变电站直流系统
直流系统基础知识详解
直流系统基础知识详解一、直流系统的作用1. 直流系统在变电站中为控制、信号、保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。
它还为操作提供可靠的操作电源。
直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保证。
2. 在生产设备发生故障的关键时刻，直流系统故障，特别是全站控制直流消失，必将造成主设备严重损坏或火灾、爆炸、电力系统大面积停电等极其严重的后果和巨大经济损失。
二、直流系统构成的主要部件1. 蓄电池、充电机、直流母线、绝缘监察装置、馈出负荷。
2. 直流系统示意图：3. 组成一个不可分割的整体。
若把蓄电池比喻成身体的心脏，直流回路就是身体中的血管，直流负载是身体的肌肉，而充电装置就是身体的脾脏，它担负这生血和造血的功能4. 直流系统的相关技术措施i. 变电站的交流、直流回路不能公用一条电缆：原因交直流系统是互相独立的直流系统绝缘系统而交流是接地系统，两者公用一条电缆，若两者一旦发生短路会造成直流接地，同时影响两个系统。
交流传入直流后果不堪设想，华北电网就发生类似事故。
造成大面积停电事故。
同时公用电缆会干扰。
ii. 变电站直流系统应使用专用的直流熔断器。
用交流熔断器的直流灭弧性能差iii. 高压开关柜、开关机构箱内的照明和加热器不能使用直流电源iv. 事故照明使用蓄电池时应限制事故照明的容量和使用时间。
三、蓄电池1. 阀控密封铅酸蓄电池的特点（本讲义主要讲解该种蓄电池，以下简称蓄电池）1) 常采贫液式设计（也有胶体式，但使用不多），在正负极板之间预留有气体通道，电池充电过程中，正极上产生的氧气通过隔板顺利到达负极，与负极活性物质反应并还原成水，从而实现了气体再化合；同时板栅的设计，抑制了氢气的析出，达到基本不失水的目的。
在电池的整个使用寿命期间，不用加酸加水2) 电池气密和液密好，使用过程中无酸雾溢出，不腐蚀设备3) 正常浮充使用寿命10年4) 自放电小5) 结构紧凑6) 安全阀：内部气压超过预定值时，安全阀自动开启，释放气体，内部气压降低后安全阀自动闭合，同时防止外部空气进入蓄电池内部2. 蓄电池的作用充电装置与与蓄电池并联工作，蓄电池的外特性较平坦，蓄电池的内阻比充电装置小，再通过大电流时，大部分电流由蓄电池承担，充电装置在由平时很小的输出电流突然需要输出几十乃至几百安的大电流时，相当于是个短路过程，一般充电装置都设有限流保护装置。
变电站交直流系统1ppt课件
变电站交直流系统概述
变电站交直流系统概述
直流系统
•“直流系统”是应用于发电厂及变电站和其它使用直 流设备的用户，为信号、保护及自动装置、事故照明、 应急电源及断路器分、合闸操作、储能机构提供直流 电源的电源设备。 •“直流系统”是一个独立的电源，不会受系统运行方 式的影响，并在外部交流电源中断的情况下，保证由 后备电源—蓄电池继续提供直流电源的重要设备。
手动切换时，将【自动控制】键弹出，按下【备用电 源】键，站用电源由常用站用变自动切至备用站用变供电， 检查各交流负荷设备运行正常，按下【常用电源】键，站 用电源由备用站用变自动切回常用站用变供电，检查各交 流负荷设备运行正常，按下【自动控制】恢复自动切换。
站用电源切换回路图
变电站交流系统
变电站交流系统
如上图所示 35kV站用变和10kV站用变低压侧电源通过低压备自投
装置进行自动切换。若10kV站用变低压侧电源供站用负荷 时，即首先合上低压备自投切换开关11ZK，当三相电压正 常时，低压备自投装置动作回路为熔断器2RD—交流接触 器2C触点7-8—低压备自投切换开关11ZK—交流接触器1C 线圈—熔断器1RD。该回路中，交流接触器1C、2C触点7-8 为常闭触点，因交流接触器2C触点7-8闭合、使1C线圈励 磁，交流接触器1C常开触点1-2、3-4、5-6、9-10闭合、 常闭触点7-8断开，站用电源由10kV站用变供电，而交流
• 站用电备自投在 投入状态
拉开断路器
备自投动作
• 两台站用变 低压侧电源 切换正常
• 主变冷却系统 • 主变调压机构 • 直流充电机 • 照明系统 • 通风系统 • UPS装置
交流负荷
2.通过拉合低压空开进行切换
主供 站用 变低 压侧 空开
变电站直流系统介绍及常见故障处理
变电站直流系统介绍及常见故障处理直流系统是变电站中的一种常用电源系统，其主要作用是将变电站的交流电转换为直流电，供给直流设备和直流负载使用。
直流系统由直流电源、直流断路器、直流安全接地装置、直流控制装置等组成。
直流电源是直流系统的核心设备，常见的直流电源有整流变压器、静止变流器和充电器等。
而直流断路器主要用于控制直流系统中的电流，一旦发生故障可以迅速切断电流以保护设备安全。
直流安全接地装置用于保证直流系统的安全接地，并使系统的接地电阻可靠地控制在一定范围内。
直流控制装置可根据需要对直流系统的电压、电流、功率等进行监控和调节。
在变电站中，直流系统常见的故障有短路、过电流、过压、接地故障等。
对于这些故障，需要及时处理以确保直流系统的正常运行。
常见的故障处理方法有：1. 短路故障处理：当直流系统出现短路故障时，应立即切断电源，寻找并消除短路点，修复或更换损坏的设备。
