直流系统设备检修规程.docx
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直流系统设备检修规程
直流系统设备检修规程
Q/*****-JS-JX013-2017
1主题内容与适用范围
1.1本标准规定了***水电厂220V和24V直流系统检修维护的要求、试验方法及验收规范等内容。
1.2本标准适用于***水电厂220V和24V直流系统。
2引用标准
GB/T13337.1-1991固定型防酸隔爆式铅酸蓄电池技术条件
DL/T637—1997阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件
DL/T459—2000电力系统直流电源柜订货技术条件
DL/T724—2000电力系统蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程
DL/T781—2001电力用高频开关整流模块
DL/T5044—2004 电力工程直流系统设计技术规程
国家电网公司《直流电源系统技术标准》
国家电网公司《直流电源系统运行规范》
国家电网公司《直流电源系统技术监督规定》
国家电网公司《预防直流电源系统事故措施》
3直流系统的组成
3.1220V直流系统组成
220V直流系统设备采用深圳奥特迅电力设备有限公司生产的GZDW系列高频开关直流电源系统。
主要由交流配电单元、充电模块、直流馈电、集中监控单元、绝缘监测单元、降压单元和蓄电池组等部分组成。
直流电源系统框图如下。
220V直流电源系统原理框图
Ⅰ段：
1ZC1、1ZC2屏，深圳华达300Ah蓄电池组。
Ⅱ段：
3ZC1、3ZC2屏，深圳华达300Ah蓄电池组。
公用控制部分：
2ZC1屏
3.224V直流系统组成
Ⅰ段：
MC1屏，深圳华达400Ah蓄电池组
Ⅱ段：
4ZC1屏，深圳华达400Ah蓄电池组
电压和绝缘监视：
MC1和4ZC1屏
4设备规范及参数
4.1蓄电池
系统
220V系统Ⅰ段
220V系统Ⅱ段
24V系统Ⅰ段
24V系统Ⅱ段
设备型号
6GFM1-300
6GFM1－300
3GFM1－400
3GFM1-400
额定容量Ah）
300
300
400
400
浮充电压（V）
2.25－2.30
2.25－2.30
2.25－2.30
2.25－2.30
均充电压（V）
2.35－2.40
2.35－2.40
2.35－2.40
2.35－2.40
4.2充电装置
系统
220V系统Ⅰ段
220V系统Ⅱ段
24V系统Ⅰ段
24V系统Ⅱ段
设备型号
ATC230M20
ATC230M20
（南自厂）
TE2K－24BZ2
输入电压
AC380V±20%
AC380V±20%
3×380VAC，50Hz
1×380VAC，50Hz
输出电压
220V
220V
0～40VDC
0－36VDC
输出电流
20A
20A
0－80A
安装位置
1ZC2
3ZC2
4ZC1
MC1
4.3直流系统监视装置
系统
220V系统Ⅰ段
220V系统Ⅱ段
24V系统Ⅰ段
24V系统Ⅱ段
设备型号
JKQ2000
JKQ2000
自制
GJ-1/255型继电器
安装位置
2ZC1
3ZC1
4ZC1
MC1
5220V直流设备的检修
5.1对设备进行全面的清洁清扫，以防止因灰尘堆积导致系统的绝缘降低。
5.2检查电气连接是否紧固，包括母线的连接螺栓、二次回路的连接端子、接地铜排的连接等。
5.3对充电模块重新校调。
5.3.1先合上一台充电模块的电源开关，会听到蜂鸣器响，大约2-3秒响声消失，模块左上角“输入”指示灯（绿色）亮，此时按下“开/关”机按钮（黑色），模块上方“正常”指示灯开始闪烁（绿色），表明模块正常工作在浮充状态；如果“正常”指示灯无规律闪烁，表明模块与监控器通信正常；如果有规律闪烁，则表明模块与监控器通信中断。
模块上的数码管交替显示模块本身的输出电压及电流，间隔时间大约6秒。
5.3.2将数字万用表表笔插入模块后面的电压测试孔，测量模块的实际输出电压，调节模块右下方的“电压调整”电位器将模块本身的数码显示电压值调整到与万用表的测量值一样。
5.3.3浮充电压调整：
调节模块右上方的“浮充电压”电位器，将模块的输出电压调节至电池所需的浮充电压值。
5.3.4均充电压调整：
按下模块的“均/浮充”按钮（灰色），此时模块左上方的均充指示灯亮（黄色），表示模块工作在均充状态，调节模块右上方的“均充电压”电位器，将模块的输出电压调节至电池组所需的均充电压值，将“均/浮充”按钮按起，让模块工作在浮充状态。
