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安全 电力 农电 用电 开展 2009 农安 全员

220kv变电站直流系统讲义

作者:佚名     文章来源:网络    更新时间:2008年06月18日     
内容预览

 

一:220kv变电站直流母线基本要求:

1、2006年全公司无人值班改造即将启动,了解直流母线改造方案可帮助大家更好的对大修工作进行监督和验收,防止在各个环节出现不符合要求的问题出现,必须按照省公司技术方案进行。
2. 蓄电池组、充电机和直流母线
2.1设立两组蓄电池,每组蓄电池容量均按单组电池可为整个变电站直流系统供电考虑。
2.2设两个工作整流装置和一个备用整流装置,供充电及浮充之用,备用整流装置可在任一台工作整流装置故障退出工作时,切换替代其工作。
2.3直流屏上设两段直流母线,两段直流母线之间有分段开关。正常情况下,两段直流母线分列运行,两组蓄电池和两个整流装置分别接于一段直流母线上。
2.4具有电磁合闸机构断路器的变电站,直流屏上还应设置两段合闸母线。
2.5 220kV系统设两面直流分电屏。分电屏Ⅰ内设1组控制小母线(KMⅠ)、1组保护小母线(BMⅠ);分电屏Ⅱ内设1组控制小母线(KMⅡ)、1组保护小母线(BMⅡ)。
2.6 110kV系统设1面直流分电屏,屏内设1组控制小母线(KM)、1组保护小母线(BM)。
2.7 10kV/35kV系统的继电保护屏集中安装在控制室或保护小间的情况下,在控制室或保护小间设1面直流分电屏。
2.8 信号系统用电源从直流馈线屏独立引出。
2.9 中央信号系统的事故信号系统、预告信号系统直流电源分开设置
2.10 每组信号系统直流电源经独立的两组馈线、可由两组直流系统的两段直流母线任意一段供电。
2.11 断路器控制回路断线信号、事故信号系统失电信号接入预告信号系统;预告信号系统失电信号接入控制系统的有关监视回路。
2.12 事故音响小母线的各分路启动电源应取自事故信号系统电源;预告信号小母线的各分路启动电源应取自预告信号系统电源。
2.13 公用测控、网络柜、远动柜、保护故障信息管理柜、调度数据网和UPS的直流电源从直流馈线屏直接馈出。

 


二、直流系统现状:

2005年,国电公司在总计6217套直流充电装置中,高频开关电源型充电装置3476套,占55.91%。相控性2631套,占2.32%,磁放大型110套,占1.77%。在总计6897套蓄电池中阀控型5536组占80.27%,防酸型710组占10.37%,隔镍621组占9%。
据统计,2002年至2004年110-500Kv站用直流系统故障共14次,全部是直流电源系统自身故障,110站12次,占85.7%,220站2次站14.3%。14次故障中,蓄电池故障5次,占35.7%,其中由于充电装的监控模块损坏,长时间过充电造成整组蓄电池全部鼓肚损坏一次;蓄电池爆炸起火,造成全站直流失压在220和110变电站各一次;蓄电池极柱烧毁一次;蓄电池内部短路,造成全站直流失压一次。充电装置故障9次,占64.3%,其中硅整流装置烧坏,造成全站直流失压一次;直流回路短路越级到总保险熔断,造成全站直流失压一次;直流回路熔断器与空气短路器混用且级差不配合,在直流回路发生短路时,支路空气断路器未动作,越级到蓄电池总保险熔断一次;充电装置控制插件等6次。
直流系统缺陷主要原因有:一是高频开关模块缺陷率高,影响设备运行。二是蓄电池缺陷严重,包括电池开路、容量崩溃、端电压低、漏液等。三是监控装置缺陷频繁,包括控制失灵、控制精度差等,严重影响蓄电池质量和寿命。四是充电装置自身缺陷多,包括硅整流损坏造成直流失压、阀控蓄电池配相控充电机其稳压稳流精度满足不了要求、充电装置死机、防雷抗干扰能力差、降压单元或其它元件损坏等。五是绝缘检查装置运行可靠性差,包括死机、选线不正确、报警失灵、装置损坏等。

三:直流母线接线方式:

1、直流系统运行一般规定:
(1)、220Kv变电站一般采用单母线分段接线方式,110Kv变电站一般采用单母线接线方式。直流成环回路两个供电开关只允许合一个,因为母联开关在断开时,若两个开关全在合位就充当母联开关,其开关容量小,线型面积小,又不符合分段运行的规定。直流成环回路分段开关的物理位置要清楚,需要成环时应先合上母联开关再断开直流屏上的另一个馈线开关。220kv变电站直流系统讲义

