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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、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)是一個獨立的電源，它不受發(fā)電機、廠用電及系統(tǒng)運行方式的影響，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、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，對蓄電池進行科學(xué)的維護是直流系統(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鉛酸電池。直流屏主要是由機柜、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功能如：輸入過壓保護、輸出過壓保護、輸出限流保護和輸出短路保護等。
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行長期自動監(jiān)測，獲取系統(tǒng)中的各種運行參數(shù)和狀態(tài)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)及運行狀態(tài)及時進行處理，并以此為依據(jù)對系統(tǒng)進行控制，實現(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)提供人機界面操作，實現(xiàn)系統(tǒng)運行參數(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
電池容量選擇要進行直流負荷的統(tǒng)計，直流負荷按性質(zhì)分為經(jīng)常負荷、事故負荷、沖擊負荷。經(jīng)常負荷主要是保護、控制、自動裝置和通信設(shè)置。事故負荷是指停電后必須由直流系統(tǒng)供電的負荷，如UPS、通信設(shè)置等。沖擊負荷是指極短時間內(nèi)施加的大電流負荷，比如斷路器分、合閘操作等。根據(jù)上述三種直流負荷統(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？
一般的充放電實驗，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)在是活化實驗，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)給負載提供交流應(yīng)急供電。所帶負載一般為應(yīng)急照明、金屬燈、風(fēng)機、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的數(shù)量多一點，因為合閘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%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 個繼電器進行微降）后的最終電壓一般為 220V 左右也就是負載最終所需要的直流電當(dāng)然根據(jù)負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)以及接點是否正確。
6、我們這個是兩路交流輸入，通過接觸器互鎖實現(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，是因為這個原因么？
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之外，用戶日常的科學(xué)管理維護尤為重要；免維護直流屏蓄電池跟普通蓄電池相比，其實就是在運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工作。如果總結(jié)直流屏蓄電池的維護工作，可以用“溫飽運動”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，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)直流屏蓄電池損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、“運動”即放電問題
       在運維規(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要求，但是，實際上，很多電池沒有實施放電。對于電池來說，越不放電，就越不能掌握它的實際容量，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行。
       西安直流系統(tǒng)直流屏蓄電池的日常維護除了“溫飽運動”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償裝,還有直流屏系列,應(yīng)急照明控制器都可以咨詢我們。