直流系统检修作业规程.doc

华电云南发电安宁风电分企业
企 业 标 准
Q/HDAN

直流系统检修规程

一. 序言
风电场升压站直流操作系统DF0210A系统，要求了DF0210A系统正常监控内容、操作方法及事故维修处理方法。

二.下列人员应熟悉本掌握规程中要求
1、运检部主任、副主任、专责工程师
2、本单位全体运检人员
4、相关部门及相关专业人员

二.引用标准
下列标准包含条文，经过在本标准引用成为本规程条文
GB156-1993 标准电压
GB 2681-1981 电工成套装置中导线颜色
GB 2682-1981 电工成套装置中指示灯和按钮颜色
GB2900.11-1988 蓄电池名词术语
GB4208-1993 外壳防护等级
GB/T 4365-1995 电磁兼容术语
GB9368-1988 镉镍碱性蓄电池
GB/T 13384-1992 机电产品包装通用技术条件
GB16821/T-1997 通讯用电源设备通用试验方法
GB17478-1998 低压直流电源设备特征及安全要求
GB/T 17626.12-1998 电磁兼容试验和测量技术 振荡波抗扰度试验
GB/T 17626.2-1998 电磁兼容试验和测量技术 静电放电抗扰度试验
DL/T 637-1997 阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件
DL/T 5044-1995 火力发电厂、变电所直流系统设计技术要求
DL/T 459-92 镉镍蓄电池直流屏（柜）定货技术条件
JB5777.3-1991 电力系统二次回路用控制及继电保护屏（柜、台）基础试验方法
JB/T 8456-1996 低压直流成套开关设备
SD126-1984 电力系统谐波管理暂行要求
YD/731-1994 通信用高频开关整流器

目录

第一章 DF0210A系统概述
1.1 DF0210A系统组成
DF0210A 1#充电屏 DF0210A 2#充电屏
DF0210A 1#电池屏 DF0210A 2#电池屏
DF0210A 馈电屏 共5面柜体。
1.1.1电池屏
1# /2#电池屏共有104节理士2V/200AH蓄电池，在两面电池屏内分三层摆放。

1.1.2充电屏
馈电屏两侧为1#/2#充电屏，充电屏从上第一排界面组成份别为充电机电压表，充电机电流表，合母电压表，控母电压表；第二排为JK101总监控管理面板（为触摸屏，2#充电屏无监控管理面板）；第三排为四台DF0231-220/10整流模块，第四排为DC-DC 220V~48VDMA06-48/10直流变换器和QFT101-106直流断路器所带一组6只直流空开，为柜体外接负载提供220V直流电；第五排为直流~交流转换逆变电源，其将柜体电池提供直流电转为交流电输出，为外部负荷提供交流电；第六排为位置开关，可选择整流模块输出位置，共三个档位， 输出至母线 空档(不进行整流输出) 输出至电池。

1.1.3馈电屏
馈电屏第一排操作面显示电池电压.电池电流；第二排为KA1接地巡检仪；第三排为QS1联络开关一.QS3电池至母线开关.QF4电池开关.QS2联络开关二；第四组是馈电屏负荷开关（）
。
1.2 系统组成及操作说明
1.2.1系统组成
交流市电输入经交流配电分配后供给各个整流模块，整流模块将交流电变换为直流电。整流模块首先给电池充电，其次为常规负荷供电，模块内部信息经过四遥电缆送至监控单元，监控单元同时搜集电池组信息，和绝缘监察装置信息，进行对应控制，并可经过多个通信方法连接后台计算机，以实现远程集中监控。

1.2.2操作说明
1.2.2.1参数设置：
经过监控模块上参数设置功效，对充电模块浮充，均充输出电压，控母电压，充电模块限流点，均浮充转换记时电流点进行设置。此项设置由厂家维护人员设定，一经确定，运行人员不得私自更改；
1.2.2.2浮充：
通常情况下装置应工作在浮充状态，而装置浮充电压设定和蓄电池工作环境温度有较大关系，浮充电压值应依据温度改变立即调整；
1.2.2.3均充：
均充电为恒压限流充电，，是对电池容量进行补充充电。均充开启可由监控单元依据电池容量，交流时点时间，间隔时间等参数判定而自动投入，也可由运行维护人员依据需要手动投入。均充电时间通常通常为7-12小时，有监控单元依据均充时间或充电电流来判定而自动转为浮充。