在排除故障之前，必须确保直流系统不再存在故障；修复后，应进行系统的复归测试，以确保修理效果。
2. 过电流故障处理：过电流故障是指直流系统的电流超过额定值。
处理方法可以是调整整流变压器的输出电流，或者更换合适的电流互感器。
4. 接地故障处理：接地故障是指直流系统接地电阻超过额定值，或者直流系统与地之间发生短路。
处理方法可以是寻找并消除接地点，修复或更换损坏的设备。
除了以上常见的故障处理方法外，还需要注意直流系统设备的定期检测和维护，例如定期对直流设备进行绝缘测试、接地测试和保护装置测试等，及时发现并排除潜在的故障隐患，确保直流系统的安全运行。
直流系统是变电站中重要的电源系统，通过提供稳定的直流电源供给直流设备和直流负载使用。
在运行过程中可能出现各种故障，我们需要及时处理，并进行定期检测和维护，确保直流系统的正常运行和设备的安全。
变电站直流系统介绍及常见故障处理
变电站直流系统介绍及常见故障处理
变电站直流系统是指变电站中用来供电变压器和输电线路的直流电源系统。
它主要由直流母线、直流电源、直流断路器、直流负载以及相关的保护装置等组成。
直流系统的主要作用是对变电站中的直流设备进行供电，包括直流电动机、直流控制装置、直流照明等。
直流系统还起到稳定变电站的电网电压的作用，通过调节直流系统的电压来实现对交流电网电压的稳定控制。
直流系统的常见故障包括：电源故障、负载短路、直流线路断电、直流电源过负荷、直流断路器失灵等。
针对这些故障，以下是常见故障处理方法：
1. 电源故障：首先检查直流电源的工作状态和电压输出情况，确定电源是否正常工作。
如果电源出现故障，需要及时修复或更换电源。
2. 负载短路：首先切断负载电路，然后检查负载电路中是否有短路故障，修复或更换故障部件后重新接通负载电路。
3. 直流线路断电：检查直流线路是否断开，如果是由于线路故障造成的断电，需要找到线路故障的位置，并进行修复。
4. 直流电源过负荷：检查直流电源的负载情况，调整负载大小，确保直流电源在额定负荷范围内工作。
5. 直流断路器失灵：检查直流断路器的工作状态，如果发现断路器失灵，需要及时修复或更换断路器。
在处理直流系统故障时，需要严格按照操作规程进行操作，确保自身安全。
还应采取预防措施，定期对直流系统进行检查和维护，以减少故障的发生。
变电站直流电源系统配置技术原则要点
变电站直流电源系统配置技术原则要点直流电源是变电站中的一个重要组成部分，用于向电网供电、给保护设备和自控设备供电。
如何配置合理的直流电源系统，对于保证变电站电力系统的安全稳定运行至关重要。
本文将从变电站直流电源系统配置的技术原则要点进行介绍。
一、直流电源系统简介变电站的直流电源系统通常由两部分组成：主电源和备用电源。
主电源一般分为两级，包括高压整流、低压整流和高低压隔离等设备，用于向电网供电；备用电源则包括蓄电池组和备用发电机，用于在主电源故障或停电时提供有限的备用电力支持。
直流电源系统的配置涉及到电源选择、电源质量、电源互备、电池容量等多个方面，下面将重点介绍一些配置的技术原则要点。
二、直流电源的选择在直流电源的选择方面，应首先考虑主电源和备用电源的选择。
主电源和备用电源一般都需要选择可靠性高、稳定性好、能耗低的直流电源。
高压整流器和低压整流器的输出电压应该稳定，并且需要具有较低的波动度和噪声，以确保供电的质量。
备用电源一般应选用容量较大、自放电率低的蓄电池组和可靠性高的发电机。
三、直流电源的质量直流电源的质量对于整个电力系统的运行非常重要。
为了保证直流电源的质量，应尽可能在变电站的主电源和备用电源上采用精密的电源质量监测仪器或设备，监测关键参数如电压、电流、功率等，及时发现电源的质量问题并进行处理。
此外，在购买直流电源的过程中，应注意选择质量可靠的厂商和品牌。
四、直流电源的互备变电站的直流电源需要配置备用电源，以确保在主电源故障或停电时，保护设备和自控设备能够继续工作。
备用电源通常选用蓄电池组和发电机，必须配置合理的充电和放电装置，确保备用电源能够及时投入使用。
在配置上，还应设置一些自动切换装置，以实现主备电源自动切换，避免手动操作过程中可能引起的错误。
五、直流电池的容量蓄电池组是备用电源的核心部分之一，直接影响到备用电源的可靠性。
蓄电池组的容量应根据变电站设备用电负荷量的大小及备用电源的切换时间来确定。
变电站直流系统浅析
变电站直流系统浅析变电站直流系统是现代电力系统中不可或缺的重要组成部分。
它主要用于电力输送、负载平衡、能源储备以及故障处理等方面。
因此，在高压输电领域中，直流系统被广泛应用。
本文将对变电站直流系统的原理和应用进行浅析。
一、变电站直流系统的原理变电站直流系统主要由以下部分组成：直流输电线路、换流器、滤波器、逆变器和脉宽调制控制系统等。
在直流输电线路中，直流电流可以通过两种方式传输：单极串联方式和双极并联方式。
在单极串联方式下，直流线路只需要一根极线，而在双极并联方式下，需要两根极线，其中一根为正极，一根为负极。
换流器是直流系统中最重要的组成部分。
它通过将交流电转换为直流电，将直流电转换为交流电。
在直流到交流的转换中，换流器采用了脉宽调制技术，将直流电脉冲调制成高频交流电；在交流到直流的转换中，则应用了逆变器，将高频交流电转换成直流电。
