电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程

1、电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程DL/T724-20001范围本标准规定了电力系统用蓄电池直流电源装置(包括蓄电池充电装置微机监控器)运行与维护的技术要求和技术参数适用于电力系统各部门直流电源的运行和维护2引用标住以下标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示的版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应控讨使用以下标准最新版本的可能性GB/T2900.11-1988蓄电池名词术语GB/T2900.33-993电工术语电力电子技术DL/T459-2000电力系统直流电源柜订货技术条件3名词术语除按引用标准GB/T2900.11及GB/T2900.3

2、3中的规定外再增补以下名词术语3.1 初充电(fristcharge)新的蓄电池在交付使用前为完全到达荷电状态所进行的第一次充电初充电的工作程序应参照制造3.2 恒流充电constantvoltagecharge充电电流在充电电压范围内维持在恒定值的充电3.3 均衡充电equalizingcharge为补偿蓄电池在使用过程中产生的电压不均匀现象使其恢复到规定的范围内而进行的充电3.4 恒流限压充电constant-currentlimitvoltagecharge先以恒流方式进行充电当蓄电池组端电压上升到限压值时充电装置自动转换为恒压充电至到充电完毕3.5 浮充电floatingcharge在

3、充电装置的直流输出端始终并接着蓄电池和负载以恒压充电方式工作正常运行时充电装置在承担经常性负荷的同时向蓄电池补充充电以补偿电池的自放电使蓄电池组以满容量的状态处于备用3.6 补充充电supplementarycharge蓄电池在存放中由于自放电容量逐渐减少甚至于损坏按厂家说明书需定期进行的充电3.7 恒流放电constant-currentdischarge蓄电池在放电过程中放电电流值始终保持恒定不变直放到规定的终止电压为止3.8 容量试验蓄电池cpacitytestbattery新安装的蓄电池组,按规定的恒定电流进行充电将蓄电池充满容量后按规定的恒定电流进行放电当其中一个蓄电池放至终止电压时

4、为止按以下公式进行容量计算C=Ift(Ah)式中C蓄电池组容量AhIf-恒定放电电流A;t放电日间h3.9 核对性放电checkdischarge在正常运行中的蓄电池组为了检验其实际容量将蓄电池组脱离运行以规定的放电电流进行恒流放电只要其中一个单体蓄电池放到了规定的终止电压应停止放电按3.8条计算蓄电池组的实际容量3.10 稳流精度stabilizedcurrentprecision交流输入电压在额定电压10%范围内变化输出电流在20%100%额定值的任一数值充电电压在规定的调整范围内变化时其稳流精度按以下公式计算IMIZI=IZ100%式中I稳流精度IM输出电流波动极限值IZ输出电流整定值3

5、.11 稳压精度stabilizedvoltageprecision交流输入电压在额定电压10%范围内变化负荷电流在0-100%额定值变化时直流输出电压在调整范围内的任一数值时其稳压精度按以下公式计算19UMUZU=UZ100%式中U-稳压精度UM-输出电压波动极限值UZ-输出电压整定值3.12 纹波系数ripplefactor充电装置输出的直流电压中脉动量峰值与谷值之差的一半与直流输出电压平均值之比按以下公式计算fg2UP100%式中纹波系数f直流电压中的脉动峰值g直流电压中的脉动谷值UP-一直流电压平均值3.13 效率efficiency充电装置的交流额定输入功率与直流输出功率之比按以下公

6、式计算WDWA100%式中一一效率；WD-一直流输出功率WA-交流输入功率3.14 三遥功能telemetrytelecontrlteleindicationfunctions遥信功能遥测功能遥控功能的简称3.15 均流及均流不平衡度equalizingcurrentandunbalance采用同型号同参数的高频开关电源模块整流器以N+1或N+2多块并联方式运行为使每个模块都能均匀地承当总的负荷电流称为均流模块间负荷电流的差异叫均流不平衡度按以下公式计算IIP1N100%20式中一一均流不平衡度I实测模块输出电流的极限值IPN个工作模块输出电流的平均值IN模块的额电流值3.16 电磁兼容ele

