直流系统充电机及配电屏检修规程.docx

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直流系统充电机及配电屏检修规程

17.直流系统充电机及配电屏检修规程

1PZ61高频开关直流操作电源系统

1.1直流操作电源的指标

1.1.1基本技术参数

交流电源电压：

380V±15%；220±15%

交流电源频率：

50Hz±5%

直流标称电压：

220V；110V.

整流器额定电流：

40A。

蓄电池额定容量：

2500Ah（220V直流蓄电池）、1000Ah（110V直流蓄电池）。

1.1.2整流器输出电压调节范围

电压调节范围220V或110V系统

阀控式铅酸蓄电池

充电（恒流）：

0.85Ue～1.25Ue

浮充电（稳压）：

1.00Ue～1.20Ue

均衡充电（稳压）：

1.05Ue～1.25Ue

1.2直流操作电源的使用

1.2.1信息查询：

在主界面按“开始”进入主菜单→选择按“系统信息”。

可显示合同号、安装屏号、系统电压等信息。

1.2.2运行信息查询

1.2.2.1系统信息：

监控装置显的主界面显示系统信息包括：

电池状态、当前时间、母线电压、整流器输出、电池组输出、电池组容量、电池温度、母线对地电阻、系统状态等。

1.2.2.2交流信息：

显示交流变送器检测到的整流器工作电压，测量值为线电压。

1.2.2.3电池巡检信息：

显示本电池组中单只的最高电压值、单只电压最高的电池序号（最多可显示3只）、单只的最低电压值、单只电压最低的电池序号（最多可显示3只）、单只平均值、采样点等。

1.2.3告警信息查询：

当系统发生故障时，微机监控装置产生告警并记录告警信息，同时点亮监控装置面板上相应类型的告警指示灯和启动蜂鸣器。

当音响保护时间设置为0min时，系统报警时蜂鸣器不启动。

告警信息包括当前告警信息和历史告警信息。

1.2.4一般警告处理：

包含监控装置告警、整流模块的告警、硅堆调压装置的告警和绝缘检测装置的告警。

1.2.4.1监控装置告警处理：

监控装置告警时面板上的红色告警指示灯点亮，內部蜂鸣器长鸣。

此时在“当前报警”页面按消音可以直接消除告警声音，但告警指示灯不熄灭，显示仍然停留在当前告警信息屏上。

如果按下返回则可以消除告警声音，同时显示回到故障信息出现前的显示屏上，但告警指示灯仍然常亮。

只有在告警消失以后，相应的报警指示灯才会熄灭。

1.2.4.2整流模块告警处理：

整流模块告警时面板上的红色告警指示灯点亮。

告警包含保护和故障两种情况。

保护告警可随外界或内部的保护条件消除而自动恢复。

故障需要人工断模块交流电源。

确认模块确实故障后，可关断该模块的交流电源，将其从系统中隔离出来。

1.2.4.3硅堆调压装置告警处理：

当硅堆调压装置面板上的红色告警指示灯点亮时，大部分是由于冲击负荷电流引起的误报警；此时，可先合上旁路开关，然后按“复归”按钮接解除警。

确认硅链确实故障后，可关断降压硅链的隔离开关，将其从系统中脱离出来。

1.2.4.4绝缘检测装置告警处理：

绝缘监测装置告警时面板上的红色告警指示灯点亮。

告警含母线接地告警和支路接地两种。

母线绝缘电阻反映的是直流系统总的绝缘水平。

其告警时支路绝缘不一定告警，但支路绝缘告警时母线绝缘一定告警。

当母线绝缘降低告警时，应启动支路巡检功能检测各馈电支路，对绝缘电阻较低的支路进行处理。

但只要直流母线总的绝缘水平不低于18kΩ（220V系统）或5kΩ（110V系统），可以不进行处理。

1.2.5告警记录清除：

一般情况下不要清楚历史报警数据。

如果在电源设备正式投运前需要将告警信息清除的话，可以按以下路径进入：

按“开始”→“系统维护”→“记录删除”，在按“是”即可清除历史告警信息。

1.2.6系统电压和电流调整

1.2.6.1通过监控装置调整充电电压和电流：

当系统更换电池改变电池的类型、容量或数量后，监控装置的系统电压和电流必须调整，以满足实际的电池电压和电流以及母线的电压要求。

调整方法如下：

从主界面“开始”→“系统维护”→输入用户密码进入系统维护菜单→“电池管理”，点击“浮充电压”、“均充电压”、或“充电限流”项，修改浮充电压值、均充电压值或充电限流值后确认。