滤波器主要用于滤除交流电中的高频成分，以保证换流器输出的直流电质量，避免对输电线路和负载产生过高的影响。
二、变电站直流系统的应用1.电力输送在电力输送领域中，变电站直流系统可实现高压、长距离的输电。
因为在长距离输电时，直流电输送的电阻小，能耗低，因而经济效益更好。
同时，直流输电线路占用的空间也较小，成本相对较低。
2.负载平衡在变电站直流系统中，可以通过升压逆变器和调制宽度变换器来调节直流电压和频率，实现系统电压、功率的平衡调整。
当负载发生变化时，可以通过系统控制来实现对直流电的稳定输出，维持系统的电能质量。
3.能源储备具有能量储备功能的电源连接系统可以用作变电站的备用电源。
直流系统的电池组可以吸收电力系统中的峰值电量，存储能量。
当电力系统需要能量时，电池组可以向电力系统提供能量，满足电力需求。
4.故障处理变电站直流系统通过少量硅控整流装置，可以有效地处理复杂的系统故障。
在电力系统中，尤其是在多重回路系统中，如果其中一个回路故障，整个系统可能会停止运行。
然而，直流系统可以通过控制局部开关，仅将崩溃的回路断开，使其他回路继续运行，保证整个系统的连续性工作。
变电站直流系统介绍及常见故障处理
变电站直流系统介绍及常见故障处理直流系统在现代变电站中扮演着非常重要的角色。
变电站直流系统通常由直流电源、直流配电设备和直流负载组成。
其主要作用是为变电站提供直流电源，为直流负载提供电源，并可实现直流设备的保护和控制。
直流系统还能够提供电能存储和备用电源，以及实现直流设备之间的能量互换。
在变电站中，直流系统的运行稳定性和可靠性对整个系统的安全运行起着至关重要的作用。
直流系统通常由直流电源、直流配电设备和直流负载组成。
直流电源通常采用整流变流器作为主要设备，能够将交流电源转换为直流电源。
直流配电设备主要包括直流断路器、直流隔离开关和直流负载开关等设备，用于对直流系统中的各种设备进行控制和保护。
直流负载主要指直流设备和设备群，通常包括直流电机、直流加热装置、直流照明等负载设备。
二、常见故障及处理方法1. 直流电源故障直流电源故障是直流系统中最常见的故障之一。
直流电源故障可能包括整流变流器故障、直流电源控制系统故障、直流电源输出电压异常等。
一旦直流电源故障，会导致直流系统无法正常工作，直流负载设备无法得到正常供电，甚至可能影响整个变电站的运行。
处理方法：一旦发现直流电源故障，应立即关闭故障电源，同时对故障设备进行检修或更换。
在此过程中，需要特别注意安全措施，确保人员和设备的安全。
直流断路器是直流系统中用于对直流线路进行控制和保护的重要设备。
直流断路器故障可能包括触头磨损、触头接触不良、弹簧失效等。
一旦直流断路器故障，会影响直流系统中的设备运行和安全。
直流系统中的直流绝缘故障可能包括绝缘老化、绝缘击穿、接地故障等。
一旦发生直流绝缘故障，会导致直流系统中设备之间或设备与地之间发生绝缘故障，可能引发电气事故。
变电站直流系统在现代变电站中扮演着非常重要的角色，对于变电站的安全稳定运行至关重要。
对于直流系统的故障处理，需要采取及时有效的措施，确保故障设备的及时维修和更换，并严格遵守操作规程和安全措施，确保人员和设备的安全。
变电站讲解直流系统
电压稳定
直流系统的电压可以通过 控制电源实现稳定输出。
节省线路成本
相同负载情况下，直流线 路所需的线缆更少，成本 更低。
直流系统的构成和原理
发电设备
太阳能电池、燃料电池等可以直接输出直流电 的发电设备。
变流装置
将交流电转化为直流电的装置，如整流器。
储能装置
将多余的电能储存在电池等设备中，以备不时 之需。
总结和展望
总结
正确认识直流系统的基本概念、构成和原理，对于有效提高其在变电站中的应用非常重要。
展望
在未来的能源转型中，直流系统将在各种电力设备中得到广泛应用，实现更加高效、智能 的电力生产和传输。
变压装置
将直流电的电压、电流等参数进行变换的装置， 如升压器、降压器等。
直流系统在变电站的应用
1
稳压调速
直流系统可以通过控制发电机输出的
电力平衡
2
电压和电流，实现更精准的稳压调速。
在电力平衡方面，直流系统可以更好
地处理间歇性发电设备所产生的电力
输出。
3
远距离输电
直流系统能够更有效地减小输电线路 的损耗，增加输电距离。
直流变电站的工作流程
电网接入
将直流发电设备输出的电力接入直流变电站。
控制管理
通过监控设备，控制发电、输电、配电等过程。
变换电压
将直流电的电压、电流等参数进行变换，以适应 不同的电网要求。
电能分配
将处理好的电能分配给不同的用户或区域。
直流系统的优势和局限性
1 优势
2 局限性
高效节能、稳定输出、易于控制。
成本较高、储能需求大、技术应用有限。
直流系统在未来能源转型中的地位和前 景
变电站直流系统运行维护及故障处理
变电站直流系统运行维护及故障处理变电站直流系统是变电站的重要组成部分，负责将交流电转换为直流电，并向各个设备提供电源。
直流系统的运行维护是确保变电站正常运行的关键环节，也是保障设备安全稳定运行的重要工作。
直流系统的运行维护主要包括以下几个方面：1. 接地系统的检查与维护：直流系统接地系统是保障设备安全运行的重要组成部分。
维护人员要定期对接地系统进行检查，确保接地电阻符合要求，及时清理接地电极，并检查连接线是否松动。