1.3 关键特点
◇ 充电装置采取模块化设计高频开关电源，N+1冗余备份；
◇ 平均电流型无主从自动均流方法，模块间输出电流不平衡度小于±5%；
◇ 整流模块采取有源功率因数校正技术，交流侧功率因数大于0.99，总谐波失真（THD）小于7%，高次谐波电流小于额定基波电流4%，消除电源对电网谐波污染，完全满足IEC1000-3-2标准对谐波电流限制；
◇ 采取可靠高频变换技术，关键元器件全部采取高质量进口元件；
◇ 采取温控风冷及风道隔离技术，平均无故障时间大幅度提升，并有效预防尘埃在模块内部沉积，提升可靠性；
◇ 可靠防雷及高度电气绝缘防护方法，确保系统和人身安全；
◇ 监控单元采取大屏幕“触摸屏”，操作简单方便；
◇ 告警功效丰富；
◇ 含有四遥功效，可提供多个通信规约，实现和综合自动化系统等智能设备通信，满足无人值班变电站需要；
第二章 技术数据

2.1 正常使用环境条件
◇ 海拔不超出2500m；
◇ 设备运行期间周围空气温度不高于55℃；
◇ 日平均相对湿度小于95%，月平均相对湿度小于90%；
◇ 安装使用地点无强烈振动和冲击，无强电磁干扰，外磁场感应强度均不得超出0.5mT；
◇ 安装垂直倾斜度不超出5%；
◇ 使用地点不得有爆炸危险介质，周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘有害气体及导电介质，不许可有霉菌存在。

2.2 技术指标参数

输入参数：
三相五线制
220/380
交流输入电压
380V±30%，频率45～55Hz
功率因数
0.99
谐波失真（THD）
总THD小于7%，谐波电流小于基波额定值4%
效率
＞90%
输出参数：
直流额定电压
220V
控制母线电压
220V±2.5%
合闸母线电压
220V～286V
稳压精度
≤±0.5%
稳流精度
≤±0.5%
纹波系数
≤0.1%
均流不平衡度
≤±5%
音响噪声
≤50dB

保护参数：

220V系统
110V系统
输入过压告警
可设置（默认值456VAC）
输入过压保护
可设置（默认值475VAC）
输入欠压告警
可设置（默认值304VAC）
输入欠压保护
可设置（默认值285VAC）
输出过压保护
可设置（默认值290VDC）
可设置（默认值145VDC）
输出限压保护
可设置（默认值270VDC）
可设置（默认值140VDC）
输出欠压告警
可设置（默认值198VDC）
可设置（默认值99VDC）
模块短路保护
单模块输出电流大于额定值200%
电池过压告警点
依据电池组电压及现场要求设置
电池欠压告警点
依据电池组电压及现场要求设置

绝缘特征：
输出对地
2kVAC
漏电流小于30mA
时间1分钟
无飞弧
输入对地
2kVAC
漏电流小于30mA
时间1分钟
无飞弧
输入对输出
2kVAC
漏电流小于30mA
时间1分钟
无飞弧

自动调压装置（降压硅链）：

220V系统
110V系统
调压范围
0～35V
0～20V
每级调整量
5V
3V
调整级数
7级
7级
额定电流
20A、40A
20A、40A

第三章 直流系统工作方法及检验维护
3.1 正常运行方法
系统正常运行在浮充电状态，控制母线电压保持在220V±2.5%（或110V±2.5%），由整流模块或整流模块经过自动调压装置（降压硅链）供电；合闸母线电压保持在蓄电池组浮充电压（阀控密封铅酸蓄电池浮充电压取2.23V/格），有大电流合闸操作时，整流模块提供110～130%Ie电流（Ie为整流模块额定输出电流），其它电流由电池提供。

