风电场直流系统讲解课件.ppt

1、 直流系统的相关直流系统的相关知识知识 一、直流系统的作用一、直流系统的作用 直流系统是给控制、信号、保护、自动装置、事故直流系统是给控制、信号、保护、自动装置、事故照照 明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的的 电源设备。直流系统是一个独立的电源，它不受电源设备。直流系统是一个独立的电源，它不受发电机、发电机、厂用电及系统运行方式的影响，并在外部交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，保证由后备电源流电中断的情况下，保证由后备电源蓄电池继续提供蓄电池继续提供直流电源的重要设备。直流电源的重要设备。直流系统的用电负荷极为重要

2、，对供电的可靠性要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发电厂、变电站安全求很高。直流系统的可靠性是保障发电厂、变电站安全运行的决定性条件之一。运行的决定性条件之一。控制回路用直流为什么比用交流可靠？控制回路用直流为什么比用交流可靠？1、输出电压稳定。、输出电压稳定。2、单个直流屏有二路交流输入（自动切换），加上、单个直流屏有二路交流输入（自动切换），加上蓄电池，相当于有三个电源供电。蓄电池，相当于有三个电源供电。3、假如用交流电源，当系统发生短路故障，电压会、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，严重时会因因短路而降

3、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！电压低而使断路器跳不开！二、直流系统的组成及各部件的作用二、直流系统的组成及各部件的作用 1、直流系统的基本概念、直流系统的基本概念（1）直流母线）直流母线：直流电源屏内的正、负极主母线。（2）合闸母线）合闸母线：直流电源屏内供断路器电磁合闸机构等动力负荷的直流母线。（3）直流馈线）直流馈线：直流馈线屏至直流小母线和直流分电屏的直流电源电缆。（4）均衡充电）均衡充电：用于均衡单体电池容量的充电方式，一般充电电压较高，常用作快速恢复电池容量。（5）浮充电：）浮充电：保持电池容量的一种充电方法，一般电压较低，常用来平衡电池自放电导致的容量

4、损失，也可用来恢复电池容量。二、直流系统的组成及各部件的作用二、直流系统的组成及各部件的作用（6）正常充电：）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。（7）定时均充）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。（8）限流均充：）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。（9）恒压均充：）恒压均充：以恒定的均充电压对电池充电。合母与控母的区别合母与控母的区别 1、控制母线提供持续的，较小负荷的直流电源；而、控制母线提供持续的，较小负荷的直流电源；而合闸母线提供瞬时较大的电源。在合闸时电流较大，合闸母

5、线提供瞬时较大的电源。在合闸时电流较大，会造成母线电压的短时下降。会造成母线电压的短时下降。2、控母电压一般为、控母电压一般为110V，合母电压为，合母电压为220V。二、直流系统的组成及各部件的作用二、直流系统的组成及各部件的作用 2、直流系统的构成、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。二、直流系统的组成及各部件的作用二、直流系统的组成及各部件的作用 3、充电屏的各部件的作用、充电屏的各部件的作用 (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

6、：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，同时提供声光告警二、直流系统的组成及各部件的作用二、直流系统的组成及各部件的作用 (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。二、

7、直流系统的组成及各部件的作用二、直流系统的组成及各部件的作用 二、直流系统的组成及各部件的作用二、直流系统的组成及各部件的作用 4、蓄电池、蓄电池 （1）作用：它既能够把电能转换为化学能储能起来，又能把化学能转变为电能供给负载。（2）分类：酸性蓄电池：端电压高、冲击电流大，适合于断路器合分闸的冲击负荷，但其寿命短，运行维护复杂 碱性蓄电池：体积小、受命长，维护方便，但事故时放电电流较小。二、直流系统的组成及各部件的作用二、直流系统的组成及各部件的作用（3）工作原理：蓄电池的正负极板插在电解液中时，发生化学反应，由于正负极板材料不同，电位也不同，会产生电位差。在外电路没有接通时，正负极板之间的电

