10KV高压配电知识培训ppt课件.ppt

《10KV高压配电知识培训ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《10KV高压配电知识培训ppt课件.ppt（97页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、,学习题目：高压开关站,辖区内开关站,总高压室,110KV开关站35KV配电室,辖区内开关站,高压开关站,高压开关站,辖区内开关站,总配电室,零序电流互感器,真空断路器,电流互感器,带电显示灯,避雷器,馈线柜,进线柜,接地刀开关,真空断路器,电流互感器,带电显示灯,避雷器,馈线柜,接地刀开关,零序电流互感器,聚优柜（恒盛避雷、PT柜）,避雷器,开口三角形,培训内容框架第一部分一、高压开关柜概述二、高压开关柜的分类三、高压开关柜的组成四、真空断路器的四个状态,开关柜（又称成套开关或成套配电装置） ：它是以断路器为主的电气设备；是指生产厂家根据电气一次主接线图的要求，将有关的高低压电器（包括控制电

2、器、保护电器、测量电器）以及母线、载流导体、绝缘子等装配在封闭的或敞开的金属柜体内，作为电力系统中接受和分配电能的装置。,一、高压开关柜概述,高压开关柜正常使用条件,环境温度:周围空气温度不超过 40(上限)，一般地区为-5 (下限)，严寒地区可以为-15 。环境温度过高,金属的导电率会减低,电阻增加,表面氧化作用加剧;另一方面, 过高的温度,也会使柜内的绝缘件的寿命大大缩短,绝缘强度下降.反之,环境温度过低,在绝缘件中会产生内应力,最终会导致绝缘件的破坏,海拔高度: 一般不超过 1000 米环境湿度: 日平均值不大于 95%，月平均值不大于 90%地震烈度: 不超过 8 度其它条件: 没有火

3、灾、爆炸危险、严重污染、化学腐蚀及剧 烈振动的场所,二、高压开关柜分类及型号含义,1、按断路器安装方式分为移开式（手车式）和固定式,（1）、移开式或手车式(用 Y 表示)：表示柜内的主要电器元件(如:断路器)是安装在可抽出的手车上的，由于手车柜有很好的互换性,因此可以大大提高供电的可靠性，常用的手车类型有:隔离手车、计量手车、断路器手车、PT 手车、电容器手车和所用变手车等，如 KYN28A-12。,（2）.固定式(用 G 表示): 表示柜内所有的电器元件(如:断路器或负荷开关等)均为固定式安装的，固定式开关柜较为简单经济，如 XGN2-10、GG-1A等。,手车式,固定式,（1）.用于户内(

4、用 N 表示);表示只能在户内安装使用， 如：KYN28A-12等开关柜；（2）.用于户外(用 W 表示);表示可以在户外安装使用， 如: XLW 等开关柜。,3.按柜体结构可分为金属封闭铠装式开关柜、金属封闭间隔式开关柜金属封闭箱式开关柜和敞开式开关柜四大类：,2、按照安装地点分为户内户外,（1）.金属封闭铠装式开关柜（用字母 K 来表示）主要组成部件（例如：断路器、互感器、母线等）分别装在接地的用金属隔板隔开的隔室中的金属封闭开关设备。如 KYN28A-12型高压开关柜。 （2）.金属封闭间隔式开关柜（用字母 J 来表示）与铠装式金属封闭开关设备相似，其主要电器元件也分别装于单独的隔室内，

5、但具有一个或多个符合一定防护等级的非金属隔板。如 JYN2-12型高压开关柜。,3）.金属封闭箱式开关柜（用字母 X 来表示）开关柜外壳为金属封闭式的开关设备,（4）敞开式开关柜，无保护等级要求，外壳有部分是敞开的开关设备。如 GG-1A(F)型高压开关柜,如 XGN2-12型高压开关柜。,型号解释说明,K Y N 28 A 12 / 1 2 3 4 5产品名称 K 金属封闭铠装开关设备结构特征 Y 移开式（手车式）使用条件 N 户内使用设计序号 28A（28的升级款）额定电压 12 kV额定电流 1 A额定短路开断电流 2 kA一次方案号 3操动方式 4 D电磁式，T弹簧式环境特征 5 TH

