直流系统及UPS系统

1、阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材1直流,UPS及事故保安系统主讲:冀川阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材21.直流系统 阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材3直流系统在发电厂中的作用 发电厂的直流系统，主要用于对开关电器的远距离操作、信号设备、继电保护、自动装置及其他一些重要的直流负荷(如事故油泵、

2、事故照明和不停电电源)的供电。直流系统是发电厂厂用电中最重要的一部分，它应保证在任何事故情况下都能可靠和不间断地向其用电设备供电。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材4-1PV变 送 器ZZG13-50110 200A/110V至 -1PV1,-1PA1 高 频 开 关 整 流 模 块交 流 380V电 源监 控 系 统开 出微 机 直 流 系 统 监 控 装 置至 -1BT开 入模 入通 信至 -1UA1电 压 变 送 器至 1段 控 制 母 线至 -1UA2试 验至 -1PV2,-1PA2变

3、送 器至 #1机 I段 直 流 馈 电 屏至 -1UA3电 压 电 流 变 送 器AM-T-150DC/I4-1F7-1F8母 线 电 压 与绝 缘 监 视 装 置AME1监 控 系 统交 流 380V电 源模 入微 机 直 流 系 统 监 控 装 置200A/110VZZG13-50110高 频 开 关 整 流 模 块-3PV变 送 器至 -3PV1,-3PA1至 -2BT开 入开 出通 信交 流 380V电 源-2PV变 送 器高 频 开 关 整 流 模 块至 -2PV1,-2PA1200A/110VZZG13-50110至 -3UA1至 -2UA2变 送 器至 -2PV2,-2PA2AM

4、-T-150DC/I4电 压 电 流 变 送 器至 -2UA3母 线 电 压 与绝 缘 监 视 装 置-2F8AME2-2F7至 #1机 II段 直 流 馈 电 屏至 -2UA1试 验电 压 变 送 器至 2段 控 制 母 线阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材5概述概述概述概述集控直流系统每台机组配置1套220V直流系统、2套110V直流系统，由许继集团有限公司电力设备公司生产，型号分别为PZ61-Z-330A/220V和PZ61-Z_-250A/110V。集控220V直流系统供事故照明，动力负

5、荷和交流不停电电源等负荷。集控110V直流系统供控制、保护、测量及其他控制负荷，在各配电室设置直流分屏。集控110V直流系统采用单母线分段接线，可以通过联络闸刀联络备用。集控220V直流采用单母线接线，两台机组的220V直流经过电缆和联络闸刀可以互相联络备用。直流系统包括交流配电单元、充电模块及降压装置、蓄电池、直流馈电单元、绝缘监测单元和集中监控单元等。蓄电池均采用阀控密封铅酸蓄电池，每套220V直流系统配一组蓄电池组，由105只蓄电池组成，每套110V直流系统配一组蓄电池组，由52只蓄电池组成。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYa

6、ng) Co.Ltd. 发电部培训教材6概述概述 两路交流输入经交流配电单元选择其中一路交流提供给充电模块，充电模块输出稳定的直流，一方面对蓄电池进行浮充电，另一方面为控制负荷提供工作电流。绝缘监测单元可在线监测直流母线和各支路的对地绝缘状况，集中监控单元可实现对交流配电单元、充电模块、直流馈电、绝缘监测单元、直流母线和蓄电池组等运行参数的采集与各单元的控制和管理，并可通过远程接口接受DCS的监控。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材7蓄电池组 在大型发电厂直流系统中采用蓄电池组作为直流电源。蓄电

7、池组是一种独立可靠的电源，它在发电厂内发生任何事故，甚至在全厂交流电源全部停电情况下，仍能保证直流系统中的用电设备可靠而连续的工作。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材8全密封阀控免维护蓄电池免维护的含义：早期普通铅酸蓄电池产品，其电解液易蒸发，充电时尤其是过充电时，容易造成水的电解，形成的氢气、氧气外逸，不但造成电解液的消耗，而且容易发生爆炸。目前使用较多的一种全密封铅酸蓄电池，采用了气体重新组合技术，使水的消耗现象不再发生。这种蓄电池，出厂时已加满电解液，常以充好电的方式向用户提供，用户不用再

