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陕西西安直流系统直流屏蓄电池

一．直流系统的概念

直流系统是应用于水力、火力发电厂，各类变电站和其它使用直流设备的用户，为给信号设备、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。直流屏的可靠性、安全性直接影响到电力系统供电的可靠性和安全性。直流系统是以电池容量标称,如65AH,100AH常用名称:GZDW-65AH,GZDW-100AH。

二．直流系统的用途

广泛应用于水力、火力发电厂，各类变电站和其它使用直流设备的用户(如发电厂、变电站、配电站、石化、钢铁、电气化铁路、房地产等)，为信号设备、保护、自动装置、事故照明及断路器分、合闸操作提供直流电源，它也同样广泛的应用于通信部门、计算机房、医院、矿井、宾馆，以及高层建筑的可靠应急电源，用途十分广泛。还有直流系统的心脏是蓄电池，对蓄电池进行科学的维护是直流系统的核心工作。

三．直流系统的组成

直流系统主要由两大部份组成。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（800×600×2260）。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。

1.   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。模块自身有较为完善的各种保护功能如：输入过压保护、输出过压保护、输出限流保护和输出短路保护等。

2.   监控系统：

监控系统是整个直流系统的控制、管理核心，其主要任务是：对系统中各功能单元和蓄电池进行长期自动监测，获取系统中的各种运行参数和状态，根据测量数据及运行状态及时进行处理，并以此为依据对系统进行控制，实现电源系统的全自动管理，保证其工作的连续性、可靠性和安全性。监控系统目前分为两种：一种是按键型还有一种是触摸屏型。：监控系统提供人机界面操作，实现系统运行参数显示，系统控制操作和系统参数设置。

3.   绝缘监测单元：

直流系统绝缘监测单元是监视直流系统绝缘情况的一种装置，可实时监测线路对地漏电阻，此数值可根据具体情况设定。当线路对地绝缘降低到设定值时，就会发出告警信号。直流系统绝缘监测单元目前有母线绝缘监测、支路绝缘监测。

4.   电池巡检单元：

电池巡检单元就是对蓄电池在线电压情况巡环检测的一种设备。可以实时检测到每节蓄电池电压的多少，当哪一节蓄电池电压高过或低过设定时，就会发出告警信号，并能通过监控系统显示出是哪一节蓄电池发生故障。电池巡检单元一般能检测2V-12V的蓄电池和巡环检测1-108节蓄电池。

5.   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1-108路开关量和多路无源干节点告警输出。

6.   降压单元：

降压单元就是降压稳压设备，是合母电压输入降压单元，降压单元再输出到控母，调节控母电压在设定范围内（110V或220V）。当合母电压变化时，降压单元自动调节，保证输出电压稳定。降压单元也是以输出电流的大小来标称的。降压单元目前有两种，一种是有级降压硅链，一种是无级降压斩波。有级降压硅链有5级降压和七级降压，电压调节点都是3.5V，也就是说合母电压升高或下降3.5V时降压硅链就自动调节稳定控母电压。无级降压斩波就是一个降压模块，它比降压硅链体积小，它没有电压调节点所以输出电压也比降压硅链要稳定，还有过压、过流、和电池过放电等功能。不过目前无级降压斩波技术还不是很成熟常发生故障，所以还是降压硅链使用效广泛。

7.   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。

四．电池容量选择和模块的配置

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、事故负荷、冲击负荷。经常负荷主要是保护、控制、自动装置和通信设置。事故负荷是指停电后必须由直流系统供电的负荷，如UPS、通信设置等。冲击负荷是指极短时间内施加的大电流负荷，比如断路器分、合闸操作等。根据上述三种直流负荷统计就可以计算出事故状态下的直流持续放电容量。一般在220KV的变电站直流系统的蓄电池要选择两组电池，电池容量是150AH-200AH，110KV的变电站直流系统的蓄电池要选择一组电池，池容量是100AH-150AH，35KV的变电站直流系统的蓄电池要选择一组电池，池容量是50AH-100AH。模块数量的配置是要全部模块出额定电流总值要≥最大经常负荷加蓄电池充电电流.(蓄电池充电电流是按0.1c-0.2c10).如100AH的蓄电池组其充电电流是0.1c*100=10A,在不计算经常负荷的情况下选用额定电流5A电流的模块和话2台模块就可以满足对蓄电池的充电，要实现N+1冗余总共选择3台5A模块。

