10kV配电室直流系统

附件3： 10kV

教师 田兴毅 教学课题 配电室直流系统培训使用教案

上课班级 课程 课时 2学时 10kV配电室直流系统 电气基础知识 上课时间 教学目标 1、知识目标：直流屏的工作原理及注意事项。 2、技能目标：（1）培养学生掌握直流屏的工作原理及日常维护； 3、德育目标：（1）培养学生严谨认真的工作作风； （2）增强学生的团队协作意识。 本节课教法的指导思想是：想方设法激发学生学习的积极性、自主性和创造性。采用“任务驱动――集体和分组讨论――引导学习及说、练、对比――归纳总结”的教学模式。在整个的教学过程中，结合图片以及现场实物对直流屏的工作原理及日常注意事项作出详细讲解，让学生更容易理解更容易牢记。 直流屏的工作原理 直流屏的工作原理及各模块的作用 教学课件、投影仪、笔记本电脑、黑板（白板） 教学内容（教学要点与板书） 师生活动 新课导入：（5分钟） 现场展示直流屏柜图教学方法 重点 教学 难点 教具 任务：直流屏的工作原理 片，介绍我厂配电室所用到的直流屏及其所起到的作用 1、 直流屏的简单介绍 讲授新课（在讲授中提问巩固所学知识）（20分钟） 直流操作电源（直流屏）设备是发电厂和变电站的二次电源， 用于断路器分合闸及二次回路的仪器仪表、继电保护、控制、应1、讲解直流屏的主要作用

急灯照明等，它的可靠性直接影响发电厂和变电站设备的安全可以及它的主要用途。 靠运行’ 2、提问：直流屏的主要作用及它是如何工作的？引直流屏主要有两部分组成，一部分是电池柜，有一组电池串出下面所要讲的内容 接而成，另一部分是馈电屏，有电流，电压表，显示屏，整流模 块，降压硅链，电池巡检模块，绝缘检测装置，各支路开关组成。 2、直流屏的工作原理 1、提问： 、为什么要引入两路电直流屏由两路交流输入经交流切换控制电路选择其中一路输（1）入，并通过交流配电单元给各个充电模块供电。充电模块将三相源？ 、充电模块的作用是什交流电转换直流，一方面给电池充电，另一方面给合闸负载提供（2）正常工作电流。合闸母线经过硅链降压以后给控制回路进行供电 么？ （3）、合闸回路的电压为什么要比控制回路高？

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。 3、整流模块的作用 高频开关整流模块是直流屏的心脏，负责给直流屏提供动力， 一方面给蓄电池充电，另一方面给直流负载提供正常工作电 流。

并机功能：多台同型号的整流模块可以并联运行并自动均流。其 中某台故障时自动退出，不影响其它整流模块正常运行 提问; 1、 给模块清灰时是否需要热插拔功能：正在机架上并联工作的多台整流模块，不停电状态停电？ 下可以任意插拔其中一台模块使其接入系统或脱离系统而不影响2、 当中间保护灯亮起的时其他模块的正常工作 候，模块是否有电压或 者电流输出？ 注意事项：若某整流模块处于保护动作状态下，此时该整流模块 的均流和外控功能将自动退出。即该故障模块不影响其余整流模 块的正常均流运行

