中国神华胜利发电厂直流系统介绍(卫翔)

二、全厂都有哪些直流系统？ 构成及运行方式？
1、全厂直流系统介绍
‫ﭳ‬1、单元机组动力用220V直流系统 ‫ﭳ‬2、单元机组控制用110V直流系统 ‫ﭳ‬3、1000kV升压站控制用110V直流系统 ‫ﭳ‬4、输煤110V直流系统 ‫ﭳ‬5、脱硫110V直流系统
每一个系统需要了解以下几个问题：
机屏电源、同步 相量采集等
输煤10kV 脱硫10kV柜、脱硫
柜、 PC柜、脱硫MCC柜、
ECMS
快切装置
10kV输煤
段管理机
柜屏电源
三、直流系统的一般构成？ 主要元器件有哪些？
馈电柜
充电柜
联络柜
结构：
交流输入、充电器、直流母线、负荷馈线、监控系统、蓄电池组
3.1 充电屏
充电屏如右图所示，主要由 充电模块、集中监控器、交、直流 电压、电流表、充电模块交流进线 开关、充电模块直流出线开关组成。
1.检查项目 1)充电器及有关设备工作结束，工作票收回，并有检修的设备检修工作全面 结束且可以送电的交代。 2)检查充电器内部及周围清洁无杂物。 3)表计及一、二次回路完好，各接头紧固。 4)测定交流侧、直流侧绝缘大于10MΩ。 5)交直流侧的保险、小开关都已给好。
3.1 充电屏
充电器的投运前检查项目和投运操作步骤
3.1 充电屏
交流配电监测：电源系统的交流设有缺相保护器，当出现交流失电、缺 相故障时，通过无源接点将告警信号送监控器，监控器发出交流电源故 障告警信号。
直流配电监测：监控器可显示母线及蓄电池电压、电流这些数据，并判断
母线及蓄电池是否过压、欠压，故障时发出交流电源故障告警信号；重要
回路（蓄电池、充电器）的熔断器设有熔断器故障附件，故障信号直接送
电池管理：可显示蓄电池电压和充放电电流，当出现过、欠压时进行告警； 每90天系统自动启动均充并运行3小时后转为浮充
3.2 馈线屏
馈线屏（右图）由绝缘监测仪、 直流馈线负荷开关以及馈线带电指示灯 组成。其中绝缘监测仪不仅可以对直流 正、负母线对地绝缘进行监控，并且可 以对各馈线支路绝缘情况进行实时监控， 以实现对直流系统接地故障的快速查找、 隔离。
2、直流电源系统的作用
1.直流系统是给信号及远动设备、保护及自动装置、 事故照明、断路器（开关）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，在外部交 流电中断的情况下，由蓄电池组继续提供直流电源， 保障系统设备正常运行。
2.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。
3.3 联络屏
联络屏可以实现两个分段直流母
机 械 连 杆 闭 锁结构 （下图 所示） 此机械连杆对两台开关进行机械闭锁，防止同时合闸。
线的互相联络，在运行方式上保证了在
母线不停电的前提下对蓄电池以及充电
机进行隔离、检修。联络屏装有蓄电池
至直流母线的出口开关与两段直流母线
的联络开关，这两台开关之间带有闭锁，
单母 （双机联络）
单母分段
单母分段
单母
220V DC
110V DC
双机共3个
单机2个
#1：#1机PC B段/机保安MCC 公用：#1机保安MCC/公用PC A 段
#2：#2机PC B段/机保安MCC
#1：机PC A段/机保安MCC #2：机PC B段/机保安MCC
110V DC
110V DC
共3个
共2个
• 五、运行方式？
2、单元机组控制用110V直流系统
• 每台机组控制110V直流系统采用单母线分段接 线，设有充电母线和配电母线，充电母线用于蓄 电池的充电和试验。每台机设置两组600Ah蓄电 池，两段直流母线间设置联络开关，切换时可短 时并列，满足两段母线切换不断电。两组蓄电池 设置两套高频开关电源充电装置，充电模块按照 N+1配置，模块备用。110V直流系统供机组控制、 保护、测量及其他控制负荷。控制110V直流系 统采用辐射网络供电方式，根据需要在主厂房电 气配电间等设置直流分电屏。每段直流主母线及 每个分电屏母线段均设置直流绝缘监察装置，装 置应具有交流误接入报警功能。
高频开关充电器优缺点
