核電廠電氣系統(tǒng)-06-1直流系統(tǒng)及不停電電源、事故保安電源.ppt

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1、課程:電氣運行哈爾濱工程大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院一、直流系統(tǒng)二、不停電電源（UPS）三、事故保安電源第一節(jié)直流系統(tǒng)一、直流系統(tǒng)由蓄電池組及充電設(shè)備（或其他類型直流電源）、直流屏、直流饋電網(wǎng)絡(luò)等直流設(shè)備組成了發(fā)電廠的直流電源系統(tǒng)，簡稱直流系統(tǒng)。目前，發(fā)電廠、變電站中大都采用蓄電池組直流系統(tǒng)作為直流操作電源。其主要作用是為如下負荷提供直流電源：(l）控制室及就地操作的主配電裝置、廠用配電裝置的控制、信號回路，以及各級配電裝置的斷路器控制回路等。(2）直流控制的各級廠用電動機的控制、信號回路。(3）汽輪機

2、、給水泵的直流潤滑油泵及發(fā)電機直流氫冷密封油泵的電動機。(4）事故照明網(wǎng)絡(luò)。(5）繼電保護及自動裝置。(6）其他直流用電設(shè)備，如UPS、通信備用電源、電氣實驗室直流負荷等。發(fā)電廠的直流系統(tǒng)可分為220v直流系統(tǒng)和11Ov直流系統(tǒng)，一般發(fā)電廠又將單元控制室和網(wǎng)控直流系統(tǒng)分開。(1)單元控制室的22Ov直流系統(tǒng)，一般每臺機設(shè)置一組蓄電池組和兩臺充電設(shè)備（一工作一備用),采用單母線接線方式。兩臺機組220v直流母線經(jīng)隔離開關(guān)聯(lián)絡(luò)。(2)單元控制室的110V直流系統(tǒng)，一般每臺機設(shè)置兩組蓄電池組、兩臺或更

3、多充電設(shè)備，采用單母線接線或單母線分段接線方式。不論發(fā)電廠的直流系統(tǒng)采用什么方案，所有的直流系統(tǒng)中都具有監(jiān)視和測量直流電壓和電流的表計、直流系統(tǒng)對地絕緣監(jiān)察裝置和電壓監(jiān)察裝置、閃光裝置、出線開關(guān)以及相應(yīng)配套的熔斷器等設(shè)備。二、蓄電池原理發(fā)電廠的蓄電池組，是由許多個蓄電池相互串聯(lián)組成的，串聯(lián)的個數(shù)取決于直流系統(tǒng)的工作電壓。常用的蓄電池有酸性蓄電池和堿性蓄電池兩種。酸性蓄電池工作原理：三、充電設(shè)備蓄電池只能用直流電源來充電，發(fā)電廠廠用電是交流電。需要使用將交流電變?yōu)橹绷麟姷脑O(shè)備對蓄電池充電，即整流設(shè)

4、備，如硅整流器等。目前，廣泛采用硅整流器作為直流電源蓄電池的充電設(shè)備。四、蓄電池和充電設(shè)備的運行（一）運行方式蓄電池組的運行方式有兩種方式：一種是充放電方式，一種是浮充電方式。（1）充放電方式：蓄電池經(jīng)常接在直流母線上供負荷用電，充電機組則斷開。在充電時，起動充電機組，一方面向蓄電池充電補充能量的儲存（充電每兩天進行一次）；另一方面供經(jīng)常性負荷用電。（2）浮充電方式：用浮充電機組、硅整流器或晶閘管整流器作為浮充電源，浮充源與蓄電池并列運行于直流母線上。浮充電源一方面供經(jīng)常性的直流負荷用電，另一方

5、面以很小的電流向蓄電池充電，以補償蓄電池自放電的損耗。一般以采用浮充電的方式居多。（二）直流絕緣監(jiān)視裝置在直流裝置中，發(fā)生一極接地時并不會引起任何危害，但長期一極接地是不允許的，因為在同一級的另一點再發(fā)生接地后，就可能造成信號裝置、繼電保護相控制電路的誤動作。另外，在有一極接地時，假如再發(fā)生另一級接地，就將造成直流系統(tǒng)短路，引起直流熔斷器熔斷或造成保護和斷路器誤動作。因此，不允許直流系統(tǒng)長期帶一點接地運行，為此需要設(shè)直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)視裝置。第二節(jié)不停電電源（UPS）一、不停電電源的作用隨著發(fā)電廠自

6、動化水平的不斷提高，信息處理技術(shù)日益完善，對供電電源的可靠性和供電質(zhì)量（頻率、幅值等）的要求也越來越高，像計算機、通信系統(tǒng)、檢測及保護裝置等，一旦發(fā)生供電中斷，所造成的損失是巨大的。在大型發(fā)電廠，雖然設(shè)置了供電可靠性較高的配電盤，但供電的質(zhì)量和可靠性仍不能滿足計算機等設(shè)施的供電要求，所以專門設(shè)置了交流不停電電源（UPS）以保證不間斷連續(xù)供電且恒頻恒壓。（二）UPS系統(tǒng)的工作原理(一）組成及功能（1）整流器：整流器（充電器）為逆變器和蓄電池組提供所需的直流電源。整流器采用全控三相橋式整流電路將交流

7、變?yōu)橹绷鳌＃?）逆變器：逆變器的作用是將整流器整流后產(chǎn)生的直流電壓或由蓄電池組提供的直流電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的、具有規(guī)定頻率的交流電壓。（3）靜態(tài)開關(guān)：靜態(tài)開關(guān)的作用是將負載從逆變器供電轉(zhuǎn)換到交流總線供電或者從交流總線輸入轉(zhuǎn)換到逆變器，而不產(chǎn)生電源中斷。（4）控制單元：控制單元對整流器、逆變器、靜態(tài)開關(guān)進行控制。（二）運行方式(1）正常運行：由總線供電的整流器為逆變器和蓄電池組的充電提供電源，逆變器通過靜態(tài)開關(guān)給負載供電。(2）蓄電池運行：如果得到不正常的總線供電或者超過其允許范圍，可由蓄電池組供電給

8、逆變器，逆變器通過靜態(tài)開關(guān)給負載供電。(3）交流總線輸入的運行：當(dāng)正常的總線供電長時間不能恢復(fù)，而蓄電池組存蓄功率較小時，負載就由交流總線通過靜態(tài)開關(guān)供電。(4）當(dāng)維修選擇開關(guān)時：交流總線給負載供電，靜態(tài)開關(guān)與交流總線和負載隔離。(5）當(dāng)需要對UPS進行維修時：負載由交流總線通過維修開關(guān)供電，并且交流總線供電給靜態(tài)開關(guān)，以便測試控制單元的同步和測量功能。第三節(jié)事故保安電源一、柴油發(fā)電機組的特點(1）柴油發(fā)電機組的運行不受電力系統(tǒng)運行的影響，是獨立的可靠電源。它起動迅速，能滿足發(fā)電廠中允許短時間斷