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西安直流系統(tǒng)直流屏蓄電池
一．直流系統(tǒng)的概念
直流系統(tǒng)是應(yīng)用于水力、火力發(fā)電廠，各類變電站和其它使用直流設(shè)備的用戶，為給信號設(shè)備、保護(hù)、自動裝置、事故照明、應(yīng)急電源及斷路器分、合閘操作提供直流電源的電源設(shè)備。直流系統(tǒng)是一個獨(dú)立的電源，它不受發(fā)電機(jī)、廠用電及系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，并在外部交流電中斷的情況下，保證由后備電源—蓄電池繼續(xù)提供直流電源的重要設(shè)備。直流屏的可靠性、安全性直接影響到電力系統(tǒng)供電的可靠性和安全性。直流系統(tǒng)是以電池容量標(biāo)稱,如65AH,100AH常用名稱:GZDW-65AH,GZDW-100AH。
二．直流系統(tǒng)的用途
廣泛應(yīng)用于水力、火力發(fā)電廠，各類變電站和其它使用直流設(shè)備的用戶(如發(fā)電廠、變電站、配電站、石化、鋼鐵、電氣化鐵路、房地產(chǎn)等)，為信號設(shè)備、保護(hù)、自動裝置、事故照明及斷路器分、合閘操作提供直流電源，它也同樣廣泛的應(yīng)用于通信部門、計算機(jī)房、醫(yī)院、礦井、賓館，以及高層建筑的可靠應(yīng)急電源，用途十分廣泛。還有直流系統(tǒng)的心臟是蓄電池，對蓄電池進(jìn)行科學(xué)的維護(hù)是直流系統(tǒng)的核心工作。
三．直流系統(tǒng)的組成
直流系統(tǒng)主要由兩大部份組成。一部份是電池屏，另一部份是直流充電屏（直流屏）。電池屏就是一個可以擺放多節(jié)電池的機(jī)柜（800×600×2260）。電池屏中的電池一般是由2V-12V的電池以9節(jié)到108節(jié)串聯(lián)方式組成，對應(yīng)電的電壓輸出也就是110V或220V。目前使用的電池主要是閥控式密封免維護(hù)鉛酸電池。直流屏主要是由機(jī)柜、整流模塊系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、絕緣監(jiān)測單元、電池巡檢單元、開關(guān)量檢測單元、降壓單元及一系列的交流輸入、直流輸出、電壓顯示、電流顯示等配電單元。
1.   整流模塊系統(tǒng)：
電力整流模塊就是把交流電整流成直流電的單機(jī)模塊，通常是以通過電流大小來標(biāo)稱（如2A模塊、5A模塊、10A模塊、20A模塊等等），按設(shè)計理念的不同也可以分為：風(fēng)冷模塊、獨(dú)立風(fēng)道模塊、自冷模塊、自能風(fēng)冷模塊和自能自冷模塊。它可以多臺并聯(lián)使用，實(shí)現(xiàn)了N+1冗余。模塊輸出是110V、220V穩(wěn)定可調(diào)的直流電壓。模塊自身有較為完善的各種保護(hù)功能如：輸入過壓保護(hù)、輸出過壓保護(hù)、輸出限流保護(hù)和輸出短路保護(hù)等。
2.   監(jiān)控系統(tǒng)：
監(jiān)控系統(tǒng)是整個直流系統(tǒng)的控制、管理核心，其主要任務(wù)是：對系統(tǒng)中各功能單元和蓄電池進(jìn)行長期自動監(jiān)測，獲取系統(tǒng)中的各種運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)及運(yùn)行狀態(tài)及時進(jìn)行處理，并以此為依據(jù)對系統(tǒng)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)電源系統(tǒng)的全自動管理，保證其工作的連續(xù)性、可靠性和安全性。監(jiān)控系統(tǒng)目前分為兩種：一種是按鍵型還有一種是觸摸屏型。：監(jiān)控系統(tǒng)提供人機(jī)界面操作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)顯示，系統(tǒng)控制操作和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置。
3.   絕緣監(jiān)測單元：
直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測單元是監(jiān)視直流系統(tǒng)絕緣情況的一種裝置，可實(shí)時監(jiān)測線路對地漏電阻，此數(shù)值可根據(jù)具體情況設(shè)定。當(dāng)線路對地絕緣降低到設(shè)定值時，就會發(fā)出告警信號。直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測單元目前有母線絕緣監(jiān)測、支路絕緣監(jiān)測。
