1前言
直流屏是直流電源操作系統(tǒng)的簡稱。直流屏是在各類發(fā)電廠、變電站,為操控、信號(hào)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、事端照明、應(yīng)急電源和斷路器操作等供給直流電源的一種專用電源設(shè)備。直流屏是一個(gè)獨(dú)立的電源,它不受發(fā)電機(jī)、變電站用電及系統(tǒng)工作方法的影響,能在溝通輸人電源中止的情況下,保證繼續(xù)供給直流電源,簡略地說,直流屏便是供給安穩(wěn)直流電源的設(shè)備。直流屏的可靠性、安全性直接影響到電力系統(tǒng)供電的可靠性和安全性,假如直流屏出現(xiàn)缺點(diǎn),將直接影響變電站電力系統(tǒng)的正常工作,站內(nèi)一切操控、信號(hào)、保擴(kuò)將會(huì)失去作用﹔事端照明、應(yīng)急電源將處于癱瘓。所以當(dāng)直流屏出現(xiàn)缺點(diǎn)時(shí),只有及時(shí)快速查找和處理缺點(diǎn),才華保證電力系統(tǒng)安全安穩(wěn)的工作。此文將以我臺(tái)曾出現(xiàn)的一同直流屏缺點(diǎn)為例,對直流屏的作業(yè)原理和事端的原因進(jìn)行剖析。
2直流屏作業(yè)原理圖1為直流屏作業(yè)原理簡圖。在圖1中,蓄電池和整流器組成了變電站的直流屏,當(dāng)有溝通輸入電源時(shí),整流器作業(yè),把溝通電整流成直流電,與蓄電池一同協(xié)作,供給直流負(fù)荷安穩(wěn)的直流電源。
整流器與蓄電池之間的協(xié)作關(guān)系如下:
(1)正常運(yùn)行時(shí),由交流電源供應(yīng)整流器作業(yè)電壓,整流器輸出電流分為兩部分IL+IF,其間,電流IL向負(fù)荷輸出供給電流,電流IF為蓄電池供給充電電流。此時(shí),整流器既向負(fù)荷輸出供電,也向蓄電池充電,如圖2所示。
(2)當(dāng)負(fù)荷呈大電流時(shí),整流器自身已不能滿意負(fù)荷要求,即超越整流器所能輸出的最大電流IMsx,這時(shí),將由整流器和蓄電池同時(shí)供電,蓄電池輸出電流為IF,向負(fù)荷供給的電流輸出為IL,IL=IF+IMAX,如圖3所示。
(3)當(dāng)交流輸入電源停電或整流器毛病時(shí),整流器停止作業(yè),由蓄電池向負(fù)荷供給電流,此時(shí)的負(fù)荷電流IL等于蓄電池輸出電流IF,如圖4所示。
(4)當(dāng)從停電狀況到電源恢復(fù)供電時(shí),整流器再次發(fā)動(dòng),此時(shí)整流器既要向負(fù)荷輸出供電,同時(shí)還要向蓄電池充電,彌補(bǔ)蓄電池耗費(fèi)的電能,直至蓄電池充電結(jié)束。如圖5所示。
蓄電池在放置過程中,由于自身放電,致使容量逐步減少,為了確保電池的容量,就要進(jìn)行輔佐充電以抵達(dá)必要的容量,這種充電的辦法,即為浮充充電。為了補(bǔ)償蓄電池在使用過程中發(fā)生的電壓和電解液比重不均勻的現(xiàn)象,使其恢復(fù)到規(guī)則的范圍內(nèi)而進(jìn)行的充電,稱為均衡充電;因事端停電,蓄電池組進(jìn)行事端放電后l的彌補(bǔ)充電,也稱為均衡充電。也就是說在正常作業(yè)情況下,蓄電池都在進(jìn)行浮充充電,而在整流器停運(yùn)的狀態(tài)下,蓄電池放電量低于我們設(shè)定的額外電壓值時(shí),在整流器恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),將進(jìn)行均衡充電。我臺(tái)蓄電池的浮充低電壓設(shè)定為233.6V,在低于這個(gè)低電壓時(shí),整流器將對其進(jìn)行均衡充電,當(dāng)蓄電池電壓抵達(dá)233.6V時(shí),將進(jìn)行浮充充電。