‫ﭳ‬优点：
高频开关电源技术 重量轻，体积小，噪音小 纹波系数小，稳压精度高 模块化设计、N＋1热备份 智能监控系统，告警及保护，可实现四遥 实时监控蓄电池，精确控制浮充、均充 具有蓄电池的温度补偿
‫ﭳ‬缺点：
多个功率器件并联运行，增加了可能的故障点 主要依靠进口，成本高 运行经验少，不利于检修维护
集
监控器，故障时发出熔断器故障信号；馈线回路脱扣故障时，发出馈线脱
中
扣故障告警信号。
监 控 器
绝缘监测：同时检测到母线接地电阻值小于设定值时，发出接地故障告警 信号；当检测到支路接地电阻值小于设定值时，发出接地故障告警信号并 显示接地支路号和接地电阻值。
充电模块监控：充电模块的均/浮充，输出电压和电流；充电模块的交流输 入过、欠压，直流输出过、欠压，开/关机，均/浮充和温度过高状态信号； 调节充电模块的输出电压。
充电器
充电器是直流系统的核心部分，将交流电源 整流成直流输出给直流负荷。整流出来的直流 电源输出质量及可靠性关系到设备的安全运行 和平稳供电。
胜利发电厂＃1、2机组采用高频开关电源 型充电器 。
3.1 充电屏
充电模块（右图）为深圳奥特 迅高频开关电源模块。包括交流电源 开关、状态指示灯、显示屏以及操作 按键。充电模块有“手动”、“自动 恒压”、“自动恒流”三种方式，可 “自动浮充”或“自动均充”。正常 运行时应采用“自动恒压”、“浮充” 方式运行，对蓄电池组进行浮充电并 带负荷运行（每运行2160小时自动 由浮充转为均充运行3小时）。
1、单元机组动力用220V直流系统
1、单元机组动力用220V直流系统
• 一、接线方式？
• 单母接线
• 二、输入·直流系统电源从哪儿来？
• 1、2号充电器（正常）：#1/#2机保安MCC、#1/#2机汽机PC B段
• 3号公用充电器（两路）：#1汽机保安MCC、公用PC A段
• 三、输出·都有哪些用户？ 集控室/柴发房长明灯、GCB汇控箱储能电机电源、 汽泵直流油泵、大机直流油泵、空/氢侧直流油泵、 主机/公用UPS等；（#2机带 柴发房长明灯） • 四、主要构成元器件？
#1：#1机PC A段/#1机PC B段 公用：公用PC A段/ B段 #2：#2机PC A段/#2机PC B段
#1：输煤PC A段 #2：输煤PC B段
7*3
6*2（单机）
3*3
4*2
脱硫 110V直流
单母 （双机联络）
110V DC
每台机2个
#1：脱硫PC A段/脱硫保安MCCA 段 #2：脱硫PC A段/脱硫保安MCCA 段 #1：脱硫PC B段/脱硫保安MCCB 段 #2：脱硫PC B段/脱硫保安MCCB 段
以防止蓄电池并列运行。闭锁方式主要
由机械连杆闭锁与分合闸钥匙闭锁两种。
3.在系统发生故障，厂用电中断的情况下，如果 直流电源系统不能可靠地为工作设备提供直流工 作电源，将会产生不可估计的损失。
电厂为什么要设置直流系统？
……………… 用于对开关电器的远距离操作、信号设备、继电保护、自动装 置及其它一些重要的直流负荷（如事故油泵、事故照明、UPS等） 的供电。 任何情况下均能可靠、不间断的保证直流用户用电！
13.电直压流稳继定电好器由,不于受无电电网磁运振行动方、式没和有电交网流故阻障 的抗影，响损,耗单小极，接可地小仍型可化运，行便。于集成。
24.单如套用直交流系电统源一，般当有系二统路发交生流短输路入故（障自，动电切 换压）会，因另短有路一而套降蓄低电，池使组二，次相控当制于电有压三也个降电低源， 供严电重，时供会电因可电靠压高低。而使断路器跳不开！
• 一、接线方式？ • 二、输入·直流系统电源从哪儿来？ • 三、输出·都有哪些用户？ • 四、主要构成元器件？ • 五、运行方式？
1、单元机组动力用220V直流系统
• 每台机组220V直流系统采用1组2200Ah的蓄电 池，采用单母线接线, 设置充电母线，以便断开 馈电母线给蓄电池充放电。 两台机组的动力 220V蓄电池组经过应急联络断路器相互联络。 两组蓄电池设置三套高频开关电源充电装置，第 三套为两机公用，可在两段母线间切换。充电装 置满足浮充和均充要求，模块备用。两组蓄电池 设置两套微机型直流绝缘监察装置，全厂直流绝 缘监察装置应具有交流误接入报警功能。