(2)、每段直流馈线母线不能没有蓄电池供电。
(3)、充电机不能并列运行。
(4)、正常情况下,母联开关应在断开位置。
(5)、绝缘检查装置、电压检查装置始终在运行状态。
(6)、投入充电机时先从交流再到直流。停电时顺序相反。
(7)、母线并列时首先断开一台充电机,投入母联开关,在断开检修蓄电池。
(8)、母线由并列转入分段时首先合上检修蓄电池,断开母联开关,再投入充电机。
2、直流母线接线方式举例1(王段):
220kv变电站直流系统讲义 

(1)、本接线方式绝缘检查装置、电压检查装置、闪光装置各两套。
(2)、正常运行方式:1#充电机经QK1供直流母线代蓄电池1运行,直流母线经QK2和降压硅堆供1段直流馈线母线运行(同理2#充电机),QK5、QK6在断开位置。此接线方式属于负调压。
(3)、1#充电机短时间检修:断开QK1,蓄电池1处于放电状态。送电时合上QK1。
(4)、1#充电机长时间检修:断开QK1,合上QK5或QK6;送电时断开QK5和QK6,合上QK1。
(5)、蓄电池1检修:断开QK1,合上QK5或QK6,断开蓄电池1保险。合上开蓄电池1保险,断开QK5和QK6,合上QK1。
(6)、单独对蓄电池1进行充放电试验:断开QK1,合上QK6,断开QK2,蓄电池按照规定电流放电,放电完毕由充电机自动充电至浮充状态。实验完毕后恢复正常运行方式:断开QK1(此时正在充电方式),合上QK2,断开QK6,合上QK1。

3、直流母线接线方式举例2(南宫):

220kv变电站直流系统讲义 

提示:图中从左到右四个硅堆分别为:DN5、DN7、DN8、DN9。

 

(1)、正常时Q7、Q8、Q11、Q12、Q13在断开位置。
(2)、1#充电机短时间检修:断开Q3、Q1,Q7应在断开位置,1#蓄电池组处于放电状态。恢复时合上Q1、Q3。
(3)、1#充电机长时间检修:断开Q3、Q1,Q7应在断开位置,合上Q12、Q13(或Q11)。恢复时断开Q12、Q13(或Q11),合上Q1、Q3。
(4)、蓄电池1检修:断开Q3、Q1,Q7应在断开位置,合上Q12、Q13(或Q11),断开Q5。恢复时合上Q5,断开Q12、Q13(或Q11),合上Q1、Q3。
(5)、单独对蓄电池1进行充放电试验:断开Q3、Q1,Q7应在断开位置,合上Q12、Q13(或Q11),断开Q5,合上Q1、Q7。恢复时合上Q5,断开Q12、Q13(或Q11),合上Q1、Q3。断开Q7。
(6)、正常情况下DN5、DN6、Q9加DN8、Q10加DN7保证直流馈线正母线不失电。
(7)、正常情况下Q12、Q13作为母联开关,Q11作为备用母联开关,Q12也可以作为Q9、Q10的备用。

 


4、直流母线接线方式举例3(金店):
220kv变电站直流系统讲义 

(1)、正常运行中,ZK7、ZK8在断开位置,ZK6在合位(因为二极管的隔离作用,理论上认为母线是分段的)
(2)、ZK1、ZK2在母线位置,ZK5在断开位置,ZK3、ZK3在合位。
(3)、1#充电机检修:断开ZK1。
(4)、1#蓄电池检修:断开ZK1、ZK3。
(5)、单独对蓄电池1进行充放电试验:ZK1在电池位置,断开ZK3。
5、直流母线接线方式举例3(隆尧):
220kv变电站直流系统讲义 

(1)、ZK3、ZK4是两个会为备用的母联开关。
(2)、3#机可对1#电池单独充放电,2#电池则不能。
四、蓄电池运行状态及注意事项

(1)、蓄电池组正常运行再浮充状态,电池亏电或在厂家规定的周期进行均充。
(2)、蓄电池浮充电压25℃时2.23伏,均充2.35伏。
(3)、充电机运行在自动程序中,但必须监视蓄电池的单体电压、外观(爬碱、鼓肚),控制蓄电池室温度(25℃)。
(4)、蓄电池保险熔断发出信号后,应将母联开管立即合上(此时充电机短时并列),然后断开为本蓄电池组充电的充电机,然后对电池检查。
(5)、虽然有蓄电池巡检装置,但每天要测量单体电压。
(6)、蓄电池短路会出现电压下降,甚至出现零值瓶。
(7)、蓄电池断路时其端电压高于正常值,电压值视断路程度而不同。
(8)、蓄电池过充危害较大,鼓肚爆炸。
(9)、极柱接触不良易烧断。