8、管理电解液，故常称为少维护或免维护蓄电池。免维护并不就是说蓄电池不需要维护，必要的清扫，定期核对性放电(定期充放电也叫核对性放电，就是对浮充电运行的蓄电池，经过一定时间要使其极板的物质进行一次较大的充放电反应，以检查蓄电池容量，并可以发现老化电池，及时维护处理，以保证电池的正常运行，定期充放电一般是一年不少于一次)。 等工作还是要开展。利用这种原理的全密封铅酸蓄电池，装有自封型压力释放阀，又称为安全阀，自动开启压力约在7KPa以下。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材9阜阳华润电力有限公司阜阳华润

9、电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材10蓄电池的充电方式 蓄电池组的运行方式有两种：充放电方式与浮充电方式。发电厂中的蓄电池组普遍采用浮充电方式运行。 蓄电池组浮充电方式：充电器经常与蓄电池组并列运行，充电器除供给经常性直流负荷外，还以较小的电流浮充电电流向蓄电池组进行浮充电，以补偿蓄电池的自放电损耗，使蓄电池经常处于完全充足电的状态出现短时大负荷时，例如当断路器合闸、许多断路器同时跳闸、直流电动机、直流事故照明等，则主要由蓄电池组以大电流放电来供电的，而充电器一般只能提供略大于其额定输出的电流值(由其自身的限流特性决定)。

10、在充电器的交流电源消失时，充电器便停止工作，所有直流负荷完全由蓄电池组供电。蓄电池自放电的主要原因，是由于电解液和极板含有杂质。电解液的杂质，可能形成内部漏电导，引起自放电；极板中的杂质，形成局部的小电池，小电池的两极又形成短路回路，引起蓄电池的自放电；其次，由于蓄电池电解液上下不同，极板上下电动势不等，因而在极板上下之间的均压电流也引起蓄电池自放电。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材11蓄电池的检查与维护蓄电池一般检查项目：蓄电池室应保持合适的温度(1030)，防止因电解液的比重变化而起蓄电池

11、容量的改变。直流母线电压应正常，浮充电流适当，无过充和欠充情况。检查极板情况，无变曲和变形，有效物质无大幅脱落。液面应高于极板1020cm。各接头应紧固良好而无腐蚀现象。蓄电池内严禁明火，室内应无强烈气味，通风、照明及附属设备良好。浮充设备运行正常无异声。直流绝缘良好。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材12基本概念浮充电 浮充电方式是将蓄电池与充电设备长期并联运行，由蓄电池担负冲击负荷，充电设备担负自放电、稳定负荷和冲击负荷后蓄电池的电能补充，蓄电池长期处于充电状态。均衡充电 为使长期处于浮充电

12、运行方式的电池能保持正常状态，需定期增大蓄电池的充电电流，使电池电压保持在2.35V，持续一定时间，待比重较低的电池电压升高后，即可恢复正常浮充方式。蓄电池的容量 是蓄电池蓄电能力的重要标志。一般用“安时”来表示。蓄电池容量的安时数就是蓄电池放电到某一最小允许电压的过程中，放电电流的安培数和放电时间的乘积。蓄电池的额定容量，是指蓄电池在充足电时以10小时放电率放出的电量。蓄电池的放电率 蓄电池放电至终了电压的快慢称为蓄电池的放电率。可用放电电流的大小，或者放电到达终了电压的时间长短来表示。10小时率为正常放电率。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Powe

13、r (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材13 蓄电池的温度要求及放电数据： 温度太高将降低蓄电池的寿命，温度太低则影响蓄电池容量。蓄电池持续运行温度不得超过45，短时运行温度不得超过55。理想的运行温度为205K。单体电池表面温度偏差超过5K，应及时和制造厂联系。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材14 温度与充电电压的关系： 温度在1525之间不必调整，如果温度持续在超出以上范围，则按0.005V/的温度调整系数更改浮充电电压。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China R

14、esources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材15直流系统的运行方式 直流系统的运行方式简述:1) 220V和110V直流系统均采用单母线运行方式。2) 正常运行时，来自保安段的交流电源经充电装置后为直流，通过开关QS1接入直流主母线。蓄电池及其母线通过开关QS2并入直流主母线。QS1、QS2为双向开关，任意时刻，只能打至一个位置。3) 正常情况下，蓄电池组与充电装置装置并列运行，采用浮充方式，充电装置除供给正常连续直流负荷，还以小电流向蓄电池组进行浮充电，以补偿蓄电池组的自放电。蓄电池组作为冲击负荷和事故供电电源。4) 一般情况下，直流母线不允许脱离蓄电池运行