3.2 直流系统运行
3.2.1
直流母线电压正常应维持在215-230V内运行；
3.2.2
正常运行时高频开关型整流器自动进行浮充，微机绝缘监测装置、微机蓄电池巡检装置和微机直流监控装置全部投入自动；
3.2.3
直流系统熔断器上下级应严格根据冗余配合，当直流系统发生短路、冲击时，必需仔细检验各级熔断器是否完好，空气开关是否跳闸。假如熔断器熔断或开关跳闸，则应查明原因立即恢复；
3.2.4
直流屏上各回路配置熔断器，在调试及投运前应进行各级熔断器拉、合直流试验，以防各级熔断器配合不妥，引发保护误动或越级跳闸；
3.2.5
开启充电前，应检验直流母线电压和整流器运行情况，充电装置开启后，应加强对整流器工作状态及母线电压检验和监视；
3.2.6
整流器可在浮充电、均衡充电方法下运行，它们对应着不一样充电电压值，浮充电电压和均衡充电电压能够依据要求调整；
3.2.7
直流系统对地电压正常为±110V，当直流系统对地电压低于75V时即认为直流系统绝缘降低或接地，直流接地时应立即查找消除。直流母线对地绝缘电阻值应大于10MΩ；
3.2.8
蓄电池室内温度应常常保持在15℃～35℃之间，而且保持良好通风，蓄电池室内氢气浓度不许可超出1%，严禁携带烟火及易燃品进入蓄电池室。蓄电池充电前必需连续通风，一直到充电结束后还应继续通风2小时；
3.2.9
蓄电池组正常运行时为浮充方法，浮充电压值应控制在要求范围229.69V～234.84V(220V蓄电池组)，均衡充电电压值应控制在236.9V～242.05V(220V蓄电池组)；
3.2.10
蓄电池遇有下列情况时需按均充制度进行均衡充电，不然会影响电池容量及使用寿命，甚至造成严重损坏：
单体电池浮充电压低于2.18V；
1) 电池放出5% 以上额定容量；
2) 搁置不用时间超出三个月；
3) 全浮充运行十二个月以上。

`

3.3 充电方法
在浮充电运行方法下，假如电池组容量降低，则电池充电电流增加，当电池浮充电流大于0.1C10时，监控单元控制整流模块自动转到均衡充电，恒压点为2.30V/格5）故障报警
3.4 蓄电池供电方法
在控制母线和电池之间安装一个自动调压装置（降压硅链），自动调压装置有两种运行方法：长久连续运转方法和备用工作方法。
长久连续运行方法关键用于整流模块数量较少时情况，在这种接线方法下，整流模块输出和合闸母线并联，控制母线供电由合闸母线经过自动调压装置提供；在交流停电时，电池经过自动调压装置为控制母线供电。
备用工作方法关键用于整流模块数量较多时情况，整流模块分为两组，一组模块输出和合闸母线、电池组并联，另一组模块输出和控制母线并联。在交流电正常情况下，全部模块全部工作，和合闸母线并联模块为电池充电，和控制母线并联模块为控制负荷供电，自动调压装置中二极管受反向电压而截止，无电流经过，调压装置处于备用状态。一旦交流停电，反向电压解除，自动调压装置二极管自动导通，蓄电池为控制母线供电。调压装置中旁路继电器用于在电池供电期间调整控制母线电压。
3.5运行方法位置开关
输出至母线（整流模块双向供电自动均浮充）
打至空挡（整流模块带电但不供电）
输出至电池（整流模块给电池直接供电）
要求直流两组充电屏运行位置开关不可同时打至输出至母线，预防冲突发生事故。
3.6直流系统检验和维护
3.6.1
运行人员应每七天检验充电装置各盘表指示是否正常，运行状态是否适宜，是否有异常声音和发烧；
3.6.2
每半月抽测20%电池电压，和充电机当初运行状态（均、浮充）进行比对，确定充电装置输出电压是否正常；
3.6.3
每个月检验充电装置各关键部件外观、功效，关键导电连接；
3.6.4
每季断开充电装置交流电源，用电池组带全部负荷运行10分钟，看电池状态及放电回路是否良好。
3.6.5
每6个月检验一次蓄电池连接端子紧固情况，如有松动，必需拧紧。

第四章 系统告警和故障处理

4.1 告警分类及对策
声光报警：当主监控单元检测到故障时，点亮前面板上故障指示灯、显示出对应汉字信息并驱动蜂鸣器发出告警声音。
远方报警：可经过扩展短消息模块将告警信息传到指定手机上，或经过串行口将告警信息传至当地后台机或远方监控系统。

