直流屏的種類:

1)、高頻開關(guān)直流系統(tǒng)(普遍采用)

2)、晶閘管相控直流系統(tǒng)(少量采用)

兩種系統(tǒng)比較:

相控電源紋波、高次諧波于擾較大，效率較低及體積龐大，監(jiān)控系統(tǒng)不完善，難以滿足綜合自動(dòng)化及無(wú)人值班變電站的要求。

高頻開關(guān)電源具有穩(wěn)壓、穩(wěn)流精度高、體積小、重量輕、效率高、輸出紋波及諧波失真小、維護(hù)容易、噪音小、自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)。

1.直流系統(tǒng)的輸出電壓等級(jí):220V、110V、48V、24V；

2.220V系統(tǒng)與110V系統(tǒng)比較：

1)110V直流系統(tǒng)要求的絕緣水平較低，提高了運(yùn)行的安全性。

2)110V直流系統(tǒng)蓄電池個(gè)數(shù)比220V直流系統(tǒng)減少一半。

3)110V直流系統(tǒng)二次回路電纜截面比220V直流系統(tǒng)大，負(fù)載不變，電壓小，電流自然大。

4)220V直流系統(tǒng)對(duì)變電站的事故照明回路比較有利，接線簡(jiǎn)單，交直流回路可以共用照明燈具。

直流屏的作用

1、為高壓控制電路、高壓柜內(nèi)智能裝置(如綜保等)和信號(hào)設(shè)備(如信號(hào)燈等)提供直流電源，低壓控制電路、低壓柜內(nèi)智能裝置和信號(hào)設(shè)備的電源一般來自本柜220V交流電，不需要直流屏供電。

2、在停電情況下，仍能過蓄電池繼續(xù)給上述負(fù)載提供直流電源。

直流屏名詞注釋

合母(合閘母線或動(dòng)力母線):給動(dòng)力設(shè)備提供啟動(dòng)電源的母線;如高壓柜的分閘與合閘、油泵或水泵的啟動(dòng)等。

控母(控制母線):給直流負(fù)載包括儀器儀表、繼電器保護(hù)、信號(hào)設(shè)備、事故照明等提供直流電源的母線。

浮充:在正常運(yùn)行時(shí)，充電裝置承擔(dān)經(jīng)常負(fù)荷，同時(shí)向蓄電池組補(bǔ)充充電，以補(bǔ)充蓄電池的自放電，使蓄電池以滿容量的狀態(tài)處于備用。

均充:就是均衡電池特性的充電，指在電池的使用過程中，因?yàn)殡姵氐膫€(gè)體差異、溫度差異等原因造成電池端電壓不平衡，為了避免這種不平衡趨勢(shì)的惡化，需要提高電池組的充電電壓，對(duì)電池進(jìn)行活化充電。

四.直流電源系統(tǒng)組成部分

直流屏電源系統(tǒng)的主要功能單元包括交流配電單元、充電裝置、蓄電池組、降壓裝置、直流饋電單元以及監(jiān)控單元等。

 

交流配電單元

1、交流輸入采用雙路三相交流進(jìn)線，自動(dòng)/手動(dòng)互投。自動(dòng)方式下，第I路優(yōu)先，系統(tǒng)投入第I路主工作電源;當(dāng)主工作電源失電時(shí)，第II路電源自動(dòng)投入。手動(dòng)方式下，可任選第I路或第II路電源作為輸入電源。

2、交流接觸器通過機(jī)械聯(lián)鎖和電氣互鎖兩種方式來防止兩路交流電源同時(shí)接入，以保證交流供電可靠運(yùn)行。

3、配備C級(jí)防雷裝置，防止交流側(cè)引入雷擊損壞直流電源設(shè)備。

 

充電裝置(高頻開關(guān)模塊)

對(duì)負(fù)載提供直流電源。

與監(jiān)控器配合對(duì)蓄電池進(jìn)行各種形式的充電:均充、浮充、恒流充、恒壓充。

采用多模塊并聯(lián)，N+1冗余備份，提高系統(tǒng)可靠性;艾默生HD、ER系列。

前面板示意圖:

 

●可顯示整流模塊電壓、電流、故障代碼、地址、分組號(hào)、運(yùn)行模式等信息。

●多機(jī)并行時(shí)，注意地址的設(shè)置。

直流屏的蓄電池組

作用:

作后備電源:一旦交流失電將由蓄電池供電;