15、。5) 直流系统充电装置故障，短时由蓄电池供电。如果充电装置长时间故障，或蓄电池需隔离出来进行均衡充电，则应投入联络开关由另一段母线供电。6) 各段母线上安装的直流系统接地检测仪均应投入运行，以监视系统的绝缘情况。当二段母线并列时，可停用一台检测仪。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材16充电设备 充电电源是直流电源系统的一个重要组成部分。目前，在国内市场上应用的充电电源主要有旋转直流充电机、晶闸管整流器和高频开关充电电源等三类，其中前二者技术成熟，推广应用的时间已久，使用面也很广。但由于受控制技

16、术和元器件特性的限制，仍存在许多不足之处，如体积庞大、笨重、效率低、可靠性差、系统纹波电压大、不便于计算机监控等。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材17 高频开关技术是采用高频功率半导体器件和脉宽调制（PWM）技术的新型功率变换技术。开关电源的逆变单元工作在高频开关状态。由于工作频率高，电路中滤波电感及电容的体积可大大缩小；同时，高频变压器取代了工频变压器，则变压器的体积减小、重量降低；另外,由于开关管高频工作，功率损耗小，因而开关电源效率高。开关管一般采用PWM控制方式，稳压稳流特性较佳。将高

17、频开关技术应用于充电电源，不但有利于充电电源的小型化和高效化，而且易于产生极性相反的高频脉冲电流，从而实现蓄电池脉冲快速充电。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材18充电装置交流电源各充电装置交流电源均采用双路交流自投电路，由交流配电单元和两个接触器组成。交流配电单元为双路交流自投的检测及控制元件，接触器为执行元件。切换开关共有“退出”、“1号交流”、“2号交流”、“互投”四个位置、切换开关处于“互投”位置时，工作电源失压或断相，可自动投入备用电源。直流电源柜设有两级防雷，第一级（雷击浪涌吸收器）

18、设在交流配电单元入口，第二级设在充电模块内。雷击浪涌吸收器具有防雷和抑制电网瞬间过压双重功能。其原理图如下，相线与相线之间，相线与零线之间的瞬间干扰脉冲均可被压敏电阻和气体放电管吸收，当雷击浪涌吸收器故障时，其工作状态窗口由绿变红，提醒更换防雷模块。每台机的两套110V直流蓄电池组各有一套正常运行时的充电器组，两套蓄电池组共用一套备用充电器组，经过备用充电器组后，经独立的开关分别给两套直流系统供电。两台机的两套220V直流系统各有一套正常运行时的充电器组，两台机220V直流系统共用一套备用充电器组，经过备用充电器组后，经独立的开关分别给两套直流系统供电。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司

19、 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材19智能型充电模块 高频开关电源模块工作原理如图所示：三相交流输入电源经输入三相整流、滤波变换成直流，全桥变换电路再将直流变换为高频交流，高频交流经主变压器隔离、全桥整流、滤波转换成稳定的直流输出，其中各部分的作用如下： A、 原边检测控制电路：监视交流输入电网的电压，实现输入过压、欠压、缺相保护功能及软启动的控制 B 、辅助电源：为整个模块的控制电路及监控电路提供工作电源； C 、EMI输入滤波电路：实现对输入电源作净化处理，滤除高频干扰及吸收瞬态冲击； D 、软启动部分：用作消除开机浪涌电流； E

20、、信号调节、PWM控制电路：实现输出电压、电流的控制及调节，确保输出电源的稳定及可调整性； F、 输出测量、故障保护及微机管理部分：负责监测输出电压，电流及系统的工作状况，并将电源的输出电压、电流显示到前面板，实现故障判断及保护，协调管理模块的各项操作，并跟系统通信，实现电源模块的高度智能化。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材20阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材21直流馈电单元 直流馈电单元是将

