UPS及直流,事故保安系统讲稿(冀川).doc

UPS及直流，事故保安系统讲稿直流系统：1 直流系统概述：每台机组配置1套220V直流系统、2套110V直流系统，由许继集团有限公司电力设备公司生产，型号分别为PZ61-Z-330A/220V和PZ61-Z_-250A/110V集控220V直流系统供事故照明，动力负荷和交流不停电电源等负荷集控110V直流系统供控制、保护、测量及其他控制负荷，在各配电室设置直流分屏集控110V直流系统采用单母线分段接线，可以通过联络闸刀联络备用集控220V直流采用单母线接线，两台机组的220V直流经过电缆和联络闸刀可以互相联络备用直流系统包括交流配电单元、充电模块及降压装置、蓄电池、直流馈电单元、绝缘监测单元和集中监控单元等蓄电池均采用阀控密封铅酸蓄电池，每套220V直流系统配一组蓄电池组，由105只蓄电池组成，每套110V直流系统配一组蓄电池组，由52只蓄电池组成2 蓄电池组的运行方式：蓄电池组的运行方有两种：充放电方式与浮充电方式发电厂中的蓄电池组普遍采用浮充电方式运行蓄电池组浮充电方式：充电器经常与蓄电池组并列运行，充电器除供给经常性直流负荷外，还以较小的电流——浮充电电流向蓄电池组进行浮充电，以补偿蓄电池的自放电损耗，使蓄电池经常处于完全充足电的状态出现短时大负荷时，例如当断路器合闸、许多断路器同时跳闸、直流电动机、直流事故照明等，则主要由蓄电池组以大电流放电来供电的，而充电器一般只能提供略大于其额定输出的电流值(由其自身的限流特性决定)。

在充电器的交流电源消失时，充电器便停止工作，所有直流负荷完全由蓄电池组供电3基本概念浮充电： 浮充电方式是将蓄电池与充电设备长期并联运行，由蓄电池担负冲击负荷，充电设备担负自放电、稳定负荷和冲击负荷后蓄电池的电能补充，蓄电池长期处于充电状态均衡充电： 为使长期处于浮充电运行方式的电池能保持正常状态，需定期增大蓄电池的充电电流，使电池电压保持在2.35V，持续一定时间，待比重较低的电池电压升高后，即可恢复正常浮充方式蓄电池的容量： 是蓄电池蓄电能力的重要标志一般用“安时”来表示蓄电池容量的安时数就是蓄电池放电到某一最小允许电压的过程中，放电电流的安培数和放电时间的乘积蓄电池的额定容量，是指蓄电池在充足电时以10小时放电率放出的电量蓄电池的放电率： 蓄电池放电至终了电压的快慢称为蓄电池的放电率可用放电电流的大小，或者放电到达终了电压的时间长短来表示10小时率为正常放电率4 直流系统的运行方式简述:1) 220V和110V直流系统均采用单母线运行方式2) 正常运行时，来自保安段的交流电源经充电装置后为直流，通过开关QS1接入直流主母线蓄电池及其母线通过开关QS2并入直流主母线。

QS1、QS2为双向开关，任意时刻，只能打至一个位置3) 正常情况下，蓄电池组与充电装置装置并列运行，采用浮充方式，充电装置除供给正常连续直流负荷，还以小电流向蓄电池组进行浮充电，以补偿蓄电池组的自放电蓄电池组作为冲击负荷和事故供电电源4) 一般情况下，直流母线不允许脱离蓄电池运行5) 直流系统充电装置故障，短时由蓄电池供电如果充电装置长时间故障，或蓄电池需隔离出来进行均衡充电，则应投入联络开关由另一段母线供电6) 各段母线上安装的直流系统接地检测仪均应投入运行，以监视系统的绝缘情况当二段母线并列时，可停用一台检测仪5 智能型充电模块高频开关电源模块工作原理：三相交流输入电源经输入三相整流、滤波变换成直流，全桥变换电路再将直流变换为高频交流，高频交流经主变压器隔离、全桥整流、滤波转换成稳定的直流输出，其中各部分的作用如下：A、 原边检测控制电路：监视交流输入电网的电压，实现输入过压、欠压、缺相保护功能及软启动的控制B 、辅助电源：为整个模块的控制电路及监控电路提供工作电源；C 、EMI输入滤波电路：实现对输入电源作净化处理，滤除高频干扰及吸收瞬态冲击；D 、软启动部分：用作消除开机浪涌电流；E、信号调节、PWM控制电路：实现输出电压、电流的控制及调节，确保输出电源的稳定及可调整性；F、 输出测量、故障保护及微机管理部分：负责监测输出电压，电流及系统的工作状况，并将电源的输出电压、电流显示到前面板，实现故障判断及保护，协调管理模块的各项操作，并跟系统通信，实现电源模块的高度智能化。

