第三章直流充电装置及蓄电池检修规程要点.pdf
四川省能投会东风电开发有限公司检修规程 直流充电装置及蓄电池检修规程 批准： 审核： 初审： 编写： 四川省能投会东风电开发有限公司检修规程 四川省能投会东风电开发有限公司 2013 年 12 月 前言 本规程对四川省能投会东风电开发有限公司的直流充电装置及 蓄电池部分规范、技术特性作了较详尽的说明，对设备的检修工艺、 质量标准等作了规定， 它适用于四川省能投会东风电开发有限公司的 直流充电装置及蓄电池的检修、消缺与维护工作。 在规程的编写过程中因编者水平有限，难免错误和不当之处， 希 望各级人员在阅读、使用本规程时予以批评、指正，以便在今后规程 修编时得到纠正。 四川省能投会东风电开发有限公司检修规程 目录 一、直流配电装置概况及参数4 二、 检修类别及检修周期5 三、检修项目5 四川省能投会东风电开发有限公司检修规程 1.大修项目5 2.小修项目5 四、检修步骤、工艺方法及质量标准5 1.检修准备工作5 2.检修步骤及工艺方法5 3.检修质量标准6 五、 直流馈电装置和蓄电池的试验和验收7 六、 常见故障原因及处理方法9 直流配电装置检修工艺规程 一、直流配电装置 1.1 设备概况及参数 1.1.1 直流系统概况 四川省能投会东风电开发有限公司检修规程 拉马、鲁南变电站内各有1 套直流系统，拉马变电站采用单母线 分段接线运行方式， 鲁南变电站采用单母线接线方式；母线接一组蓄 电池和一套高频开关电源。 正常时直流母线运行， 充电装置在承担经 常性负荷的同时向蓄电池补充充电，以补偿蓄电池的自放电， 使蓄电 池组以满容量的状态处于备用。 拉马变电站交直流一体化电源系统采用四川阿海珐电气有限公 司生产的 DY 系列型，设有 ATS 智能所用电单元、充电单元、UPS 电源、通信电源、蓄电池组、结构单元；电压220V，为保护装置， 操作、合闸和事故照明系统等提供直流电源。而鲁南变电站直流系统 采用的是杭州华辰电力控制工程有限公司生产的ZHD CS 系列的智 能高频开关电力操作电源系统；主要由由交流配电、充电模块、监控 系统、直流馈电、蓄电池组、降压单元（可选配）、绝缘监测（可选 配） 、电池监测（可选配）、机柜等部分组成； 具有稳压、稳流精度高， 纹波系数小，可靠性高以及维护方便等优点。监控系统功能全面，同 时具有电池智能充放电管理、 电池电压巡检、 电池容量和电池内阻检 测、母线及馈电支路的在线绝缘接地检测等功能。 1.1.2 直流系统配电装置主要性能参数： 拉马变电站一体化电源规范表： 序号参数名称单位标准参数值备注 1 充 电 *交流输入电压V 380± 15% 2 *交流电源频率Hz 50± 5% 四川省能投会东风电开发有限公司检修规程 序号参数名称单位标准参数值备注 3 单 元 *输入功率因数 0.90 4 *直流电压调节范围V 90130 (110VDC 系统) 5 *直流电压调节范围V 198260 (220VDC 系统) 6 *稳流精度± 1% 7 *稳压精度± 0.5% 8 *纹波系数± 0.5% 9 *效率 90% 10 *噪声 （距离装置 1m 处）dB 55 11 *高频充电模块并联工 作时输出电流不均衡度 ± 5% 12 蓄电池寿命年 10 13 通 讯 电 源 输入直流电压 （110VDC 系统） V 99150 14 输入直流电亚 （220VDC 系统） V 198300 15 *输出电压调节范围V 48± 10% 16 *稳压精度± 1% 17 *输出负载动态响应5% 18 *浪涌电流150% 19 *温度系数 0.02%/ 四川省能投会东风电开发有限公司检修规程 序号参数名称单位标准参数值备注 20 输出杂音电压mV 2 21 *设备的平均无故障时 间 h 30000 22 *效率 90% 23 A T S 额定电压V 380/220 24 频率Hz 50 25 相数三相四线制 26 中性点接地方式直接接地 27 U PS 电 源 *输入交流电压幅值V 二路 380± 10% 28 *输入交流电压频率Hz 