作濾波電容:使整流器的直流輸出更加平滑，為負(fù)載提供質(zhì)量更好的直流電源;

作動(dòng)力設(shè)備的啟動(dòng)電源:因?yàn)閯?dòng)力設(shè)備瞬間啟動(dòng)的電流比較大，這個(gè)電流由蓄電池組來提供。

種類:

鎘鎳蓄電池:

正極活性物質(zhì)主要由鎳制成，負(fù)極活性物質(zhì)主要由鎘制成的一種堿性蓄電池。具有良好的大電流放電性能(10C5~12Cg)。數(shù)量多，維護(hù)工作量大，造價(jià)相對(duì)較高。

閥控式免維護(hù)密封鉛酸蓄電池:

蓄電池正常使用時(shí)保持氣密和液密狀態(tài)，當(dāng)內(nèi)部氣壓超過預(yù)定值時(shí)，

安全閥自動(dòng)開啟，釋放氣體，當(dāng)內(nèi)部氣奪降低后安全閥自動(dòng)閉合，同

時(shí)防止外部空氣進(jìn)入蓄電池內(nèi)部，使其密封。蓄在使用壽命期限內(nèi)，

正常使用情況下無(wú)需補(bǔ)加電解液，稱之為免維護(hù)蓄電池。

直流屏調(diào)壓裝置

調(diào)節(jié)控制母線電壓，以向負(fù)載提供合適的直流電壓。通常采用降壓硅鏈串接于合閘母線和控制母線之間進(jìn)行調(diào)壓，允許范圍2.5%Ue?？勺詣?dòng)或手動(dòng)調(diào)節(jié)。

 

為什么要調(diào)壓?若控制母線上電壓過高，則對(duì)長(zhǎng)期帶電的設(shè)備，如繼電器、信

號(hào)燈等造成損壞或縮短其使用壽命;若控制母線電壓過低，則可能導(dǎo)致繼電保

護(hù)裝置和斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)拒絕動(dòng)作。

4.5直流饋電單元

將控制電壓和合閘電壓分配給各負(fù)載支路，可實(shí)現(xiàn)多種母線的接線方式，并具有配電監(jiān)控、直流絕緣監(jiān)測(cè)、開關(guān)量監(jiān)測(cè)等。

配電監(jiān)控(必選功能):交流配電模塊(EAU01)、直流配電模塊(EDU01);

絕緣監(jiān)測(cè)(可選功能):監(jiān)測(cè)母線及饋出支路的絕緣情況并可報(bào)出正負(fù)母及支路絕緣下降的接地電壓和接電電阻值。

開關(guān)量監(jiān)測(cè)(可選功能):通過檢測(cè)該報(bào)警觸點(diǎn)狀態(tài)變化，獲得空氣開關(guān)的狀態(tài)，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

EGU01通用配電模塊用于檢測(cè)饋出空開態(tài)及溫度信號(hào);或者是配合

EDU01檢測(cè)支路的絕緣狀態(tài)。可通過其撥碼開關(guān)選擇相應(yīng)的功能。

4.6監(jiān)控單元

1、對(duì)充電模塊、配電監(jiān)控模塊、絕緣監(jiān)測(cè)模塊等下級(jí)智能監(jiān)控模塊實(shí)施數(shù)據(jù)搜集并加以顯示;

2、根據(jù)系統(tǒng)的各種設(shè)置參數(shù)進(jìn)行警報(bào)處理、歷史數(shù)據(jù)管理等;

3、根據(jù)不同進(jìn)行電池管理，輸出控制等操作;

4、監(jiān)控采用大觸摸式(EMU10)，中文菜單式設(shè)置，可實(shí)現(xiàn)與后臺(tái)機(jī)的通訊，將數(shù)據(jù)上傳。

直流屏的蓄電池管理參數(shù)設(shè)置方法:

1、浮充電壓:閥控式鉛酸電池用(2.23~2.28V)X節(jié)數(shù)X單體數(shù);

鎘鎳電池用(1.36~1.45V)X節(jié)數(shù)X單體數(shù)。

2、均充電壓:閥控式鉛酸電池用(2.30~2.40V)X節(jié)數(shù)X單體數(shù);

鎘鎳電池用(1.47~1.55V)X節(jié)數(shù)X單體數(shù)。

3、均充電流:閥控式鉛酸電池用0.1C10(C10為蓄電池的標(biāo)稱容量);

