ZHDR22020-4型充电装置在水电厂的应用.docx

技术交流SMALLHYDROPOWER2013Nol,TotalNo169

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ZHDR22020—4型充电装置在水电厂的应用

王小亚(浙江华电乌溪江水力发电厂浙江衢州324000)

【摘要】分析乌溪江水力发电厂直流操作系统改造的原因，详细介绍了ZHDR22020—4型充电装置的工作原理、工作过程和性能特点，并简要地阐述了现场的使用情况。图3幅。

【关键词】水电厂充电装置应用

0引言

直流操作电源系统是水电厂的重要设备，主要应用于电站中断路器的分、合闸及二次回路中的仪器、仪表、继电保护和应急故障的照明灯照明，为其提供不间断的直流电源。直流电源作为电站控制、保护等系统的工作电源，一旦失去就势必造成不可想象的严重后果。

浙江省衢州市乌溪江水力发电厂1～4号机组单机容量由初始的42.5MW增容至50MW,随着机组容量的增加，原先使用的直流操作系统已不能满足机组自动化水平和安全稳定运行的要求。结合机组增容改造后的实际情况，将其老厂房直流操作系统更换为了由ZHDR22020—4型充电装置和GFM—500E型蓄电池组成的直流操作系统。

1改造前的状况

乌溪江水力发电厂老厂房采用的是由HD220/10型充电装置和GM500—2型蓄电池组成的直流操作系统。由于此套装置已运行近10a,充电装置中有些电器的部分元器件出现老化现象，二次回路有些已经开始松动甚至脱落，有时会出现接触不良现象。由于可控硅整流装置对触发脉冲要求极高，稍有干扰造成偏差，装置就会失控，导致输出电流、电压快速上升，造成过压、快熔等保护动作，装置

收稿日期：2012-08-31

作者简介：王小亚(1982-),男，助理工程师，主要从事水电站运行管理工作。

Email:wangxya8888@163.com

运行极不稳定。其电源纹波系数大、高次谐波干扰多，会出现蓄电池脉动充放电现象，从而加速电池老化，严重时还会影响继电保护装置的正常工作。虽然采用的是免维护密封铅酸蓄电池，但当电池长期处于浮充状态，很容易造成电池极板的活性物质硫化，放电能力越来越差。当蓄电池进行核对性放电时，因硅整流装置为不可逆式，无法作为蓄电池的放电负载，蓄电池须在空母线的前提下另接电阻作负载进行放电，而母线的倒闸操作较复杂，容易出现错漏。

因此，从机组的安全、稳定运行等多角度考虑，于2011年底对老厂房直流系统进行了改造，采用了杭州中恒电气股份有限公司生产的高频开关直流电源。

2电源系统的特点及主要参数

2.1系统特点

1)采用双回路输入，自动切换。

2)输入电压范围宽，适应能力强。

3)采用多模块并联设计，容量配置灵活，N+1冗余备份，充电模块间自主均流。

4)充电模块可以带电热插拔，平均维护时间大幅度减少。

5)监控配置灵活，根据用户实际需要，可选择多种类型的主监控。可有效实现对充电模块、交直流配电等的监控，提供干节点告警、显示和声光告警。

6)实现系统全参数本地和远端监控，满足“四遥”及无人值守需要。

7)自动按蓄电池充放电曲线对蓄电池进行管

小水电2013年第1期(总第169期)技术交流

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理，有效延长蓄电池的使用寿命。

8)电池采样盒采用单片机控制管理技术，巡检速度快，可靠性高，彻底消除了继电器方式速度慢、寿命短的弱点。

2.2主要参数

充电装置交流输入电压：323～475V充电装置直流输出电压：198～286V

充电装置直流输出电流：10A充电装置稳压精度：≤±0.2%充电装置稳流精度：≤±0.3%充电模块浮充电压：243V

充电模块均充电压：254V充电模块限流电流：50A

3电源系统工作原理

智能高频开关电力操作电源系统一般由充电模块、交流配电、直流馈电、监控系统、决议检测和蓄电池组等部分组成。

3.1系统工作原理

中恒智能高频开关电力操作电源系统采用双回路交流电源接线方式，由交流切换控制电路选择其中一路输入，供给充电装置。同时，系统中的监控部分对系统进行管理和控制，信号通过配电监控分散采集处理后，再由监控模块统一管理，通过绝缘检测仪对母线绝缘情况进行检测(见图1)。

充电模块

充电模块

充电模块

充电模块

电池巡检直流监控

RS485

主监控→RS232/485/网络

合闸母线控制母线

降压单元

绝缘监控

模块监控

交流监控

交流配电

图1系统工作原理

3.2充