50± 5% 29 输出电压调节范围V 220V ± 3% 30 *输出波形正弦波 31 *效率 90 32 *输出电压精度（稳态）V 220V ± 3% 33 *输出电压精度（动态）V 负荷以 0%100%变化， 其偏差值小于±5%，恢复 时间小于 20ms 34 *输出频率精度Hz 50Hz ± 0.5% 35 *同步范围Hz 50Hz ± 2% 四川省能投会东风电开发有限公司检修规程 序号参数名称单位标准参数值备注 36 *同步速度 Hz/ sec 1Hz/s 37 *谐波失真总谐波含量3 38 负载功率因数范围0.9（超前） ，-0.7（滞后） 39 过载能力 125% 额 定 值 时 可 维 持 10min,150% 额定值时可 维持 1min 40 单 机平 均无 故 障 时 间 （MTBF ） h 100000 41 备用电源切换时间ms 0 42 *静态开关切换时间ms 4 鲁南变电站充电模块电源规范表： 规格型号输入输出 稳压精 度 稳流精 度 纹波系 数 保护功能 冷 却 方 式 ZHR2201 0-4 198Vdc286 Vdc 输入过欠压保 护； 输出过欠压保 护； 输 入 缺 相 保 自 冷 ZHR110299Vdc143V自 四川省能投会东风电开发有限公司检修规程 0-4 323Vac4 75 Vac 45Hz55 Hz dc ± 0.5% ± 0.5% ± 0.1% 护； 输 出 短 路 保 护； 模 块 过 温 保 护； 输 入 防 雷 保 护； 通 讯 异 常 保 护。 冷 ZHR1104 0-4 99Vdc143V dc 风 冷 ZHR2202 0-4 198Vdc260 Vdc 风 冷 ZHR2201 0-5 323Vac4 75 Vac 45Hz65 Hz 186Vdc 286Vdc ± 0.5% ± 0.5% ± 0.1% 输入过欠压保 护； 输出过欠压保 护； 输 入 缺 相 保 护； 输 出 短 路 保 护； 模 块 过 温 保 护。 风 冷 ZHR1102 0-5 99Vdc 160Vdc ZHR1104 0-5 96Vdc 143Vdc ZHR2202 0-5 198Vdc 265Vdc ZHR2203 0-5 198Vdc 286Vdc ZHR2204 0-5 198Vdc 286Vdc ZHR2205 0-5 198Vdc 286Vdc 四川省能投会东风电开发有限公司检修规程 主监控一览表 序号型号规格功能简介备注 1 ZHM05 7 寸真彩触摸屏，嵌入式安装；可以控制32 个以 上充电模块，管理2 组电池充电放电，带电池温度补 偿， 绝缘监测，馈线监控；具有上位机 RS232 或 RS485 接口，网络接口，多种协议实现4 遥功能 2 ZHM07 采用 STM32F103VET6作为主处理器，实现了数 据采集和处理、充电控制、电池管理、绝缘监测等自 动化管理基本功能，也可以通过后台实现四遥（遥测、 遥信、遥控、遥调）管理电源系统 二、检修类别及检修周期 检修类别检修周期检修工期 大修5 年 小修1 年 三、检修项目 1. 大修项目 1.1 检查直流电源柜、直流馈线柜及柜内设备并对其进行清扫。 1.2 对交流进线开关和直流馈线开关进行检查、维修和试验。 1.3 对直流母线进行检查和试验。 1.4 对电源模块进行检查和试验。 1.5 对蓄电池巡检仪进行检查和试验。 1.6 对集中监控器进行检查和试验。 四川省能投会东风电开发有限公司检修规程 1.7 对绝缘监测仪进行检查和试验。 2. 小修项目 2.1 检查直流电源柜、直流馈线柜及柜内设备并对其进行带电清扫。 2.2 对交流进线开关和直流馈线开关进行检查和试验。 2.3 对电源模块进行检查和试验。 2.4 对蓄电池巡检仪进行检查和试验 2.5 对集中监控器进行检查和试验。 2.6 对绝缘监测仪进行检查和试验。 四、检修步骤、工艺方法及质量标准 1. 检修准备工作： 1.1 开具检修直流配电装置工作的电气工作票，做好保证人身和设备 安全的组织措施和技术措施。 