6、湿热带，TA干热带，G高海拔断路器种类 Z真空，S（或不标）少油，FSF 6,三、高压开关柜组成,A、母线室 B、断路器室 C、继电器室1、泄压装置 2、主母线 3、分支母线 4、母线套管 5、隔离开关 6、电流互感器 7 、隔离开关操作机构 8、联锁机构 9、电缆 10、氧化锌避雷器 11、接地母线 12、控制小母线 13、接地开关14、接地开关操作机构15、真空断路器 16、加热装置 17二次插头,A-母线室,B-手车（断路器）室,D-电缆室,C-继电器仪表室,A.母线室包括：母线套管（支持、固定母线排，并使母线排对柜体绝缘）；主母线（汇集、分配电能）；分支母线（从主母线引出的分支至断路器

7、上口静触头）静触头盒（支持、固定断路器上口静触头，并使上口静触头对柜体绝缘）,.,A,分支母线,上口静触头盒,高压真空断路器开关柜母线室,静触头盒隔板,静触头盒隔板,手车轨道,手车室,B.手车室手车轨道（供手车在柜内移动时的导向和定位用）静触头盒隔板（手车在试验位置和工作位置的移动过程中，遮挡上、下静触头盒的活门自动相应打开或闭合，形成隔室间有效的隔离）,在断路器室内安装了特定的导轨，供断路器手车在内滑行与工作。手车能在工作位置、试验位置之间移动。静触头的隔板（活门）安装在手车室的后壁上。手车从试验位置移动到工作位置过程中，隔板自动打开，反方向移动手车则完全复合，从而保障了操作人员不触及带电体

8、。,端子排,合闸电磁铁,储能电机,分合闸指示,储能弹簧,三相灭弧柱及上、下口动触头：,开关柜手车的三个位置,试验位置,检修位置,断路器与一次设备有联系，合闸后，功率从母线经断路器传至输电线路。,二次插头可以插在插座上，获得电源。断路器可以进行合闸、分闸操作，对应指示灯亮；断路器与一次设备没有联系，可以进行各项操作，但是不会对负荷侧有任何影响，所以称为试验位置。,断路器与一次设备（母线）没有联系，失去操作电源（二次插头已经拔下），断路器处于分闸位置。,工作位置,C、继电器室,继电器室的面板上，安装有微机保护装置、操作把手、仪表、状态指示灯（或状态显示器）等；继电器室内，安装有端子排、微机保护控制

9、回路直流电源开关、微机保护工作直流电源、储能电机工作电源开关（直流或交流），以及特殊要求的二次设备。,冷水泵继电器室,D.电缆室包括：电流互感器（测量出线线电流值，为电流表、计量装置、保护装置等提供电流信号）出线高压电缆（出线侧通过高压电缆与用电负荷连接）,电流互感器,.,电流互感器,避雷器,零序 电流互感器,电压传感器（带电指示灯）,电缆室,避雷器（设备过电压保护装置，并联在断路器出线侧，设备正常运行后一般不需要操作）电压传感器（带电显示装置的传感器，为带电显示装置及电磁锁提供带电信号）。,零序电流互感器（出线高压电缆三相一并穿过零序电流互感器中心，正常情况三相电流向量和为零，当发生单相接地

10、时，二次线圈将有感应电流，带动继电器，使保护装置动作。 ）,后柜门（其用六角螺栓拧紧，并带有电磁锁（只有出线侧不带电情况下才能解锁，需要操作电源,其操作电源直接取自柜顶直流小母线，特殊情况下可使用钥匙机械解锁）,接地刀闸：在高压系统中，例如10kV系统内的线路出线开关或电源进线开关等，为了安全起见，当断路器断开后，要将线路三相短路并接地，而这个将线路三相短路并接地的功能，就是用一组刀闸来实现的，即当断路器已断开后，同时将线路三相短路并接地。这个刀闸就是接地刀闸。,弹簧储能机构,地刀传动机构,同一根连轴,后仓门锁,只有当接地刀闸处于合闸位置后仓门才能开启,开关柜内电器元件：一次电器元件（主回路设

11、备）：电流互感器简称 CT如：LZZBJ9-10电压互感器简称 PT如:JDZJ-10接地开关如:JN15-12避雷器(阻容吸收器）隔离开关如:GN19-12、GN30-12、GN25-12高压断路器如：少油型(S)、真空型(Z)、SF6 型(L),高压接触器如： JCZ3-10D/400A 型高压熔断器如：RN2-12、XRNP-12变压器如:SC(L)系列干变、 S 系列油变高压带电显示器GSN-10Q 型绝缘件如:穿墙套管、触头盒、绝缘子、绝缘热缩(冷缩)护套主母线和分支母线高压电抗器如串联型:CKSC 和起动电机型:QKSG负荷开关如:FN26-12(L)、FN16-12(Z)高压单相