5.3.5将调节好的模块关掉，合上第二台模块电源，重复3.3.1-3.3.5
步骤，将所有模块调整完毕后，把模块全部开起。
5.3.6均流调整：
系统进入正常工作状态后，在自动控制情况下，均流自动进行，无需调节。
要进行均流调节，先任意开启两个充电模块，输出电压到额定电压，然后给系统加20%以上的负载，观察输出电流，调节模块上的“均流调整”电位器，使输出电流均衡，依次打开其余的模块，按上述步骤调节所有模块使电流均衡。
（注：
模块均流的前提是每个模块的电压应一致）。
5.4对表计重新校调。
5.5对系统信号、报警保护功能试验。
5.5.1交流故障（失电/缺相）：
闭合蓄电池进线开关，由蓄电池给系统供电，关掉交流输入开关，“交流故障”光字牌应点亮，监控器发声报警并显示相应画面，并有干接点信号输出。
5.5.2充电机故障：
关掉任一模块，此时“充电机故障”光字牌点亮，监控器发声报警并显示相应画面。
5.5.3母线电压异常（过压/欠压）：
调节硅调压开关，当控母电压大于或等于过压整定值时，“控母电压异常”光字牌点亮，监控器发声报警并显示相应画面，并有干接点信号输出；相反，当控母电压小于或等于欠压整定值时，“控母电压异常”光字牌点亮，监控器发声报警并显示相应画面，并有干接点信号输出。
5.5.4蓄电池欠压：
当蓄电池输出电压小于或等于欠压整定值时，“蓄电池欠压”光字牌点亮，监控器发声报警并显示相应画面，并有干接点信号输出。
5.5.5熔丝故障：
用一绝缘工具（如螺丝刀）按下信号熔断器的触动按钮，此时“熔丝故障”光字牌点亮，监控器发声报警并显示相应画面，并有干接点信号输出。
5.5.6馈线故障：
按下馈线开关脱扣试验按钮，此时“馈线故障”光字牌点亮，监控器发声报警并显示相应画面，并有干接点信号输出。
5.5.7绝缘故障：
将馈线输出的正极或负极通过小电阻（小于20KΩ）接地，此时“绝缘故障”光字牌点亮，监控器发声报警并显示相应画面，并有干接点信号输出。
5.5.8监控器故障：
关掉监控器的电源开关，此时有干接点信号输出。
5.5.9绝缘监测仪故障：
关掉绝缘监测仪的电源开关，此时集中监控器的历史记录中有绝缘监测仪故障信息。
5.5.10蓄电池放电报警：
断开充电机的输出开关，在某个馈线开关上加上大于5A的负载输出，此时集中监控器的历史记录中有蓄电池放电信息。
5.5.11直流系统故障：
5.2.5.1-5.2.5.7项的总故障，当其中有任何一个故障时，“直流系统故障”光字牌点亮，并有干接点信号输出。
5.5.12开关状态信号：
操作“交流输入开关”、“充电机输出开关”、“母线联络开关”、“蓄电池进线开关”，此时集中监控器的历史记录中有相应的信息显示。
5.6配合蓄电池的充放电试验检验系统的充电程序。
5.7绝缘监测仪的功能试验。
5.7.1平衡电桥法检测正负母线接地
平衡电桥法在绝缘监测仪主机内部设置2个阻值相同的对地分压电阻R1、R2，通过它们测得母线对地电压V1、V2。
平衡电桥检测原理框图见图5-2。
当Rx=Ry=∞时，系统无接地。
此时，V1=V2＝110V。
当系统单端接地时，得以下方程
（1）：
通过此方程式可求得单端接地电阻Rx或Ry。
当系统出现双端接地时，得以下方程
（2）：
此时，不能直接求解，处理方法是将Rx、Ry中较大的一个视为无穷大，按单端接地的情况求解，所求得的接地电阻值大于实际值。
Rx、Ry的实际值越接近，则测量误差越大，达到Rx=Ry时，测量误差∞。
5.7.2非平衡电桥法检测正负母线接地
不平衡电桥检测是由主机内部两个阻值相等的对地电阻通过电子开关K1、K2按照一定的开合顺序接地。
不平衡电桥检测原理见图5-3。
在一个检测周期内，K1闭合K2断开，测得V1、V2，得方程（3）
然后K1断开K2闭合，经一定延时后再次测量V1、V2，得方程（4）
解联立方程（3）、（4）就可直接求得正负母线接地电阻Rx、Ry。
5.7.3支路对地绝缘电阻检测方法
直流法:
采用直流有源CT，不需注入交流信号。
当出现接地时，直流CT将直流漏电流变换为0~5V或4~20mA的电信号。
5.7.4WJY-2000A绝缘监测仪的母线检测方式有平衡桥和非平衡桥人为进行设定，也可以设定为自动检测方式，装置可以根据系统对地分布电容的影响自动选择检测方式。
支路检测采用直流法。
5.7.5通过模拟电阻（小于20KΩ）分别对正、负母线接地试验，绝缘监测装置能够正确对直流母线的绝缘状况进行监测，在屏幕上显示正、负母线的对地电压和电阻，发出声音告警并推出相应的画面。
母线对地电阻测量精度精度≤5%。