1.2 准备好直流系统的图纸、高频开关直流电源柜、蓄电池巡检仪、 绝缘监测仪和集中监控器的使用说明书。 1.3 准备好检修用的工具和测试仪器仪表 1.4 设置检修时设备部件平面布置图。 1.5 准备齐全的整套检修记录表、卡等。 1.6 清理现场， 按照平面布置图安排所需部件、拆卸及主要部件的专 修场所。 2. 检修步骤及工艺方法： 2.1 直流母线的检修（需在母线停电的情况下进行）： 四川省能投会东风电开发有限公司检修规程 2.1.1 检查母线有无过热、变色变形现象，必要时进行更换。 2.1.2 检查母线绝缘支撑件有无损坏并对其进行清扫、损坏的进行更 换。 2.1.3 检查母线的接引螺丝有无松动并测量母线的绝缘。 2.2 高频开关电源模块的检查和试验： 2.2.1 检查模块各个接口的接线有无松动过热及脱落现象，必要时进 行更换。 2.2.2 检查模块是否完好：当模块输入交流开关合上后，模块进入就 绪状态，交流输入指示灯亮，按下开关机按键，模块开始工作，有输 出，输出状态指示灯亮，输出表计显示电压、电流值。用电压表测量 输出电压是否与输出表计显示电压相符。松开此按键，模块停机并停 止输出。 在正常浮充状态时，按下“均/浮充”按钮，均充状态指示灯亮，模 块的输出电压自动调整到设定的均充电压；松开“均 /浮充”按钮， 均充 状态指示灯灭，模块的输出电压自动回调到设定的浮充电压。 2.2.3 检查模块冷却风扇是否正常，机器前面进风罩与后面排风口是 否有杂物遮挡，前、后应留有80100MM 的间隙，以免影响整机散 热。 2.2.4 检查设备抗雷保护电路、保护地线是否安全可靠接地，接地电 阻是否小于 5 欧姆。 2.2.5 测量设备绝缘电阻和绝缘强度。 2.3 蓄电池巡检仪的检查和试验： 四川省能投会东风电开发有限公司检修规程 2.3.1 主控卡：正常运行时，运行灯亮，与监控器通讯时应闪烁，通 讯灯亮表示与副控卡通讯；通讯灯一直不停闪烁，表示此卡有故障， 应更换。 （与厂家联系）。 2.3.2 副控卡：正常运行时， 运行灯亮， 当启动巡检时， 运行灯闪烁， 巡检一周期后停止闪烁，运行灯亮，当主控卡通讯指示灯亮，所有副 控卡运行指示灯依次闪烁一次， 当故障灯亮或一直不停闪烁表示此卡 有故障，此外， 运行灯在多个巡检周期一直常亮或常熄，表示此卡有 故障。应更换。（与厂家联系）。 2.4 绝缘监测仪的检查与试验： 检查绝缘监测仪各个接口的接线有无松动过热及脱落现象，必要 时进行更换。 2.5 集中监控器的检查与试验： 检查集中监控器各个接口的接线有无松动过热及脱落现象，必要 时进行更换。 2.6 直流馈线柜的检查与试验： 2.6.1 检查直流馈线柜内直流负荷电缆的接引有无松动、过热变色现 象。 2.6.2 直流断路器的检修按低压断路器的检修规程执行。 3. 检修质量标准： 3.1 直流母线质量标准： 3.1.1 母线无过热、变色变形现象。 3.1.2 母线绝缘支撑件无损坏、清洁无污垢，绝缘支撑件与母线及盘 四川省能投会东风电开发有限公司检修规程 体固定牢固。 3.1.3 母线的接引螺丝无松动，测量母线的绝缘100M 。 3.2 高频开关电源模块的质量标准： 3.2.1 模块各个接口的接线无松动过热及脱落现象，模块清洁无杂物。 3.2.2 按说明书试验模块应完好。 3.2.3 模块冷却风扇正常，机器前面进风罩与后面排风口无杂物遮 挡，前、后应留有80100MM 的间隙。 3.2.4 模块抗雷保护电路、 保护地线应安全可靠接地， 接地电阻5。 3.2.5 设备绝缘电阻100M；绝缘强度 2000V AC/50HZ 。 （输入对 地，输出对地，输入对输出） 。 3.3 蓄电池巡检仪的质量标准： 3.3.1 蓄电池巡检仪的接线无松动过热及脱落现象，设备表面清洁无 杂物。 3.3.2 按蓄电池巡检仪的使用说明书试验应完好。 3.4 绝缘监测仪的质量标准： 3.4.1 绝缘监测仪的接线无松动过热及脱落现象。 3.4.2 绝缘监测仪表面清洁无杂物。 3.5 集中监控器的质量标准： 3.5.1 集中监控器的接线无松动过热及脱落现象。 