直流屏现场培训朔黄.docx
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直流屏现场培训朔黄
编写说明:
一、直流屏系统主监控操作是触摸式操作,很容易上手,本培训材料没有作介绍;
二、直流屏各组件功能没有对其原理作介绍,感兴趣的可以详细阅读《环宇技术手册V3.0》;
三、本培训材料着重点从直流屏系统维护人员角度,介绍了直流屏使用属于涵义、简介系统一次、二次原理结构、常见问题排查和直流屏系统维护要领;
四、交流屏原理已经是大家很熟悉的,所以没有作重点介绍,只对工作原理简单申明一下,以及对交流智能表数据查询作简单说明。
五、本公司技术支持:
3邵部长;售后服务云.。
Ì直流屏系统报警
序号
直流屏报警名称
含义及影响
备注
查找菜单
1
监控单元通讯故障
监控单元与触摸屏通讯中断,监控单元数据不能上传,触摸屏也不能对监控单元进行闭环控制
监控单元包括直流监控单元、交流监控单元、开关量监控单元、绝缘监控单元、电池巡检单元
当前故障
2
模块通讯故障
模块控制单元与触摸屏通讯中断,主监控不能对充电模块进行智能管理。
此时,由模块部硬件参数管理模块供电、充电。
对于模块控制单元,分区所为一组,变电所为双组,分别报一组模块通讯故障、一组或二组模块通讯故障。
当前故障
3
模块故障
模块部故障,并且没有直流输出
模块红色指示灯亮在启动时会亮,属于开机缓冲;正常运行时亮时,属于保护动作:
输出过压、主功率管过温保护。
模块保护后,同样报故障。
现场有效位为2#模块、3#模块、4#模块
当前故障
4
一段合母过、欠压
超过设定值围告警
本系统不分段,只有“一段”
当前故障
5
一段控母过、欠压
超过设定值围告警
分区所、变电所控母都分段,有“一段”、“二段”区分
当前故障
6
母线差压报警
母线正对地电压与负对地电压差值绝对值超过设定围
系统设计中,报“母线绝缘不良”,一定会报“母线差压报警”;有母线差压报警,不一定会报母线绝缘不良(结合表四第7项))。
进入子菜单:
菜单-信息查询-绝缘监测-下页
7
母线绝缘不良
输出回路有接地现象
8
控母开关故障
控母输出开关跳闸
通过开关报警出点给开关量监控单元输入开入量
当前故障
9
单体过、欠压
单节电池电压超过设定值
如果出现两节电池同时欠压,很可能为两者公共采样线回路断线(结合表四第4项)
进入子菜单:
菜单-信息查询-电池巡检-下页
10
均充超时、参数错误
均充时间超过设定值,没有自动翻转回浮充状态,系统启动充电保护,防止电池过充电
接触保护:
菜单-系统设置-输入12345-点击保存即可
见表三
直流屏以PM4主监控(简称“触摸屏”或“主监控”)为监控系统中心,通过RS485通讯口收集各监控单元数据,并根据部报警设定参数进行报警提示,提示式有两种:
蜂鸣器报警和屏幕背光。
每次有故障发生时,蜂鸣器都会发声报警,用手点击PM4触摸屏任意位置,消除声音。
每次声音报警,只会持续几分钟就会自行停止。
所谓声光报警,“声”指的是蜂鸣器报警,“光”指的是触摸屏背光灯持续点亮。
直流屏报警容及含义如下
表一直流屏故障名称解释
Ì直流屏原理分析(以分区所直流屏原理为例,变电所类似)
一、一次线回路
1、合母、控母产生交流电源分别由X11、N11和X21、N21引入,分别经过空开QF1、QF2上端,再合并,经过抗谐振变压器,成为X51、N5交流母线,并与防雷装置并接。
交流母线经过QF3将交流引入CV1~CV3(系统编号分别为2#、3#、4#模块),输出直流,电压约120V,成为直流屏合闸母线,简称合母HM,再经过全自动硅链调压,成为直流屏控制母线,简称控母KM,最后经过空开QF8、QF9分为一段、二段控母母线。