鎘鎳電池用0.2C5(Cg為蓄電池的標(biāo)稱容量)

4、均/浮轉(zhuǎn)換電流:閥控式鉛酸電池用0.01C10(C1為蓄電池的標(biāo)稱容);

鎘鎳電池用0,02C5(Cg為蓄電池的標(biāo)稱容量)

5、浮均轉(zhuǎn)換電流:閥控式鉛酸電池用0.05C1(C。為蓄電池的標(biāo)稱容)

鎘鎳電池用0.08C5(Cg為蓄電池的標(biāo)稱容量)

6、均充持續(xù)時(shí)間:均充電流小于均/浮轉(zhuǎn)換電流后，繼續(xù)保持均充的時(shí)間。

一般設(shè)為3小時(shí)。

7、定時(shí)均充時(shí)間:正常運(yùn)行浮充狀態(tài)下每隔30~90天，強(qiáng)制轉(zhuǎn)入均充過程。一般設(shè)為90天。

8、溫度補(bǔ)償中心:以上設(shè)置的均充電壓和浮充電壓為溫度補(bǔ)償中心點(diǎn)的充電電壓。當(dāng)環(huán)境溫度偏離溫度補(bǔ)償中心時(shí)，根據(jù)溫度補(bǔ)償系數(shù)對(duì)充電電壓進(jìn)行補(bǔ)償。補(bǔ)償中心點(diǎn)的有效范圍:10-35°C，一般取25°C。

9、溫度補(bǔ)償系數(shù):對(duì)均充電壓和浮充電壓以溫度補(bǔ)償中心進(jìn)行負(fù)溫度補(bǔ)償。補(bǔ)償系數(shù)應(yīng)根據(jù)蓄電池廠家提供的溫度補(bǔ)償參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，一般設(shè)置為3mV/單體。

直流屏蓄電池溫度補(bǔ)償電壓的計(jì)算方法:Vtc=Vn-TcXN(T2一T1)

其中，Vtc-_經(jīng)溫度補(bǔ)償后的電壓:Vn-中心溫度對(duì)應(yīng)的電壓;0TcA1-溫度補(bǔ)償系數(shù)，

單位:mV/(C.cell);N—每組電池的數(shù)值;/T1—中心溫度(單位:°C)。T2—溫度傳感器指示的溫度(單位:°C)。

例:如中心溫度為25"C，對(duì)應(yīng)的浮充電壓為243V,蓄電池為2V/108節(jié)(或12V/18節(jié))，求

26.5°C時(shí)的浮充電壓?(設(shè)溫度補(bǔ)償系數(shù)為3mV/(°C.cell))

Vtc:243-0.003X108(26.5--25)=242.5V;—2V

Vtc=243-0.003X6X18(26.5--25)=242.5V;—12V(由6個(gè)2V的單體組成)

五.直流屏電源系統(tǒng)工作原理

1系統(tǒng)原理圖

 

2充放電工作曲線圖

 

直流屏維護(hù)

日常維護(hù)

1、檢查各信號(hào)燈工作是否正常;

2、每天記錄直流屏的運(yùn)行情況，電壓、電流值，若發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理;

3、蓄電池組狀態(tài)檢查:(1)保持蓄電池外部清潔(2)觀察各電池外觀是否有膨脹現(xiàn)象;

定期維護(hù)

1、每月測(cè)量一次蓄電池組的電壓及單體電池的電壓，每只電池電壓應(yīng)在2.23~2.28V(浮充)，若發(fā)現(xiàn)電池的電壓偏低或不均勻，應(yīng)采取補(bǔ)充電的方法，使電池的電壓及容量恢復(fù)均勻;

2、每年對(duì)蓄電池核對(duì)容量一次，對(duì)蓄電池核對(duì)容量有二個(gè)目的;

(1)了解蓄電池的實(shí)際運(yùn)行容量;

(2)對(duì)蓄電池組進(jìn)行一次活化，使電池容量均勻。

運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng):

1、測(cè)量電壓、電流時(shí)要作好安全保護(hù)措施:如戴絕緣手套等。

2、檢修時(shí)最好有兩個(gè)--起人作業(yè)。

3、直流屏的監(jiān)控器的參數(shù)在調(diào)試時(shí)已按最優(yōu)配置設(shè)定好，不能隨意改動(dòng)里面的數(shù)參。