3.5.2 集中监控器表面清洁无杂物。 3.6 直流馈线柜的质量标准： 3.6.1 直流馈线柜内直流负荷电缆的接引无松动、过热变色现象。 四川省能投会东风电开发有限公司检修规程 3.6.2 直流馈线柜内各个元器件表面清洁无杂物。 3.6.3 直流断路器的检修标准按低压断路器的检修标准执行。 3.7 蓄电池放电仪的质量标准 3.7.1 蓄电池放电仪的接线无松动过热及脱落现象，设备表面清洁无 杂物。 3.7.2 按蓄电池放电仪的使用说明书试验应完好。 五、直流馈电装置和蓄电池的试验和验收 1.1 直流馈电装置和蓄电池验收 1.1.1 直流充电装置和蓄电池的工作完毕，工作现场已清理。 1.1.2 直流馈电装置和蓄电池的操作人员外观检查控制系统具备调 试试验条件。 1.2 直流馈电装置和蓄电池试验 1.2.1 阀控蓄电池检验 1.2.1.1 阀控蓄电池补充充电：投入使用前需对蓄电池补充充电。补 充充电可采用1 倍 10h 率电流进行。测量环境温度，严密监视单只 蓄电池的电压值，根据充电特性曲线得出充电时间。 1.2.1.2 阀控蓄电池初充电：第一次充电时，测量蓄电池组中电压值 最低的那只蓄电池的电压，如果该只蓄电池的电压值连续6h 稳定不 变，表明蓄电池组已充至额定容量。注意测量和监视环境温度。 1.2.2 交流配电初调 1.2.2.1 通过上电前检查后，按下述步骤进行交流配电初调。 四川省能投会东风电开发有限公司检修规程 1.2.2.2 可以加入第一路交流电源，测量对应输入主开关的输入端， 其电压应为输入电压； 同时检查每相电压，其差值在缺相告警范围内， 正常情况下，最大相差不超过40V。 1.2.2.3 合上第一路交流电源的主开关，对应第一路交流电源指示灯 点亮，第一路交流接触器吸合，测量交流接触器的输出端，应有正常 的交流电压。 1.2.2.4 断开第一路交流输入主开关，依上述步骤，加入第二路交流 电源，应有正常的交流电。 1.2.2.5 同时加入两路交流电源，其中第一路交流接触器吸合。 1.2.3 充电模块初调 1.2.3.1 监控模块初调 :在充电模块正常工作后，可以开启监控模块， 这时候主要工作是进行维护级设置，配置系统。系统配置不正确的具 体表现是：系统的某些部分通信中断。如充电柜通信中断。通常情况 下，系统在出厂前已进行正确的配置，可以根据监控模块的提示恢复 出厂设置。但我们也应该清楚地知道系统的配置步骤和配置数据。 1.2.3.2 系统配置 1.2.3.3 馈电屏的维护级设置检查 1.2.4 监控模块的参数整定检查 1.2.4.1 馈电柜参数设置检查 1.2.4.2 通信参数设置检查 1.2.4.3 电池管理参数设置检查 1.2.4.4 告警级别设置检查 四川省能投会东风电开发有限公司检修规程 1.2.5 电池的接入需特别检查确认 1.2.5.1 电池组极性(蓄电池接入充电柜时若极性接反将会损坏充电 模块！ ) 1.2.5.2 单体电压：每个电池的单体电压不应有大的差异，否则应该 剔除单体电压异常的电池。 1.2.5.3 电池组总电压 1.2.5.4 确认以上事项后，按以下步骤，接入电池。 1.2.5.5 在监控模块中将均充电压或浮充电压（根据目前监控模块中 显示的电池状态来决定）设置为电池组总电压当前值。 1.2.5.6 待模块的输出电压或合闸母排的电压稳定并接近电池组当前 电压后，将电池熔丝合上（不应有火花）。 1.2.5.7 在监控模块中将更改的均充电压或浮充电压重新设定为电池 要求的均充和浮充电压，观察模块的输出电流。 1.2.5.8 有可能因充电电流过大进入了充电限流状态，输出电压不能 恢复到设定的均充或浮充电压，应等待到系统退出充电限流状态，即 每个充电模块的限流点都恢复为100% 。 1.2.7 整组试验 1.2.7.1 稳流精度检验 : 将外加试验交流电源电压调至额定电压值 时，并且在直流电压为90%Un 、100% Un 、115%Un 时，用直流电 流表分别检测输出直流电流值。 