充电模块又称高频充电机(安装在柜正面,带风扇的装置),是对蓄电池组进行充电核心部件。
它集浮充、均充于一体,通过主监控定期控制,实现常规定时均充功能。
同时,当主监控检测到电池充电大于设定限流值,几分钟,自动实现浮充到均充转换;当均充电流下降到设定转换电流后,自动翻转回浮充状态。
所有过程,都是在主监控主导下,自动对充电模块完成各种充电模式。
顺便说明我公司约定:
1)、监控系统对充电模块编号从左往右依次为1~5号,其中1、5号位预留位。
2)、监控系统对空开编号为从左往右从小到大依次为控母1、控母2……,这项编号适应以下提到的控母输出回路跳闸报警指示、绝缘监控对控母支路回路接地指示(查询式见上表)。
2、控母调压全自动硅链调压为5极调压,分为自动、手动调压式。
无论哪种式,都是通过控制直流继电器J1~J5,相应触点短接5极硅堆,达到调压目的(每节硅堆降压5V)。
正常采用自动式,由全自动硅链调压调压控制单元控制电压在110V±5%围;若全自动硅链调压调压控制单元停止工作,则由手动挡调节,顺时针为升压,每当升压5V。
3、电池充放电从合母母线引入电源,经过电池总空开QF4,对蓄电池组进行充电。
同时,该回路也是电池组对负载放电的回路。
其中,CT1为电池电流采样传感器(霍尔元件),产生信号送入直流监控单元,转化为电池电流数字信号。
RS1为分流器,当有电流流过时产生小电压,送入PA1数显表,显示电池充放电。
1PV是电池电压表,通过熔断器FU5、FU6采入,线号分别是208、207;同时,207号线送入直流监控单元,采集电池电压信号。
4、逆变器装置本系统逆变器属于不间断输出交流装置,所谓UPS,它有两路电源输入:
一面是从交流X51、N5交流母线,经空开QF7引入交流电,同时由空开QF71引入直流电源(110V电压等级)。
当有交流电时,市电灯亮,由交流旁路交流输出;当交流停电后,立即由直流逆变成稳定交流220V,不间断供电。
二、二次回路
以PM4触摸屏(安装在充电柜正面)为中心,与各监控单元通过RS485通讯式传递数据,形成直流屏监控系统。
监控单元包括直流监控单元、交流监控单元、开关量监控单元、绝缘监控单元(安装在充电柜或馈出柜)、电池巡检单元(安装在电池柜;变电所安装在馈出柜)、模块控制单元(安装在充电模块背面的托架上)。
各监控单元都有一绿色指示灯,正常时绿灯是闪烁的,当监控单元死机或停止工作时,绿灯不闪烁:
或常亮或熄灭。
此时,主监控会有监控端元通讯故障报警提示。
同时,各监控单元都有独立电源插件,或在左下,或在右下,不过绝缘监控单元没有独立电源插件,它在左上的长插件(见说明书),它同时是该单元电压采样输入端子、系统接地输出端子。
各组件功能如下表:
表二监控系统各监控单元功能描述
序号
组件名称
型号
功能
备注
1
主监控
PM4
接收各监控单元数据,实现报警、控制、同时上传数据给后台,实现“四遥”功能
触摸式操作屏
2
直流监控单元
PM4D1
采集合母、控母、电池电压信号,采集控母、电池电流信号
采集直流电压、电流信号
3
交流监控单元
PM2A
采集单相交流电电压信号
采集交流信号
4
开关量监控单元
PM4D1
通过采集控母输出开关报警触点,监视空开跳闸信号
采集开关量信号
5
绝缘监控单元
PM4J1
通过采集各控母输出回路漏电传感器电流,判别输出支路接地
采集传感器模拟信号
6
电池巡检单元
PM2B
在线采集9节单节电池电压
模拟信号输入
7
模块控制单元
PUK
根据主监控控制信号,控制充电模块实现充电功能,包括浮充、均充,限流、限压
中转模块控制信号
Ì常见故障现象及排除
说明:
1)、在更好表中提到的各监控单元时,注意保证更换后其地址码与原先一致;2)、更换充电模块,切切注意型号一致!