4、若果直流屏出現(xiàn)嚴(yán)重故障，請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系廠家。

七.直流屏常用元器件更換方法

直流屏蓄電池核容試驗(yàn)要點(diǎn):

平時(shí)蓄電池組并聯(lián)在整流設(shè)備上，長(zhǎng)期保持浮充狀態(tài)，這種電池在長(zhǎng)期浮充之后，常常會(huì)出現(xiàn)活性物質(zhì)脫落、電解液干涸、極板變形、柵極腐蝕及硫化等現(xiàn)象導(dǎo)致蓄電池容量降低甚至失效。因此原郵電部電信總局頒布的電信電源維護(hù)規(guī)程第83條規(guī)定:蓄電池每年做一次放電深度為30%~40%的核對(duì)性放電試驗(yàn);每三年做一次放電深度為100%的容量試驗(yàn)，使用六年以后每年一次。

蓄電池放電期間應(yīng)每小時(shí)測(cè)量一次端電壓和放電電流。

(1)只有一組蓄電池

當(dāng)只有一組蓄電池時(shí)，不能退出運(yùn)行，也不能作全核對(duì)性放電，只能用1o的電流恒流放額定容量的40%。在放電過程中，蓄電池組端電壓不得低于2VXN。放電后，應(yīng)立即用110電流進(jìn)行均衡充電。如果蓄電池容量達(dá)不到額定容量的40%，應(yīng)反復(fù)放充(2~3)次，一般蓄電池組容量可得到恢復(fù)。

(2)有兩組蓄電池

如有兩組蓄電池，可先對(duì)其中--組蓄電池作全核對(duì)性放電，用1的電流恒流放電10小時(shí)，若其間有個(gè)別蓄電池組的端電壓下將到1.8VXN時(shí)，應(yīng)停止放電。放完電后用1電流進(jìn)行均衡充電。

如果蓄電池組放出的容量達(dá)不到額定容量的80%以上，應(yīng)對(duì)蓄電池組重復(fù)進(jìn)行多次的全核對(duì)性放充電。若經(jīng)過3次全核對(duì)性放充電，容量均達(dá)不到額定容量的80%以上，則認(rèn)為改組蓄電池使用年限已到，應(yīng)安排更換。

1、直流屏更換電池熔斷器

注意:更換電池熔斷器可能導(dǎo)致直流輸出電源中斷。

更換步驟:

1.測(cè)量電池組的實(shí)際電壓。

2.利用專用的載熔手柄取下熔斷器。

3.在監(jiān)控模塊中將當(dāng)前模塊的輸出電壓調(diào)整到比電池電壓略高1~2V。

4.利用載熔手柄將新熔斷器安裝到熔座上。(可能產(chǎn)生小的火花)

5.在監(jiān)控模塊中將輸出電壓恢復(fù)到原值。

2、直流屏更換信號(hào)熔絲

更換步驟:

1.拔下信號(hào)熔絲。

2.安裝新的信號(hào)熔絲(電池?cái)嗥鳑]安裝的情況不能安裝信號(hào)熔絲)

特別注意:

電池熔斷器與信號(hào)熔絲的安裝順序(1)拔電池熔斷器時(shí)，先要把信號(hào)熔絲取下;

(2)安裝電池熔斷器時(shí)，要先安裝熔斷器，再裝上信號(hào)熔絲。

3、直流屏更換充電模塊

充電模塊可以帶電熱插拔!

更換步驟:

1.松開前面板的固定螺釘。

2.沿水平方向從機(jī)柜中抽出模塊。

3.將新的充電模塊沿導(dǎo)軌插入機(jī)柜，固定相應(yīng)的固定螺釘。

4.設(shè)置充電模塊上的撥碼開關(guān)。

4、直流屏更換充電模塊風(fēng)扇

風(fēng)冷模塊的風(fēng)扇達(dá)到使用壽命損壞后，需要及時(shí)更換

更換步驟:

1.取下位于模塊前面板.上的格狀風(fēng)扇罩。

2.取下風(fēng)扇，撥開位于風(fēng)扇后方的2芯電源插頭。(注意風(fēng)扇的電源線不宜太長(zhǎng)，否則可能導(dǎo)致電線卷入風(fēng)扇，使風(fēng)扇停轉(zhuǎn))

3.固定好風(fēng)扇，裝上風(fēng)扇罩。

4.更換完畢。