5.7.6在支路接地上通过模拟电阻（小于20KΩ）分别对正、负极做接地试验，绝缘监测装置能够正确对直流母线的绝缘状况进行监测，在屏幕上显示正、负母线的对地电压和电阻，发出声音告警并推出相应的画面，通过装置的相关提示即可找出接地的支路号和支路接地电阻。
支路对地电阻测量精度精度≤10%。
5.8熔断器熔丝的更换。
包括充电机输出熔丝和蓄电池熔丝，更换时应使用专用的熔芯起拔器，以防止短路事故的发生。
624V直流设备检修
6.1对设备进行全面的清洁清扫，以防止因灰尘堆积导致系统的绝缘降低。
6.2整流设备检修。
6.2.1检查输入电压、电流。
6.2.2检查输出电压、电流。
6.2.3检查各电气设备的电气连接是否紧固，包括母线的连接螺栓、二次回路的连接端子、接地铜排的连接等。
6.3定期检查蓄电池组，测量蓄电池电压、内阻。
7蓄电池的充放电
7.1蓄电池充放电之前先要对其进行清扫，清除连接片的酸蚀污，使连接片连接处清洁，拧紧松动的连接片，拧紧连接片时应保证扭矩达到规定值。
7.2对蓄电池进行充放电试验时应每隔一定时间就测量记录一次蓄电池单体电压。
当环境温度为20℃～29℃时，蓄电池的浮充平均每个单体电池为2.23伏，不同温度范围可按下表来确定浮充电压。
环境温度（℃）
浮充电压（伏）
0－9
2.29
10－19
2.26
20－29
2.23
30－39
2.20
7.3当蓄电池浮充运行时，蓄电池单体电池不应低于2.18伏，如单体电压低于2.18伏，则需进行平衡充电，平衡充电方法如下表两方案。
方案
单体电池充电电压（伏）
充电时间（小时）
1
2.30
24
2
2.35
12
7.4上述充电时间指温度范围为21～32℃，如果环境温度在10～20℃之间，则充电时间应加倍。
7.5蓄电池如系循环使用，在放电后应采用恒压限流法进行充电。
初始充电电流不大于上限值，充电电压每单体2.35－2.40伏。
7.6不同规格的GFM型电池，初始充电电流上限值为：
GFM1－300:
75A；GFM1－400:
100A。
7.7具体充电方法为：
先用不大于上述值的电流进行恒流充电，待充电到单体平均电压升到2.35－2.40伏时改用平均单体电压2.35－2.40伏恒压充电，直到充电结束。
7.8GFM型电池循环使用时充电完成的标志：
在上述限流恒压条件下进行充电，其充足电的标志，可以在以下两条中任选一条作为判断依据。
7.8.1充电时间18～24小时（非深放电时间可短，如20％放电深度的电池，充电时间可缩短至10小时）。
7.8.2充电末期连续三小时充电电流值不变化。
7.9恒压2.35～2.40伏充电的电压值，是环境温度为25℃时的规定值，一般环境温度高于25℃时，充电电压要降低，而低于25℃时充电电压要提高。
降低或提高的幅度为每变化1℃每个单体增减0.005伏。
7.10浮充运行的电池进行容量检查试验时，放电后充电也应采用限流恒压充电法，具体同上5.1.7条。
7.11循环使用的蓄电池，每月应检查单体电池的开路电压，如发现充电结束两小时后，其中一个单体电池的开路电压小于2.10伏，则整体电池应进行平衡充电，平衡充电的方法同上所述相同。
7.12对于正常使用的电池，不允许松动安全阀，否则将影响电池的安全可靠性。
7.13放电
7.13.1放电之前蓄电池是用浮充方式充满了电的。
在1ZC2（3ZC2）屏将逆变闭锁钥匙开关置“0”，整流器投入逆变状态，按下调节器放电按钮，电流将平滑地从OA升至10A。
按调节器增加键，将电流调至蓄电池10C电流值，记录放电开始时间。
7.13.2每隔一小时测量并记录蓄电池单体电压，以及蓄电池室室温。
7.13.3放电终止时记录放电终止时间。
Ct=IT（Ah）
I—放电电流
T—放电时间
标准规定，温度为25℃时的放电容量应达到其额定容量的5％以上。
当温度不为25℃而在10～40℃范围内时其容量可按下式进行换算。
7.13.4蓄电池放电终了后，电池的最终电压及密度应符合产品技术条件的规定。
7.13.5放电完毕后应将逆变闭锁钥匙开关置“1”。
7.14充电
7.14.1蓄电池放电完毕后应及时对其充电，间隔时间不宜超过10小时。
7.14.2整流器投入整流状态，调节器置于稳流，充电电流应能从OA平滑地上升至10A。
手动调调节器增加键，使充电电流达到10C电流值。
7.14.3每隔一小时测量并记录蓄电池单体电压，整组电压，充电电流室温。
7.14.4稳流充电结束后，整流器应能自动从稳流转至稳压，判断依据为设点P31。
7.14.5充放电结束后，应绘制整组充放电特性曲线。
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