陕西西安直流系统直流屏蓄电池放电仪基础使用讲解

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陕西西安直流系统直流屏蓄电池常见故障的解决办法

1、110kV 站，全站共有 33 个高压开关,直流屏采用 200AH，10A充电模块。充电模块该如何配置，有什么依据？

充电模块的输出电流=0.1C10+常用负荷+备份,C10 指的是电池的 10 小时放电容量，200AH 的电池现在大多是配置 4 台10A的模块。其中 2 台电池均充电时用，1 台共常用负荷，1 台备份。

2、直流屏电池组 DC110V/500A.h 要活化，请问下放电电流一般为多少？

一般的充放电实验，是以 0.1C 的容量来做的。500A.h 的电池组，就是用 50A 的电流，放电 10 小时，理论上讲 50x10=500Ah，刚好把充满电的电池所有容量放掉。但是你现在是活化实验，不用深度放电，用 50A 电流放电 3~5小时就可以了，放了电的电池要尽快充电，否则电池里的化学介质会破坏，造成电池容量下降的。

3、1000AH容量蓄电池，以 500A 电流放电，放电率是多少？

放电电流有两种表示方式。一种是 1000Ah 电瓶 500A 放电电流为 0.5C；另外一种是 X 小时率，设 5 小时率规定为额定容量，那么 5 个小时率放电电流 I=1000/5=20A，则 500A 电流可以表示为 25I。直流屏和 UPS 的区别直流屏的作用是当厂用电中断时通过双电源开关迅速的提供可靠的备用电源，还有供给高压开关的操作电源等。UPS 的作用就是将直流电源转换成交流电供给 DCS 或其他装置电脑等。直流屏和直流电源的区别直流屏是蓄电池和智能充电器的完美的统一体，它的自动化程度很高功能较多仅在电力系统内应用比较广泛；直流电源主要指各类干电池也包括各类电气设备内外的经过整流滤波的直流部分可以说是五花八门多种多样有些质量较差。直流屏的作用直流屏提供直流电 DC220V、48V 等等，主要的作用是给高低压开关设备提供直流分合闸操作电源，及电力仪器仪表控制电源、临时照明等作用。应急电源提供交流电 AC380/220。主要作用是在市电断电后，短时间（一般是 60/90 分钟）内给负载提供交流应急供电。所带负载一般为应急照明、金属灯、风机、电梯、防火卷帘门等电气设备。直流屏的工作原理直流屏两路市电经过交流切换输入一路交流，给各个充电模块供电。直流屏充电模块将输入三相交流电转换为直流电，给蓄电池充电，同时给合闸负载供电，另外合闸母线通过降压装置给控制母线供电。系统中的各基础监控单元受主监控的管理和控制，通过通讯线将各基础监控单元采集的信息送给主监控统一管理。主监控显示直流系统各种信息，用户也可触摸显示屏查询信息及操作，系统信息还可以接入到远程监控系统。直流屏除基础的交流监控、直流监控、开关量监控外，还可以配置绝缘监测、电池巡检功能，用来对直流系统进行全面监控。

4、变电站直流屏上显示合母电压 240,控母电压 220,为什么控母电压比合母的低?