7、ctromagneticcompatibility设备或系统在电磁环境中能正常工作并不对环境中的任何事物产生不允许的电磁骚扰的能力3.17 严酷等级severitylevel在抗扰性试验中规定的影响电磁量的值3.18 共模电压commonmodevoltage在每一导体和所规定的参照点之间往往是大地或机架出现的相量电压的平均值3.19 差模电压differentialmodevoltage在规定的一组有效导体中任意两导体之间的电压3.20 蓄电池容量符号batterycapacitysymbolC5-5h率额定容量Ah;C10-10h率额定容量Ah.3.21 放电电流符号Dischargecu

8、rrentsymbolI55h率放电电流数值C5/5A;I1010h率放电电流数值C10/10A4根本要求4.1 本规程的根本目的4.1.1 保证发电厂变电所中直流电源装置有良好的运行状态从而延长其使用年限4.1.2 保证发电厂变电所中直流母线电压均在合格范围4.1.3 保证发电厂变电所中蓄电池组有合格的放电容量4.1.4 保证发电厂变电所中直流电源装置的供电可靠性4.1.5 保证蓄电池运行维护人员的平安发电厂变电所直流电源装置的专职工程师运行维护人员局厂科室工区分场等有关工程技术人员均应熟悉和贯彻执行本规程的有关规定并制定出本单位直流电源装置现场的运行及维护条例4.2 本规程适用于各发电厂和

9、变电所使用的防酸隔爆铅酸蓄电池以下简称防酸蓄电池镉馍蓄电池21阀控式密封铅酸蓄电池以下简称阀控蓄电池及其各种类型的充电装置4.3 防酸蓄电池和大容量的阀控蓄电池应安装在专用蓄电池室内容量较小的镉馍蓄电池40Ah及以下和阀控蓄电池300Ah及以下可安装在柜内直流电源柜可布置在限制室内也可布置在专用电源室内4.4 防酸蓄电池室的门应向外开套间内有自来水下水道和水池4.5 防酸蓄电池室附近应有存放硫酸配件及调制电解液的专用工具的专用房间假设入口处套间较大也可利用此房间4.6 防酸蓄电池室的墙壁天花板门窗框通风罩通风管道内外侧金属结构支架及其他局部均应涂上防酸漆蓄电池室的地面应铺设耐酸醇4.7 防酸蓄

10、电池室窗户应安装遮光玻璃或者涂有带色油漆的玻璃以免阳光直射在蓄电池上4.8 防酸蓄电池室的照明应使用防爆灯并至少有一个接在事故照明母线上开关插座熔断器应安装在蓄电池室外室内照明线应采用耐酸绝缘导线4.9 防酸蓄电池室应安装抽风机抽风量的大小与充电电流和电池个数成正比由以下公式决定：V=0.77IchN式中V排风量m3/hIch最大充电电流值AN蓄电池组的电池个数除了设置抽风系统外蓄电池室还应设置自然通风气道通风气道应是独立管道不可将通风气道引入烟道或建筑物的总通风系统中4.10 防酸蓄电池室假设安装暖风设备应设在蓄电池室外经风道向室内送风在室内只允许安装无接缝的或焊接无汽水门的暖气设备取暖设备

11、与蓄电池的距离应大于0.75m蓄电池室应有下水道地面要有0.5%的排水坡度并应有泄水孔污水应进行中和或稀释后排放4.11 蓄电池室的温度应经常保持在535之间并保持良限的通风和照明4.12 抗压设防烈度大于或等于7度的地区蓄电池组应有抗震加固举措4.13 不同类型的蓄电池不宜放在一个蓄电池室内4.14 防酸蓄电池的维护宜备有以下仪表用具备品和资料a仪表测量电解液密度用的密度计测量电解液温度用的温度计测量蓄电池电压用的41/2数字万用表室外用温度计测量直流电源中的自动装置限制板等用的示波器录波器真空毫伏表等22b用具充注电解液用的玻璃缸漏斗量杯搪瓷盆塑料桶注射器手电筒耐酸手套耐酸围裙胶皮靴子等c