2. 电源设备的定期检修：直流系统的电源设备包括直流发电机、整流变压器等。
维护人员要定期对这些设备进行检修，包括检查绝缘状况、清洁设备表面、检查传动装置等。
3. 电池组的维护：直流系统的电池组是提供直流电源的重要组成部分。
维护人员要定期检查电池组的电压、电流、温度等参数，及时更换老化电池，清理电池端子和电池架，保持电池组良好的工作状态。
4. 直流开关设备的巡检维护：直流系统中的直流开关设备是控制直流电流流向的关键设备。
维护人员要定期巡检这些设备，检查触头、开关机构、螺栓等部件的运行情况，及时排除故障和隐患。
5. 直流系统维护记录的管理：维护人员要做好直流系统的维护记录，记录设备的维护情况、故障处理情况等，为以后的维护工作提供参考。
直流系统的故障处理是确保设备正常运行的关键环节。
在故障发生时，维护人员要及时采取措施进行处理，主要包括以下几个步骤：1. 故障现象的分析与判断：维护人员要准确判断故障现象，确定故障的性质和范围，以便采取正确的处理措施。
2. 设备的隔离与停电：在处理故障之前，维护人员要及时进行设备的隔离与停电，确保自身安全，防止故障扩大。
3. 故障设备的修复或更换：根据故障的性质和原因，维护人员要及时修复或更换故障设备，保证设备的正常运行。
4. 系统的恢复与试运行：在故障设备修复或更换之后，维护人员要进行系统的恢复与试运行，确保设备正常工作。
5. 故障分析与防范措施的总结：维护人员要对故障进行分析，总结故障原因，提出相应的防范措施，以预防类似故障的再次发生。
变电站直流系统讲解
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
流母线。 ➢ 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。 ➢ 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。 ➢ 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损失，也可用来恢复电池容量。
第二部分 直流系统组成及部件的作用
平衡电池自放电导致的容量损失，也可用来恢复电池容量。
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；
变电站直流系统讲解
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。
第一小节 变电站直流系统的基本概念
➢ 直流母线：直流电源屏内的正、负极主母线。 ➢ 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。 ➢ 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
变电站交直流系统概述
变电站交直流系统概述变电站是电力系统的重要组成部分，它承担着电力输送、转换、分配等多项任务。
其中，交直流系统是变电站最为核心的部分，主要涉及电力的输变电、电力负荷的分配与控制以及电力系统的稳定运行等方面。
下文将对变电站交直流系统进行详细的概述。
一、交流系统交流系统由高压侧、中压侧和低压侧三个部分组成，其中高压、中压和低压分别指电压等级的高低。
在变电站中，交流系统主要用于电力的输入、输出以及电力负荷的分配和控制。
1. 高压侧高压侧主要负责输送高压交流电力，并将其转换为低压电力输送至中压侧。
在变电站高压侧，市电通过开关、进线柜、变压器等装置进入变电站，并进行压变换。
2. 中压侧中压侧主要负责将高压电力变换为中低压电力，并通过开关、配电室等装置输送至低压侧。
在变电站中，中压侧通常是配电室，主要用于中低压电力的分配和控制。
3. 低压侧低压侧主要负责将中低压电力输送至用电现场，满足各种用户的电力需求。
低压电力通常由低压配电室通过开关、配电箱等装置进行分配和控制。
二、直流系统直流系统是变电站交直流系统的另一部分，它主要负责高压电力输变电、电力系统稳定控制等方面。
下面将分别从这两个方面对直流系统进行介绍：1. 高压输电高压输电是直流系统的主要任务之一，它主要通过高压输电线路将电力从变电站输送至远距离的用电现场。
直流系统中的高压输电通常通过高压直流输电(HVDC)技术实现，该技术可大幅提高电网的输电效率和稳定性。
2. 稳定控制直流系统在电力系统的稳定控制中起到了至关重要的作用。
由于电力系统中各电力源的波动性，直流系统通过柔性直流输电(FDCL)技术，实现负荷均衡和稳定控制。
FDCL技术可对电力系统进行实时监测和控制，保障电力系统的安全稳定运行。
以上便是对变电站交直流系统的概述。
如今，随着能源技术的不断发展，变电站交直流系统也在不断更新换代，以满足时代需求和实践要求。
变电站直流系统介绍及常见故障处理
变电站直流系统介绍及常见故障处理变电站直流系统是变电站中的一个重要部分，主要负责向高压设备提供稳定而可靠的直流电源。
在变电站中，直流电源的稳定性和可靠性对于正常的电网运行至关重要。
因此，直流系统的故障处理和维护是变电站日常运行中必须关注的问题。
一、直流系统的组成变电站直流系统一般由以下几个部分组成：1. 直流电源：直流电源通常是由整流桥、滤波器和电池组成。