1.2.6.2通过监控装置调整充电保护电压和电流：

当系统更换充电监控模块（FXL-12）,或更换电池改变了电池类型、容量或数量后，为满足在监控装置故障退出时实际的电池充电电压和电流以及母线的电压要求。

做如下调整：

从主界面“开始”→“系统控制”→输入用户级密码，进入系统控制页面，点击“上电电压值”、“上点电流值”、“安全电压值”或“安全电流值”项，修改参数后确认。

警告：

充电保护参数是在监控装置故障退出时，系统维持电池正常的充电电压和电流的依据，为系统保护电池的关键参数，非专业人员禁止修改。

1.2.6.3通过整流模块调整充电电压：

调整方法如下：

首先将充电模块上的程控电压输出接线端子拔下，然后调节充电整流模块面板上的电压给定电位器，是输出电压达到预定值。

警告：

单个充电模块电压的调整必将影响模块的均流效果，所以必须重新调整均流，把并联模块的输出电压调整到一致。

此外利用电位器调整模块的输出电压将影响程控状态下充电模块的输出电压，所以在模块恢复程控时必须重新调整成空电压基准。

1.2.6.4通过整流模块调整控制母线电压：

调节控制模块面板上的电压给定电位器，使输出电压达到预定值。

1.2.7充电模块程控基准调整：

首先将监控装置的充电电压设定为230V（110V系统为115V），然后逐个（每次投入一个模块）调节充电模块面板上的电压给定电位器，使输出电压达到监控装置设定的充电电压值。

1.2.8整流模块均流调整：

当并联整流模块的输出电流存在较大的偏差时，须微调模块面板上的电压给定电位器，使它们的均流满足要求。

调整方法如下：

将整流模块全部切换到电流显示状态，分别对输出电流较大的整流模块反时针微调电压给定电位器，对输出电流较小的整流模块顺时针微调电压给定电位器，使它们的输出电流趋于一致，并满足均流精度的要求。

1.2.9电池均充控制：

当电池管理“自动均充”设置为“是”，且“电池管理方式”设置为“自动”的状态下，微机监控装置会根据蓄电池充放电状态的变化自动控制均充，一般不需要人工干预。

但在电池初充电或试验放电后恢复充电时，或者在电池长期浮充电，其单体电压出现较大的差异时，需要人工控制对电池进行均充。

人工控制均充方法如下：

从主界面“开始”→“系统控制”→输入用户级密码→选择“电池管理方式”为“手动”→选择“手动运行方式”为“均充”。

观察充电模块的输出电压，将很快升高到均充电压。

如果系统存在“直流母线过压”、“电池单体过压”、“电池容丝断或断路器脱扣”、“电池电压变送器通信中断”、“电池电流变送器通信中断”、或“充电监控模块通信中断”告警信号时，系统会自动把电池置为浮充状态，此时将无法进行均充操作。

1.2.10电池性能测试：

电池性能测试用来测试电池当前的状态，测试过程如下：

启动电池测试后，监控装置将充电模块电压自动降低到测试终止电压，电池开始放电，监控装置根据放电电流和时间计算电池的放电容量。

当测试终止时间到或电池电压下降到测试终止电压时，监控装置充电模块电压恢复对电池正常充电。

进入电池测试状态的路径为从主界面“开始”→“系统控制”→输入用户级密码→将“电池性能测试”设置为“启动”，然后确认。

警告：

在电池测试过程中，应严密监视电池和系统的运行状态，发现异常立即停止。

1.2.11智能电池管理

1.2.11.1电池管理功能的原理

a）自动均充：

用户可选择是否采用自动均充这种维护方式，一旦设定，电池管理程序就可自动记录均充和浮充的开始时刻。

b）正常浮充：

在均充状态下，如果均充时间超过用户设定的均充保护时间或稳压均充电流小于用户设定的均充转换电流值，且电池容量计算累加到100%时，进入倒计时，当倒计时达到用户设定的转换时间后，自动转入浮充状态。