12、备品化验合格的蒸储水密度为1.40g/cm3的稀硫酸中和硫酸用的碳酸氢钠防酸隔爆帽适当数量的备用蓄电池d资料蓄电池直流电源装置运行日志该蓄电池组制造厂家的技术资料型式试验报告充电浮电装置的说明书和电气原理图自动装置微机监控装置的使用说明书投运前三次充放电循环蓄电池组端电压单体电池电压的记录运行中定期均衡充电定期核对性放电的记录4.15 镉馍蓄电池维护检修时所需要的仪表用具备品和资料与铅酸蓄电池维护检修根本相同只是备品中备用的是3%5%硼酸溶液咸性电解液的密度为1.200.01g/cm34.16 蓄电池组的绝缘电阻a电压为220V的蓄电池组不小于200kb电压为110V的蓄电池组不小于100kc

13、电压为48V的蓄电池组不小于50k4.17 新安装的直流电源装置在投运前应进行交接验收试验5直流电源装置的根本参数技术指标交接验收运行监视5.1 根本参数5.1.1 额定输入交流电压38010%V22021%V502%Hz5.1.2 直流标称电压220V110V48V5.1.3 充电装置额定直流输出电流分别为5101520304050608010016020025023315400A5.1.4 蓄电池组选用额定容量为10Ah3000Ah5.2 技术指标5.2.1 直流母线绝缘电阻应不小于10M绝缘强度应受工频2kV耐压1min5.2.2 蓄电池组浮充电压稳定范围稳定范围电压值为90%130%2

14、V阀控式蓄电池为125%直流标称电压5.2.3 蓄电池组充电电压调整范围电压调整范围为90%125%2V铜酸式蓄电池90%130%6V12V阀控式蓄电池90%145%镉馍蓄电池直流标称电压5.2.4 恒流充电时充电电流调整范围为20%100%In5.2.5 恒压运行时负荷电流调整范围为0100%In5.2.6 恒流充电稳流精度范围a磁放大型充电装置稳定精度应不大于2%5%b相控型充电装置稳定精度应不大于1%2%c高频开关模块型充电装置稳定精度应不大于0.5%1%5.2.7 恒压充电稳压精度范围a磁放大型充电装置稳压精度应不大于1%2%b相控型充电装置稳压精度应不大于0.5%1%c高频开关模块型

15、充电装置稳压精度应不大于0.1%0.5%5.2.8 直流母线纹波系数范围a磁放大型充电装置纹波系数精度应不大于2%b相控型充电装置纹波系数应不大于1%2%c高频开关模块型充电装置纹波系数应不大于0.2%0.5%5.2.9 噪声要求50dBA假设装设有通风机时应不大于60dBA5.2.10 直流电源装置中的自动化装置应具有电磁兼容的水平5.2.11 充电装置返回交流电源侧的各次电流谐波应符合DL/T4592000的要求5.3 交接验收直流电源装置当安装完毕后应作投运前的交接验收试验运行接收单位应派人参加试验所试项目应到达技术要求后才能投入试运行在72h试运行中假设一切正常接收单位方可签字接收交接

16、验收试验及要求如下245.3.1 绝缘监察及信号报警试验a直流电源装置在空载运行时额定电压为220V用25k电阻额定电压为110V用7k电阻额定电压为48V用1.7k电阻分别使直流母线接地应发出声光报警b直流母线电压低于或高于整定值时应发出低压或过压信号及声光报警c充电装置的输出电流为额定电流的105%110%时应具有限流保护功能d假设装有微机型绝缘监察仪的直流电源装置任何一支路的绝缘状态或接地都能监测显示和报警e远方信号的显示监测及报警应正常5.3.2 耐压及绝缘试验a在作耐压试验之前应将电子仪表自动装置从直流母线上脱离开用工频2kV对直流母线及各支路耐压1min应不闪络不击穿b直流电源装置