12、并联电容器如:BFF12-30-1 等等,柜内常用的主要二次元件（又称二次设备或辅助设备，是指对一次设备进行监察、控制、测量、调整和保护的低压设备）,常见的有如下设备:1.继电器 2.电度表 3.电流表 4.电压表 5.功率表6.功率因数表,7.频率表 8.熔断器 9.空气开关 10.转换开关11.信号灯 12.电阻,13.按钮14.微机综合保护装置等等,四、真空断路器的四个电气状态,运行状态：指断路器手车在工作位置、合闸状态，二次电源投入，控制面板合闸指示红灯亮，储能指示黄灯亮， “远方/就地”转换开关在“远方”位，断路器出线连接电气设备已受电运行，测控装置有设备运行参数显示。,热备用状态：

13、指断路器手车在工作位置、分闸状态，二次电源投入，控制面板分闸指示绿灯亮，储能指示黄灯亮， “远方/就地”转换开关在“远方”位，综保装置指示电源电压正常，负荷电流为0，断路器可随时根据运行需要合闸，使设备投入运行。,冷备用状态：指断路器手车在试验位置、分闸状态，二次电源断开， “远方/就地”转换开关在“0”位，控制面板各指示灯及综保装置均无显示，断路器及其所接负荷回路良好，可随时根据运行需要投入热备用状态，若设备长期处于冷备用，投入前应按相关规定测量绝缘值。,检修状态：指断路器手车在试验位置、分闸状态，二次电源断开， “远方/就地”转换开关在“0”位，控制面板各指示灯及综保装置均无显示，开关柜接

14、地刀闸在合闸状态，断路器所接负荷有检修工作，断路器操作面板上悬挂“有人工作，禁止合闸！”标识牌。若要转至其他状态，必须确认检修工作票已办理终结，临时安全措施已拆除，操作断开开关柜接地刀闸，若其一次回路有过检修作业的，投运前必须进行绝缘值的测量。,当设备需要检修，开关柜需要转至检修状态的，应使用三相接地线挂在出线铜排上，挂接地线前应注意核对确认设备开关后柜门，防止误入带电间隔，以及使用高压验电器验明确无电压。,安全小提示,培训内容框架第二部分一、高压开关柜的连锁二、高压开关柜的继电保护,40,一、高压开关柜的连锁 1、电气“五防”,防止误分合断路器断路器手车必须处于工作位置或试验位置时，断路器才

15、能进行合、分闸操作。防止带负荷移动断路器手车断路器手车只有在断路器处于分闸状态下才能进行拉出或推入工作位置的操作。防止带电合接地刀断路器手车必须处于试验位置时，接地刀才能进行合闸操作。防止带接地刀送电接地刀必须处于分闸位置时，断路器手车才能推入工作位置进行合闸操作。防止误入带电间隔断路器手车必须处于试验位置，接地刀处于合闸状态时，才能打开后门；没有接地刀的开关柜必须在高压停电后（打开后门电磁锁），才能打开后门。,2、开关柜联锁装置,开关柜具有可靠的联锁装置，满足五防的要求，切实保障了操作人员及设备的安全,a、仪表室门上装有提示性的按钮或者转换开关，以防止误合、误分断路器。 b、断路器手车在试验

16、位置或工作位置时，断路器才能进行合分操作，而在断路器合闸后，手车无法移动、防止了带负荷误推拉手车。 c 、仅当接地开关处在分闸位置时，断路器手车才能从试验/检修位置移至工作位置。仅当断路器手车处于试验/检修位置时，接地开关才能进行合闸操作。这样实现了防止带电误合接地开关，以及防止接地开关处在闭合位置时分合断路器。,d、接地开关处于分闸位置时，开关柜下门及后门都无法打开，防止了误入带电间隔。,开关柜盘后门与接地开关联锁示意图,e、断路器手车在试验或工作位置，没有控制电压时， 仅能手动分闸不能合闸。,43,3、机械闭锁功能,当接地开关及断路器在分闸位置时，手车才能从“试验/隔离”位置移至“工作”位