;3)、更换主监控,需要检查参数设定正确。
表三直流屏常见故障排查
序号
故障现象
原因分析
排除法
备注
1
屏幕常亮
均充管理自启动;放电程序启动;系统有故障
触摸屏背光在没有操作的情况下,、系统正常且系统执行浮充命令时时,大约5分钟后变暗
2
屏幕常亮并发出音响报警
直流系统故障预告提示
点击“系统故障”,显示当前故障容;或通过“历史故障”菜单查询
显示报警具体容,根据容分析是不是属于正常报警还是异常报警
3
监控单元通讯故障
通讯线中断
检查485接线重新插一下通讯线插件
监控单元电源线松动或接触不好
检查子监控电源插件,重新插拔插件,进行单元复位
监控单元运行灯常亮或不亮
检查子监控电源插件,重新插拔插件,进行单元复位;检查电源插件上电压是否正常
4
母线差压报警、有母线绝缘故障
直流输出母线绝缘降低
检查输出直流母线设备(可关断所有输出开关再分别投入来判断接地回路;或通过“菜单\信息查询\绝缘检测\下页”查询接地支路信息
见备注1
5
母线差压报警
直流屏部绝缘故障
检查屏是否潮湿;畜电池是否漏液;
6
充电模块故障
模块热保护;过压保护
温度降下后自动恢复;断电一次
模块可以带电热插拔
模块工作灯不亮,风扇不转
更换
7
交流过压、欠压
交流监控单元损坏
更换
见备注2
输入交流电压过高或过低
检查输入交流电源是否正常,交流采样保险是否损坏;调整所用变电压
8
单节电池故障
电池采样保险电阻损坏或采样线断线
更换保险电阻;重接采样线
见备注3
蓄电池故障
更换蓄电池
9
控母过压或欠压
检查报警参数
按规定设置报警参数
检查硅链转换开关位置
转换开关放在自动档位置
10
均充超时、系统参数错误
均充电后没有自动转入浮充,超时保护
进入系统设置菜单后,点击保存,主监控即可退出保护,进入正常浮充状态
均充超时保护启动
11
电流显示不正确
霍尔传感器调准不正确
重新对传感器调零
传感器调零位置一般在其平面上左边,顺时针调整,输出为正(见备注4)
传感器设置变比不对
重新从主监控中设置变比
12
监控模块报所有模块通信故障
模块通信线未与监控系统正确连接
检查模块控制单元通信线有无断线;地址设定是否正确
见备注5
13
触摸屏触摸不灵敏
触摸屏触摸位置偏移
拔掉其电源插件,在触摸其面板的同时再插上电源,屏幕会出现请点击左上亮点,准确点击后,会出现请点击右下亮点提示,再点击,触摸屏会发出一声长音,自动进入系统界面
初次操作不熟练,注意点击必须单击;触摸屏停止工作,不影响直流屏正常输出
14
主监控全部通讯故障
某个监控单元通讯485口损坏,引起全部通讯中断
仔细检查一遍全部监控单元(包括模块监控单元),如果发现该单元绿色运行灯不闪烁,拔掉该单元485通讯插头
16
主监控报警开关跳闸指示回路不正确
控母输出报警线到开关量监控单元接线错位或交叉
重新校验相关连线
备注:
备注1
直流屏系统接地排查很复杂,一般先判断为直流屏系统部还是系统外部,具体可根据主监控报警菜单进行初步判别:
如果当前故障菜单显示“母线差压报警、有母线绝缘故障”,一定为系统外部接地。
进入菜单/信息查询/绝缘监测/下页,可以查出具体接地支路。
如果输出回路环形供电或外部系统有“共正(负)”接法,则会误报支路故障。
因为此时回路电流回流可能会有其他回路。
特殊情况下,检测直流漏电的传感器损坏,会误判。
漏电传感器在没有漏电流时,输出电压接近为0,以此判别漏电传感器自身是否损坏。
如果当前故障菜单显示“母线差压报警”,很可能为系统部接地,常见为蓄电池漏液、充电模块部接在散热器上元件绝缘层绝缘性能下降,或监控单元元件碰外壳,等等。
具体要一一排查。
:
备注2
如果主监控显示单体电压为19.9V,那么可能是采样线正负极接反,或电池阻增大很多。
如果同时出现相邻两节电池单体。
进入菜单/信息查询/电池巡检/下页,可以查阅每节电池电压(本系统显示每组蓄电池共9节串联,显示第10节,属于系统预留位)。
备注3
交流监控单元
备注4
控母电流显示错误,不影响直流系统运行。
电池充电电流显示误差过大,超过系统设定充电限流值,会造成充电模块输出电压下降误动作。
应急情况下,需要拔下电池电流传感器CT1插件,保证系统正常电压供给。
另外,电池电流传感器因为电子元件随环境温度出现温漂,输出电压会出现负值“零飘”,这是主监控会出现“浮充”、“放电”交替显示,,持续一段时间后,主监控电池容量百分比会显示下降,此时不影响系统工作。
如果调整,仅需调整CT1左侧调零电位器,逆时针微调30度左右即可校正。
如果因为CT1零飘,如判断电池组是否放电?
电池真正放电时,首先放电电流接近控母输出电流,其次,电池组电压一般会低于115V,并持续下降。
电池组电压维持120V左右不变,电池一定处于充电状态!