4.   電池巡檢單元：
電池巡檢單元就是對蓄電池在線電壓情況巡環(huán)檢測的一種設(shè)備。可以實(shí)時檢測到每節(jié)蓄電池電壓的多少，當(dāng)哪一節(jié)蓄電池電壓高過或低過設(shè)定時，就會發(fā)出告警信號，并能通過監(jiān)控系統(tǒng)顯示出是哪一節(jié)蓄電池發(fā)生故障。電池巡檢單元一般能檢測2V-12V的蓄電池和巡環(huán)檢測1-108節(jié)蓄電池。
5.   開關(guān)量檢測單元：
開關(guān)量檢測單元是對開關(guān)量在線檢測及告警干節(jié)點(diǎn)輸出的一種設(shè)備。比如在整套系統(tǒng)中哪一路斷路器發(fā)生故障跳閘或者是哪路熔斷器熔斷后開關(guān)量檢測單元就會發(fā)出告警信號，并能通過監(jiān)控系統(tǒng)顯示出是哪一路斷路器發(fā)生故障跳閘或者是哪路熔斷器熔斷。目前開關(guān)量檢測單元可以采集到1-108路開關(guān)量和多路無源干節(jié)點(diǎn)告警輸出。
6.   降壓單元：
降壓單元就是降壓穩(wěn)壓設(shè)備，是合母電壓輸入降壓單元，降壓單元再輸出到控母，調(diào)節(jié)控母電壓在設(shè)定范圍內(nèi)（110V或220V）。當(dāng)合母電壓變化時，降壓單元自動調(diào)節(jié)，保證輸出電壓穩(wěn)定。降壓單元也是以輸出電流的大小來標(biāo)稱的。降壓單元目前有兩種，一種是有級降壓硅鏈，一種是無級降壓斬波。有級降壓硅鏈有5級降壓和七級降壓，電壓調(diào)節(jié)點(diǎn)都是3.5V，也就是說合母電壓升高或下降3.5V時降壓硅鏈就自動調(diào)節(jié)穩(wěn)定控母電壓。無級降壓斬波就是一個降壓模塊，它比降壓硅鏈體積小，它沒有電壓調(diào)節(jié)點(diǎn)所以輸出電壓也比降壓硅鏈要穩(wěn)定，還有過壓、過流、和電池過放電等功能。不過目前無級降壓斬波技術(shù)還不是很成熟常發(fā)生故障，所以還是降壓硅鏈?zhǔn)褂眯V泛。
7.   配電單元：
配電單元主要是直流屏中為實(shí)現(xiàn)交流輸入、直流輸出、電壓顯示、電流顯示等功能所使用的器件如：電源線、接線端子、交流斷路器、直流斷路器、接觸器、防雷器、分流器、熔斷器、轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕開關(guān)、指示燈以及電流、電壓表等等。
四．電池容量選擇和模塊的配置
電池容量選擇要進(jìn)行直流負(fù)荷的統(tǒng)計，直流負(fù)荷按性質(zhì)分為經(jīng)常負(fù)荷、事故負(fù)荷、沖擊負(fù)荷。經(jīng)常負(fù)荷主要是保護(hù)、控制、自動裝置和通信設(shè)置。事故負(fù)荷是指停電后必須由直流系統(tǒng)供電的負(fù)荷，如UPS、通信設(shè)置等。沖擊負(fù)荷是指極短時間內(nèi)施加的大電流負(fù)荷，比如斷路器分、合閘操作等。根據(jù)上述三種直流負(fù)荷統(tǒng)計就可以計算出事故狀態(tài)下的直流持續(xù)放電容量。一般在220KV的變電站直流系統(tǒng)的蓄電池要選擇兩組電池，電池容量是150AH-200AH，110KV的變電站直流系統(tǒng)的蓄電池要選擇一組電池，池容量是100AH-150AH，35KV的變電站直流系統(tǒng)的蓄電池要選擇一組電池，池容量是50AH-100AH。模塊數(shù)量的配置是要全部模塊出額定電流總值要≥最大經(jīng)常負(fù)荷加蓄電池充電電流.(蓄電池充電電流是按0.1c-0.2c10).如100AH的蓄電池組其充電電流是0.1c*100=10A,在不計算經(jīng)常負(fù)荷的情況下選用額定電流5A電流的模塊和話2臺模塊就可以滿足對蓄電池的充電，要實(shí)現(xiàn)N+1冗余總共選擇3臺5A模塊。
西安直流系統(tǒng)直流屏蓄電池放電儀基礎(chǔ)使用講解
西安直流系統(tǒng)直流屏蓄電池項(xiàng)目部安全質(zhì)量室于近期推出微信公眾號交流課堂欄目，由各專業(yè)專責(zé)工程師發(fā)布各類學(xué)習(xí)視頻，在此也號召所轄維修部員工積極向安質(zhì)室投送各類學(xué)習(xí)視頻文件，經(jīng)項(xiàng)目部嚴(yán)格按照保密規(guī)定審核修改后再發(fā)布，供廣大地鐵供電從業(yè)人員學(xué)習(xí)交流。
西安直流系統(tǒng)直流屏蓄電池常見故障的解決辦法
1、110kV 站，全站共有 33 個高壓開關(guān),直流屏采用 200AH，10A充電模塊。充電模塊該如何配置，有什么依據(jù)？
