1、直流系统作用
直流系统是应用于水力、火力发电厂,各类变电站和其它使用直流设备的用户,为给信号设备、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。直流屏的可靠性、安全性直接影响到电力系统供电的可靠性和安全性。
变电站直流系统为电气设备的控制、信号、合闸回路、继电保护、热控自动装置及事故照明等提供可靠的不间断直流电源。直流电源系统的可靠与否,是保证变电站安全运行的决定性条件之一。
220V直流系统提供全站的直流操作、测量设备、保护装置、自动顺序控制、事件记录电源;通讯机房设备使用48V直流系统提供通讯设备专用电源。
直流系统原理:
直流系统主要由交流配电、充电模块、监控模块、母线调压(降压硅链)、直流馈电(包括合闸回路、控制回路)、绝缘监测、蓄电池组等几大部分组成。
系统交流输入正常时,两路交流输入经过交流自动切换控制选择其中一路输入,并通过交流配电给各个充电模块供电。充电模块将输入三相交流电转换为220V/48V直流,经隔离二极管隔离后输出,一方面给电池充电,另一方面给直流负载供电。
系统中的监控部分对系统进行管理和控制,信号通过采集处理后,再由监控模块统一管理,在液晶屏上提供人机操作界面,并可以接入到远程监控系统。系统还可以配置绝缘监测仪或绝缘监测继电器,监测母线绝缘情况。
交流输入停电或异常时,充电模块停止工作,由电池向负载供电。监控模块监测电池电压、电流和放电时间,当电池放电到一定程度时,监控模块告警。交流输入恢复正常以后,监控模块根据电池放电情况自动选择充电方式,控制充电模块对电池进行充电。系统工作时的能量流如下图所示:
直流系统主要由两大部份组成。
电池架(屏):电池架(屏)就是一个可以摆放多节电池的支架或机柜。电池屏中的电池一般是由2V-12V的数节电池以串联方式组成,对应电的电压输出是220V(220V直流系统)、48V(通信机房48V直流系统)。目前使用的电池主要是阀控式密封免维护铅酸电池。
直流屏:直流屏主要是由机柜、整流模块系统、监控系统、绝缘监测单元、电池巡检单元、开关量检测单元、降压单元及一系列的交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等配电单元组成。
蓄电池:
定义:蓄电池是既能把电能转化为化学能储存起来,又能把化学能转变为电能供给负载的化学电源设备 。
主要构成 :容器、电解液和正、负电极构成 。
分类:分为酸性蓄电池和碱性蓄电池两种。酸性蓄电池端电压较高、冲击放电电流大,适合于断路器跳、合闸的冲击负荷,但酸性蓄电池寿命短,运行维护比较复杂。碱性蓄电池体积小、寿命长、运行维护简便,但事故放电时电流较小。目前广泛运用酸性蓄电池。
蓄电池:
蓄电池工作原理 :蓄电池的正极板和负极板插入电解液中时,发生化学反应,由于正负极板材料不同,正负极板电位不同,正负极板便产生电位差。在外电路没有接通时,正负极板之间的点位差就是蓄电池的电势;在外电路与负载接通时,就有电流流过负载,也既是蓄电池向负载放电。当蓄电池放电后将负载断开,使其与直流电源相连。(由交流经整流设备向直流电源供电,直流电源再给负荷供电,当交流电源失去时,由蓄电池作为备用电源向负载供电,保持供电可靠性,放电完成后,与负载断开,所放电量不一定能够维持到交流电有电状态,不能维持则系统将停电,所以必须尽快检修。
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