五、充电机运行状态及注意事项

(1)、直流系统主回路开关应当在正常位置,各站有所不同。
(2)、所有监控器应在开启状态。
(3)、主辅硅链正常在自动状态,当其不能满足直流母线要求时可将其置于合适的手动挡位,双硅链只调整一个即可。
(4)、微机监控器内有一套绝缘检查装置,但不能选线,每段母线各有一套绝缘检查装置可选线,大部分站每段母线各有一套绝缘检查继电器但不可选线。
(5)、隆尧站绝缘检查开关0位时微机监控器内绝缘检查装置起作用,每段母线绝缘检查装置起作用。1位1#绝缘检查装置起作用。2位微机监控器内绝缘检查装置不起作用。3位2#绝缘检查装置起作用。绝缘检查继电器永远起作用。
(6)、充电机受温度影响,518产品尤其突出。
(7)、监控器有时误报信息,可短时关掉其电源,但不能频繁关停机,否则易烧显示屏。
(8)、每段直流馈线母线保证一个备用模块。

 

六、直流系统接地查找

1、直流系统接地查找一般原则
(1)、“直流接地”信号发出后,可通过直流屏监控器和绝缘检查装置找出接地支路号及接地状态,支路号的排列大都是按直流馈线屏馈线开关从上至下或从左到右的顺序,绝缘检查装置还可以显示接地电阻(接地电阻小于15-20千欧时报警),判断接地程度,可通过绝缘检查开关判断正对地、负对地电压,判断接地程度。有时绝缘检查装置判断不出支路只报“直流母线接地”,此时有可能直流母线接地,也可能是支路接地。
(2)、直流接地信号发出后,必须停止二次回路上的工作,值班员应详细询问情况,及时纠正修试人员的不规范行为。
(3)、利用万用表测量正对地、负对地电压,核对绝缘检查装置的准确性。万用表必须是高内阻的,2000欧/伏,否则会造成另一点接地。
(4)、试拉变电站事故照明回路。
(5)、试拉检修间直流电源回路。
(6)、试拉380伏配电直流电源回路。
(7)、试拉通讯远动电源回路。
(8)、解列蓄电池。
(9)、解列充电机。
(10)、1段母线负荷倒至2段母线,判断1段母线是否接地。
(11)、使用接地查找仪对控制、保护、信号回路逐一查找。

2、查找接地举例1(金店)

 

220kv变电站直流系统讲义 

(1)、本站事故照明正常有交流供电,G1、G2、G3合位
(2)、交流失电后启动2C、3C继电器事故照明回路有直流供电。
(3)、断开110保护小间。
(4)、断开220保护小间。
(5)、断开G3。
(6)断开G2。
(7)断开直流馈线屏事故照明开关。
(8)、直流接地查找必须清楚回路,从末级断电逐级排除判断。
3、查找接地举例2(金店110直流储能回路)
220kv变电站直流系统讲义 

(1)、ZK1、ZK2在合位。
(2)、整个回路的解环开关在断开位置。
(3)、逐个断开开关的直流储能开关,判断端子箱到机构箱的回路是否正常。
(4)、上述无问题后,从分段开关向前逐个断开主回路开关判断主回路是否正常。

七、直流设备验收注意事项

(1)、值班员验收不细留下责任不好处理。
(2)、索取竣工图纸。
(3)、索取装置说明书。
(4)、索取专用工具、备品备件。
(5)、蓄电池编号是否正确,螺丝是否紧固,防止松动造成放电放不出来,酿成更大的事故。
(6)、就地光子牌及监控器声光报警是否正常。各种故障信号应当模拟发信号,并传到后台机。
(7)、直流接地信号要一一核对,防止所报支路号与实际不符。

八、名词解释

直流母线:直流电源屏内的正、负极主母线。
合闸母线:直流电源屏内供断路器电磁合闸机构等动力负荷的直流母线。
直流分电屏:为实现分类供电而在各类直流负荷中心设置的直流供电屏。
直流小母线:直流屏以外的,如控制或保护屏顶、直流分电屏内的各类直流母线。
直流馈线屏:由直流母线向直流小母线和直流分电屏供电的过渡屏体。
直流馈线:直流馈线屏至直流小母线和直流分电屏的直流电源电缆。
核对性放电:在正常运行中的蓄电池,为了检验其实际容量,将蓄电池组脱离运行,以规定的放电电流进行恒流放电,只要其中一个单体蓄电池放到了规定的终止电压,应停止放电。
浮充:充电机以恒压对蓄电池进行自放电的补充,又对变电站正常直流负荷进行供电,充电机瞬时放电能力差。
均充:充电机以蓄电池厂家规定的时间(3个月)、规定的电压(2.35N)对蓄电池进行稳压充电,拉动“打盹”的电池,均充完毕转为浮充。
定充:老式相控充电机、磁饱和充电机没有自动识别蓄电池状态的能力,只有用人工的方法,以适当的电流对电池充电(电流恒定、电压变化,0.01Q/12A),电压达到规定值后停止定充。

 

 

 

 

 

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