C）定时均充：

定时均充的时间间隔可以设定。

一旦设定，电池管理程序就可自动按时间自动启动、停止定时均充。

d）温度补偿：

保证不同使用温度条件下电池的充电电压得到最好的控制。

e）容量分析：

可根据电流、充放电状态以及充放电时间对电池容量进行估算。

f）自动和手动相结合：

在“自动”方式下，完全不需要人工干预。

在“手动”方式下，仍可对电池的容量进行估算。

监控装置会自动监视均充时间，当均充时间超过用户设定的均充时间时，就会控制整流器转入浮充。

避免了长期均充可能导致电池使用寿命下降或损坏。

1.2.11.2电池管理功能的使用

a）转均充条件设置：

自动均充设置“是”。

充电限流电流一般按0.1C10设置，浮充限流时间系统内设置10分钟，无需设置。

b）转浮充条件设置：

在0.1C10限流充电的条件下，均充保护时间按24h设置；另一转浮充条件：

转换电流一般按0.01C10设置，转换时间按2～3h设置。

当两者任一条件达到时，系统控制模块对电池进行浮充操作。

c）定时均充设置：

在浮充电状态下，但电池连续浮充（含放电过程）达到一定时间（即定时均充周期），一般为90天时，系统控制充电模块对电池进行均充操作。

d）温度补偿设置：

一般选25℃为基准温度时，环境温度每升高或下降1℃，单体2V阀控铅酸电池的补偿电压系数为3～5mV/℃。

1.2.12.主配电开关的操作

1.2.12.1交流进线开关

正常状态下，交流进线开关的手柄为“合闸”位置。

在检修交流配电单元元器件时，应保证交流进线开关在“断开”位置，确保维护人员安全。

对于双路电源进线的充电机，正常工作状态的两路电源互为备用（自投不自复），在一路电源故障（缺相或失压）时，另一路电源自动投入。

也可以根据实际需要只投入一路交流电源，这时须将另一路交流电源的进线开关断开。

1.2.12.2充电机输出开关

正常状态下，充电机输出开关的手柄为“合闸”位置。

在检修充电机直流输出配电单元元器件时，应保证充电机输出开关在断开位置，确保维护人员安全。

对于具有两路输出位置的充电机，在正常工作状态下，输出开关应接通负载回路，只有在对电池进行充放电维护时，才可以把充电机输出开关由负载回路切换到充电回路。

1.2.12.3电池组输出开关

正常状态下，电池组输出开关的手柄为“合闸”位置。

只有在对电池进行充放电维护时，才可以把电池组输出开关断开。

警告：

对于配置一组蓄电池的直流系统，只有在接入应急电池组后才可以断开电池组输出开关。

1.2.12.4母线联络开关

对于配置两组蓄电池的直流系统，每组电池各连接一段直流母线，两段母线之间装设联络开关，以实现在其中一组蓄电池充放电维护或整流器故障退出时，合上母联开关，由另一组蓄电池和整流器带全部的直流负荷。

母线联络开关，正常状态下的手柄为“断开”位置。

只有在对一组电池进行充放电维护时，才可以把母联开关合上。

警告：

操作母线联络开关时应注意以下两种情况：

a）对于允许电池组并联的直流系统（电池组输出开关与母联开关无机械闭锁措施），必须确认两组电池的电压差在1V以内，才可以合上母联开关，否则电池组并联产生的较大环流会危及直流系统的供电安全。

b）对于不允许电池组并联的直流系统（电池组输出开关与母联开关机械闭锁），必须确认充电机的输出开关接通到负载回路（馈电母线），才可以合上母联开关，否则在开关切换过程中存在直流母线短时失压的现象。