17、置；而接地开关在合闸位置时，手车不能从“试验/隔离”位置移至“工作”位置； 只有手车处于“试验/隔离”位置或移开位置时，接地开关才能操作 断路器只有在断路器手车已正确处于“试验/隔离”位置或“工作”位置时才能进行合闸操作； 断路器手车在“试验/隔离”位置或“工作”位置时，但没有控制电压时，断路器仅能手动分闸，不能合闸；,44,机械闭锁功能,手车在“工作”位置，二次插头被锁定，不能被拔除。仅当接地开关分闸时，电缆室门才允许被打开，且只有关闭电缆室门后，接地开关才允许被分闸。当手车移开后，活门可用挂锁锁定。,45,二、高压开关柜的继电保护 （一）、开关柜的作用,1、隔离柜：也称之为母线隔离柜，内部

18、有隔离手车，高压电缆一般从隔离柜下口接入。主要是和外部电源隔开。 2、进线柜：内部主开关是真空断路器，电经隔离柜过来经真空断路器进线控制，因为真空断路器具有多种保护的功能，而隔离开关没有。 3、聚优柜：即PT和避雷柜，把大电压变成小电压，便于测量、保护等。 4、出线柜：又称馈线柜，由它把电输送给变压器或者其他用电设备。 5、电容柜：也就是电容出线柜，由它把电送到电容器组（TBB柜）。,（二）、继电保护装置,1、继电保护装置定义:指能反映电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种装置。 2、继电保护装置的构成：常规继电保护装置由单个继电器或继电器与其附属设备的

19、组合构成。,消防水泵继电器室内外,（二）、继电保护装置,3、继电保护装置的继电保护原理：在电力系统中利用正常运行和故障时各物理量的差别构成各种不同原理和类型继电保护装置去保护。 4、继电保护装置的主要作用：通过缩小事故范围或预报事故的发生，来达到提高系统运行的可靠性，并最大限度地保证供电的安全和不间断。 5、继电保护装置的基本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性。,6、柜顶小母线：布置在开关柜继电器仪表室顶部，贯穿整段配电柜，包括直流小母线、交流小母线、电压小母线。,柜顶小母线,（二）、继电保护装置,二次设备电源小空开,柜内端子排,6.1. 交流小母线：为单个开关柜内电气设备提供交流电源，其总

20、电源低压配电室来（ 低压配电室高压室柜内交流总空开交流小母线段上各开关柜内交流小空开）， 主要用于柜内照明和加热,（二）、继电保护装置,6.2.直流小母线：为单个开关柜内电气设备提供直流电源，其总电源从直流系统馈线柜来（直流屏直流屏直流总空开直流小母线段上各开关柜内直流小空开），主要用于为控制回路提供电源（综保电源、分合闸电磁铁电源、指示灯等）,（二）、继电保护装置,6.3.电压小母线：为单个开关柜内综保装置提供电压信号，其总电源从该段母线PT柜二次回路来（母线段PT二次绕组母线段PT二次绕组小空开电压小母线段上各开关柜内直流小空开），主要用于保护和计量。,（二）、继电保护装置,柜顶小母线,（

21、1）交流电流保护回路：当一次电路发生短路故障时，产生的短路电流流经电流互感器一次绕组，其二次绕组感应出的电流达到电流继电器动作电流时，继电器动作（即动合常开辅助触点闭合、动断常闭辅助触点断开），回路导通，过流脱扣器励磁，断路器跳闸，实现过流保护。,（二）、继电保护装置 7、回路解析,注意： 10kV开关柜内的电流互感器二次接线引到端子排上进行一点接地，空余绕组引出至端子排短路接地。,（2）交流控制回路：电压互感器提供交流操作电源供电压小母线，控制回路串有熔断器或微断开关保护。,注意： 10kV开关柜母线电压取自屏顶小母线，小母线的电压取自电压并列装置，线路电压取自线路电压互感器，电压N600有

22、且仅有一点接地。,母线电压示意图,线路电压示意图,（二）、继电保护装置,（3）储能回路：断路器采用弹簧操作机构，电机储能，按下储能旋钮，电动机储能，储能完毕后，储能指示灯亮，表示电机储能完成。（4）合闸回路：将转换开关转到合闸位置，转换开关触点闭合，断路器常闭辅助触点在断路器跳闸状态下为常态是闭合的，则回路导通，断路器合闸线圈励磁，断路器合闸，断路器常开辅助触点在断路器合闸状态下闭合；转换开关松开手时，手柄自动复归45度，到合闸后位置，即触点接通,断路器红灯指示灯亮，表示跳闸回路良好，为分闸作准备,因红灯串有限流电阻，所以回路电流很小，故此时跳闸线圈不动作。（5）跳闸回路手动断路器跳闸时，将转