充電模塊的輸出電流=0.1C10+常用負(fù)荷+備份,C10 指的是電池的 10 小時放電容量，200AH 的電池現(xiàn)在大多是配置 4 臺10A的模塊。其中 2 臺電池均充電時用，1 臺共常用負(fù)荷，1 臺備份。
2、直流屏電池組 DC110V/500A.h 要活化，請問下放電電流一般為多少？
一般的充放電實(shí)驗(yàn)，是以 0.1C 的容量來做的。500A.h 的電池組，就是用 50A 的電流，放電 10 小時，理論上講 50x10=500Ah，剛好把充滿電的電池所有容量放掉。但是你現(xiàn)在是活化實(shí)驗(yàn)，不用深度放電，用 50A 電流放電 3~5小時就可以了，放了電的電池要盡快充電，否則電池里的化學(xué)介質(zhì)會破壞，造成電池容量下降的。
3、1000AH容量蓄電池，以 500A 電流放電，放電率是多少？
放電電流有兩種表示方式。一種是 1000Ah 電瓶 500A 放電電流為 0.5C；另外一種是 X 小時率，設(shè) 5 小時率規(guī)定為額定容量，那么 5 個小時率放電電流 I=1000/5=20A，則 500A 電流可以表示為 25I。直流屏和 UPS 的區(qū)別直流屏的作用是當(dāng)廠用電中斷時通過雙電源開關(guān)迅速的提供可靠的備用電源，還有供給高壓開關(guān)的操作電源等。UPS 的作用就是將直流電源轉(zhuǎn)換成交流電供給 DCS 或其他裝置電腦等。直流屏和直流電源的區(qū)別直流屏是蓄電池和智能充電器的完美的統(tǒng)一體，它的自動化程度很高功能較多僅在電力系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用比較廣泛；直流電源主要指各類干電池也包括各類電氣設(shè)備內(nèi)外的經(jīng)過整流濾波的直流部分可以說是五花八門多種多樣有些質(zhì)量較差。直流屏的作用直流屏提供直流電 DC220V、48V 等等，主要的作用是給高低壓開關(guān)設(shè)備提供直流分合閘操作電源，及電力儀器儀表控制電源、臨時照明等作用。應(yīng)急電源提供交流電 AC380/220。主要作用是在市電斷電后，短時間（一般是 60/90 分鐘）內(nèi)給負(fù)載提供交流應(yīng)急供電。所帶負(fù)載一般為應(yīng)急照明、金屬燈、風(fēng)機(jī)、電梯、防火卷簾門等電氣設(shè)備。直流屏的工作原理直流屏兩路市電經(jīng)過交流切換輸入一路交流，給各個充電模塊供電。直流屏充電模塊將輸入三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電，給蓄電池充電，同時給合閘負(fù)載供電，另外合閘母線通過降壓裝置給控制母線供電。系統(tǒng)中的各基礎(chǔ)監(jiān)控單元受主監(jiān)控的管理和控制，通過通訊線將各基礎(chǔ)監(jiān)控單元采集的信息送給主監(jiān)控統(tǒng)一管理。主監(jiān)控顯示直流系統(tǒng)各種信息，用戶也可觸摸顯示屏查詢信息及操作，系統(tǒng)信息還可以接入到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。直流屏除基礎(chǔ)的交流監(jiān)控、直流監(jiān)控、開關(guān)量監(jiān)控外，還可以配置絕緣監(jiān)測、電池巡檢功能，用來對直流系統(tǒng)進(jìn)行全面監(jiān)控。
4、變電站直流屏上顯示合母電壓 240,控母電壓 220,為什么控母電壓比合母的低?
采用的直流母線不一樣.前者使用的的母線可能使用的蓄電池的或者整流機(jī)的數(shù)量多一點(diǎn)，因?yàn)楹祥l是電流大可能會造成母線的電壓短時下降如果啟動的合閘數(shù)量多的話甚至?xí)菙嗦菲鞑荒芎仙祥l。而控制母線則沒有這種擔(dān)憂.充電模塊輸出的電壓一般在 198-286 之間默認(rèn)的是 235 那個樣子所以合母一般在 235 到245 之間，現(xiàn)在的開關(guān)線圈一般是 220 正負(fù)%5 所以你保持在 235 那個樣子夠用。控母的話就保持在 220 就可以了反正現(xiàn)在的保護(hù)裝置標(biāo)稱的都是 220V直流屏什么是合母什么是控母有什么區(qū)別合母是交流（通常 380）經(jīng)過充電模塊后的直流電壓大概是
250-230V而控母就是合母經(jīng)過降壓硅鏈（通常2035 就是里面有 5-7 個繼電器進(jìn)行微降）后的最終電壓一般為 220V 左右也就是負(fù)載最終所需要的直流電當(dāng)然根據(jù)負(fù)載的不同需求合母控母都可以拿來用的直流屏控母和合母。分別為控制母線和合閘母線。控制母線提供持續(xù)的，較小負(fù)荷的直流電源，合閘母線提供瞬時較大的電源。
5、變電站直流屏系統(tǒng)，顯示交流空開跳閘，但是并沒有動作，不知道是那里動作?
