风电场直流系统课件

,Click to edit Master title style,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,直流系统的相关知识,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发电厂、变电站安全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？,1、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！,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,（1）直流母线,：直流电源屏内的正、负极主母线。,（2）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,：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：,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。,二、直流系统的组成及各部件的作用,（6）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,：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：,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：,以恒定的均充电压对电池充电。,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；而合闸母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。,2、控母电压一般为,11,0V，合母电压为2,2,0V。,二、直流系统的组成及各部件的作用,2、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,3、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：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,(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、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,（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,（,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,1、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,2、直流母线接线方式举例,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,（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,1、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,2、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,（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,3、直流接地查找方法,分清接地故障的极性,分析故障发生的原因。,若站内二次回路有工作,或有设备检修试验,应立即停止。拉开其工作电源,看信号是否消除。,用分网法缩小查找范围,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,操作电源尽量用蓄电池带。,对于不太重要的直流负荷及不能转移的分路,可,用“瞬时停电”的方法,检查该分路中所带回路有无,接地故障。,对于重要的直流负荷,用转移负荷法,检查该分路所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,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。,