直流系统运维及接地故障查找

目录第一部分：直流系统的作用第二部分：直流系统组成及部件作用第三部分：直流母线的接线方式第四部分：直流系统巡视第五部分：直流系统接地查找第一部分直流系统的作用第一小节

直流系统作用

直流系统是给信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的电源设备。直流系统是一个独立的电源，它不受发电机、厂用电及系统运行方式的影响，并在外部交流电中断的情况下，保证由后备电源(蓄电池)继续提供直流电源的重要设备。直流系统的用电负荷极为重要，对供电的可靠性要求很高。直流系统的可靠性是保障变电站安全运行的决定性条件之一。大中型发电厂及变电所主要采用直流操作电源。第一部分直流系统的作用第二小节

变电站操作电源基本要求保证供电的可靠性：最好装设独立的直流操作电源，以免交流系统故障而影响操作电源的正常供电。具备足够的容量：满足全厂（所）事故停电时，直流电源负荷、最大冲击负荷及1h事故照明等用电需要；且能保证直流母线电压在规定的额定值（正常运行时，操作电源母线电压波动范围小于5％额定值；事故时操作电源母线电压不低于90％额定值；失去浮充电源后，在最大负载下的直流电压不低于80％额定值），波纹系数小于5％。满足经济和实用的要求：使用寿命长、维护工作量小、投资省、占地面积小、噪声干扰小等。第一部分直流系统的作用第三小节

直流系统的优势输出电压稳定。与交流电网无关，供电可靠性高，电压稳，容量大；单个直流屏有二路交流输入（自动切换），加上蓄电池，相当于有三路电源供电。作为独立可靠的直流操作电源，即使变电站交流系统全部停电，仍能在一段时间内可靠地给部分重要设备供电，是最稳定、最可靠的直流电源；假如用交流电源，当系统发生短路故障，电压会因短路而降低，使二次控制电压也降低，严重时会因电压低而使断路器跳不开。所以，控制回路使用直流电源比交流电源更加可靠！第二部分直流系统组成及部件的作用第一小节变电站直流系统的基本概念正常充电：蓄电池正常的充电过程，即由均充电转到浮充电的过程；定时均充：为了防止电池处于长期浮充电状态可能导致电池单体容量不平衡，而周期性地以较高的电压对电池进行均衡充电；限流均充：以不超过电池充电限流点的恒定电流对电池充电；恒压均充：以恒定的均充电压对电池充电。第二部分直流系统组成及部件的作用第二小节变电站直流系统的构成主要由充电屏和蓄电池组成。

充电屏：充电模块、交流配电、直流馈电、配电监控、监控模块、绝缘检测仪、电池监测仪。

蓄电池：容器、电解液和正、负电极。第二部分直流系统组成及部件的作用第二小节变电站直流系统的构成充电屏的各部件功能及作用：(1)充电模块：完成AC/DC变换，实现系统最为基本的功能；(2)交流配电：将交流电源引入分配给各个充电模块，扩展功能为实现两路交流输入的自动切换；(3)直流馈电：将直流输出电源分配到每一路输出；(4)配电监控：将系统的交流、直流中的各种模拟量、开关量信号采集并处理，同时提供声光告警；(5)监控模块：进行系统管理，主要为电池管理和后台远程监控；对下级智能设备实施数据采集并加以显示；(6)绝缘监测仪：实现系统母线和支路的绝缘状况监测，产生告警信号并上报数据到监控模块，在监控模块显示故障详细情况；(7)电池监测仪：支持单体电池电压监测和告警；对电池端电压，充放电电流，电池房温度及其他参数做实时在线监测。第二部分直流系统组成及部件的作用第三小节变电站直流系统的构成蓄电池的构造：

第二部分直流系统组成及部件的作用第三小节变电站直流系统的构成蓄电池的容量及放电时间计算：蓄电池的容量（Q）)是蓄电池蓄电能力的重要标志。是指定的放电条件（温度放电电流、终止电压）下所放出的电量称为蓄电池的容量，单位用A•h（安培小时）表示；蓄电池放电至终止电压的时间称放电率，单位为h（小时率）蓄电池的容量一般分为额定容量和实际容量两种；第二部分直流系统组成及部件的作用第三小节变电站直流系统的构成蓄电池的容量及放电时间计算：放电时间计算：例1：如梧州变电站110V蓄电池的额定容量是900Ah，如果以0.1C（C为电池容量）即90Ah的电流(额定放电电流)给电池放电，请问可以持续多长放电时间？该电池可以持续工作时间：t=900Ah/90mA=10h（实际工作时间因电池的实际容量的个别差异而有一些差别）第二部分直流系统组成及部件的作用第三小节变电站直流系统的构成蓄电池的容量及放电时间计算：例2：计算题：两台80kVA的UPS并机工作，每台UPS各由三组120AH蓄电池组并联工作，每组电池34块，逆变器效率0.9，蓄电池电压为408V，求在市电失电的情况下，蓄电池组最大的放电时间是多少？蓄电池电压为408V,每组电池34块,说明你的每块电池是12V的，每台UPS的AHV(容量)是：12×120×34×3＝146880。两台UPS共有：1468880×2＝293760。逆变器效率0.9，得：293760×0.9＝264384.设你的两台UPS是输出三相400V的，当时两台输出功率共80kW,由于80kW相当于每相的放电电流是：80/0.4/1.732=115.5A则80kW负载一小时使用的AHV数是：115.5×（400/1.732）×3＝80004那么蓄电池组的放电时间是：264384/80004=3.3小时第三部分直流母线接线方式第一小节直流系统运行的一般规定（1）每段直流馈线母线要有蓄电池供电；（2）充电机不能并列运行；（3）正常情况下，母联开关应在断开位置；（4）绝缘检查装置、电压检查装置始终在运行状态；（5）投入充电机时先从交流再到直流。停电时顺序相反；（6）母线并列时首先断开一台充电机，投入母联开关，在断开检修蓄电池；（7）母线由并列转入分段时首先合上检修蓄电池，断开母联开关，再投入充电机。