备注5
充电模块有两种受控模式:
控和外控。
通常情况下,受模块监控单元(我们称“托架控制板”)控制,当出现模块通讯故障后,就自动转为控,即模块硬件参数实现基本限流、恒压控制。
为便更换充电模块,其面板设有塑料拉环,松开面板上下固定螺丝,即可拉出充电模块。
充电模块得到交流电后,其面板红灯会持续亮几秒,这是缓冲启动过程。
如果新插入充电模块没有出现以上过程,应立即抽出模块,检查部控制线路板有无脱落。
充电模块支持带电热插拔,但是插入时不建议带电插入,防止插件不能对齐,损坏部件。
Ì值班直流屏维护要点
1、直流屏最重要参数是电池电压、控母电压,对于值班人员,要牢记正常围:
电池总电压在浮充状态下为120V左右,控母电源在110V左右。
2、对于直流屏n+1模式配置充电模块,只要有单台模块,就能保证设备运行。
3、当直流屏主监控报警时,需要进入当前故障菜单或相应子菜单,查询具体容,,对应相关容,进一步确定系统属于正常报警,还是属于误报警。
4、关于电池
●电池容量电池容量单位是AH(安培*小时),分区所用的电池是80AH串联,总容量为80AH,按照正常十小时放电制,电池组可持续放电8小时,依次,根据现场电池放电电流(充电模块停运时),就能估算出电池实际维持放电时间。
●电池阻电池阻阻值单位属于毫欧级,当电池短路时,将产生很大放电电流,对电池极板会造成很大损害,甚至烧断极板回路!
通常,在电池阻增大时,会在放电或充电表现出来:
充电式表现为电压上升比正常的快,放电时表现为电压下降比正常的快。
●本系统所用电池为铅酸免维护电池,其过放电能力比较差,禁对电池组进行过放电,以免造成电池容量下降或消失;电池放电后,要及时补充电。
如果静置时间超过一,将会损害电池,造成蓄电池容量永久性下降。
同时,电池过冲能力差,过电压造成电池温度上升,电池胶体电解液干涸变性,表现为电池容量重下降。
●定期放电维护建议每年做一次放电试验,放电电流基本在电池容量的1/10即0.1C。
如运行条件不允,可做一次核对性放电,放电到单体电压在11..5V左右。
5、建议在所交流屏做倒闸试验时,临时退出直流屏充电模块,以免连续瞬间冲击会损坏充电模块。
6、再谈电池浮充、均充(见直流屏原理分析第一条)
●对于铅酸电池,当电池充满后,浮充状态下充电电流约为0(不同于镉镍电池!
)。
电池馈电后,浮充电流增大,当超过电池设定限流值几分钟后,系统自动启动均充,对电池进行均充限压控制;当均充电流小于设定反转电流时,系统自动转回浮充状态。
当然,可以通过主监控的菜单/系统操作/点击浮充(或均充)/设置/保存,人工转换均、浮充。
●系统默认3个月进行一次均衡充电:
由浮充转均充再转浮充。
7、进入主监控“设置参数”、“系统操作”需要输入密码,出厂默认密码为12345。
“系统配置”参数出厂已经设定,不能随意改动。
Ì直流屏系统典型原理框图:
说明:
1、本图是直流屏典型电路框图,实际中,仅仅控母分段,原理上没有根本出入。
从图中可以看出直流屏一次线框图,二次中监控系统结构。
具体原理分析请参见出厂直流屏原理图。
2、直流屏110V系统和220系统的原理没有根本区别,都适应以上原理:
合母的电压等级是由电池组充电电压决定的;控母电压是110V输出设备电压等级决定的。
顺便提一句,目前很多输出设备如保护设备单元,自身带有开关电源,它们的工作电压围较宽,甚至在直流输入电压85V都能正常工作。
Ì交流屏原理简要分析(以分区所为例)
1、运行模式
交流屏分一路交流电源输入、二路交流电源输入,通过SA1转换开关实现主投、备投。
当选择“一路自动”时,以一路为主投,工作原理是:
只要一路有电,一路就投运;一路停电,二路投运;一路来电,强制退出二路,再次强制投入一路。
当选择“二路自动”时,同理。
当选择“停”时,两路同时退出。
正常运行中,一段进线空开、二段接线空开都要处于合位,才能保证交流系统正常互切。
同时母联开关也必须处于合位,因为本系统原理不能实现分段运行。
2、二次回路主要元件作用
在一路、二路进行切换时,通过时间继电器1KT、2KT实现延时投入,避免“互串”现象发生。
回路中1KA、2KA是为了实现两路主、备投设定的,通过中间继电器常闭触点实现强制分断备用回路目的(详见原理图)。
3、关于交流智能表的操作 连续按右键,注意面板指示灯(K、M为单位的数量级)
按一次 显示三相相电压V,再按确认键,显示3相线电压
按两次 显示三相电流A(从上到下依次是ABC)
按三次 从上到下依次显示W有功功率、无功功率、功率因数
按四次 显示Ep有功电度,其中第二行、第三行为数字显示,共8位,两位小数。
按五次 显示无功电度Eq,其中第二行、第三行为数字显示,共8位两位小数。
按六次 显示频率Hz
再按,循环。
按菜单Menu,选择cood,选择0001密码,确认后进入参数设置,设置电压、电流变比、通讯地址。
调试已经设好,不必改动。
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