4.2 故障寻迹
以下信息用于寻求和排除电源监控系统在安装调试和运行中可能出现故障：
4.2.1监控单元不能正常运行
①监控单元上电源输入电压是否正常；
②电源开关是否打开；
③检验各插件是否插接牢靠，拨码开关或跳线是否正确。
4.2.2 主监控液晶显示不正常
①触摸屏幕左上角五次，或开关输入电源一次复位主监控器；
②用小号一字镙刀调整主监控器面板上对比度电位器；
③检验触摸屏电缆、背光源电缆是否插接牢靠。
4.2.3 监控单元遥测、遥信、报警显示内容和实际不符
①参数设置不正确；
②监控单元程序版本不对。
4.2.4 主监控器搜集不到下级监控单元信息
①主监控器及各监控单元RS485总线口电缆插接是否牢靠；
②主监控器相关下级监控单元相关参数设置是否正确；
③监控单元地址设置是否正确。
4.2.5 和其它智能设备通信故障
①检验通信电缆；
②所使用串行口设置和通信规约是否一致。

4.3 故障查询处理

为方便查询和处理，将系统可能产生故障现象分类以下：
现象分类
原因及处理

机
柜
故
障
防雷单元由绿变红
防雷器坏。更换。如临时没有，拔下该单元即可
蓄电池不能接通
熔断器没合上或断路
负载分路断
(1)熔断器、断路器没合上 (2)熔断器、熔断信号器、断路器坏。更换

系统不均流
(1)汇流板有断线或粘连。测量接口板上均流端子和其它端子是否通连，和和其它引脚是否有短路情况
(2)模块间电压相差太大。逐一测量模块输出电压
(3)模块均流电路坏。逐一拔出模块，看是否均流
无法通信
(1)连接线缆松脱 (2)汇流板上有断线 (3)热插拔端子损坏。

模
块
故
障
指示灯全部不亮
(1)无交流电压或过低过高 (2)导槽有问题或模块未插好 (3)模块故障

只有电源灯亮
(1)输出产生了过流或过压，可经过前面板按钮复位
(2)模块没完全开启，重新插拔一下
(3)如不能，为此模块损坏
过温灯亮
(1)模块连续过电流运行
(2)模块风机坏。可旋开固定前面板四颗螺钉，方便更换
限流灯亮
(1)输出电流过大或短路 (2)限流档设置有误
不能遥调
(1)连接线缆松脱 (2)系统处于恒流、恒压充电 (3)模块故障

监控故障

不能正常运行
(1)监控单元上电源输入电压不正常，譬如线脱落或线接反
(2)电源开关没打开
(3)电源熔丝断，重换
(4)检验各插件是否插接牢靠，拨码开关或跳线是否正确

液晶显示不正常
(1)连续触摸屏幕左上角五次，或开关输入电源一次，复位监控单元
(2)用小号一字镙刀调整监控单元面板上对比度电位器，使画面清楚
(3)检验触摸屏电缆、背光源电缆是否插接牢靠
遥测、遥信、报警
显示和实际不符
(1)参数设置不正确，参考第4章检验
(2)监控单元程序版本不对，重新上传程序
监控单元搜集不到
下级监控单元信息
(1)监控单元及各监控单元RS485总线口电缆插接不牢靠，重检验
(2)监控单元相关下级监控单元相关参数设置不正确
(3)下级监控单元地址、波特率设置不正确，参考第4章重设
和其它智能设备
通信故障
(1)通信电缆不正常
(2)所使用串行口设置和通信规约不一致

4.4 特殊情况处理
4.4.1 停电
假如停电时间不长，可由蓄电池直接供电；假如需要开启油机发电，可先关掉交流输入开关，测量油机输出稳定后，再切换给系统供电，以尽可能减小油机在开启过程中对设备影响。交流电停电再来电时，此时网内众多设备同时开启必对电网造成污染，维护人员如在现场，可提前关掉系统交流输入开关，待来电稳定二三分钟后，再合上开关，可降低对整流模块冲击和损坏。
4.4.2 交流过欠压保护
对交流过欠压系统设有告警，整流模块设相关机保护。此保护有回滞宽度（15±5）V，所以只有当输入电压完全正常后，整流模块才能开启。如碰到交流输入过高达380V，通常为中线相线错接或搭接，要具体检验，但整流模块设有超出压切断保护，排除后即可开机。
4.4.3 灾变事故
地震、雷击、水浸、火灾等，应以预防为主，一旦发生，应依据通信局站紧急状态管理条例，避免事态扩大。
4.4.4.直流配电短路
警告
直流配电短路，可能造成人员伤害和火灾，直接影响通信安全，操作必需谨慎。