23、换开关转到分闸位置，转换开关触点闭合，断路器常开辅助触点在断路器合闸状态下闭合，跳闸线圈励磁，断路器跳闸，断路器常闭辅助触点在断路器跳闸状态下为常态是闭合的；转换开关松开手时，手柄自动复归90度，到分闸后位置，即触点接通,断路器绿灯指示灯亮，表示合闸回路良好，为合闸作准备,因绿灯串有限流电阻，所以回路电流很小，故此时合闸线圈不动作。,（二）、继电保护装置 7、回路解析,（6）负荷监控跳闸回路当超负荷时，负荷触点闭合，跳闸线圈导通，断路器跳闸。（7）跳闸报警回路当断路器跳闸后，断路器常闭辅助触点在断路器跳闸状态下为常态是闭合的，同时断路器跳闸前断路器的状态时合闸的，而转换开关是合闸后位置，即1-

24、3和19-17触点是导通的，则事故音响信号小母线得电；从而实现报警。,（二）、继电保护装置,8、电流保护：反映电力系统中电气元件故障或不正常运行状态前后电流变化的保护；如，定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护、过负荷保护和零序电流保护等。 按GB50062-2008电力装置的继电保护和自动装置设计规范规定：对366kV电力线路，应设短路保护、单相接地保护和过负荷保护。 （1）短路保护： 35kV及以下的单侧电源供电线路常采用三段式电流保护装置。原理： 继电保护装置反映电流增大而动作于断路器的跳闸机构，使断路器跳闸，切除短路故障部分。 优点：动作时间比较准确，整定简单缺点：所需继电器

25、数量较多，接线复杂，且一般直流操作电源，需设置直流屏，投资较大，靠近电源处保护装置动作时间较长。,组成： 段：瞬时电流速断保护； 段：限时电流速断保护； 段：定时限过电流保护。 定义： 定时限过电流保护指的是在不管电流如何大小变化，只要在电流超过设定值后，就将经过一个固定的时限（即设定时间）保护动作。 反时限保护是在电力行业多用于发电厂的厂用电动机保护，其意思是：被保护设备（如电动机）故障时，故障电流（或称短路电流）越大，该继电保护的动作延时越小，即：上述电流和与动作时间成反比；与反时限保护相对应的是定时限保护，定时限保护的动作时间与故障电流无关，是一定的（由继电保护人员整定）。,区别： 速断

26、（过流一段）是按躲开某一点的最大短路电流来整定，限时速断（过流二段）是按照躲开下一级相邻元件电流速断保护的动作电流来整定，而过流保护（过流三段）是按躲开最大负荷电流来整定的。,（2）单相接地保护 、绝缘监视装置：无选择性，动作于信号 、零序电流保护：有选择性，动作于信号，也可动作于跳闸 绝缘监视装置： 用于小电流接地系统中，以便及时发现单相接地故障发展为两相接地短路，造成停电事故； 对于635kV系统，采用一个三相五芯柱三绕组电压互感器（只限制制成10kV以下电压等级）；或三个单相三绕组电压互感器接成Y0/Y0/开口三角形,KYN28A-12 PT柜所用电压互感器,三相五芯柱三绕组电压互感器,

27、工作原理： 接成开口三角的二次绕组接过电压继电器，系统正常运行时，开口三角处电压接近于0 ，继电器不动作，当一次电路发生单相接地故障时，开口三角处电压为接近于100V的零序电压 ，使电压继电器动作，发出报警的灯光信号和音响信号，即预告信号小母线得电。,为什么小电流接地系统正常运行时电压互感器的开口三角形两端无电压 ,而当一次系统发生单相接地短路时就出现电压?,问题:,电压互感器由辅助二次线圈组成的开口三角是反映零序电压。,3U0,Ua,Ub,Uc,UA,UC,UB,所以，如果说出现了三个电压相量和不为零,就是出现零序电压了。,UA,UB,UC,Ua,Ub,Uc,3U0,UA,UB,UC,Ua,