17、的直流母线及各支路用1000V摇表测量绝缘电阻应不小于10M5.3.3 蓄电池组容量试验不同的蓄电池各类具有不同的充电率和放电率a防酸蓄电池组容量试验防酸蓄电池组的恒流充电电流及恒流放电电流均为I10其中一个单体蓄电池放电终止电压到1.8V时应停止放电在三次充放电循环之内假设达不到额定容量值的100%此组蓄电池为不合格b镉馍蓄电池组容量试验镉馍蓄电池组的恒流充电电流和恒流放电电流均为I5其中一个单体蓄电池放电终止电压到1V时应停止放电在三次充放电循环之内假设达不到额定容量值的100%此组蓄电池为不合格c阀控蓄电池组容量试验阀控蓄电池组的恒流限压充电电流和恒流放电电流均为I10额定电压为2V的蓄

18、电池放电终止电压为1.8V额定电压为6V的组合式电池放电终止电压为5.25V额定电压为12V的组合蓄电池放电终止电压为10.5V只要其中一个蓄电池放到了终止电压应停止放电在三次充放电循环之内假设达不到额定容量值的100%此组蓄电池为不合格d防酸蓄电池镉馍蓄电池在充放电后应测电解液的密度并符合技术要求5.3.4 充电装置稳流精度范围见5.2.6规定5.3.5 充电装置稳压精度范围见5.2.7规定5.3.6 充电装置纹波系数范围见5.2.8规定5.3.7 直流母线连续供电试验交流电源忽然中断直流母线应连续供电电压波动不应大于额定电压的10%255.3.8 微机限制自动转换程序试验a阀控蓄电池的充电

19、程序恒流恒压浮充根据蓄电池不同种类确定不同的充电率进行恒流充电蓄电池组端电压到达某一整定值时微机将限制充电装置自动转为恒压充电当充电电流逐渐减小到某一整定值时微机将限制充电装置自动转为浮充电运行b阀控蓄电池的补充充电程序微机将按所整定的时间个月或者个月限制充电装置自动地进行恒流充电恒压充电浮充电并进入正常运行始终保证蓄电池组具有额定容量交流电源中断蓄电池组将无时间间断地向直流母线供电交流电源恢复送电时充电装置将进入恒流充电再进入恒压充电和浮充电并转入正常运行c三遥功能限制中央通过遥信遥测遥控接口RS485422232去了解和限制远方变电所中正在运行的直流电源装置遥信内容直流母线电压过高或过低信

20、号直流母线接地信号充电装置故障等信号遥测内容直流母线电压及电流值蓄电池组电压值充电电流值等参数遥控内容直流电源装置的开机停机充电装置的切换5.3.9 验收单位应取得资料a安装使用说明书设备出厂试验报告装箱清单自动装置说明书蓄电池充电记录及曲线b蓄电池组在投运前交接试验及各项参数测试报告c电气原理接线图和二次接线图d双方签字的交接验收报告5.4运行监视5.4.1 绝缘状态监视运行中的直流母线对地绝缘电阻值应不小于10M值班员每天应检查正母线和负母线对地的绝缘值假设有接地现象应立即寻找和处理5.4.2 电压及电流监视值班员对运行中的直流电源装置主要监视交流输入电压值充电装置输出的电压值和电流值蓄电

21、池组电压值直流母线电压值浮充电流值及绝缘电压值等是否正常5.4.3 信号报警监视值班员每日应对直流电源装置上的各种信号灯声响报警装置进行检查265.4.4 自动装置监视a检查自动调压装置是否工作正常假设不正常启动手动调压装置退出自动调压装置通知检修人员修复b检查微机监控器工作状态是否正常假设不正常应退出运行通知检修人员调试修复微机监控器退出运行后直流电源装置仍能正常工作运行参数由值班员进行调整5.4.5 直流断路器及熔断器监视a在运行中假设直流断路器动作跳闸或者熔断器熔断应发出报警信号运行人员应尽快找出事故点分析出事故原因立即进行处理和恢复运行b假设需更换直流断路器或熔断器时应按图纸设计的产品

22、型号额定电压值和额定电流值运选用6蓄电池运行及维护6.1 防酸蓄电池组的运行及维护6.1.1 防酸蓄电池组扔运行方式及监视a防酸蓄电池组在正常运行中均以浮充方式运行浮充电压值一限制为2.152.17VNN为电池个数GFD防酸蓄电池组浮充电压值可限制到2.23VNb防酸蓄电池组在正常运行中主要监视端电压值每只单体蓄电池的电压值蓄电池液面的高度电解液的比重蓄电池内部的温度蓄电池室的温度浮充电流值的大小6.1.2 防酸蓄电池组的充电方式a初充电按制造厂家的使用说明书进行初充电b浮充电防酸蓄电池组完成初充电后以浮充电的方式投入正常运行浮充电流的大小根据具体使用说明书的数据整定使蓄电池组保持额定容量c均