21、直流电源通过负荷开关送至各用电设备的配电单元，各回所用负荷开关为专用直流开关，分断能力均在6kA以上，保证在直流负荷侧故障时可靠分断，容量与上下级开关相匹配，以保证选择性。 阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材22绝缘监测单元绝缘监测单元用于监测直流系统电压及绝缘情况，在直流电压过、欠或直流系统绝缘强度降低等异常情况下发出声光报警，并将对应告警信息发至集中监控器。用于主分屏直流系统时，装置可设为主机或分机。装置采用非平衡电桥原理，实时监测正负直流母线的对地电压和绝缘电阻。当正负直流母线的对地绝缘电

22、阻低于设定的报警，自动启动支路巡检功能。支路巡检采用直流有源CT，不需向母线注入信号。每个CT内含CPU，被检信号直接在CT内部转换为数字信号，由CPU通过串行口上传至绝缘监测仪主机。采用智能型CT，所有支路的漏电流检测同时进行，支路巡检速度快。绝缘监测装置具有如下特点：a. 能监测馈出线具有环路的直流系统，并准确定位与测量环路接地。b. 实时显示正负母线接地电阻时间曲线，当出现接地故障时，自动锁定并存贮电阻时间曲线。c. 能检测正负母线和支路平衡接地，分别显示故障支路的正负母线接地电阻值。d. 支路巡检速度基本与支路数量无关。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resour

23、ces Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材23监控单元 集中监控器通过分散控制方式，对直流系统充电模块、绝缘监测模块、电池组、母线、配电等进行实时监控，并与上位机通信，实现直流系统的“四遥”功能。 阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材24直流接地 查找二次系统直流接地的一般操作步骤: 根据运行方式、操作情况、气候影响进行判断可能接地的处所，采取拉路分段寻找处理的方法，以先信号和照明部分后操作部分，先室外部分后室内部分为原则。在切断各专用直流回路时，切断时间应尽量短，不论回

24、路接地与否均应合上。当发现某一专用直流回路有接地时，应及时找出接地点，尽快消除。 查找二次系统直流接地时的注意事项: 1）当直流发生接地时禁止在二次回路上工作。2）处理时不得造成直流短路和另一点接地。3）拉合直流电源前应采取必要措施防止直流失电可能引起保护、自动装置误动。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材25直流正、负极接地对运行的危害: 直流正极接地有造成保护误动的可能。因为一般跳闸线圈（如出口中间继电器线圈和跳合闸线圈等）均接负极电源，若这些回路再发生接地或绝缘不良就会引起保护误动作。直流负

25、极接地与正极接地同一道理，如回路中再有一点接地就可能造成保护拒绝动作（越级扩大事故）。因为两点接地将跳闸或合闸回路短路，这时还可能烧坏继电器触点。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材26倒闸操作的注意事项倒闸操作的注意事项 直流系统的倒闸操作的注意事项直流系统的倒闸操作的注意事项 直流系统的任何并列操作，必须在并列点处核对极性正确、电压差正常（一般不超过23V）后，方可进行并列。 当两组直流系统均有接地信号时，严禁将其并列运行。 蓄电池和充电装置必须并列运行，充电装置供给正常的负荷电流和蓄电池的浮

26、充电流，蓄电池作为冲击负荷和事故情况的供给电源。 正常情况下，直流母线不允许脱离蓄电池组运行。 工作充电模块组故障时，短时可由蓄电池单独供给负荷；若工作充电模块组短时不能恢复运行时，可由备用充电模块带,蓄电池母线需要隔离时,应将两组直流母线并列，由另一组充电模块组来带两组直流母线运行。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材272. UPSUPS系统系统阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材28UPS系统功

27、能系统功能 发电厂的交流不停电电源UPS Uninterruptable Power System（or Supply）一般采用单相或三相正弦波输出，为机组的计算机控制系统，数据采集系统，重要机、电、炉保护系统，测量仪表及重要电磁阀等负荷提供与系统隔离防止干扰的、可靠的不停电交流电源。交流不停电电源UPS应满足如下条件：（1）在机组正常和事故状态下，均能提供电压和频率稳定的正弦波电源。（2）能起电隔离作用，防止强电对测量、控制装置，特别是晶体管回路的干扰。（3）全厂停电后，在机组停机过程中保证对重要设备不间断供电。（4）有足够容量和过载能力，在承受所接负荷的冲击电流和切除出线故障时，对本装置无