28、Ub,Uc,正常运行时:3U0=Ua+Ub+Uc =0,正常运行时，三相对称，感应到电压互感器的二次电压也对称，所以3U0=Ua+Ub+Uc =0,电压互感器二次线圈接成开口三角形，二次线圈首尾相连,正常运行时，三相对称，感应到电压互感器的二次电压也对称，所以3U0=Ua+Ub+Uc =0,电压互感器二次线圈接成开口三角形，二次线圈首尾相连,A、B相电压分别为:UKA=UA-UC UKB=UB-UC,当系统发生单相接地时，例如C相接地，C相电压降为0，电压互感器的C相无电流。即:UKc=0。,下面是C相单相接地短路时电压相量图：,UKA,Uc,3U0,Ub,UKB,60度,K（1）,A,B,C

29、,UKA,UKB,故障相C相电压为0，非故障相A、B两相的电压增加为原来的 倍，相位角为60度。3倍零序电压的大小为原相电压的3倍。,电压互感器二次线圈的电压与一次线圈电压成比例，所以二次线圈开口三角形的电压就是零序电压的二次值，也就是与零序电压有关。,结果,、零序电流保护（有选择性的单相接地保护）： 利用单相接地所产生的零序电流使保护装置动作，给予信号，当单相接地危及人身和设备安全时，则动作于跳闸。 通过零序电流互感器将一次电路发生单相接地时所产生的零序电流反映到其二次侧的电流继电器中，发出报警信号。 这种单相接地保护装置能够相当灵敏地监视小接地电流系统的对地绝缘状况，而且能具体地判断发生单

30、相接地故障的线路。注意：电缆头的接地线必须穿过零序电流互感器的铁芯，否则接地保护装置不起作用。按GB50062-2008电力装置的继电保护和自动装置设计规范规定：366kV中性点非直接接地电网中线路的单相接地故障，应装设接地保护装置，并应符合下列规定： 1、在发电厂和变电所母线上，应装设接地监视装置，并应动作于信号； 2、线路上宜装设有选择性的接地保护，并应动作于信号，当危及人身和设备安全时，保护装置应动作于跳闸。,9、综保装置：综合保护测控装置，其将保护功能、自动装置及远动功能综合在一个装置中，该装置即所谓的“四合一”保护（保护、遥测、遥控、遥信）。,珠综保S311M,（二）、继电保护装置,

31、（二）、继电保护装置 9.1.综保外观,监控键,设置键,方向键,确认键,取消键,液晶显示屏,模拟输出1,通讯指示灯1,通讯指示灯2,模拟输出2,装置温度,保护动作,装置故障,装置电源,调试接口,USB接口,9.2.按键说明,9.2.按键说明,接线端子排,（二）、继电保护装置,培训内容框架第三部直流电源系统,直流电源系统,开关站直流电源系统（邯郸五一八自动化电器厂）,主要用途,主要适用在发电厂、水电站以及各类变电站、开闭所和用户变电站中，为高压断路器分、合闸及二次回路中的控制、信号、保护、远动通讯和故障照明提供直流电源。应用于电力、石油、化工、冶金、机械、造纸、煤炭、建材、纺织、酿酒等领域。,工

32、作原理,三相交流电源经过滤波器输入到整流电路，将交流整流为脉动的直流输出，通过无源功率因数校正电路，将脉动的直流转换为平直的直流电源，DC/AC高频逆变器将直流转换为高频交流电源，通过高频整流电路将高频的AC转换为高频脉动的直流，此直流通过高频滤波输出。,组成,监控系统单元,充电模块交流配电单元,综合测量模块,高频开关整流模块,绝缘监测装置,调压硅链单元,蓄电池巡检单元,蓄电池组,蓄电池馈电单元,各组成部分的原理和功能,1、交流配电单元： 直流电源的交流系统一般都有两路交流电输入，正常时交流两路电源输入，两路交流电源互为备用，交流电经交流输入空气开关、交流接触器、避雷器等送至各个充电模块，为高

33、频开关整流模块提供交流电源。 如图：,交流配电单元,电源进线断路器,2、交流输入停电或异常时 正常浮充运行，交流输入停电或异常时，充电模块停止工作，这是由电池通过硅链系统不间断的给负载供电，监控模块监测电池电压、放电时间，当电池放电到设置的欠压点时，监控模块告警。交流输入恢复正常后，充电模块对电池充电。 系统工作时的能量流图：,3、综合测量模块,综合测量模块主要是完成对电池组电压、电流、温度、控母电压电流、合母电压电流、三相交流电压输入开关量的采集，母线绝缘的检测，开关量输出及硅链控制，同时提供声光报警。,交流配电单元,显示屏,后端接线端子,退出键,方向键,确认键,电源指示灯,故障指示灯,复位