（1）檢查接線是否正確可靠；（2）檢查控制模塊工作狀態(tài)是否正確；（3）檢查空開的狀態(tài)以及接點(diǎn)是否正確。
6、我們這個是兩路交流輸入，通過接觸器互鎖實(shí)現(xiàn)一路工作，一路備用，但是由于接觸器壞了，他們把兩個接觸器直接短接過去，跨過接觸器，現(xiàn)在是兩路交流同時輸入，這樣有什么不好的影響么，現(xiàn)在直流屏報電壓過高報警，我們這個是 48V 的，但現(xiàn)在到 65V 了，是因?yàn)檫@個原因么？
西安直流系統(tǒng)直流屏蓄電池報電壓過高，是報合母電壓還是控母電壓。若是控母電壓的話，檢測硅鏈?zhǔn)欠駢牧耍纯幢O(jiān)控上的檢測線不要有問題。若是合母電壓的話，看看模塊輸出電壓是否有問題。你說的互鎖壞了，是會影響的。你可以量下模塊輸入電壓是多少，看是否正常。不同源的兩路交流電不能隨便并在一起的，這樣對源端變壓器造成很大的影響。
西安直流系統(tǒng)直流屏蓄電池保養(yǎng)的秘訣之溫飽運(yùn)動
西安直流系統(tǒng)直流屏蓄電池是直流電源系統(tǒng)最重要的組成部分，在使用中除系統(tǒng)監(jiān)控與電池巡檢對其的保護(hù)之外，用戶日常的科學(xué)管理維護(hù)尤為重要；免維護(hù)直流屏蓄電池跟普通蓄電池相比，其實(shí)就是在運(yùn)行中免去了添加純水或蒸餾水、調(diào)整電解液液面，并非免去所有一切的維護(hù)工作。如果總結(jié)直流屏蓄電池的維護(hù)工作，可以用“溫飽運(yùn)動”四個字概括。
  1、“溫”即溫度問題
 直流屏蓄電池的容量對溫度會隨著溫度的變化而改變。直流屏蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度范圍是20℃-30℃，一般取25℃為最佳。溫度越高，放電能力也越強(qiáng)，電池容量會有一定的增加。而溫度降低時，則電池活性減弱，放電能力降低，電池容量將減少。實(shí)際研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度從25℃下降到0℃時，將容量下降到額定容量的80%左右；當(dāng)電池溫度從25℃下降到-10℃時，額定容量只能放出50%左右。
  所以，維持電池房合適的溫度，對延長電池壽命，確保系統(tǒng)安全可靠性具有重要意義，我們主要是要防止電池房高溫。
2、“飽”即充電問題
       大多數(shù)直流屏蓄電池?fù)p壞與不能及時充電有著很大關(guān)系。市電中斷后，電池不斷放電，電量放完后不能及時充電，導(dǎo)致極板結(jié)晶而活性物不能還原，使電池受損，若過放電則會造成電池不可修復(fù)的損壞。因此及時對電池充電非常重要。選擇正確的浮充電壓、均充電壓、充電電流、充電周期是蓄電池能否“吃飽吃好”的關(guān)鍵。
3、“運(yùn)動”即放電問題
       在運(yùn)維規(guī)程中，明確規(guī)定了直流屏蓄電池的核對放電和容量試驗(yàn)要求，但是，實(shí)際上，很多電池沒有實(shí)施放電。對于電池來說，越不放電，就越不能掌握它的實(shí)際容量，也就越不能把握配電房供電的安全可靠性，而且時間越長，心里就越?jīng)]有底。由于直流屏蓄電池的種類不同，其結(jié)構(gòu)、配液比例等也有差異，大家應(yīng)根據(jù)各種蓄電池的說明書的要求進(jìn)行。
       西安直流系統(tǒng)直流屏蓄電池的日常維護(hù)除了“溫飽運(yùn)動”外，還有其它一些工作也是不容忽視的，如外觀檢查、清掃除污、電池安全閥、連接部件是否松動、殼體有無變形、漏液、單體端電壓測量等等。
西安直流系統(tǒng)直流屏蓄電池包含消防巡檢柜,這些不僅有三相混合式補(bǔ)償裝,還有直流屏系列,應(yīng)急照明控制器都可以咨詢我們。