正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),整流器屏上的電源監(jiān)視設(shè)備閃現(xiàn)如圖6所示,此刻,整濟(jì)手示狀態(tài)為:交流輸入正常(交流輸入指示燈點(diǎn)亮);整流器作業(yè)(整流器字體背景指示燈點(diǎn)亮);蓄電池正在進(jìn)行浮充充電(浮充充電字體被點(diǎn)亮,如處于均衡充電,則均衡充電寧字體被點(diǎn)亮):蓄電池作業(yè)正常(蕾電也待符號(hào)裝點(diǎn)克):苦電池容量滿(容量閃現(xiàn)框悉數(shù)點(diǎn)亮,閃現(xiàn)為100%);動(dòng)力負(fù)荷與控制負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)正常(動(dòng)力負(fù)荷、控制負(fù)荷指示燈均亮);直流屏無報(bào)警(輕缺點(diǎn)和重缺點(diǎn)指示燈未亮)﹔實(shí)驗(yàn)、消音、復(fù)歸的指示燈均不亮,報(bào)警蜂鳴器不響﹔當(dāng)直流屏呈現(xiàn)缺點(diǎn)時(shí),蜂鳴器鳴叫報(bào)警。不同的缺點(diǎn)報(bào)警閃現(xiàn)不同,如浮充低電壓反常、負(fù)荷低電壓反常、直流系統(tǒng)接地等輕缺點(diǎn)發(fā)生時(shí),圖6中“輕缺點(diǎn)”的赤色閃現(xiàn)燈亮,而整流器間斷、交流輸入間斷等重缺點(diǎn)發(fā)生時(shí),則圖6中“重缺點(diǎn)”的赤色閃現(xiàn)燈亮。
在直流屏中,除了整流器和蓄電池外,還有一個(gè)重要的部分,即交流輸入電源部分。交流輸入電源是直流屏能否正常供電的前提條件,而一般直流屏所需要的交流輸入電源,都是由兩路電源組成,一路主用,另一路備用。在主用電源停電時(shí),備用電源自動(dòng)切換,在主用恢復(fù)供電時(shí),自動(dòng)切換回主用。下面介紹一下兩路電源自動(dòng)切換的原理,自動(dòng)切換原理圖如圖7所示。三相交流輸入Al、B1、Cl為1#輸入電源,三相交流輸入A2、B2、C2為2#輸入電源。正常情況下,即1#、2#交流輸入電源供電正常時(shí),在1#交流輸入電源控制回路中,中心繼電器ZJ線圈帶電,使其常開觸點(diǎn)ZJ閉合,一起2#交流輸入電源回路中的Z常閉觸點(diǎn)斷開,2#交流輸入電源控制回路中的2#接觸器2CJ線圈不帶電,那么,1#交流輸入電源控制回路中的2CJ常閉觸點(diǎn)是閉合的。因而,1#交流輸人電源控制回路中ZJ-2CJ-ICJ回路通電,1#接觸器1CJ的主觸點(diǎn)閉合,l#交流輸人電源主回路接通,1#交流輸入電源被接入整流器回路中,供應(yīng)整流器交流電源。當(dāng)1#交流輸入電源遽然間斷時(shí),中心繼電器Z線圈失電,其常開觸點(diǎn)Z翻開,使ZJ-2CJ-ICJ回路斷電,接觸器ICJ主觸點(diǎn)斷開,主回路斷開。而此刻在2交流輸入電源控制回路中,由于中心繼電器Z線圈的失電,使Z常閉觸點(diǎn)閉合,加之1#接觸器lCJ線圈的失電,使ICJ的常閉觸點(diǎn)也閉合。因而,2交流輸入電源控制回路中ZJ-ICJ-2CJ回路通電,2m接觸器2CJ線圈帶電,使2#接觸器2CJ主觸點(diǎn)閉合,2#交流輸入電源主回路接通,2m交流輸入電源被接入整流器回路中,供應(yīng)整流器交流電源。當(dāng)l#交流輸入電源恢復(fù)供電時(shí),2#交流輸人電源回路中的常閉觸點(diǎn)ZJ翻開,2”接觸器線圈2CJ失電,2接觸器主觸點(diǎn)斷開,切斷了2#交流輸入電源供電,1#交流輸入電源又被從頭切換回整流器供電回路中去。
上面介紹的兩路交流電源切換是在正常情況下的兩路供電時(shí),但由于我臺(tái)的高壓電源進(jìn)線只有一路,即直流電源系統(tǒng)只有l#交流輸入電源。當(dāng)1#交流輸人電源失電時(shí),由于沒有2#交流輸入電源,所以無法實(shí)現(xiàn)正常的兩路電源的切換。下面我們所分析的直流屏故障,即使在有兩路交流電源供電的情況下,依然無法實(shí)現(xiàn)兩路電源的自動(dòng)切換。
直流屏故障的分析和處理
1直流屏故障現(xiàn)象
(1) 中央信號(hào)屏:預(yù)告報(bào)警鈴響。