34、键,（1）、绝缘检测：用于监控直流统电压及其绝缘情况，在直流系统出现绝缘强度下降（220V直流电压系统一般为低于25K，110V直流电压系统一般为低于7 K）等异常情况下，发出声光告警，并能找出对应的母线和对应的电阻值。,（2）、调压硅链模块：直流电源系统对电池组进行均衡充电时，充电模块的输出电压会高于控制回路的额定电压值，这时就需要一个调压装置来调节电压给控母回路供电。硅链模块就是这样一个调压装置，可自动和手动来改变控母电压的高低，而保证控制母线的电压在范围之内。 降压硅链单元是利用大功率的整流二极管的PN结正向压降叠加起来产生调整压降。这种方式安全可靠，抗冲击性好，易维护。,（3）、高频开

35、关整流模块：高频开关整流模块是直流电源的心脏，负责给直流电源提供动力，一方面给蓄电池充电，另一方面给直流经常负载提供正常工作电源。充电模块内部有监控板能监视、控制模块运行情况。由于充电模块本身具有CPU，充电模块也可以脱离监控模块独立运行。 TH230D10ZZ-3 TH230D20NZ-3 TH230D20ZZ-3,高频开关整流模块的原理 高频开关整流模块三相三线交流输入，输入经过输入保护（交流输入保险和缓启动电阻）、经过三相整流桥整流、无源的功率因数校正技术，经过平滑滤波单元转换成直流电，而后把整流好的直流电转换成高频的脉冲，然后高频的脉冲再通过高频的桥式整流平滑滤波后通过输出保护得到所需

36、的直流电源。,4、蓄电池组：作为全站直流系统的后备电源，在充电模块停止工作时，蓄电池无间断的向直流母线送电；此外，在电磁式断路器进行合闸操作时，合闸电流大于100A，此时蓄电池成为合闸电源。他就相当于一个存储机构，是整个直流电源的仓库，大家都知道交流电是不能存储的，所以直流电源就利用电池组把由模块转换过来的直流电转化成化学能，等到交流停电时又由化学能转化成电能来给直流负载供电。,直流系统蓄电池组,电池的正常充电过程均充充电可以分为三个阶段：恒流充电、恒压充电、尾电流充电。当监控系统检测到电池充电电流大于“浮充转均充电流”时，20秒后，如果电池充电电流依然大于“浮充转均充电流”，监控管理系统控制

37、充电模块进入均充状态，并且开始均充计时。如果电池组亏电较深，充电电流大，则进入恒流充电阶段。随着时间的推移，电池组电压逐渐上升到均充电压，充电电流开始减小到电池组限流值以下，电池充电进入恒压充电阶段。充电电流继续减小，当小于“均充转浮充电流”时，20秒后，开始均充倒计时，进入尾电流充电阶段，尾电流充电时间到达后进入浮充状态。当然，整个均充时间小于最长均充时间，当均充时间超过最长均冲时间时，无论处于均充哪一个阶段，都要转为浮充状态。正常运行浮充状态下每隔几个月，监控管理系统控制充电模块自动转入均充状态，按正常充电程序进行充电。,（1）浮充 蓄电池组的一种供（放）电工作方式，系将蓄电池组与电源线路

38、并联连接到负载电路上，它的电压大体上是恒定的，仅略高于蓄电池组的断路电压，由电源线路所供的少量电流来补偿蓄电池组局部作用的损耗，以使其能经常保持在充电满足状态而不致过充电。因此，蓄电池组可随电源线路电压上下波动而进行充放电。当负载较轻而电源线路电压较高时，蓄电池组即进行充电，当负载较重或电源发生意外中断时，蓄电池组则进行放电，分担部分或全部负载。这样，蓄电池组便起到稳压作用，并处于备用状态。 (用于备用电池),直流系统蓄电池组,（2）均充一种蓄电池的充电模式。以定电流和定时间的方式对电池充电，充电较快。充电电压与浮充相比要大。在专业维护人员对电池保养时经常用的充电模式，这种模式还有利于激活电池

