变电所直流电源安装调试

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　　摘要:本文对变电所直流屏的设计原理、模块配置、安装调试等各个方面进行了多层次的详细探讨,实现了变电所直流系统的改造,解决了智能充电模块通信、数据显示、安装电池模块等问题。
　　关键词:直流电源 直流屏 模块化 安装调试 故障处理
　　
　　直流电源系统是保证各类变电站、水力、火力发电厂正常、安全运行的电源设备,也是其它使用直流设备用户的直流电源,是电力系统的重要组成部分,为信号设备、继电保护、自动装置、合闸操作提供直流电源,并在外部交流故障的情况下,继续提供直流电源,是继电保护、自动装置和断路器等设备正确动作的基本保证。直流电源系统的重要性不言而喻,它的可靠性、安全性直接影响到电力系统供电的可靠性、安全性,其稳定运行对防止系统破坏、事故扩大和设备严重损坏至关重要。
　　1.直流电源系统
　　由蓄电池组构成的变电所操作直流电源系统独立于交流动力电源系统之外,不受交流电源系统故障的影响,有很高的可靠性,因为整个蓄电池组故障而造成停止供电的可能性极小,就可靠性而言,还没有其他电源装置可以替代。直流屏整体结构主要由蓄电池部分、充电模块单元、监控部分等构成。按照输入输出的顺序,直流电源系统可以细分为如下几个部分:交流配电单元(包括交流输入、自动切换、C/D级防雷系统、交流信号检测)、AC/DC整流模块、蓄电池输入及其配电单元、电压调节单元、直流馈出配电单元、绝缘监测仪、电池巡检仪、监控单元、配电监控单元(包括交流配电、直流配电),此外还有部分特殊功能组件。
　　1.1交流配电单元。交流电源输入分为手动控制和自动控制两种输入方式。两路输入时基本上都是采用自动切换方式,使用交流自动切换控制盒并辅以部分元器件就可以组成实现自动切换电路,实现系统两路交流电源的自动切换输入。
　　1.2直流充电母线。交流电源通过各配电输出开关向相应的整流器供电,整流器输出直流电源与蓄电池并联输出形成充电母线。
　　1.3 直流馈出母线。直流馈出母线有单母线和单母线分段两种形式,具体设计和生产需要依据实际的技术要求进行详细设计。
　　2.直流电源系统模块
　　直流屏主要由以下三部分构成:
　　2.1蓄电池模块。蓄电池模块功能主要是在交流电源断电时能够实时地提供二次电路所需的直流供电。
　　2.1.1硅链调压。硅链调压装置原理是在合闸母线上串入硅堆,利用硅堆压降降低输出电压。
　　2.2充电模块。充电模块功能主要有两个:一是交流整流,即将交流电源转换成稳定的直流电源;二是稳压稳流,即实时地给蓄电池充电,以确保蓄电池随时处于可供电状态。
　　2.2.1一体化插座。充电模块采用输入输出一体化插座,可热插拔,因此模块安装维护极为方便。
　　2.3监控模块。监控系统包括充电模块内部的监控电路、监控模块、配电监控、绝缘监测仪、电池巡检仪等模块,该系统是直流屏的控制核心,其主要负责监控交流及电池状态等众多的物理量,并且控制充电模块部分智能的对电池进行充电。能够实时测量、处理、控制、存储和报告系统所有事件,同时对分布式电源系统及其组成设备进行遥测、遥信、遥控、遥调,能够实时监视系统和设备运行情况,记录和处理相关数据。
　　3.安装调试
　　系统接线完毕、调试通电前检查及绝缘测试完成后,就可以进行系统通电调试。为确保调试时,设备和人身的安全,必须细心谨慎,遵循“测量―操作―测量”的调试方法,严格按照调试步骤进行。
　　3.1交流配电部分。把柜内市电的三相交流空气开关、各个充电模块的空气开关都打在断开的位置,监控模块的开关(在监控模块背面)也打在“OFF”的位置,断开所有负载。合上外部的交流配电开关,将用户引入电源开关接通,测量对应交流输入空开的引入端,应该有正常的380V交流电压(线电压),且每相电压差值相对较小。正常则可将对应交流输入空开合闸。如果是两路交流输入自动切换的系统,应该作交流自动切换检查。
　　3.2充电模块。交流配电部分正常工作后,可作充电模块的通电调试:将模块1控制开关合上。检查模块的输出电压和输出电流。依次按顺序合上其它2个模块的控制开关。检查各个充电模块的输出电压是否一致,最大不应超过1V。
　　3.3直流配电。充电模块部分正常工作后,接着作直流配电部分的通电调试:依次合上控制回路的各个输出控制开关,检查相应的输出端子电压和对应指示灯。依次合上合闸回路的各个输出控制开关,检查相应的输出端子电压和对应指示灯。
　　3.4系统监控。直流配电部分正常工作后,可作系统监控部分(包括配电监控和监控模块)的通电调试。
　　3.5负载的接入。可适当地接入一些负载,让系统工作在轻载,或半载,或重载状态,进行均流调节。
　　3.6电池的接入。在上述调试步骤正确完成无故障或故障排除后,可以实行对电池的接入。
　　4.故障处理
　　在安装和调试过程中,监控模块发生告警的现象属于该过程中正常现象。掌握了通用的故障处理流程,就能根据故障现象查找故障根源,进行分析,从而排除故障。通用的故障处理流程如下:开始――读取监控模块告警信息――分析告警信息所在的单元类型――根据模块类型查找分析实际运行参数和监控参数,寻找问题根源――对故障根源逐级排查,直到找到故障根源部件――更换故障部件或者重新设置参数――结束。
　　直流电源系统是变电站的一个重要组成部分, 对变电站的正常运行起着重要的作用,安装调试的好坏直接影响着变电站的可靠性,所以在变电站设计和安装调试中,要根据变电站的实际情况进行选择, 选择最合理的方案并进行相应的暗转调试工作,才能保证直流电源发挥其应有的作用。
　　参考文献:
　　 [1] 能源部西北电力设计院,电力工程电气设计手册
　　 [2] 沈庆,浅析变电站直流系统馈电线路故障及解决方法,科技创新导报,2009.35
　　 [3] 侯运红,郭亚昌,苗梅,变电站直流系统配置方案的探讨,山西电力,2009.6
　　 [4] 706高频直流充馈电柜,南京国电南京股份有限公司

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