注意
直流配电短路一旦发生，首要是将短路部分从系统分离出去。

因为操作不妥或地震等人为或自然原因造成直流配电短路会造成蓄电池急剧放电，影响通信安全，但整流模块内部因有保护不会损坏。此时，应切断交流供电，将蓄电池强制从系统中分离，利用蓄电池或整流模块直接给系统负载供电。假如整流模块发生了过流保护，经过整流模块前面板按钮可复位。

4.5设备维修和应急处理
4.5.1电源系统维修关键点
电源系统维修和应急处理标准是维持系统不中止直流供电，预防故障扩大。部分常见故障处理在下面具体说明。
4.5.1.1 交流配电故障处理
1．C级防雷器损坏
防雷器由四个防雷单元组成，分别含有状态显示功效，完好时窗口颜色为绿色。假如某防雷单元损坏，窗口颜色变红，应立即更换该单元。
2．缺相
如一时无法处理交流缺相问题，其它插槽又不可用，可用导线将交流输入开关相线短接。
注意
不要忘记将缺电相线取下并包好，整个过程先切断交流电。
考虑单相输入线缆截面积能否满足要求。

4.5.1.2 直流配电故障处理
1．直流分路故障
假如熔断器或断路器输入端有电压，而另一端无，仔细检验熔断器或断路器是否完好合上，不然为已损坏。假如一切正常，但监控单元连续报警，则可能是检测线断开。
2．蓄电池管理故障
蓄电池管理故障包含蓄电池电压已低于正常电压而无告警信号、无法进行正常均浮充，请首先仔细检验蓄电池参数设置是否正确，如欠压电压设置值、均浮充电压和恒流电流设置值等，其次检验对应监控端子、采样线是否有接触不牢和断开情况。
3．直流接触器故障
假如接触器两端有正常工作电压，而无法切断，则接触器损坏，需要更换。
4.5.1.2. 整流器故障处理
1．整流模块无输出
整流模块无输出有两种情况，一个是面板上全部灯全部不亮，一个是电源灯亮而运行灯不亮。
对于第一个情况，首先检验有没有交流电压、交流电压是否过低过高，其次检验导槽有没有问题、整流模块是否可靠插入，不然为整流模块故障。
对于第二种情况，可首先检测此相电压是否过低；如不是，可用万用表笔试按前面板复位按钮，如能开启，为整流模块产生了过流或过压保护；如不能，可重新插拔一下看是否插靠；如情况依旧，为整流模块内部故障，需更换。
整流模块损坏后，拔出寄回本企业维修即可。
2．过温
理论计算和试验比较，整流模块内以整流散热器温度最高，当该散热器温度达成85度，整流模块过温灯亮，并停止输出。当该温度回落5度，可自动重启。
过热原因以风机受阻或严重老化为主，可更换风机。
假如环境温度过高且整流模块负荷连续过大，整流模块也可能产生自动过温保护，假如估计负荷会降低，此种情况可不预考虑。
3．风机故障
因是电流采样控制，情况正常，风机只有转速高低之分，不转即为非正常。这时应卸下前面板检验风机是否有堵塞、线缆是否不连通，不然为风机故障，需更换。
4．限流过流保护
通常情况下，整流模块限流保护先于过流保护。发生限流保护要检验是否有短路发生或限流档设置是否正常。而一旦发生过流保护，在故障排除后，需要经过前面板按钮复位。
5．过压
假如系统出现某一个整流模块过压，可能会造成全部整流模块过压保护，且无法自恢复。可关掉整流模块输入开关，然后逐一打开，打开某一再次出现过压时，关掉该整流模块，打开其它，系统将正常工作。
4.5.1.3监控单元常见故障处理
监控单元含有一定自诊疗功效。监控单元发生故障时，可参考本章前面表格所列逐一进行处理。
因为监控单元采取分布式结构设计，系统各部分功效相对独立，某一单元故障不会影响整个系统基础供电功效。当某一单元退出运行时对系统影响说明以下：
1．监控单元退出运行：监控单元没有液晶显示功效，不能和上位机通讯，但仍然含有智能化电池管理功效；
2．交直流信息采集单元退出运行：失去交流信息采集功效、直流信息采集功效，仍然含有智能化电池管理功效；
3．分监控单元退出运行：含有交流信息采集功效、直流信息采集功效，失去电池管理功效，系统处于浮充状态，需要亲密注意电池充放电情况；
所以，当监控单元在出现不停复位、非正常遥调模块输出电压、非正常遥控等现象，无法处理从而影响到直流系统供电安全时，只需关掉监控单元电源，通知厂家进行维修。