直流电源向直流系统提供稳定的电压和电流，以保证高压设备的正常运行。
2. 直流柜：直流柜是指用于管理、分配和保护直流系统的设备。
直流柜一般包括两部分：主柜和监控柜。
主柜负责直流系统的分配和保护，而监控柜则负责监控直流系统的状态。
3. 直流回路：直流回路是变电站直流系统的基础，它连接了变电站中的各个直流设备，包括直流电源、直流柜、控制设备和保护设备等。
直流回路必须具备高的稳定性和可靠性，以确保高压设备的正常运行。
变电站直流系统的故障处理可以分为两部分：故障排除和维护。
1. 故障排除变电站直流系统的故障主要包括以下几类：（1）电池故障：电池老化、电解液涨裂、内阻过大等问题都会导致电池电压下降或无法供电。
解决方法：更换电池或梯级充电。
（2）整流装置故障：整流装置损坏或整流管故障会导致直流电源无法输出或输出电压不稳定。
解决方法：更换整流装置或整流管。
（3）短路故障：直流回路中发生短路故障会导致直流电源无法正常供电或直流设备损坏。
解决方法：检修直流回路，定位短路点，更换受损设备。
（4）控制设备故障：控制设备损坏或程序出错会导致直流设备无法正常控制。
解决方法：更换控制设备或修复程序。
2. 维护为了保证直流系统的稳定性和可靠性，需要定期对直流系统进行维护。
维护工作主要包括以下几个方面：（1）电池充电：定期对直流系统中的电池进行充电，以保证其电量充足。
（2）设备维护：定期对直流设备进行检查和维护，以确保其正常运行。
（3）安全检查：定期对直流系统的安全设施进行检查和测试。
变电站讲解-直流系统
该蓄电池组运行过程中充电方式通常有三种：
01
初充电
02
浮充电
03
均衡充电
04
蓄电池：阀控式密封铅酸蓄电池
1
2
3
4
2
01
蓄电池组容量： 300Ah（容量是怎么计算出来的？）
02
蓄电池个数： 每组52只
03
事故放电时间： 两小时
04
蓄电池直流母线浮充电压：115V
05
蓄电池放电终止电压： 1.85V
蓄电池组的充电-放电运行方式
蓄电池组的充电-放电运行方式就是对运行中的蓄电池组进行定期的充电，以保持蓄电池的良好状态。其工作特点是正常工作时，充电设备，由充好电的蓄电池向直流负荷供电。为了保证在事故情况下蓄电池组能可靠的工作，蓄电池组正常放电时必须留有一定的裕量，决不能使蓄电池完全放电。通常放电约达容量的60%-70%时，便应停止放电，将充电设备投入，进行充电。在充电过程中充电设备除了向蓄电池组供电以外，还要担负经常性直流负载，故充电设备必须有足够的容量。整流装置回路中装有双投刀闸开关1K，以便使整流设备即可以对蓄电池组充电，也可以直接接在直流母线上作为直流电源。在整流装置回路中，装设电压表和电流表以监视端电压和供电电流。在蓄电池组接至母线的回路中，装设有双向刻度的电流表，用以监视充电和放电电流 （什么意思？）。
UPS的组成
UPS电源系统由4部分组成：整流、储能、变换和开关控制。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高频开关整流器，本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能，从而当外电发生变化时（该变化应满足系统要求），输出幅度基本不变的整流电压。净化功能由储能电池来完成，由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除，整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外，对整流器来说就象接了一只大容器电容器，其等效电容量的大小，与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的，即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰，起到了净化功能，也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成，频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS电源系统的日常操作与维护，设计了系统工作开关，主机自检不间断电源故障后的自动旁路开关，检修旁路开关等开关控制。
变电站讲解直流系统ppt课件2024新版
监控与报警装置
监控装置的作用
实时监测直流系统各设备的运行状态和参数，确保系统的 稳定运行。
报警装置的作用
当直流系统出现故障或异常时，及时发出报警信号，通知 运维人员进行处理。
监控与报警装置的技术参数
包括监测精度、报警阈值、响应时间、通信接口等。同时 ，还应具备远程监控和报警功能，方便运维人员进行远程 管理和维护。
作用
在变电站中，直流系统为二次设备提 供可靠的电源，确保在交流电源失电 的情况下，二次设备能够正常工作， 维护电力系统的稳定运行。
直流系统组成结构
充电装置
将交流电源转换为直流 电源的装置，通常采用
高频开关电源模块。
蓄电池组
储存电能的装置，在交 流电源失电时，为二次 设备提供持续的直流电
源。
直流馈线屏
常见故障类型及处理方法
01
02
03
04
电源故障