23、衡充电防酸蓄电池组在长期浮充电运行中个别蓄电池落后电解液密度下降电压偏低采用均衡充电方法可使蓄电池消除硫化恢复到良好的运行状态均衡充电的程序先用I10电流对蓄电池组进行恒流充电当蓄电池组端电压上升到2.302.33VN将自动或手动转为恒压充电充电电流减小到0.1I10时可认为蓄电池组已被充满容量并自动或手动转为浮充电方式运行276.1.3 核对性放电长期浮充电方式运行的防酸蓄电池极板外表将逐渐生产硫酸铅结晶体一般称之为硫化堵塞极板的微孔阻碍电解液的渗透从而增大了蓄电池的内电阻降低了极板中活性物质的作用蓄电池容量大为下降核对性放电可使蓄电池得到活化容量得到恢复使用寿命延长保证发电厂和变电站的平安

24、运行核对性放电程序如下a一组防酸蓄电池发电厂或变电所只有一组蓄电池组不能退出运行也不能作全核对性放电只允许用I10电流放出其额定容量的50%在放电过程中单体蓄电电压还不能低于1.9V放电后应立即用I10电流进行恒流充电当蓄电池组电压到达2.302.33VN时转为恒压充电当充电电流下降到0.1I10电流时应转为浮充电运行反复几次上述放电方式后可认为蓄电池组得到了活化容量得到了恢复b两组防酸蓄电池发电厂或变电所假设具有两组蓄电池那么一组运行另一组断开负荷进行全核对性放电放电电流为I10恒流当单体电压为电压1.8V时停止放电放电过程中记下蓄电池组的端电压每个蓄电池端电压电解液密度假设蓄电池组第一次核

25、对性放电就放出了额定容量不再放电充满容量后便可投入运行假设放充三次均达不到额定容量的80%可判此组蓄电池使用年限已到并安排更换c防酸蓄电池核对性放电周期新安装或大修中更换过电解液的防酸蓄电池组第1年每个月进行一次核对性放电运行1年以后的防酸蓄电池组12年进行一次核对性放电6.1.4 运行维护a对防酸蓄电池组值班员每日应进行巡视主要检查每只蓄电池的液面高度看有无漏液假设液面低于下线应补充蒸储水调整电解液的比重在合格范围内b防酸蓄电池单体电压和电解液比重的测量发电厂两周测量一次变电所每月测量一次按记录表填好测量记录并记下环境温度c个别落后的防酸蓄电池应通过均衡充电方法进行处理不允许长时间保存在蓄电

26、池组中运行假设处理无效应更换6.1.5 防酸蓄电池故障及处理a防酸蓄电池内部极板短路或断路应更换蓄电池b长期浮充电运行中的防酸蓄电池极板外表逐渐产生白色的硫酸铅结晶体通常称之为硫化处理方法将蓄电池组退出运行先用I10电流进行恒流充电当单体电压上升为2.5V时停充05.h再用0.5I10电流电至冒大气时后又停0.5h后再继续充电直到电解液沸腾单体电压上升到2.72.8V28停止充电12h后用I10电流进行恒流放电当单体蓄电池电压下降至1.8V时终止放电并静置1-2h再用上述充电程序进行充电和放电反复几次极板白斑状的硫酸铅结晶体消失蓄电池容量将得到恢复c防酸蓄电池底部沉淀物过多用吸管去除沉淀物并补