第三部分直流母线接线方式第二小节直流系统接线方式例子贺州站直流系统接线图第三部分直流母线接线方式第二小节直流系统接线方式例子（1）该直流系统采用单母线分段接线，三套充电装置和二组蓄电池组。每段母线接一组蓄电池和一套高频开关电源，第三套充电装置作为备用。正常运行时两段母线分开各自单独运行供电，当某一套充电装置或电池组需要检修时，可由另一套充电装置或蓄电池组相互联络切换供电；（2）正常运行方式：正常运行状态＃3充电装置3QK1处于“分”位置，交流输入开关3ZKK处于合闸状态；＃1、＃2充电机交流输入电源开关(1ZKK或2ZKK)处于合闸状态，#1、#2充电机输出开关(1QK1或2QK1)应在“合”位置，1组和2组蓄电池开关1QK2与2QK2处于“合”位置，蓄电池、母线连接开关（1QK3、2QK3）处于“分”位置，Ⅰ段、Ⅱ段母联开关1QK4及2QK4切至“蓄电池供电”位置。

第三部分直流母线接线方式第二小节直流系统接线方式例子＃1充电机与第一组蓄电池需要检修试验或退出运行时，由Ⅱ段母线向Ⅰ段母线供电，具体操作如下：①合上第一组蓄电池、母线连接开关1QK3；②检查两段母线电压相等，将Ⅰ段母联开关1QK4切至“Ⅱ段母线供电”位置；③断开第一组蓄电池、母线连接开关1QK3；④断开＃1充电机输出开关1QK1；⑤断开第一组蓄电池开关1QK2；⑥断开＃1充电机交流输入开关1ZKK；此时由#2充电机、第二组蓄电池带Ⅰ、Ⅱ段母线向负载供电。第三部分直流母线接线方式第二小节直流系统接线方式例子＃2充电机与第一组蓄电池需要检修试验或退出运行时，由Ⅰ段母线向Ⅱ段母线供电，具体操作如下：①合上第二组蓄电池、母线连接开关2QK3；②检查两段母线电压相等，将Ⅱ段母联开关2QK4切至“Ⅰ段母线供电”位置；③断开第二组蓄电池、母线连接开关2QK3；④断开＃2充电机输出开关2QK1；⑤断开第二组蓄电池开关2QK2；⑥断开＃2充电机交流输入开关2ZKK；此时由#1充电机、第一组蓄电池带Ⅰ、Ⅱ段母线向直流负载供电。第四部分直流系统巡视第二小节蓄电池日常巡视蓄电池日常巡视检查项目：（1）检查蓄电池室内的温度、通风、照明、清洁情况；（2）检查直流母线及单个蓄电池电压是否正常、电池浮充电流是否正常；（3）检查蓄电池外壳是否有异常变形和发热或其它异常现象；（4）蓄电池间连接是否牢固。第四部分直流系统巡视第三小节蓄电池维护及周检维护和周检项目：（1）每半月检查一次单只电池浮充电压及终端电压，并做好记录；（2）每月对蓄电池的外观进行检查一次，看外观是否有异常变形和发热，蓄电池是否有漏液现象；（3）每年检查一次电池连接部分是否有松动现象，是否有腐蚀，对每个连接涂凡士淋；（4）蓄电池放电后应尽快补充电，不要亏容状态下存放，防止硫酸产生盐化，导致容量降低提前失效；（5）每次放电应做好放电及充电记录，记录时间、电压、电流及温度；（6）尽量避免电池过放电（放电电压低于终止电压）及过充电（充电电压长时间高于浮充电压），且放电后的电池尽快补充电，否则将会影响电池的使用寿命；（7）蓄电池在清洁时不得使用有机溶剂，使用肥皂水清洁，用防静电的干布檫拭。

第五部分直流系统接地查找第一小节直流接地原因分析;直流接地原因：(1)气候因素。由于气候因素造成的直流系统接地是一种最常见的情况，如雨天或雾天可能导致室外的直流系统绝缘降低造成直流系统接地；(2)人为因素。由于工作人员在工作中的疏忽造成的接地。如在带电二次回路上工作将直流电源误碰设备外壳，此种情况多为瞬间接地，检修人员清扫设备时不慎将直流回路喷上水等。另外，检修人员检修质量的不良也会留下接地隐患，如室外设备未加防雨罩、二次回路漏接线头、误将控制电缆外皮绝缘损伤等。此时接地信号不一定立即发出，但具备一定外部条件如潮湿或操作设备时就会引起直流接地；第五部分直流系统接地查找第二小节直流接地危害：

直流接地故障中,危害较大的是两点接地,可能造成严重后果。一点接地可能造成保护及自动装置误动或者拒动;而两点接地,除可能造成继电保护、信号、自动装置误动或拒动外,还可能造成直流保险熔断,使保护及自动装置、控制回路失去电源,在复杂保护回路中同极两点接地,还可能将某些继电器短接,不能动作跳闸,致使越级跳闸,造成事故扩大。第五部分直流系统接地查找第二小节直流接地危害示意图：

直流两点接地危害：1、A点、B点两点接地，相当于将6、7接点短接,从而使YT误动作跳闸,会引起的开关误动作；2、B点、E点两点接地,相当于B、E短接，会引起的开关拒动。第五部分直流系统接地查找第三小节直流系统接地处理原则：一般根据运