28、不利影响。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材29概述概述 每台机组设两套交流不停电电源装置（UPS），由北京华电之星科学技术发展有限公司生产，UPS本体为美国艾迪森LDC,DataPower系列DP31080-220/220-R产品。本系统包括整流器AC/DC、逆变器DC/AC、静态旁路开关、手动旁路开关、大屏幕LCD液晶监视器及控制面板、控制单元、输入、输出、旁路隔离变压器、隔离二极管、旁路稳压柜、交流配电屏等，。能向现场微机、热工保护、DEH等重要负荷提供高质量的稳定不间断电源。 交流不停电

29、电源容量为80kVA，交流输入主路电压为三相三线380V、50HZ，旁路为A、C相380V、50HZ交流电，输出交流电压为单相、220V、50HZ。 本系统三路电源输入，正常用交流电源取自机组400V保安EMCCA段，旁路交流电源取自机组400V汽机 PCA段，其直流电源取自主厂房内220V 直流配电盘，作为正常交流电源失去时的第一备用电源。各电源间切换时间不大于0.4ms阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材30UPS主要参数主要参数UPS型号 DP31080-220/220-RUPS输出容量80

30、KVAUPS交流输入电压范围 380V-20%+35%UPS交流输入电流范围 152256AUPS交流输入功率 77.8KWUPS直流输入电压范围 165275VUPS直流输入电流范围 307.8314AUPS直流输入功率 68.4KWUPS输出电压范围：最高值 222.2V 最低值 217.8V 正常值 220VUPS输出电流范围 360367.3AUPS输出频率 50HzUPS满负荷输出功率因数0.8阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材31UPS系统图阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司

31、China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材32UPS系统运行方式 UPS系统的运行方式:UPS电源系统为单相两线制系统。运行方式有：正常运行方式、蓄电池运行方式、静态旁路运行方式、手动旁路运行方式。1）正常运行时，由保安段向UPS供电，经整流器后送给逆变器转换成交流220V、50Hz的单相交流电向UPS配电屏供电。2）220V蓄电池作为逆变器的直流备用电源，经逆止的二极管后接入逆变器的输入端，当正常工作电源失电或整流器故障时，由220V蓄电池继续向逆变器供电。3）当逆变器故障时，静态旁路开关会自动接通来自保安段的旁通电源，但这种切换只有在UPS

32、电源装置电压、频率和相位都和旁通电源同步时才能进行。4）当静态旁路开关需要维修时，可操作手动旁路开关，使静态旁路开关退出运行，并将UPS主母线切换到旁通电源供电。 阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材33UPS系统工作过程UPS系统工作过程UPS系统的正常运行方式为主回路带负载（即交流输入整流器逆变器静态开关负载）。其中直流输入为第一备用，旁路电源为第二备用。 具体工作过程（如图所示）：当整流器的主输入三相交流电源故障（如断电、缺相、短路故障等等）或整流器本身故障时，220V直流电源自动投入带逆变

33、器工作，不中断逆变器的直流输入。因整流器输出与直流电源并联，且整流器输出电压整定在246V，而220V直流电源的正常运行电压一般为230V左右，为了防止正常情况下整流器向220V直流系统倒送电，所以在直流电源侧加了一个闭锁二极管。这样，整流器切至直流电源输入的条件就是整流器输出电压降低到闭锁二极管导通。若整流器主输入交流电源恢复，整流器将自动启动，220V直流电源将随闭锁二极管的关断而自动退出运行。整流器控制板中有电源故障监视功能，若其主输入交流电源有故障，则整流器会拒绝启动，排除故障后，才能启动整流器。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (F

34、uYang) Co.Ltd. 发电部培训教材34正常运行方式阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材35旁路供电方式阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材36UPS系统组成 UPS系统由整流器、逆变器、静态开关、手动旁路开关、旁路稳压器、液晶监视器、诊断系统、与计算机监控系统（ECS）的通信接口，调试、监视和维修专用通信接口，负载功率因数测量及输入、输出滤波器，输入、输出回路开关或快速熔断器，馈线柜等组成。