4、降压硅链的作用及调压方式 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 动和手动来改变电压的大小，而保证控制母线的电压在范围之内 （1）硅链的作用？ （2）如何进行调压，每一2、提问： 降压硅链的调压方式： 个档位能调压几伏？ 自动降压装置分为手动与自动两种工作状态，分为5级串联硅链，每级由10支外附散热片的硅管串接组成，可提供7V压降，通过馈电面板上的手动/自动切换的调压控制开关可调节降压电压，当调压控制开关处于自动工作状态，此时硅链输出端即控制母线电压，经过变换后与调节器内设定的电压进行比较，改变放大器的输出信号，通过功率放大管发出信号带动执行继电器，通过继电器的分、合达到依次串入或短接各级硅链的目的，从而保证了合闸母线向控制母线提供能量时，控制母线的电压稳定在指 标范围。当调压控制开关处在手动调压状态。这时通过开关处于不同的状态，强制吸合或分断执行继电器，调节输出电压（即控制母线电压）的大小 5、电池电压巡检模块 依据设定的电池检测只数，轮流切换相应光继电器，将单只 电池的电压引入模块，通过运放处理后送入AD进行模数转换， AD转换完成后以中断的方式通知CPU读出数据，CPU依据读出的数据计算出电池电压，并与设定的过压值及欠压值比较，连续3次发生越限时将产生过压或欠压的报警信息 直流监控装置 监控装置通过RS-485通信口对整流模块、绝缘监测装置、 电池巡检装置等下级智能设备实施数据采集，并加以显示；亦可 根据系统的各种设置数据进行报警处理、历史数据管理等；同时， 能对这些处理的结果加以判断，根据不同的情况实行电池管理、 输出控制等操作；最后，监控装置还可通过RS-232或RS-485 接口与后台计算机通讯。

6、蓄电池组 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；直流系统蓄电池的运 行方式一般有两种运行方式： 充电－放电运行方式就是将充好电的蓄电池组接在直流母线 上对直流负荷供电，同时断开充电装置。当蓄电池放电到其容量 的75％～80％时，为保证直流供电系统的可靠性，即自行停止放 电，准备充电，改由已充好电的另一组蓄电池供电。 浮充电运行方式就是将充好电的蓄电池组与浮充电整流器并 联工作，平时由整流器供给直流负荷用电，并以不大的电流向蓄 电池组浮充电（以补充电池因有漏电而使其电压下降的缺陷），使 蓄电池处于满充电状态。

7、直流系统接地故障 接地原因：变电站直流系统所接设备多、回路复杂，在长期运行过程中会 由于环境的改变、气候的变化、电缆以及接头的老化，设备本身的问题等， 不可避免地发生直流系统接地。特别在变电站建设施工中或扩建过程中，由于施工及安装的种种问题，难以避免会遗留电力系统故障的隐患，直流 系统更是一个薄弱环节。投运时间越长的系统发生接地故障的概率越大。 提问： 解决办法：使用拉路法查找直流接地，至少应由两人进行，断开直流时间不得超过3S。 拉路法是电力系统一直沿用的一个简单办法。所谓”1、 蓄电池之间是如何连接的，并联或串联起来，容量和电压如何计算？ 拉路”，就是停掉该回路的直流电源，停电时间应小于3 s。一般先2、 直流系统一点接地有哪从信号回路、照明回路，再到操作回路、保护回路等等。 直流接地危害： 些危害？

8、直流屏日常巡检和维护 1、 蓄电池室通风、照明及消防设备完好，温度符合要求，无易燃、易爆物品。 2、 蓄电池组外观清洁，无短路、接地。 3、在巡视中应检查蓄电池的单体电压值，连接片有无松动和腐蚀现象，壳体有无渗漏和变形，极柱与安全阀周围是否有酸雾溢出，绝缘电阻是否下降，蓄电池通风散热是否良好，温度是否过高等。 4、充电装置交流输入电压、直流输出电压、电流正常，表计指示正确，保护的声、光信号正常，运行声音无异常。 5、直流控制母线、动力母线电压值在规定范围内，浮充电流值符合规定。 6、 直流系统的绝缘状况良好。 7、 各支路的运行监视信号完好、指示正常，熔断器无熔断，自动空气开关位置正确。 归纳总结： 通过这节课我们对直流屏的工作原理有了更深的理解，通过对各个模块的详细讲解，让同学们知道了各个模块之间是如何配合工作的，对我们以后排查直流屏故障提供了很大的帮助，对直流系统有了更近一步的了解。 课后作业：（10分钟） 1、整流模块的主要作用是什么？ 将交流变成直流。 2、蓄电池之间是如何连接的？ 串联 3、降压硅链每一级可以降多少伏？ 7V左右。 3、 直流系统一点接地是否会造成误动作？ 不会，直流系统是绝缘系统，一点接地对系统不会造成影响，但必须将接地点查出，以防再有另一点接地造成装置误动作