变电所直流、逆变电源系统运行评价及分析
本文简述了直流、逆变电源系统的组成,分析了直流系统运行维护的方法和内容,并探讨直流系统常见故障和排除方法。
标签:直流系统;逆变电源;电池内阻
直流系统是变电所不可缺少的重要组成部分,它为变电所断路器操作机构、控制回路、保护装置、测控装置、自动装置、故障录波屏等装置提供连续可靠的直流电源。而UPS逆变电源则为后台、监控、远动、通信系统等装置提供连续不间断的交流电源。如果直流系统或逆变电源不能正常供电,都会给变电站带来极为严重的后果,波及电网的安全运行。由于直流、逆变电源系统对变电站如此重要,所以需要加强直流、逆变电源系统的运行维护,保证其安全可靠运行。
1 直流系统的组成
直流系统主要是由整流高频电源模块、监控系统、蓄电池组、充电回路、直流输出回路、绝缘监测、电池巡检、开关量检测、降压单元、交流配电单元、电压电流显示等配电单元组成。
整流模块系统就是把交流电整流成直流电的单机模块。监控系统是整个直流系统的控制管理核心,主要对系统中各单元和蓄电池进行自动监测,获取运行参数和状态。绝缘监测单元当线路对地绝缘能力降低到设定值时,就会发出告警信号。电池巡检单元能在线检测到每节蓄电池电压,某节电池电压过高或过低时,会发出告警信号。开关量检测单元对开关量在线检测及告警节点输出的一种设备。降压单元就是降压稳压设备,调节控母电压在设定范围内。配电单元是直流屏中为实现交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等功能所使用的器件。
2 直流、逆变系统的运行维护管理
(1)直流、逆变装置的运行及维护
应定期检查充电装置的交流输入电压、直流输出电压、直流输出电流等各表计显示是否正确,运行噪声有无异常,各保护信号是否正常,绝缘状态是否良好,定期对直流、逆变电源设备进行清扫。若交流电源中断,蓄电池组能不间断地向直流母线供电,同时电池组经逆变电源为交流负载提供连续可靠的交流电。
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聂远阳光夫妇(2)蓄电池的运行及维护
蓄电池是直流电源系统的心脏,系统正常时处于浮充备用状态,电池组端电压应与整流模块输出电压及合母电压基本相同,一般保持在240V一256V之间。一旦失去交流电,蓄电池需要立即向负荷供电,所以蓄电池必须始终保持良好的状态。如果整组蓄电池中有落后或故障电池,向负荷放电时落后或故障电池的容量和电压会快速下降,电池的容量不足时内阻会快速增大,故障电池在整組蓄电池中相当于开路点,整组蓄电池将无法继续放电,同样原因故障电池也会影响整组蓄电池正常充电。
蓄电池组长期在浮充电情况下,电池容量的不足很难通过电池巡检仪发现。因此需要每月对蓄电池组进行放电检查,用内阻仪测量单体电池的内阻,单只电池电压低于10.5V及内阻明显大于其它电池的应立即更换,以免影响整组电池充放电及使用寿命。还要根据蓄电池组年限定期使用专业充放电设备进行整组充放电,延长蓄电池使用寿命。应注意新旧不同、容量不同的电池不易混用,电池严禁过充和过放电;定期检查一次连接线、连接片、螺栓是否松动或腐蚀污染,壳体有无渗漏和变形等,松动应拧紧,腐蚀应及时更换。
若直流屏只配备了单组电池组,更换整组电池组或活化电池组前,应考虑先接入便携式免
维护锂电池组,以保证直流系统供电可靠;若更换单只电池,则应使用单体电池跨接宝,确保电池组连续可靠供电。
3 直流系统故障处理措施
(1)直流接地故障
直流系统一点接地,虽不至于即刻发生严重的问题,但须引起高度重视;如果接着发生两点接地,就可能引起信号装置、保护装置、断路器等误动或拒动,从而引发严重的后果。因此,发生一点接地时就应当立即查并排除故障。
接地故障查原则:在直流回路上操作时发生接地,应先查该回路;按直流回路重要性级别,先查重要性低的,再查重要性高的;先查室外,后查室内;形容秋天的词先查电压等级低的,后查等级高的;先查新投运设备,后查投运较久的设备。
拉路查法是按照负载的重要性,依次短时断开直流屏上的各直流负载支路。当断开某支路后故障消失,说明故障就在该支路上。然后继续运用短时停电法,确定故障在那条分支路上。直至到故障并排除。若拉路查无接地线路,就需要对直流盘本体如蓄电池组、
母线、充电设备以及各元件等作进一步的排查,直至到接地点并排除故障为止。
张家界旅游绝缘监测单元可以实时监测并显示直流母线对地绝缘信息。现在绝缘监测装置均与微机监控系统共同使用,比以往的绝缘监察继电器反映接地发生和消失的时间要长,大约15S-20S,因此拉路查直流接地回路停电时间不应过短。也可采用直流电压表法,既一人拉路,另一人测量直流母线对地电压变化,当断开某支路后直流母线对地电压恢复正常(正对地或负对地110V),则该支路即为故障支路。
寻直流接地点,要断开保护装置电源前,应先征得调度同意,根据规定退出相应保护出口压板。对于断开直流电源可能造成PT二次侧失电的,(如PT二次接有防反送电继电器,其线圈工作电源为直流电的)应先退出相关保护装置低电压闭锁保护压板,如低电压闭锁过电流保护、低电压跳电容器、检无压检无流启动备自投等压板,防止保护误动。
近几年使用的许继电源公司直流、逆变柜具备直流接地选线、电池内阻在线测量、逆变电源并联输出等功能,配置了阳光牌长寿命电池组,运行稳定可靠,减少了直流、逆变电源系统的维护工作量。
(2)其他常见故障与处理
模块液晶面板无显示检查熔断器是否熔断,若熔断更换;若无熔断,启用备用模块或更换模块。自动调压装置不正常,启动手动调压装置,退出自动调压装置,进行修理或更换。
直流母线电压过高过低测量母线电压,若显示正确,检查自动调压装置、整流模块输出及过负荷等,使其恢复正常;若显示问题,更换模块。
交流输入电压异常,测量交流输入电压;检查空气开关、交流接触器是否正常;检查交流采样AC模块是否正常。
4 结束语
五险都有什么险直流、逆变系统的运行维护重在预防和防微杜渐,通过日常一丝不苟的巡视、检查和检验,使小问题和缺陷得到及时有效的处理,避免大事故发生,保障变电所安全运行和提高供电的可靠性。
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