35、阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材371 整流器 整流器由隔离变压器、可控硅整流元件、输出滤波器和相应的控制板组成。该整流器为六脉冲三相桥式全控整流器，其原理为：通过触发信号控制可控硅的触发控制角来调节平均直流电压。输出直流电压经整流器电压控制板所检测，并将测量电压和给定值进行比较产生触发脉冲，该触发脉冲用于控制可控硅导通角维持整流器输出电压在负载变动的整个范围内保持在容许偏差之内. 输出滤波器用来减少整流器输出的波纹系数，该滤波器是由一个电感线圈组成的。控制板用来提供触发可控硅的脉冲，脉冲的相

36、位角是可控硅输出电压的一个函数。控制板把整流器输出的电压量与内部的给定量相比较产生一个误差信号，该误差信号用于调整可控硅整流器的导通角。若整流器的输出电压降低，控制板产生的信号去增加可控硅的导通角，从而增加整流器的输出电压至正常值，反之亦然。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材382 逆变器逆变器由逆变转换电路、滤波和稳压电路、同步板、振荡板等部分组成。功能：把直流电变换成稳压的符合标准的正弦波交流电，并具有过载、欠压保护。逆变转换电路由四个可控硅和换向电容、电感等组成，通过控制四个可控硅交替动作

37、，将直流电转换为方波，然后通过谐波滤波和稳压输出稳定的交流电。同步板的作用是将逆变器的输出和旁路输入的正弦波相位和频率进行比较，并通过振荡板控制逆变器的输出，使逆变器的频率、相位和旁路输入电压的频率和相位相同，从而保持逆变器和旁路电源同步。通过频率检波器检验逆变器输出和旁路电源输入的频率是否足够接近以致于同步，相位检验电路检查同频和同相条件是否存在，来判断是否允许和旁路电源进行切换。在正常情况下，逆变器和旁路电源必须保持同步，并按照旁路电源的频率输出。当逆变器的输出和旁路电源输入频率之差大于0.7Hz时，逆变器将失去同步并按自己设定的频率输出，如旁路电源和逆变器输出的频率差回到小于0.3Hz时

38、，逆变器自动地以每秒1Hz或更小的频差与旁路电源自动同步。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。逆变器在功率因数0.70.9运行时，最大冲击负荷为额定值的1.5倍时，能承受60S。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材39逆变器组成框图 阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材403 旁

39、路稳压器 旁路稳压器的作用是把保安段来的交流电压自动调整在规定范围内。旁路稳压器由单相调压变压器、单相补偿变压器、传动机构、电刷接触系统、控制系统和箱体等组成。 补偿变压器TB：当一次线圈上所加电压的大小和极性发生变化时，能使串联在负载回路上的二次线圈产生幅值和极性可变的补偿电压的变压器。 旁路稳压器PTV：旁路稳压器是一台能自动调节二次电压的单相自耦式变压器。它具有两对能自动对称滑动的电刷，伺服电机经链条带动电刷沿自耦式变压器圆筒式绕组的裸露部分（滑道上）滑动，平稳的调节二次电压，以达到改变补偿电压，维持输出电压稳定。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources

40、Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材41旁路稳压器稳压原理图 阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材424 闭锁二极管闭锁二极管的额定电流能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不小于1500V。5 静态切换开关静态开关由一组并联反接可控硅和相应的控制板组成。由一控制板控制可控硅的切换，当逆变器故障或过载时，会自动切至旁路电源运行并发出报警信号，总的切换时间（包括检测时间）不大于0.4ms。逆变器恢复正常后，经适当延时切回逆变器运行，切换逻辑保证手、自动切换过

41、程中连续供电。当电源切至旁路时经延时发信号。当故障消失后，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符合切至逆变器输出，与旁路电源的切换，不能有相位突变。从逆变器输出电源消失到切换到旁路电源，总的切换时间不大于0.4 ms.阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材436 手动旁路切换开关 此开关专为在不中断UPS负载电源的前提下检修UPS而设计的，以保证主母线不失电。 负载由手动旁路供电。静态开关和负载母线隔离，但和旁路电源接通，逆变器同步信号接入。可对UPS进行在线检测或进行自动切换试验。

42、 负载由手动旁路供电。静态开关和负载母线隔离，静态开关和旁路电源隔离，逆变器同步信号切断。可对UPS进行检测，或停电维护。 阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材44UPS的基本功能1)UPS的正常交流输入端（短路电流为50KA）、旁路交流输入端（短路电流为50KA）、由蓄电池馈线的输入端（短路电流为20KA（220V）、逆变器的输入端和输出端以及UPS输出端装设有热、磁脱扣器的自动开关进行保护，并能和上下级的馈线空气开关进行保护整定配合。 2)旁路电源和逆变器输入通过高速静态切换开关接至交流不停电