检查电源线路和开关，更换损 坏的电源模块或保险丝。
电池故障
对电池进行充放电测试，更换 老化或损坏的电池。
充电模块故障
检查充电模块的输入输出电压 和电流，更换故障模块。
监控系统故障
检查监控系统的硬件和软件， 恢复或更换故障部件。
预防性维护与保养措施
定期检查
05 直流系统安全与 防护
安全防护措施及要求
采用高可靠性设备和材料
确保直流系统设备的高质量和可靠性，降低故障率。
设立安全防护区域
在变电站内划定直流系统安全防护区域，限制非授权人员进入。
定期进行安全检查和评估
对直流系统进行定期的安全检查和评估，及时发现和消除安全隐患 。
接地与防雷保护设计
完善接地系统
安全性需求
变电站直流系统常见故障处理方法
变电站直流系统常见故障处理方法一、直流系统失电直流系统失电是指变电站直流供电系统失去供电信号，导致直流设备无法正常工作。
可能的原因包括：1.直流电源故障：直流电源供电线路断开、电源故障等；2.直流母线或接地线路断开：直流母线或接地线路开关未正常闭合或断开；3.直流设备故障：直流设备故障导致无法正常工作。
处理方法：1.检查直流电源供电线路是否正常，检查直流电源工作状态和输出电压是否正常；2.检查直流母线断路器和接地开关是否合闸，若未合闸则进行操作；3.检查直流设备，如直流电机、直流电动机等是否故障，进行维修或更换。
二、直流系统电压异常直流系统电压异常是指变电站直流系统的电压偏离额定值，可能过高或过低，导致直流设备无法正常工作。
可能的原因包括：1.直流电源故障：直流电源输出电压偏离额定值；2.直流设备故障：直流设备存在电压不平衡或电压波动等问题；3.直流电缆故障：直流电缆接头松动或绝缘不良导致电压异常。
处理方法：1.检查直流电源输出电压，如果偏离额定值则调整直流电源；2.检查直流设备，如直流电动机、整流装置等是否存在故障，进行维修或更换；3.检查直流电缆接头是否紧固，如发现接头松动则加固，如果发现绝缘问题则进行绝缘检查和修复。
三、直流系统短路故障直流系统短路故障是指变电站直流系统发生短路现象，可能导致设备损坏甚至引发火灾。
可能的原因包括：1.直流设备故障：直流设备内部短路导致故障；2.直流电缆损坏：直流电缆绝缘破损或接头松动导致短路故障；3.异物进入：在直流设备内部或直流电缆中存在异物导致短路故障。
处理方法：1.检查直流设备是否存在内部短路，如果发现则进行维修或更换；2.检查直流电缆是否存在绝缘破损或接头松动，进行修复或更换；3.定期对直流设备和电缆进行清理，避免异物进入。
四、电池组故障电池组是变电站直流系统的重要部分，常见故障包括电池电压下降、容量减小等问题。
可能的原因包括：1.电池老化：电池组使用时间长导致老化；2.充电不良：电池充电系统故障导致电池无法正常充电；3.温度过高：电池工作环境温度过高导致电池容量减小。
变电站直流系统介绍及常见故障处理
变电站直流系统介绍及常见故障处理【摘要】本文主要介绍了变电站直流系统的概述、组成、工作原理，以及常见故障及处理方法、故障预防措施。
直流系统是变电站中重要的部分，其稳定运行对电网可靠性至关重要。
常见故障包括过载、短路等，处理方法包括及时排查故障点、更换故障元件等。
为了减少故障发生，可以采取一些预防措施，如定期检查设备、加强设备维护等。
通过本文的介绍，读者可以更好地了解变电站直流系统及其常见故障处理方法，提高对电力设备的运行维护能力。
【关键词】直流系统、变电站、故障处理、工作原理、预防措施1. 引言1.1 引言电力系统中的变电站是电能的重要转换和分配设施，直流系统作为变电站中的重要组成部分，在电力传输中扮演着重要角色。
直流系统通过将电能转换为直流电流并进行传输，实现了电力系统的稳定运行和可靠供电。
本文将介绍变电站直流系统的概述、组成、工作原理、常见故障及处理方法以及故障预防措施，以帮助读者了解直流系统在电力系统中的重要性及常见故障处理方法。
通过学习直流系统相关知识，可以更好地维护和管理电力系统，确保其安全可靠运行。
在现代社会中，电力供应对各种生产和生活活动至关重要，因此了解和掌握直流系统知识对于保障电力系统的稳定运行至关重要。
通过本文的介绍和学习，读者将更好地理解直流系统的作用和重要性，从而为电力系统的安全稳定运行提供有力的支持。
2. 正文2.1 直流系统概述直流系统是电力系统中不可或缺的一部分，它在变电站中起着至关重要的作用。
直流系统主要用于输电线路的直流输电和直流电力调节，其稳定性和可靠性对电网运行具有重要影响。
直流系统包括直流输电系统和直流调度系统两部分。
直流输电系统主要用于大距离输电，能够减小电力损耗和提高输电效率。
直流调度系统则用于在变电站中进行电力调节和控制，保障电网运行稳定。
直流系统通常由直流线路、直流变压器、直流断路器、直流滤波器、直流隔离开关等组成。
这些设备通过合理的组合和布置，构成了复杂而高效的直流输电系统。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 电池容量选择要进行直流负荷的统计，直流负荷按性质分 为经常负荷、非经常负荷、事故负荷。
直流负荷的分类
经常性负荷
运行的保护装置 信号灯、位置指示器 逆变电源
直流负荷
非经常性 负荷
分合闸控制电源 储能机构动力电源 跳合闸控制电源
事故负荷