27、充酸制的标准电解液d防酸蓄电池极板弯曲龟裂或肿胀假设容量达不到80%以上此蓄电池应更换在运行中预防电解液的温度超过35e防酸蓄电池绝缘降低当绝缘电阻值低于现场规定值时将会发出接地信号正对地或负对地均能测到泄漏电压处理方法对蓄电池外壳和支架采用酒精清擦改善蓄电池室外的通风条件降低湿度绝缘将会提升f防酸蓄电池容量下降更换电解液用反复充电法可使蓄电池的容量得到恢复假设进行了三次充电放电其容量均达不到额定容量的80%以上此组蓄电池应更换g防酸蓄电池在日常维护还应做到以下各点蓄电池必须保持经常清洁定期擦除蓄电池外部上的硫酸痕迹和灰尘注意电解液面高度不能让极板和隔板露出液面导线的连接必须平安可靠长期备用搁

28、置的蓄电池应每月进行一次补充电6.2 镉馍蓄电池组的运行及维护6.2.1 镉馍蓄电池组的运行方式及监视a镉馍蓄电池主要分为两大类高倍率镉馍蓄电池瞬间放电电流是蓄电池额定容量的36倍中倍率镉馍蓄电池瞬间放电电流是蓄电池额定容量的13倍b镉馍蓄电池组在正常运行中以浮充方式运行高倍率镉馍蓄电池浮充电压值宜取1.361.39VN均衡充电压宜取1.471.48VN中倍率镉馍蓄电池浮充电压值宜取1.421.45VN均衡充电压宜取1.521.55VN浮充电流值宜取25mAAhc镉馍蓄电池组在运行中主要监视端电压值浮充电流值每只单体蓄电池的电压值蓄电池液面高度是否爬碱电解液的比重蓄电池内电解液的温度运行环境温

29、度等6.2.2 镉馍蓄电池的充电制度a正常充电用I5恒流对镉馍蓄电池进行的充电蓄电池电压值逐渐上升到最高而稳定时可认为蓄电池充满了容量一般需要57hb快速充电用2.5I5恒流对镉馍蓄电池充电2hc浮充充电在长期运行中按浮充电压值和浮充电流进行的充电29d不管采用何种充电方式电解液的温度不得超过356.2.3 镉馍蓄电池组的放电制度a正常放电用I5恒流连续放电当蓄电池组的端电压下降至1VN时其中一只镉馍蓄电池电压下降到0.9V时停止放电放电时间假设大于5h说明该蓄电池组具有额定容量b事故放电交流电源中断二次负荷及事故照明负荷全由镉馍蓄电池组供电假设供电时间较长蓄电池组端电压下降到1.1VN时应自

30、动或手动切断镉馍蓄电池组的供电以免因过放使蓄电池组容量亏损过大对恢复送电造成困难6.2.4 镉馍蓄电池组的核对性放电核对性放电程序a一组镉馍蓄电池发电厂或变电所中只有一组镉馍蓄电池不能退出运行不能作全核对性放电只允许用I5电流放出额定容量的50%在放电过程中每隔0.5h记录蓄电池组端电压值假设蓄电池组端电压值下降到1.17VN应停止放电并及时用I5电流充电反复23次蓄电池组额定容量可以得到恢复假设有备用蓄电池组作为临时代用此且镉馍蓄电池就可作全核对性放电b两组镉馍蓄电池发电厂或变电所中假设有两组镉馍蓄电池可先对其中一组蓄电池进行全核对性放电用I5恒流放电终止电压为1VN在放电过程中每隔0.5h

31、记录蓄电池组端电压值每隔1h时测一下每个镉馍蓄电池的电压值假设放充三次均达不到蓄电池额定容量的80%以上可认为此组蓄电池使用年限已到并安排更换c镉馍蓄电池组核对性放电周期镉馍蓄电池组在长期浮充电运行中每年必须进行一次全核对性的容量试验6.2.5 镉馍蓄电池组的运行维护a镉馍蓄蓄电池液面低每一个镉馍蓄电池在侧面都有电解液高度的上下刻线在浮充电运行中液面高度应保持在中线液面偏低的应注入纯蒸储水使整组电池液面保持一致每三年更换一次电解液b镉馍蓄电池爬碱维护方法是将蓄电池外壳上的正负极柱头的爬碱擦干净或者更换为不会产生爬碱的新型大壳体镉馍蓄电池30c镉馍蓄电池容量下降放电电压低维护方法是更换电解液更换无法修复的电池用I5电流进行5h恒流充电后将充电电流减到