43、电源母线。如果旁路交流电源的变化在规定的范围内，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母线的供电电源切换至旁路电源。 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。4)电源调压有自动和手动两种方式。调压方式为连续，在就地和远方提供信号以指示旁路电源正向负荷供电。5)UPS系统配备必要的变送器和报警总信号，与全厂ECS系统通过硬接线（或RS485具备1个RS232或4个RS485接口）串行口通信。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Re

44、sources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材45UPS系统正常运行维护系统正常运行维护 检查UPS 周围无杂物，保证其通风顺畅,柜内各元件无异声、异臭，无过热现象 各指示灯、表计正确，旁路输出电压、逆变器输出电压、负载电压、整流电压均正常。输出频率正常,主线电流、逆变器输出电流、UPS输出电流、UPS输出电流峰值、负载电流、电池电流、总直流电流、电池温度正常。 充电器、逆变器、蓄电池运行正常。 各部无异常振动及过热现象，风机运转正常。 室内温度正常，通风良好。 运行状态指示灯按实际运行方式指示正确, 盘上各开关均在合上位置,如未合上，应查明原因。无异常报警信号指

45、示 各部柜门关闭良好。 旁路及隔离调压变压器运行正常 柜内冷却风扇运转正常，环境温度在允许范围内。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材463.事故保安系统事故保安系统阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材47概述 火电厂有可能发生全厂停电事故，因此必须设置事故保安电源，向事故保安负荷继续供电，保证机组和主要辅机的安全停机。一般采用快速自起动的柴油发电机组作为单元机组的交流事故保安电源，由柴油机和交流同步

46、发电机组成，它不受电力系统运行状态的影响，可靠性高。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材48 我公司每台机组设置一台快速起动的柴油发电机组作为本单元机组的应急保安电源，功率因数COS=0.8，额定功率=1260kW。每台柴油发电机组连接到各自单元机组的保安EMCCA段和保安EMCCB段。 阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材49事故保安系统事故保安系统阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 Chin

47、a Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材50事故保安系统运行方式事故保安系统运行方式事故保安母线每台机组设2段，正常运行时由保安EMCC A段由锅炉400V动力中心供电，保安 EMCC B段由汽机400V动力中心供电。保安变供电电源作为保安母线的第一备用电源。当任一段保安母线失去工作电源时，经延时跳开工作电源进线开关，发出备用电源合闸信号，同时启动柴油机，若第一备用电源合闸不成功，经延时合发电机出口开关，然后合分支开关向保安母线供电，事故保安负荷再分批投入；若合闸成功，则延时发送停止柴油机运行指令。厂用电源恢复时，保安段应恢复由厂用电供电，在倒换过程

48、中应采用瞬间停电的方法，严禁采用并列倒换。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材51柴油发电机组柴油发电机组柴油机制造厂：美国康明斯公司发电机制造厂：英国斯坦福公司阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材52柴油机组主要参数柴油机组主要参数 固定型，室内安装，封闭冷却，高转速（1500RPM），废气涡轮增压型柴油机 发电机： 三相同步发电机 设备参数 额定容量： 1260KW（常用），1386KW（备用）

49、额定频率： 50Hz 额定电压： 400V（三相）/230V（单相） 额定功率因数： 0.8 发电机额定工况时效率： 96% 输出形式； 三相四线，中性点高阻接地，Y型连接 绝缘等级： H级 过载能力： 可承受2倍额定电流，时间20秒 开机指令发出15秒内加至满载（感性） 阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材53柴油机组四种运行位置 柴油机组有试运行、手动、自启动、零位四种方式，正常情况下在自启动方式。 集控室控制台上设紧急启动柴油机按钮。当柴油机组在“手动”“试运行”“自启动”任意位置时，远方紧

50、急启动均有效。这时，除远方停机命令和控制屏紧急停机命令有效外，控制屏正常停机命令无效。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材54柴油发电机组的功能1）自起动功能 柴油发电机组保证在火电厂的全厂停电事故中，快速自起动带负载运行。在无人值守的情况下，接起动指令后在10秒内自起动成功，在60秒内实现一个自起动循环（即三次自起动）。若自起动连续三次失败，则发出停机信号，并闭锁自起动回路。 柴油发电机组自起动成功的定义是：柴油发电机组在额定转速，发电机在额定电压下稳定运行23秒，并具备首次加载条件。阜阳华润电