39、的化学特性。,蓄电池充电曲线,5 、馈出回路5.1 设备经启动后，首先经模块输出开关、蓄电池输出开关、蓄电池电流表、蓄电池电流传感器和蓄电池熔断器向蓄电池充电，同时向经母线电流表和母线电流传感器向母线供电，母线电压表指示母线电压。5.2 我们设备为单母线运行，蓄电池和充电机并联运行向母线供电，通过合上对应的开关，可向各直流负荷供电。5.3 绝缘监察： 通过监控菜单进入绝缘检测栏，在显示屏上显示系统的绝缘情况，还可以显示正负母线对地电压的平衡与否。5.4 电池巡检：通过监控菜单进入电池巡检栏，在显示屏上显示各组（每1只为一组）电池电压。,7、报警7.1 当母线过欠压、模块故障、交流故障、绝缘故障

40、、电池故障由主监控器发出声音信号，并用汉字显示故障点。7.2 直流屏故障时，主监控器发出生光报警信号。,直流系统常见故障及处理方法1.1、主监控报合母、控母、电池电压过高或过低 检查主监控系统设置、模块设置均浮充电压有无偏差，220V系统浮充电压一般设置为235-243V，均充电压一般设置为245-254V，110V系统减半设置。 测量实际直流母线电压，与主监控显示是否一致，如偏差过大则说明该模块有问题。1.2、主监控电流不显示或异常 检查主监控设置的传感器量程和实际量程是否一致，如不一致需要重新设置参数。 检查传感器与综合监测单元接口的接线是否正确牢固。 测量传感器接线端子的12V电源是否正

41、常。 如异常需要检查接线是否正确牢固。 如电压正常需要更换传感器。 如上述情况均正常则该综合监测单元需要更换,。1.3、主监控报综合测量模块通讯故障 检查综合测量模块的工作电压是否正常（90-300V） 如工作电源电压正常，将电流采样接线端子拔下，看是否通讯正常，若正常，则说明传感器接线有问题，检查传感器接线。 如工作电压正常，测量该综合测量模块的12V是否正常，如异常该监控单元需要更换。如正常，需要检查与主监控485口的接线是否正确牢固。1.4、主监控报单体电池过压、欠压 检查主监控设置电池节数与实际电池数是否一致。 测量实际电池电压并与主监控显示的电压进行比较，另外检查主监控设置的单体电池

42、过欠压告警值是否超出设置范围，如超出设置范围，需重新设置电池过、欠压值范围，如主监控报出的电池电压为20V左右时，需仔细检查电池采样线路是否正确牢固。,1.5、主监控报电池巡检通讯故障 检查电池巡检单元的工作电压是否正常（90-300V） 如工作电源异常需检查供电线路，如正常重新上电，测量通讯端子458口之间电压是否在3V左右变化。 如变化，主监控仍报通讯故障，需检查与主监控485口的接线是否正确牢固。2、交流配电常见故障分析和处理方法2.1交流一路吸合不上 检查接线是否正确牢固，两个接触器是否动作灵活。 检查交流进线电源是否正常。如异常请确认交流供电电源是否正常。如正常请确认交流接触器线圈两

43、端电压正常。如异常请确认线路是否正确牢固。如正常许更换交流接触器。2.2交流一路停电，二路吸合不上 检查线路是否正确牢固，一路交流接触器是否有机械卡组。 检查二路交流接触器线圈两端电压是否正常。 如确认上述问题都不存在请更换交流接触器,3、直流配电常见故障和处理方法3.1降压硅链不能正常工作 手动调整降压硅链的输出电压调整开关（控母调压开关）观察是否能 够正常调压。 如果用监控实现对硅链的控制，则检查监控的相关设定及接线是否正确牢固。 控母调压开关放到自动位置时二次回路熔断器熔断，检查硅链控制继电器上的泄放二极管是否击穿。3.2母线电压异常导致过压或欠压告警 综合测量模块故障将导致母线电压异常，出现过压或欠压告警。 确认综合测量模块输入采样电压正常，如不正常请检查线路，如正常则更换综合测量模块。3.3母线绝缘异常情况分析和处理方法 主监控报绝缘故障时，在信息查询、绝缘数据栏查看正负母线绝缘情况，确认是正极还是负极接地（并用万用表确认）。 对各路馈出开关逐一进行排除,找到接地的回路。 首先对用电负载是否接地进行排除，然后排除电缆。,谢谢制作！,谢志超,