跳合闸动力电源
事故照明电源
3、蓄电池组运行过程中的充电方式：
• 4、阀控式蓄电池核对性放电
• 直流系统有两组阀控式蓄电池的核对性放电： 当发电厂或变电所的直流系统只安装有两组蓄电池 组时，可先对其中一组蓄电池进行全核对性放电。 放电电流以1.0I10电流恒流进行，当蓄电池端电压 下降到1.8V×N时，停止放电，隔1-2H以后，再用 1.0I10电流进行恒流限压充电----恒压充电----浮 充电。反复放充电2-3次，其容量可得到恢复。若经 过3次全核对性放电，蓄电池容量达不到额定容量的 80%，可认为此组蓄电池组的使用期限已到，应采取 更换措施。
整流模块系统
• 电力整流模块就是把交流电整流成直流电的单机 模块，通常是以通过电流大小来标称（如2A模块、 5A模块、10A模块、20A模块等等），按设计理念 的不同也可以分为：风冷模块、独立风道模块、 自冷模块、自能风冷模块和自能自冷模块。 • 它可以多台并联使用，实现了N+1冗余。模块输出 是110V、220V稳定可调的直流电压。模块自身短路保护等。
UPS电源工作过程
当市电正常380Vac时，直流主回路有直流电压， 供给DC-AC交流逆变器，输出稳定的220Vac交流电压， 同时市电对电流充电。当任何时候市电欠压或突然掉电， 则由电池组通过隔离二极管开关向直流回路馈送电能。 从电网供电到电池供电没有切换时间。当电池能量即将 耗尽时，不间断电源发出声光报警，并在电池放电下限 点停止逆变器工作，长鸣告警。不间断电源还有过载保 护功能，当发生超载（150%负载）时，跳到旁路状态， 并在负载正常时自动返回。当发生严重超载（超过200% 额定负载）时，不间断电源立即停止逆变器输出并跳到 旁路状态，此时前面空气开关也可能跳闸。消除故障后， 只要合上开关，重新开机即开始恢复工作。为使不间断 电源充分工作，避免在过载或欠载下运行，电源在开机 前，首先计算负载容量。
• 直流系统接地
1、故障现象: 主控室“直流接地”报警，或某些装置状态及运行 数据不正常。 2、直流接地的危害 在直流系统中，发生一极接地并不引起任何危害， 但是一极接地长期工作是不允许的，因为当同一极 的另一地点再发生接地时，可能使信号装置、继电 保护和控制装置误动作或拒动作，或者发生另外一 极接地时，将造成直流系统短路，造成严重后果。 因此不允许直流系统长期带一点接地运行。所以， 当发生直流系统一点接地后，必须尽快查找出来进
三
• 阀控式蓄电池在正常浮充电状态下，处于密封状态，装设 有能自动开启和关闭的安全阀。当内部压力超过规定开阀 值时，安全阀自动开启；压力低于关阀时又自动关闭。安 全阀上有滤酸装置，不会排出酸雾等有害气体。 • 2、蓄电池的容量
•
蓄电池的容量(Q)是蓄电池蓄电能力的重要标志。容 量 Q是在指定的放电条件(温度、放电电流、终止电压)下 所放出的电量称为蓄电他的容量，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。
UPS日常维护与检修
• (1)UPS电源在正常使用情况下，主机的维护工作 很少，主要是防尘和定期除尘。特别是气候干燥 的地区，空气中的灰粒较多，机内的风机会将灰 尘带入机内沉积、当遇空气潮湿时会引起主机控 制紊乱造成主机工作失常，并发生不准确告警， 大量灰尘也会造成器件散热不好。一般每季度应 彻底清洁一次。其次就是在除尘时，检查各连接 件和插接件有无松动和接触不牢的情况。
• • c.平时应对蓄电池定期测量并做好记录。 d.日常维护中需经常检查的项目有：清洁并检测电 池两端电压、温度；连接处有无松动，腐蚀现象、 检测连接条压降；电池外观是否完好，有无壳变形 和渗漏；极柱、安全阀周围是否有酸雾逸出；主机 设备是否正常。 e.免维护电池要维护，不是什么无稽之谈，应从广 义的维护立场出发，做到运行、日常管理的周到、 细致和规范性，保证设备（包括主机设备）保持良 好的运行状况，从而延长使用年限；保证直流母线 经常保持合格的电压和电池的放电容量；保证电池 运行和人员的安全可靠。这就是电池维护的目的， 也是电池运行规程中包括的内容和进行规则。
UPS的原理
• AC-DC变换：将电网来的交流电经自耦变压器降压、 全波整流、滤波变为直流电压，供给逆变电路。ACDC输入有软启动电路，可避免开机时对电网的冲击。 • DC-AC逆变电路：采用大功率IGBT模块全桥逆变电路， 具有很大的功率富余量，在输出动态范围内输出阻 抗特别小，具有快速响应特性。由于采用高频调制 限流技术，及快速短路保护技术，使逆变器无论是 供电电压瞬变还是负载冲击或短路，均可安全可靠 地工作。 • 控制驱动：控制驱动是完成整机功能控制的核心， 它除了提供检测、保护、同步以及各种开关和显示 驱动信号外，还完成SPWM正弦脉宽调制的控制，由 于采用静态和动态双重电压反馈。极大地改善了逆 变器的动态特性和稳定性。
UPS交流不停电电源