1.2.12.5电池试验开关

正常状态下电池试验开关的手柄为“断开”位置。

在对电池进行充放电维护时，可通过试验开关接入放电负载。

1.3直流操作电源的维护

1.3.1日常维护

日常维护要点包括环境检查、工作状况检查和部件更换等内容。

1.3.1.1工作环境检查

工作环境包括温度、湿度、洁净度等。

环境温度：

环境温度关系到电源系统运行的有效寿命和稳定可靠性。

相对湿度：

相对湿度影响到系统的绝缘和系统的防护性能。

洁净度：

空气中的尘埃附结在原件表面将使元件的散热性能大打折扣，同时尘埃具有的腐蚀性使元件受到侵蚀。

静电干扰：

静电干扰可能使系统的正常工作受到干扰甚至损坏系统内芯片。

1.3.1.2工作状况检查

要检查的工作状态包括交流输入电源状态，整流模块、蓄电池组、绝缘监测仪、微机监控装置等设备，重点检阅监控装置的系统运行参数和告警信息。

1.3.1.3日常维护频次

日常维护频次见日常维护周期表

序号

维护项目

周期

序号

维护项目

周期

1

机房温度、湿度检查

周

10

交流电源状态检查

日

2

机房灰尘粒子浓度检查

半年

11

整流模块状态检查

日

3

地线检查和接地电阻测试

半年

12

监控装置状态检查

日

4

灭火装置检查

月

13

绝缘监测状态检查

日

5

机柜表面清洁

周

14

电池充电电压、电流检查

日

6

电池表面清洁

周

15

母线电压、负荷电流检查

日

7

整流模块清洁

季度

16

告警信息检查

日

8

避雷器检查（雷雨季节前）

年

17

电池单体电压检查

周

9

电池核对性放电试验（运行时间≤6年）

两年

18

电池核对性放电试验（运行时间﹥6年）

年

1.3.2一般故障处理

1.3.2.1交流电源故障告警

现象：

交流输入空开和接触器正常，但监控装置显示交流电源故障告警。

分析处理流程：

a）检查交流监视模块的采样输入电压是否正常：

是→检查交流监视模块报警触点和监控装置开入接线，修正配线、排除干扰，如无问题更换交流监视模块；否→b）。

b）检查交流监视模块的采样电压回路熔丝是否正常：

是→c）；否→更换熔丝。

c）检查交流配电线路接线，修正配线、排除干扰。

1.3.2.2交流电压测量不到或测量不准确

现象：

交流输入正常，但监控装置显示的交流电压为零，或与实际的测量电压有很大误差，或者显示有交流过压或欠压告警。

分析处理流程：

a）检查交流电压测量变送器的采样输入电压是否正常：

是→d）；否→b）。

b）检查交流电压测量变送器的采样电压回路熔丝是否正常：

是→c）；否→更换熔丝。

c）检查变送器交流电压采样回路接线，修正配线。

d）比较交流输入电压实测值与变送器显示值是否一致：

是→e）；否→更换交流电压测量变送器.