6直流正、负极接地对运行的危害:直流正极接地有造成保护误动的可能因为一般跳闸线圈（如出口中间继电器线圈和跳合闸线圈等）均接负极电源，若这些回路再发生接地或绝缘不良就会引起保护误动作直流负极接地与正极接地同一道理，如回路中再有一点接地就可能造成保护拒绝动作（越级扩大事故）因为两点接地将跳闸或合闸回路短路，这时还可能烧坏继电器触点7直流系统的倒闸操作的注意事项直流系统的任何并列操作，必须在并列点处核对极性正确、电压差正常（一般不超过2~3V）后，方可进行并列当两组直流系统均有接地信号时，严禁将其并列运行蓄电池和充电装置必须并列运行，充电装置供给正常的负荷电流和蓄电池的浮充电流，蓄电池作为冲击负荷和事故情况的供给电源正常情况下，直流母线不允许脱离蓄电池组运行工作充电模块组故障时，短时可由蓄电池单独供给负荷；若工作充电模块组短时不能恢复运行时，可由备用充电模块带,蓄电池母线需要隔离时,应将两组直流母线并列，由另一组充电模块组来带两组直流母线运行UPS系统：1概述每台机组设两套交流不停电电源装置（UPS），由北京华电之星科学技术发展有限公司生产，UPS本体为美国艾迪森LDC,DataPower系列DP31080-220/220-R产品。

本系统包括整流器AC/DC、逆变器DC/AC、静态旁路开关、手动旁路开关、大屏幕LCD液晶监视器及控制面板、控制单元、输入、输出、旁路隔离变压器、隔离二极管、旁路稳压柜、交流配电屏等，能向现场微机、热工保护、DEH等重要负荷提供高质量的稳定不间断电源交流不停电电源容量为80kVA，交流输入主路电压为三相三线380V、50HZ，旁路为A、C相380V、50HZ交流电，输出交流电压为单相、220V、50HZ本系统三路电源输入，正常用交流电源取自机组400V保安EMCCA段，旁路交流电源取自机组400V汽机 PCA段，其直流电源取自主厂房内220V 直流配电盘，作为正常交流电源失去时的第一备用电源各电源间切换时间不大于0.4ms2 UPS系统的运行方式:UPS电源系统为单相两线制系统运行方式有：正常运行方式、蓄电池运行方式、静态旁路运行方式、手动旁路运行方式1）正常运行时，由保安段向UPS供电，经整流器后送给逆变器转换成交流220V、50Hz的单相交流电向UPS配电屏供电2）220V蓄电池作为逆变器的直流备用电源，经逆止的二极管后接入逆变器的输入端，当正常工作电源失电或整流器故障时，由220V蓄电池继续向逆变器供电。

3）当逆变器故障时，静态旁路开关会自动接通来自保安段的旁通电源，但这种切换只有在UPS电源装置电压、频率和相位都和旁通电源同步时才能进行4）当静态旁路开关需要维修时，可操作手动旁路开关，使静态旁路开关退出运行，并将UPS主母线切换到旁通电源供电 3 UPS系统工作过程：UPS系统的正常运行方式为主回路带负载（即交流输入→整流器→逆变器→静态开关→负载）其中直流输入为第一备用，旁路电源为第二备用 具体工作过程：当整流器的主输入三相交流电源故障（如断电、缺相、短路故障等等）或整流器本身故障时，220V直流电源自动投入带逆变器工作，不中断逆变器的直流输入因整流器输出与直流电源并联，且整流器输出电压整定在246V，而220V直流电源的正常运行电压一般为230V左右，为了防止正常情况下整流器向220V直流系统倒送电，所以在直流电源侧加了一个闭锁二极管这样，整流器切至直流电源输入的条件就是整流器输出电压降低到闭锁二极管导通若整流器主输入交流电源恢复，整流器将自动启动，220V直流电源将随闭锁二极管的关断而自动退出运行整流器控制板中有电源故障监视功能，若其主输入交流电源有故障，则整流器会拒绝启动，排除故障后，才能启动整流器。