采用的直流母线不一样.前者使用的的母线可能使用的蓄电池的或者整流机的数量多一点，因为合闸是电流大可能会造成母线的电压短时下降如果启动的合闸数量多的话甚至会是断路器不能合上闸。而控制母线则没有这种担忧.充电模块输出的电压一般在 198-286 之间默认的是 235 那个样子所以合母一般在 235 到245 之间，现在的开关线圈一般是 220 正负%5 所以你保持在 235 那个样子够用。控母的话就保持在 220 就可以了反正现在的保护装置标称的都是 220V直流屏什么是合母什么是控母有什么区别合母是交流（通常 380）经过充电模块后的直流电压大概是

250-230V而控母就是合母经过降压硅链（通常2035 就是里面有 5-7 个继电器进行微降）后的最终电压一般为 220V 左右也就是负载最终所需要的直流电当然根据负载的不同需求合母控母都可以拿来用的直流屏控母和合母。分别为控制母线和合闸母线。控制母线提供持续的，较小负荷的直流电源，合闸母线提供瞬时较大的电源。

5、变电站直流屏系统，显示交流空开跳闸，但是并没有动作，不知道是那里动作?

（1）检查接线是否正确可靠；（2）检查控制模块工作状态是否正确；（3）检查空开的状态以及接点是否正确。

6、我们这个是两路交流输入，通过接触器互锁实现一路工作，一路备用，但是由于接触器坏了，他们把两个接触器直接短接过去，跨过接触器，现在是两路交流同时输入，这样有什么不好的影响么，现在直流屏报电压过高报警，我们这个是 48V 的，但现在到 65V 了，是因为这个原因么？

陕西西安直流系统直流屏蓄电池报电压过高，是报合母电压还是控母电压。若是控母电压的话，检测硅链是否坏了，看看监控上的检测线不要有问题。若是合母电压的话，看看模块输出电压是否有问题。你说的互锁坏了，是会影响的。你可以量下模块输入电压是多少，看是否正常。不同源的两路交流电不能随便并在一起的，这样对源端变压器造成很大的影响。

陕西西安直流系统直流屏蓄电池保养的秘诀之温饱运动

陕西西安直流系统直流屏蓄电池是直流电源系统最重要的组成部分，在使用中除系统监控与电池巡检对其的保护之外，用户日常的科学管理维护尤为重要；免维护直流屏蓄电池跟普通蓄电池相比，其实就是在运行中免去了添加纯水或蒸馏水、调整电解液液面，并非免去所有一切的维护工作。如果总结直流屏蓄电池的维护工作，可以用“温饱运动”四个字概括。

  1、“温”即温度问题

 直流屏蓄电池的容量对温度会随着温度的变化而改变。直流屏蓄电池的标准环境温度范围是20℃-30℃，一般取25℃为最佳。温度越高，放电能力也越强，电池容量会有一定的增加。而温度降低时，则电池活性减弱，放电能力降低，电池容量将减少。实际研究发现，当温度从25℃下降到0℃时，将容量下降到额定容量的80%左右；当电池温度从25℃下降到-10℃时，额定容量只能放出50%左右。

  所以，维持电池房合适的温度，对延长电池寿命，确保系统安全可靠性具有重要意义，我们主要是要防止电池房高温。

　2、“饱”即充电问题

       大多数直流屏蓄电池损坏与不能及时充电有着很大关系。市电中断后，电池不断放电，电量放完后不能及时充电，导致极板结晶而活性物不能还原，使电池受损，若过放电则会造成电池不可修复的损坏。因此及时对电池充电非常重要。选择正确的浮充电压、均充电压、充电电流、充电周期是蓄电池能否“吃饱吃好”的关键。

　3、“运动”即放电问题

       在运维规程中，明确规定了直流屏蓄电池的核对放电和容量试验要求，但是，实际上，很多电池没有实施放电。对于电池来说，越不放电，就越不能掌握它的实际容量，也就越不能把握配电房供电的安全可靠性，而且时间越长，心里就越没有底。由于直流屏蓄电池的种类不同，其结构、配液比例等也有差异，大家应根据各种蓄电池的说明书的要求进行。

       陕西西安直流系统直流屏蓄电池的日常维护除了“温饱运动”外，还有其它一些工作也是不容忽视的，如外观检查、清扫除污、电池安全阀、连接部件是否松动、壳体有无变形、漏液、单体端电压测量等等。

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