e）检查监控装置交流过欠压告警门限设置值是否合理：

是→f）；否→设置合理的告警门限电压值。

f）监控系统误告警，复位监控装置。

1.3.2.3防雷器故障告警

现象：

交流输入正常，但监控装置显示防雷实效告警。

分析处理流程：

a）检查防雷器压敏电阻窗口是否变红或有烧毁的现象：

是→更换压敏电阻；否→b）。

b）检查防雷器空开是否跳闸：

是→检查交流配电回路，如无问题合上空开；否→c）。

c）检查压敏电阻片是否松动：

是→将压敏电阻片压紧；否→检查防雷器报警触点和监控装置开入接线，如无问题整体更换防雷器。

1.3.2.4整流器电压测量不到或测量不准确

现象：

整流器输出电压正常，但监控装置显示的整流器电压为零，或与实际的测量电压有很大误差。

分析处理流程：

a）检查直流电压测量变送器的采样输入电压是否正常：

是→更换直流电压测量变送器；否→b）。

b）检查直流电压测量变送器的采样电压回路熔丝是否正常：

是→c）；否→更换熔丝。

c）检查变送器直流电压采样回路接线，修正配线。

1.3.2.5电池组电压测量不到或测量不准确

现象：

蓄电池组输出电压正常，但监控装置显示的电池电压为零，或与实际的测量电压有很大的误差，或者显示有电池组电压越限告警（浮充过压或欠压，均充过压，或者放电欠压）。

分析处理流程：

a）检查直流电压测量变送器的采样输入电压是否正常：

是→d）；否→b）。

b）检查直流电压测量变送器的采样电压回路熔丝是否正常：

是→c）；否→更换熔丝。

c）检查变送器直流电压采样回路接线，修正配线。

d）比较蓄电池组电压实测值与变送器显示值是否一致：

是→e）；否→更换直流电压测量变送器。

e）检查监控装置电池组电压越限告警门限设置值是否合理：

是→f）；否→设置合理的告警门限电压值。

f）监控系统误告警，复位监控装置。

1.3.2.6母线电压测量不到或测量不准确

现象：

直流馈电母线输出电压正常，但监控装置显示的母线电压为零，或与实际的测量电压有很大的误差，或者显示有直流母线过压或欠压告警。

分析处理流程：

a）检查直流电压测量变送器的采样输入电压是否正常：

是→d）；否→b）。

b）检查直流电压测量变送器的采样电压回路熔丝是否正常：

是→c）；否→更换熔丝。

c）检查变送器直流电压采样回路接线，修正配线。

d）比较直流母线电压实测值与变送器显示值是否一致：

是→e）；否→更换直流电压测量变送器。

e）检查监控装置母线过欠压告警门限设置值是否合理：

是→f）；否→设置合理的告警门限电压值。

f）监控系统误告警，复位监控装置。

1.3.2.7整流器或电池组电流测量不准确

现象：

整流器或电池组输出正常，但监控装置显示的测量值不准确。

分析处理流程：

a）检查直流电流测量变送器的采样输入电压是否正常：

是→b）；否→检查变送器直流电流采样分流器接线，修正配线、排除干扰。

b）将直流分流器的采样输出端接，对变送器进行零点校正，如显示仍不能满足要求，则更换直流电流变送器。

1.3.2.8整流器、电池组和直流母线的测量变送器通信中断

现象：

监控装置显示相关设备的测量变送器通信失败，测量数字全部变为“X”。

分析处理流程：

a）检查变送器的数码显示是否正常：

是→d）；否→b）。

b）检查变送器的工作电源熔丝是否正常：

是→c）；否→更换熔丝。

c）检查变送器工作电源回路接线，修正配线。

d）检查监控装置中对应的串口号设置是否正确：

是→e）；否→设置正确的串口号。

e）检查变送器的地址设置是否正确：

是→f）；否→设置正确的地址号。

f）检查变送器与监控装置之间的通信线是否完好：

是→g）；否→修正配线。

g）检查变送器的串口是否完好：

是→h）；否→更换变送器。

h）检查监控装置的串口接线，作为应急处理，可以更换到其它空闲的串口上，并且更改相应的设置；长期应更换监控装置串口板。

1.3.2.9充电监控模块通信中断

现象：

监控装置显示整流器程控通信失败，无法控制充电模块。

分析处理流程：

a）检查充电监控模块FXL-12的通信指示灯是否闪烁：

是→d）；否→b）。

b）检查充电监控模块的24V电源是否正常：

是→更换FXL-12限流模板；否→c）。

c）检查充电监控模块工作电源回路接线，修正配线。

d）检查监控装置中对应的串口号设置是否正确：

是→e）；否→设置正确的串口号。

e）检查充电监控模块的地址设置是否正确：

是→f）；否→设置正确的地址号。

f）检查充电监控模块与监控装置之间的通信线是否完好：

是→g）；否→修正配线。

g）检查充电监控模块的串口是否完好：

是→h）；；否→更换FXL-12限流模板。

h）检查监控装置的串口接线，作为应急处理，可以更换到其它空闲的串口上，并且更改相应的设置；长期应更换监控装置串口板。