51、力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材55 2）带负载稳定运行功能 柴油发电机组自起动成功后，保安负荷分两级投入。柴油发电机组接到起动指令后10秒内发出首次加载指令，允许首次加载不小于50%额定容量的负载（感性）；在首次加载后的5秒内再次发出加载指令，允许加载至满负载（感性）运行。 柴油发电机组能在功率因数为0.8的额定负载下，稳定运行12小时中，允许有1小时1.1倍的过载运行，并在24小时内，允许出现上述过载运行两次。发电机允许20秒的2倍过载运行。柴油发电机组在全电压下直接起动容量不小于200kW的鼠笼式

52、异步电动机。在负载容量不低于20%时，允许长期稳定运行。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材563）自动调节功能柴油发电机组的空载电压整定范围为95105%Ue。柴油发电机组在带功率因数为0.81.0的负载，负载功率在0100%内渐变时能达到：稳态电压调整率： 0.5%稳态频率调整率： 0.5%（固态电子调速器）电压波动率： 0.15%（负载功率在25100%内渐变时）频率波动率： 0.5%（负载功率在025%内渐变时）柴油发电机组在空载状态， 突加功率因数0.4（滞后）、稳定容量为0.2的三相对

53、称负载或在已带80%的稳定负载再突加上述负载时， 发电机的母线电压0.2秒后不低于85%。发电机瞬态电压调整率u-15%/+20%，电压恢复到最后稳定电压的3%以内所需时间不超过1秒，瞬态频率调整率5%（固态电子调速器），频率稳定时间3秒。突减额定容量为0.2的负载时，柴油发电机组升速不超过额定转速的10%。柴油发电机组在空载额定电压时，其正弦电压波形畸变率不大于3%， 柴油发电机组在一定的三相对称负载下，在其中任一相加上25%的额定相功率的电阻性负载，能正常工作。发电机线电压的最大值（或最小值）与三相线电压平均值相差不超过三相线电压平均值的5%，柴油发电机组各部分温升不超过额定运行工况下的水

54、平。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材574）自动控制功能：柴油发电机组属于无人值守电站，控制系统具有下列功能：A、保安段母线电压自动连续监测。B、自动程序起动，远方起动，就地手动起动。C、柴油发电机与保安段正常电源同期闭锁功能。D、运行状态的柴油发电机组自动检测、监视、报警、保护。E、主电源恢复后远方控制、就地手动、机房紧急手动停机。F、蓄电池自动充电，有不小于5000W的380VAC供电电源。G、冷却水预热。H、发电机空间加热器自动投入。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China

55、Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材58 5）模拟试验功能 柴油发电机组在备用状态时，模拟保安段母线电压低至25%或失压状态，能够按设定时间快速自起动运行试验，试验中不切换负荷。但在试验过程中保安段实际电压降低至25%时能够快速切换带负荷。阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材59柴油机保护柴油机保护 保护装置采用微机型，项目有： 机组超速保护 声光报警，停机关油门 机组油压力低 声光报警，停机关油门 自启动失败 声光报警 低压闭锁过流保护 声光报警，停机

56、关油门 发电机过负荷保护 声光报警 发电机差动保护 声光报警，停机关油门 发电机过电压或欠压 声光报警，停机关油门 日用油箱油位低 声光报警 发电机事故跳闸 声光报警 逆功率保护 声光报警，停机关油门 失磁保护 声光报警，停机关油门 冷却水水位低 声光报警 冷却水温高 声光报警 发动机温度过高 声光报警，停机关油门阜阳华润电力有限公司阜阳华润电力有限公司 China Resources Power (FuYang) Co.Ltd. 发电部培训教材60柴油机的信号 信号系统按装设地点可分为就地控制盘上信号和主机组单元控制室进入DCS信号，按故障性质分为预告信号和事故信号。预告信号用光字牌、电铃，事故信号用光字牌和蜂鸣器。 1）以下故障之一出现时，机组将实现保护停机并发出声光报警，并引入DC