2.投运步骤 1)检查交流电源已经送好。 2)合上交流电源进线开关，交流电源指示灯点亮。 3)合上电源模块面板上的空气开关和启动按钮，约5秒钟，电源模块面板上 的工作指示红灯点亮，电源模块工作，这时电源模块有输出，电源模块的显 示器显示充电器输出电压及电流。 4)合上直流输出开关，屏上的电压表及电流表能正确显示各部件各部位的电 压及电流，集中监控器开始工作并显示数据。 5)合上蓄电池开关及相应的馈线开关，系统正常运行。
神华胜利发电厂 全厂直流系统介绍
卫翔
2020.08
重点阐述以下几个问题：
• 一、电厂为什么要设置直流系统？ • 二、全厂都有哪些直流系统？构成及运行方式？ • 三、直流系统的一般构成，即主要元器件？ • 四、直流系统异常分析及处理？ • 五、直流系统的运行与维护？
一、电厂为什么要设置直流系统？
1、直流系统与交流系统相比有哪些优 势？
4*4
104*2（2200Ah）
集控室/柴发房长明 灯、GCB汇控箱储 能电机电源、汽泵 直流油泵、大机直 流油泵、空/氢侧直 流油泵、主机/公用
UPS等； （#2机带 柴发房长
明灯）
52*2（600Ah） 52*2（500Ah） 52（200Ah） 52*2（300Ah）
#1机照明PC段、 QF保护柜操作电 ECMS 10kV/380 源、QF测控屏电 段通讯屏、#1机 源、1000kV线路 测控柜、#1机励 保护柜装置电源、 磁调节柜直流电源 1000kV线路测控 /灭磁开关操作电 屏、线路故录、 源、#1机发变组 110kV线路保护 保护柜、#1机快 柜、110kV线路 切装置电源、#1 测控屏、停机变 主变汇控箱电源等 保护屏、GVC主
3.1 充电屏
Байду номын сангаас
充电模块基本技术参数（以110V集控直流为例）
充电装置型式： 高频开关电源
交流输入： 三相380V±20% 50Hz±10% 直流输出： 额定电压110V
额定输出电流： 200 A
最高输出电压： 160 V
输出电压调整： ±15% 稳压精度： < ± 0.2 %
稳流精度： < ±
0.5%
3.2馈线屏
绝缘监测仪面板介绍（右图所示）
1. 显示器。采用大屏幕夜晶全中文显示，配 有背光。两分钟内无键盘操作，背光自动 关闭。 2. 功能键。四个功能键在不同的菜单下有不 同的功能，具体功能在显示器右边与功能键 对应的位置给出提示。 3. 光标上、下、左、右移动键。 4. 清屏键。在任意状态下，按清屏键，程序将重新初始化夜晶显示器，保持原显示器内容不变。 5. 确认键。在设定参数完成后按“确认”键，保存所设定的参数。 6. 数字键。包括10位数字和一位小数点。
效 率： >96%
最小功率因数（100%负荷，额定输出电压） 0.93
纹波系数： ≤0.05%（带电阻性负载时） 可靠性指标： MTBF≥100000H
并机均流不平衡度： ≤ ± 5% 防雷能力： > 40kA 噪 音： <50dB
（距装置1m 处）
3.1 充电屏
充电器的投运前检查项目和投运操作步骤
2、单元机组控制用110V直流系统
3、网控110V直流系统
4、输煤110V直流系统
5、脱硫110V直流系统
接线方式
电压配置 充电器数量 充电器电源
整流电源模 块数量
蓄电池数量 主要负荷
五种直流系统技术参数对比
机组动力用 220V直流
#1（#2）机控制用 110V直流
网控 110V直流
输煤 110V直流
3.1 充电屏
集中监控器（右图）是充电器的主要 部件，以PC486工控机为主机，配有大屏 幕汉字显示和输入键盘，面板光字牌报警。 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，并设有多种通 讯协议，完成与上位机的通讯，实现直流 系统的四遥功能。监控调度人员可在调度 中心监视各个现场的直流系统的运行情况， 一旦出现某个系统的异常和报警，则可以 访问该系统的集中监控器，获取必要的详 细信息。