第一节 直流系统及运行.pptVIP

水电站继电保护 与自动装置 一、本课程的主要内容 第一章 水电站直流系统与UPS电源 第二章 水电厂继电保护 第三章 水轮发电机组自动准同期装置 第四章 水轮发电机励磁系统 第五章 水电厂其它典型自动装置 第一章 水电站直流系统与UPS电源 水电站除发出高压交流电以外，为了保证水电站正常运行及安全生产，自身还需要如下电源（系统）： （1）厂用高、低压交流电源系统 （2）厂用直流电源系统 （3）厂用交流不间断电源系统（UPS电源系统） （1）厂用高、低压交流电源系统： 厂用高压系统主电源通常来至厂高变（引自机组机端各主变低压侧），而外来备用电源、电厂柴油发电机电源及保安电源，作为电厂的厂用电事故备用及保安电源。主要向厂内高压用电设备（如技术供水泵电机、检修深井泵电机、升船机等）、生活区用户、400V低压厂用电系统供电（经降压）。 厂用低压系统主要向机组自用电、公用电、照明电、开关站、检修等供电。 水电厂照明电分为交流正常照明电源及直流事故照明电源，正常照明使用厂内交流电源供电，事故照明指在厂内交流照明电源供电全失的情况下，使用直流电源进行部分照明。 （2）厂用直流电源系统： 直流控制电源系统主要用于继电保护装置、自动装置、自动控制、机组励磁启励电源、操作电源及信号电源、UPS的逆变装置和事故照明等，供电电压通常为直流110V或220V或48V。 通常包括： 机组直流控制电源系统 厂内公用直流控制电源系统 坝顶直流控制电源系统 开关站及中控楼直流控制电源系统。 （3）厂用交流不间断电源（UPS电源） ： 水电站UPS系统通常包括两个部分： 计算机监控系统UPS：主要供给全厂计算机监控系统操作员工作站、计算机工作站、服务器柜、网络柜、大屏幕图形控制器等负荷用。 机组UPS：主要供给发电机温度测量、发电机仪表柜、发电机自动化端子箱、高压电缆漏电流检测箱、调速器自动化元件端子箱、调速器电气柜开关、调速器油压装置控制柜、发电机出口处测温箱、发电机断路器处测温箱、发电机断路器外测湿箱、离相封闭母线IV段测温箱、机组技术供水控制箱、发电机碳粉吸尘器控制箱、发电机加热器控制箱等负荷用。 UPS有两种输入电源：400V厂低压交流电源和厂用直流电源系统。其输出为高质量的400V交流电，其供电可靠性很高。 本章主要内容 第一节 直流系统及运行 一、直流系统的特点 二、直流系统的组成 三、直流系统基本接线方式 四、直流系统的运行 五、直流系统容量的选择 第二节 UPS电源及运行 一、水电站UPS电源的作用特点 二、UPS的组成 三、UPS逆变器原理 四、UPS接线原理举例 五、UPS运行 六、事故照明电源切换装置 第一节 直流系统及运行 一、直流系统的特点 直流系统是一个独立的电源，它不受发电机、厂用电及系统运行方式的影响，并在外部交流电中断的情况下，保证由后备电源—蓄电池继续提供直流电源。 直流系统的用电负荷极为重要，对供电的可靠性要求很高。直流系统的可靠性是保障电站安全运行的决定性条件之一。 二、直流系统的组成 目前直流电源系统已经普遍采用了阀控密封铅酸蓄电池组和高频开关电源模块组成的充电装置。 交流配电单元（交流输入部分） （1）交流输入切换装置 主要由2路交流进线自动空气开关1QF、2QF，电气/机械连锁的交流接触器1KM、2KM构成。交流输入回路一般位于充电馈电一体柜或充电柜屏后下部。 （2）防雷装置 主要防止交流冲击直流系统模块，比如：雷击、高次谐波的交流进入直流充电模块。 充电模块 采用全桥变换零压零流软开关技术，采用PWM脉宽调制技术，开关管的频率提高到25千赫芝左右，完成AC→DC电源变换或DC→DC电源变换。它可以多台并联使用，实现N+1冗余。 降压装置 降压单元就是降压稳压设备，是合母（合闸母线）电压输入降压单元，降压单元再输出到控母（控制母线），调节控母电压在设定范围内（110V或220V）。当合母电压变化时，降压单元自动调节，保证输出控母电压稳定。 直流馈电单元 直流馈电装置一般指直流系统输出部分，包括合闸母线开关、控制母线开关、母线开关、联络开关、逆变输出开关、48V输出开关等组成。 监控系统 监控系统是整个直流系统的控制、管理核心，其主要任务是：对系统中各功能单元和蓄电池进行长期自动监测，获取系统中的各种运行参数和状态，根据测量数据及运行状态及时进行处理，并以此为依据对系统进行控制，实现电源系统的全自动管理，保证其工作的连续性、可靠性和安全性。 绝缘监测单元 直流系统绝缘监测单元是监视直流系统绝缘情况的一种装置，可实时监测线路对地漏电阻，此数值可根据具体情况设定。当线路对地绝缘降低到设定值时，就会发出告警信号。直流系统绝缘