池组电压，电流，每小时检查电池组电压，电流，电池比重，温度，并做好相应记录电池比重，温度，并做好相应记录单体电压单体电压1.82V或或 电池组电压电池组电压1.86N是否满足规定放电时间是否满足规定放电时间蓄电池组容量

24、不足，蓄电池组容量不足，需增加电池容量需增加电池容量Id具体见表具体见表1具体见表具体见表2是是否否是是否否直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试蓄电池组名称额定容量（安时）Id（A）LAA1800391LBA900209LBB475120LBC/D/E/F22562LBP550135LCA2250498LCB900209LCC35090LCE18003918LBG4001058LCD900209表表1：各系统：各系统1小时放电小时放电Id值值l 系统整体试验（系统整体试验（TP50TP50试验）试验） 试验目的：验证系统调节性能、带载能力及信号、仪表回路符合设计要求试验目的：验证系

25、统调节性能、带载能力及信号、仪表回路符合设计要求 试验内容：试验内容： 电源相序检查电源相序检查 仪表回路检查仪表回路检查 母线电压及绝缘监视回路检查母线电压及绝缘监视回路检查 各运行方式下的调节性能试验各运行方式下的调节性能试验 信号、报警回路试验信号、报警回路试验 阶跃扰动试验阶跃扰动试验 均浮充转换试验均浮充转换试验 直流输出电压纹波测试等直流输出电压纹波测试等直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试l 不间断电源系统调试：不间断电源系统调试： 初步试验初步试验 （TP01TP01试验）试验） 紧凑型紧凑型UPSUPS部分启动试验（部分启动试验（TP10TP10试验）试验） 蓄电

26、池试验（蓄电池试验（TP11TP11试验）试验） 逆变器部分启动试验（逆变器部分启动试验（TP12TP12试验）试验） 整体试验（整体试验（TP50TP50试验）试验）直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试l 初步试验初步试验 （TP01TP01试验）试验） 试验目的：通过对试验目的：通过对UPS和配电盘进行外观、机械和电气检查，确认和配电盘进行外观、机械和电气检查，确认设备各部件及其安装质量符合设计要求。设备各部件及其安装质量符合设计要求。 试验主要内容：试验主要内容：UPS和配电盘的整体外观及标识检查、和配电盘的整体外观及标识检查、接线检查、元器件参数及安装检查、接线检查、元器件

27、参数及安装检查、机械的紧固性检查、机械的紧固性检查、绝缘检查、绝缘检查、接地连续性检查接地连续性检查继电器校验等。继电器校验等。直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试l 配电盘与充电器试验（配电盘与充电器试验（TP10TP10试验）试验） 试验目的：对紧凑型试验目的：对紧凑型UPS和交流配电盘进行性能试验，确保其满足和交流配电盘进行性能试验，确保其满足设计要求。设计要求。 试验主要内容：试验主要内容：紧凑型紧凑型UPS性能试验性能试验交流配电盘性能试验交流配电盘性能试验直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试l 蓄电池试验（蓄电池试验（TP11TP11试验），试验），适用于适

28、用于LNALNALNDLND 试验目的：通过对蓄电池充液、充放电试验，激活蓄电池组，并满试验目的：通过对蓄电池充液、充放电试验，激活蓄电池组，并满足蓄电池规定要求。足蓄电池规定要求。 试验主要内容：试验主要内容：蓄电池外观、绝缘电阻测量蓄电池外观、绝缘电阻测量充液、循环充放电试验（充液、循环充放电试验（10小时放电测试）小时放电测试）1 小时放电测试小时放电测试直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试l 逆变器部分启动试验（逆变器部分启动试验（TP12TP12试验）试验） 试验目的：试验目的：对逆变器和交流配电盘进行性能试验，确保其满足设计对逆变器和交流配电盘进行性能试验，确保其满足设计要求。要求。 试验主要内容：试验主要内容：逆变器性能试验逆变器性能试验交流配电盘性能试验交流配电盘性能试验直流及不间断电源系统调试直流及不间断电源系统调试l 系统整体试验（系统整体试验（TP50TP50试验）试验） 试验目的：验证系统调节性能、带载能力及信号、仪表回路符合设试验目的：验证系统调节性能、带载