(2) 集控臺(tái):“直流系統(tǒng)異?!惫庾峙票尘傲翞殚冱S色燈。
(3) 整流器屏:輕故障報(bào)警燈亮、重故障報(bào)警燈亮;蜂鳴器報(bào)警見圖6,查看當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)為停電、整流器輸出為零;查看報(bào)警故障為負(fù)荷低電壓異常、浮充低電壓異常。
(4)電池屏:報(bào)警燈亮,電池電壓低于203v,電池電壓持續(xù)下降中。
2直流屏的故障分析和處理
根據(jù)上述現(xiàn)象,由于整流器輸出為零,蓄電池的浮充充電和均衡充電都無法進(jìn)行,且負(fù)荷輸出是由蓄電池供給的,蓄電池只有輸出沒有輸入,如圖4所示。當(dāng)浮充電壓低于2336V,而未及時(shí)進(jìn)行浮充充電時(shí),此時(shí)表現(xiàn)為,浮充低電壓反常,圖6中報(bào)警顯示為輕毛病﹔直流電源體系負(fù)荷輸出電壓設(shè)定值為209v,當(dāng)直流輸出低于209V時(shí),表現(xiàn)為負(fù)荷低電壓反常,圖6中報(bào)警顯示為重毛病。咱們對照直流屏操控原理圖(如圖8所示),先查看是否有溝通輸入,圖8中的IXD溝通輸人指示燈被點(diǎn)亮,表明溝通輸入正常。然后打開整流器柜后門,發(fā)現(xiàn)變壓器TRR及整流器單元的作業(yè)嗡嗡聲都消失,闡明變壓器前端整流器溝通輸入開關(guān)MCCBR處無電壓輸人,用萬用表丈量,承認(rèn)此處無電壓。歸納以上兩點(diǎn),可以確定毛病部分就出在兩路電源主動(dòng)切換部分。首先用萬用表量得溝通輸入電源三相電壓正常。然后丈量l#觸摸器ICJ上端,電壓指示正常,而測其下端時(shí),電壓顯示為零。這闡明觸摸器的主回路觸點(diǎn)ICJ未接通,即觸摸器線圈未帶電,即1#電源操控回路ZJ-2CJ-ICJ未接通。在ZJ-2CJ-ICJ回路中,因2電源無電,2#回路中的2*觸摸器2CJ一直是不帶電的,即闡明2CJ常閉觸點(diǎn)一直是閉合的,那么問題就出在中心繼電器Z常開接點(diǎn)或l#觸摸器lCJ線圈上了。先丈量中心繼電器Z線圈,線圈帶電作業(yè)正常,量得2CJ線圈上無電壓指示,最終將毛病器材確定在中心繼電器ZJ的常開接點(diǎn)上。由于中心繼電器Z線圈帶電,ZJ的常開接點(diǎn)應(yīng)吸合,仔細(xì)調(diào)查,成果卻發(fā)現(xiàn)中心繼電器常開觸點(diǎn)Z變形錯(cuò)位,盡管線圈吸合了,觸點(diǎn)也動(dòng)作了,可是觸點(diǎn)底子沒有觸摸上,而導(dǎo)致1#操控回路ZJ-2CJ-1CJ未接通。毛病點(diǎn)找到后,斷開1#溝通輸入電源,把變形的中心繼電器觸點(diǎn)矯正后,合上l溝通輸入電源,溝通觸摸器ICJ動(dòng)作,整流器作業(yè)。整流器對蓄電池進(jìn)行均衡充電(均衡充電字體被點(diǎn)亮),負(fù)荷低電壓反常毛病主動(dòng)免除,直流電源體系康復(fù)正常作業(yè)。當(dāng)蓄電池電壓到達(dá)2336V以上時(shí),均衡充電停止,進(jìn)行浮充充電(浮充充電字體被點(diǎn)亮。
從此毛病中咱們可以看出,即便我臺(tái)存在2#溝通輸入電源,此毛病產(chǎn)生時(shí),2#溝通輸入電源依然不能主動(dòng)切換,原因如下:由于中心繼電器ZJ一直是帶電的,2#溝通輸入電源回路ZJ-1CJ-2CJ一直不通,使得2#溝通輸入電源觸摸器2C]主觸點(diǎn)不能接通,所以2#電源是無法切換的。
4小結(jié)
本文對直流屏的作業(yè)原理和直流屏兩路電源主動(dòng)切換原理做了扼要的介紹和闡明,并對直流屏運(yùn)轉(zhuǎn)中呈現(xiàn)的毛病進(jìn)行了分析。直流屏在變電站是很關(guān)鍵的設(shè)備,平常要多留意調(diào)查,留意直流屏報(bào)警窗口的提示,長于分析和排查,爭取可以更方便地查找毛病點(diǎn),快速地處理毛病,保證電力體系的安全。
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