8、位是蓄电池的电势，在外电路与负载接通时，有电流流过负载，既蓄电池向负载放电。当蓄电池放电后将负载断开，使其与直流电源相连。当电源电压高于蓄电池的端电压时，就把电能转换为化学能储存起来。如此循环进行，实现为直流负荷供电的目的。三、直流母线的接线方式三、直流母线的接线方式 1、直流系统运行的一般规定：、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，再断开检修

9、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。三、直流母线的接线方式三、直流母线的接线方式 2、直流母线接线方式举例、直流母线接线方式举例 三、直流母线的接线方式三、直流母线的接线方式（1）、正常运行方式：1#充电机经QK1供直流母线代蓄电池1运行，直流母线经QK2和降压硅堆供1段直流馈线母线运行（同理2#充电机），QK5、QK6在断开位置。（2）、1#充电机短时间检修：断开QK1，蓄电池1处于放电状态。送电时合上QK1。（3）、1#充电机长时间检修：断开QK1，合上QK5或QK6；送电时断开QK5和QK6，合上QK1。三、直流母线的接线方式三、直流母线的

10、接线方式（4）、蓄电池1检修：断开QK1，合上QK5或QK6，断开蓄电池1保险。合上蓄电池1保险，断开QK5和QK6，合上QK1。四、直流系统接地四、直流系统接地 1、接地原因分析：、接地原因分析：（1）、设备损坏造成；（2）、气候原因如下雨等，导致室外直流系统绝缘下降，从而导致接地。（3）、因工作人员疏忽造成的接地。（4）、小动物爬入或小金属零件掉落在元件上造成直流接地故障。四、直流系统接地四、直流系统接地 2、直流接地的危害、直流接地的危害 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

11、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 四、直流系统接地四、直流系统接地 四、直流系统接地四、直流系统接地（1）、A、B 两点发生直流接地时,相当于将KA1、KA2接点短接,从而使KM误动作跳闸。A、C两点接地时,则KM接点被短接而误动作跳闸。A、D两点,F、D两点接地,同样都能造成开关误跳闸。（2）、接地点发生在B、E两点，D、E两点或C、E两点，断路器可能造成拒动。（3）、接地点发生在A、E两点，引起熔丝熔断。当接地点发生在B、E两点或者C、E两点，保护动

12、作时，不但断路器拒跳，而且引起熔丝熔断，烧坏继电器触点的可能。四、直流系统接地四、直流系统接地 3、直流接地查找方法、直流接地查找方法 分清接地故障的极性分清接地故障的极性,分析故障发生的原因。分析故障发生的原因。若站内二次回路有工作若站内二次回路有工作,或有设备检修试验或有设备检修试验,应立即应立即停止。拉开其工作电源停止。拉开其工作电源,看信号是否消除。看信号是否消除。用分网法缩小查找范围用分网法缩小查找范围,将直流系统分成几个不相联将直流系统分成几个不相联系的部分。不能使保护失去电源系的部分。不能使保护失去电源,操作电源尽量用蓄电操作电源尽量用蓄电池带。池带。对于不太重要的直流负荷及不能转移的分路对于不太重要的直流负荷及不能转移的分路,可可 用用“瞬时停电瞬时停电”的方法的方法,检查该分路中所带回路有无检查该分路中所带回路有无 接地故障。接地故障。对于重要的直流负荷对于重要的直流负荷,用转移负荷法用转移负荷法,检查该分路所检查该分路所带回路有无接地故障。带回路有无接地故障。交直流系统的区别？能否共用同一条电缆交直流系统的区别？能否共用同一条电缆 因交直流回路是各自的独立系统，直流回路是绝缘 系统，而交流回路则是接地系统。因此，交直流回路 不能共用一条电缆。若共用一条电缆，两者之间容易 发生短路或发生互相干扰，降低直流回路电阻。