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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、繼電保護(hù)、自動裝置、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、保擴(kuò)將會失去作用﹔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，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%);動力負(fù)荷與控制負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)正常(動力負(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)，備用電源自動切換，在主用恢復(fù)供電時(shí)，自動切換回主用。下面介紹一下兩路電源自動切換的原理，自動切換原理圖如圖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) 中央信號屏:預(yù)告報(bào)警鈴響。

(2) 集控臺:“直流系統(tǒng)異常”光字牌背景亮為橘黃色燈。

(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。