四川省能投会东风电开发有限公司检修规程 1.2.7.2 稳压精度检验： 将外加试验交流电源电压调至额定电压值时， 并且在直流电流为10%In 、50% In、100%In 时，用直流电压表分别 检测输出直流电压值。 1.2.7.3 纹波系数检验：将外加试验直流电源电压调至额定电压值， 并且在交流电压为90%Un 、100%Un 、110%Un 时，用高频电压表 检测输出端子间的交流电压分量。 1.2.7.4 供电连续性检验：正常运行状态下，监测控制母线的电流值、 电压值和动力母线电压值均正常，并且连续可靠稳定供电。 在交流电 源中断，靠蓄电池供电时， 监测控制母线的电流值、电压值和动力母 线电压波动不应大于额定电压的10%，并且连续可靠稳定供电。 1.2.7.5 冗余试验：在 N 只充电模块均投入运行和1 只充电模块退出 运行的情况下，分别检测直流输出电流值、直流输出电压值、控制母 线电压值均应在允许范围值内。 1.2.7.6 投入运行前核对参数：通过键盘和LCD，查看直流系统的参 数状况；各种信息和数据， 同时，在装置上无任何故障信号和故障信 息。 1.2.7.7 绝缘监察及信号报警试验 （1）直流电源装置在空载运行时， 额定电压为 220V，用 25k电阻。 分别使直流母线接地，应发出声光报警。 （2）直流母线电压低于或高于整定值时，应发出低压或过压信号及 声光报警。 四川省能投会东风电开发有限公司检修规程 （3）装有微机型绝缘监察仪的直流电源装置，任何一支路的绝缘状 态或接地都能监测、显示和报警。 （4）远方信号的显示、监测及报警应正常。 1.2.8 微机控制自动转换程序试验 1.2.8.1 阀控蓄电池的充电程序 (恒流恒压浮充) 根据蓄电池不同种类， 确定不同的充电率进行恒流充电，蓄电池组端 电压达到某一整定值时， 微机将控制充电装置自动转为恒压充电，当 充电电流逐渐减小到某一整定值时，微机将控制充电装置自动转为浮 充电运行。 1.2.8.2 阀控蓄电池的补充充电程序 微机将按所整定的时间 (1 个月或者 3 个月)，控制充电装置自动地进 行恒流充电恒压充电浮充电并进入正常运行，始终保证蓄电池组 具有额定容量。 交流电源中断， 蓄电池组将无时间间断地向直流母线 供电，交流电源恢复送电时，充电装置将进入恒流充电，再进入恒压 充电和浮充电，并转入正常运行。 1.2.9 阀控蓄电池组容量试验 阀控蓄电池组的恒流限压充电电流和恒流放电电流均为I10，额定电 压为 2V 的蓄电池，放电终止电压为 1.8V；放电过程只要其中一个蓄 电池放到了终止电压，应停止放电。在三次充放电循环之内，若达 不到额定容量值的100% ，此组蓄电池为不合格。 六、常见故障原因及处理方法 四川省能投会东风电开发有限公司检修规程 序 号 故障故障原因消除方法 1 合上电源开关， 交 流 电 源 指 示 灯不亮 指示灯坏更换 2电源模块无输出 1、 电 源 模 块 保 护动作 2、 电 源 模 块 的 通 讯 地 址设 置 错误 1、查找并排除 故障 2、重新设置 3 放 电 仪 开 始 放 电后 ,放电电流 不 能 马 上 稳 定 在设定值 刚开始放电时 ,电流 稳定需要一段时间, 一般情况下3 分钟 内能稳定下来 . 若 3 分钟后仍不能 稳 定,检 查放 电 仪 的 摆放 位置 ,使 其 周围 1 米范围内保 持空旷 ;加强通风 4 放 电 仪 开 始 放 电后 ,设定时间 未 到 即 自 动 停 止了放电 3、 放 电 终 止 电 压 的 设 定值 不 对 4、 接 有 蓄 电 池 巡检仪时，某一 适 当 调 整放 电 参 数的设定值 四川省能投会东风电开发有限公司检修规程 节 电 池 电压 过 低 5 蓄 电 池 巡 检 仪 运 行 指 示 灯 不 亮 5、 工 作 电 源 回 路 接 线 不良 或 极性接反 6、 巡 检 模 块 内 部电路故障 1、重新接线 2、通知厂家维 修 6 蓄 电 池 巡 检 仪 通 讯 指 示 灯 不 亮 7、 通 讯 回 路 接 线 不 良 或发 送 接收端接反 8、 通 讯 接 口 部 分电路故障 3、重新接线 通知厂家维修