• UPS（Uninterruptible Power System ），即不 间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主 要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于 给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子 设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时， UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就 是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充 电；当市电中断（事故停电）时, UPS 立即将机 内电池的电能,通过逆变转换的方法向负载继续供 应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载 软、硬件不受损坏。
•
• 储能电池的日常维护
• 虽说储能电池组目前都采用了免维护电池，但这只 是免除了以往的测比、配比、定时添加蒸馏水的工 作。但外因工作状态对电池的影响并没有改变，不 正常工作状态对电池造成的影响没有变，这部分的 维护检修工作仍是非常重要的，UPS电源系统的大量 维修检修工作主要在电池部分。 a.储能电池的工作全部是在浮充状态，在这种情况 下至少应每年进行一次放电。放电前应先对电池组 进行均衡充电，以达全组电池的均衡。要清楚放电 前电池组已存在的落后电池。放电过程中如有一只 达到放电终止电压时，应停止放电，继续放电先消 除落后电池后再放。
•
（3）均衡充电
• 阀式电池在长期浮充运行中，如发生以下情况时， 需对蓄电池进行均衡充电： • A、当电池安装完毕； • B、浮充运行中蓄电池间电压偏差超过规定标准时， 即个别电池硫化或电解液的密度下降，造成电压降 低，容量不足； • C、当交流电源中断时，放电容量超过规定（5%~10%） C10以上。 • 上述情况，按程序进行均衡充电。对第二种情况如 果设有电池监控装置能判断时，根据该装置监测情 况进行均衡充电。如果不准确的电池监控装置时， 则根据制造厂的要求，一般每三个月进行一次均衡 充电，使蓄电池组随时处于满容量状态，以确保直 流电流运行的安全可靠。
• （1）初充电 • （2）浮充电 • （3）均衡充电
（1）初充电： • 新安装的蓄电池或大修中更换的蓄电池第一次充电， 称为初充电。初充电电流为1.0倍I10（10小时率放电 电流），单体电池充电电压到2.3~2.4V时电压平衡， 电压下降即可投运，即转为浮充运行。 （2）浮充电 阀式电池完成初充电后，转为浮充电运行，浮充电电 压值为2.23~2.28V之间，根据制造厂家要求和运行具体 使用情况而定。浮充电流值为0.3~2mA／h，作为电池内 部的自放电和外壳表面赃污后所产生的爬电损失，从而 使蓄电池组始终保持95%以上的容量。
• （ SPWM正弦脉宽调制：由于采用静态和动态双重 电压反馈。极由于全控型电力半导体器件的出现 ，不仅使得逆变电路的结构大为简化，而且在控 制策略上与晶闸管类的半控型器件相比，也有着 根本的不同，由原来的相位控制技术改变为脉冲 宽度控制技术，简称PWM技术。 PWM技术可以极其 有效地进行谐波抑制，在频率、效率各方面有着 明显的优点使逆变电路的技术性能与可靠性得到 了明显的提高。采用PWM方式构成的逆变器，其输 入为固定不变的直流电压，可以通过PWM技术在同 一逆变器中既实现调压又实现调频。 ）
电池巡检单元
开关量检测单元
• 开关量检测单元是对开关量在线检测及告警干节 点输出的一种设备。比如在整套系统中哪一路断 路器发生故障跳闸或者是哪路熔断器熔断后开关 量检测单元就会发出告警信号，并能通过监控系 统显示出是哪一路断路器发生故障跳闸或者是哪 路熔断器熔断。目前开关量检测单元可以采集到 1-104路开关量和多路无源干节点告警输出。
二、直流系统在变电站中的组成单元
• 一部份是电池屏,另一部份是直流充电屏（直流 屏）。 • 电池屏就是一个可以摆放多节电池的机柜。电池 屏中的电池一般是由2V-12V的电池以9节到108节 串联方式组成，对应电的电压输出也就是110V或 220V。目前使用的电池主要是阀控式密封免维护 铅酸电池。 • 直流屏主要是由机柜、整流模块系统、监控系统、 绝缘监测单元、电池巡检单元、开关量检测单元、 降压单元及一系列的交流输入、直流输出、电压 显示、电流显示等配电单元。
配电单元
• 配电单元主要是直流屏中为实现交流输入、 直流输出、电压显示、电流显示等功能所使用的 器件如：电源线、接线端子、交流断路器、直流 断路器、接触器、防雷器、分流器、熔断器、转 换开关、按钮开关、指示灯以及电流、电压表等 等
• 三、蓄电池
• 1、简述（1） 蓄电池是一种化学电源，它既能将电能转 化为化学能储存起来，又能将储存起来的化学能转化为电 能输送出去。这两个能量的转化过程，就叫做蓄电池的充 电和放电 • （2）蓄电池是独立的电源，不会受电力网的影响 。它具有电压稳定、使用方便和安全可靠等优点，并可根 据需要选择其容量或形式。 （3） 蓄电池按电解质的不同，分为酸性蓄电池和 碱性蓄电池。本风电场使用阀控式铅酸蓄电池。 阀控式 蓄电池阀控式电池由于采用了AGM材料和贫液设计，在 充电过程中，由正极生成的氧能与负极活性物质迅速反应 还原成水，因此，正常情况下，电池电液不会损失，不用 添加蒸溜水