1.3.2.10开关量采集模块通信中断

现象：

监控装置显示开入板通信失败，无法采集显示设备的状态和告警信息。

分析处理流程：

a）检查开关量采集模块FKR-12的通信指示灯是否亮：

是→d）；否→b）。

b）检查开关量采集模块的24V电源是否正常：

是→更换FKR-12开入板；否→c）。

c）检查开关量采集模块工作电源回路接线，修正配线。

d）检查监控装置中对应的串口号设置是否正确：

是→e）；否→设置正确的串口号。

e）检查开关量采集模块的地址设置是否正确：

是→f）；否→设置正确的地址号。

f）检查开关量采集模块与监控装置之间的通信线是否完好：

是→g）；否→修正配线。

g）检查开关量采集模块的串口是否完好：

是→h）；；否→更换FKR-12开入板。

h）检查监控装置的串口接线，作为应急处理，可以更换到其它空闲的串口上，并且更改相应的设置；长期应更换监控装置串口板。

1.3.2.11绝缘监测仪通信中断

现象：

监控装置显示绝缘监测仪通信失败，无法采集显示绝缘监测仪的信息。

分析处理流程：

a）检查绝缘监测仪的工作电源是否正常：

：

是→c）；否→b）。

b）检查绝缘监测仪工作电源回路接线，修正配线。

c）检查监控装置中对应的串口号设置是否正确：

是→d）；否→设置正确的串口号。

d）检查绝缘监测仪的地址设置是否正确：

是→e）；否→设置正确的地址号。

e）检查绝缘监测仪与监控装置之间的通信线是否完好：

是→f）；否→修正配线。

f）检查绝缘监测仪的串口是否完好：

是→g）；否→更换绝缘监测仪。

g）检查监控装置的串口接线，作为应急处理，可以更换到其它空闲的串口上，并且更改相应的设置；长期应更换监控装置串口板。

1.3.2.12电池巡检仪通信中断

现象：

监控装置显示电池巡检仪通信失败，无法采集显示电池巡检仪的信息。

分析处理流程：

a）检查电池巡检仪采集模块WXJ-15的运行指示灯是否亮：

是→d）；否→b）。

b）查开电池巡检仪的工作电源是否正常：

是→d）；否→c）。

c）检查电池巡检仪工作电源回路接线，修正配线。

d）检查监控装置中对应的串口号设置是否正确：

是→e）；否→设置正确的串口号。

e）检查电池巡检仪的地址设置是否正确：

是→f）；否→设置正确的地址号。

f）检查电池巡检仪与监控装置之间的通信线是否完好：

是→g）；否→修正配线。

g）检查电池巡检仪的串口是否完好：

是→h）；；否→更换电池巡检仪采集模块。

h）检查监控装置的串口接线，作为应急处理，可以更换到其它空闲的串口上，并且更改相应的设置；长期应更换监控装置串口板。

1.3.2.13整流模块不均流

现象：

整流模块间输出电流不平衡，严重超出均流指标。

分析处理流程：

检查整流模块之间的均流线接触是否牢靠，按整流模块均流调整方法微调整流模块的输出电压，如果仍然不均流，则更换严重不均流的整流模块。

1.3.2.14系统充电不限流

现象：

蓄电池的充电电流大，不能限值到0.1C10左右。

分析处理流程：

首先要检查监控装置电池管理的充电限流值设置是否正确，重新按0.1C10设置并确认，如果系统进入限流充电状态（黄色“限流”指示灯亮），但充电电流与设定的限流值存在较大的偏差，可调节FXL-12充电监控模块内的电流增益电位器（W4）进行校正；如果仍然不限流，则更换充电监控模块。

1.3.2.15系统不转均充

现象：

系统进行电池充电管理时，不能进入均充状态。

分析处理流程：

首先要检查监控装置的设置，查阅监控装置以下参数的设定值是否合理：

开始菜单→系统控制→输入用户密码→电池管理方式→自动；

开始菜单→系统维护→输入用户密码→电池管理→充电限流→合理设置此参数；

开始菜单→系统维护→输入用户密码→电池管理→自动均充→是；

其次要检查系统是否存在直流母线过压、电池单体过压、电池容丝断或断路器脱扣、电池电压或电流变送器通信中断以及充电监控模块通信中断这些告警信号，只要其中任何一种异常情况存在，系统将无法进入均充状态。

此外，由于硬件问题，特别是电池电流变送器的检测误差，或FXL-12限流板故障也会导致系统无法进入均充状态。

1.3.2.16系统均充不能及时转浮充

现象：

系统进行均充时，需要达到均充保护时间后，才能进入浮充状态。

分析处理流程：

首先要检查监控装置的设置，查阅监控装置以下参数的设定值是否合理：

开始菜单→系统维护→输入用户密码→电池管理→均充时间→设置合理的均充保护时间；

开始菜单→系统维护→输入用户密码→电池管理→转换电流→设置正确的转换电流参数；

开始菜单→系统维护→输入用户密码→电池管理→转换时间→设置正确的转换时间参数；

此外，由于硬件问题，特别是电池电流变送器的检测误差可能导致系统均充转浮充的条件难以达到，需要达到均充保护时间后，才能进入浮充状态。