4 UPS系统组成：UPS系统由整流器、逆变器、静态开关、手动旁路开关、旁路稳压器、液晶监视器、诊断系统、与计算机监控系统（ECS）的通信接口，调试、监视和维修专用通信接口，负载功率因数测量及输入、输出滤波器，输入、输出回路开关或快速熔断器，馈线柜等组成事故保安系统：1 事故保安系统运行方式：事故保安母线每台机组设2段，正常运行时由保安EMCC A段由锅炉400V动力中心供电，保安 EMCC B段由汽机400V动力中心供电保安变供电电源作为保安母线的第一备用电源当任一段保安母线失去工作电源时，经延时跳开工作电源进线开关，发出备用电源合闸信号，同时启动柴油机，若第一备用电源合闸不成功，经延时合发电机出口开关，然后合分支开关向保安母线供电，事故保安负荷再分批投入；若合闸成功，则延时发送停止柴油机运行指令厂用电源恢复时，保安段应恢复由厂用电供电，在倒换过程中应采用瞬间停电的方法，严禁采用并列倒换2 柴油发电机组的功能：1）自起动功能 柴油发电机组保证在火电厂的全厂停电事故中，快速自起动带负载运行在无人值守的情况下，接起动指令后在10秒内自起动成功，在60秒内实现一个自起动循环（即三次自起动）。

若自起动连续三次失败，则发出停机信号，并闭锁自起动回路 柴油发电机组自起动成功的定义是：柴油发电机组在额定转速，发电机在额定电压下稳定运行2～3秒，并具备首次加载条件2）带负载稳定运行功能柴油发电机组自起动成功后，保安负荷分两级投入柴油发电机组接到起动指令后10秒内发出首次加载指令，允许首次加载不小于50%额定容量的负载（感性）；在首次加载后的5秒内再次发出加载指令，允许加载至满负载（感性）运行柴油发电机组能在功率因数为0.8的额定负载下，稳定运行12小时中，允许有1小时1.1倍的过载运行，并在24小时内，允许出现上述过载运行两次发电机允许20秒的2倍过载运行柴油发电机组在全电压下直接起动容量不小于200kW的鼠笼式异步电动机在负载容量不低于20%时，允许长期稳定运行3）自动调节功能柴油发电机组的空载电压整定范围为95～105%Ue柴油发电机组在带功率因数为0.8～1.0的负载，负载功率在0～100%内渐变时能达到：稳态电压调整率： ≤±0.5%稳态频率调整率： ≤±0.5%（固态电子调速器）电压波动率： ≤±0.15%（负载功率在25～100%内渐变时）频率波动率： ≤±0.5%（负载功率在0～25%内渐变时）4）自动控制功能：柴油发电机组属于无人值守电站，控制系统具有下列功能：A、保安段母线电压自动连续监测。

B、自动程序起动，远方起动，就地手动起动C、柴油发电机与保安段正常电源同期闭锁功能D、运行状态的柴油发电机组自动检测、监视、报警、保护E、主电源恢复后远方控制、就地手动、机房紧急手动停机F、蓄电池自动充电，有不小于5000W的380VAC供电电源G、冷却水预热H、发电机空间加热器自动投入5）模拟试验功能柴油发电机组在备用状态时，模拟保安段母线电压低至25%或失压状态，能够按设定时间快速自起动运行试验，试验中不切换负荷但在试验过程中保安段实际电压降低至25%时能够快速切换带负荷3 保安系统电源正常切换：电源的正常切换是利用柴油发电机的馈线断路器和交流事故保安段的工作电源进线断路器相互联锁实现保安段共有3路进线电源；1路工作电源，1路备用电源，1路柴油机电。