浅谈润扬大桥机电系统工程之直流屏系统

摘要：润扬大桥的机电系统工程中包括供配电系统、照明系统、综合电力监控系统、结构安全监测系统、主缆除湿系统、钢箱梁、锚室、鞍室除湿系统、空调设备、悬索桥电梯、斜拉桥升降机、污水处理设备、雨水泵房、电缆防盗系统、直流屏系统和UPS系统。

关键词：润扬大桥 机电系统工程 直流屏

引言

在润扬大桥机电工程中，直流屏系统是机电系统工程组成的重要部分。润扬大桥5个供配电房（其中包括世业洲开闭所配电房、世业洲监控中心配电房、世业洲会议中心配电房、世业洲后勤区配电房、南岸桥区配电房）都设立的直流屏系统，在供配电系统起着重大的作用，是供配电部分不可或缺的一部分。

1 直流屏是什么

直流屏是直流电源操作系统的简称。通用名为智能免维护直流电源屏，简称直流屏，通用型号为GZDW。简单地说，直流屏就是提供稳定直流电源的设备。（在输入有380V电源时直接转化为220V，在输入（市电和备用电）都无输入时，直接转化为蓄电池供电——直流220V：实际上也可以说是一种工业专用应急电源）。发电厂和变电站中的电力操作电源现今采用的都是直流电源，它为控制负荷和动力负荷以及直流事故照明负荷等提供电源，是当代电力系统控制、保护的基础。直流屏由交配电单元、充电模块单元、降压硅链单元、直流馈电单元、配电监控单元、监控模块单元及绝缘监测单元组成。适用于开关分合闸及二次回路中的仪器、仪表、继电保护和故障照明等场合。

2 直流屏的组成

直流系统主要由两大部份组成。一部份是电池屏另一部份是直流充电屏（直流屏）。电池屏就是一个可以摆放多节电池的机柜（800×600×2260）。电池屏中的电池一般是由2V-12V的电池以9节到108节串联方式组成，对应电的电压输出也就是110V或220V。目前使用的电池主要是阀控式密封免维护铅酸电池。直流屏主要是由机柜、整流模块系统、监控系统、绝缘监测单元、电池巡检单元、开关量检测单元、降压单元及一系列的交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等配电单元。

3 直流屏的工作原理

系统交流输入正常时，两路交流常时，两路交流输入经过交流切换控制板选取择其中一路输入，并通过交流配电单元给各个充电模块供电。充电模块输入三相交流电转换为220V或110V的直流，经隔离二极管隔离后、一方面给电池充电，另一方面给合闸负载供电。此外，合闸母线还通过路压硅链装置与控制模块构成备份系统，提供控制母线电原。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，在显示屏上提供人机操作界面，还可以接入到远程监控系统。系统还可以配置绝缘检测仪或绝缘检测继电器，监测母线绝缘情况。交流输入停电或异常时，充电模块停止工作，由电池供电。监控模块监测电池电压、放电时间，当电池放电到一定程度时，监控模块告警。交流输入恢复正常以后，充电模块对电池进行充电。

4 直流屏系统的特点

高可靠性：采用开关电源的模块化设计，N+1热备份。充电模块可以带电热插拔，平均维护时间大幅度减少。动力母线和控制母线可以由充电模块单独直接供电，可以通过降压装置热备份。硬件低差自主均流技术，模块间输出电流最大不平衡度优于5%。可靠的防雷和电气绝缘措施，选配的绝缘监测装置能够实时监测系统绝缘情况，确保系统和人身安全。系统设计采用IEC（国际电工委员会），UL等国际标准，可靠性与安全性有充分保证。

高智能化：监控模块采用大屏幕液晶汉字显示，声光告警。可通过监控模块进行系统各个部分的参数设置。模块具有平滑调节输出电压和电流的功能，具备电池充电温度补偿功能。具有多个扩展通讯口，可以接入多种外部智能设备（如电池测试仪、绝缘监测装置等）。现代电力电子与计算机网络技术相结合，提供对电源系统的“遥测、遥控、遥信、遥调”的支持，实现无人值守。蓄电池自动管理及保护，实时自动检测蓄电池的端电压、充电放电电流，并对蓄电池的均浮充电进行智能能控制，设有电池过欠压和充电过流声光告警。系统采用监控装置内置绝缘监察、电池检测、接地选线、电池活化、硅链调压、中央信号等功能单元，大大方便用户使用； 系统采用独有的“一线通”接线技术，大大方便大容量直流系统的屏内接线，方便用户维护。充电模块采用自然冷却方式，平均无故障时间大幅提高，而且可用于环境相对恶劣的场所；充电模块可带电插拔，平均维修时间大幅减少；采用国际最新软开关技术，主要器件采用高质量的名牌产品；硬件低差自主均流技术，模块间输出电流最大不平衡度优于± 5%；可靠的防雷和高度的电气绝缘防护措施，绝缘监测装置实时监测系统绝缘情况，确保系统和人身安全；监控模块采用大屏幕液晶触摸屏显示，真人语音告警； 监控程序采用面向对象的设计思想，模块化编程，有利于程序维护与升级；可通过监控模块进行系统各部分的参数设置，具有详细的在线帮助功能；具备平滑调节输出电压和电流，蓄电池自动温度补偿等先进功能；现代电力电子技术与计算机技术相结合，实现对电源系统的“遥测、遥控、遥信、遥调”以及实现无人值守；蓄电池自动管理及保护，实时自动监测蓄电池的端电压，充、放电电流，并控制蓄电池的均充和浮充，设有电池过欠压和充电过流声光告警。 装置可通过公共电话线进行程序支持，实现远程维护诊断。

5 结束语

确保润扬大桥的正常安全生产，直流屏系统起着重要的作用。要保证直流屏系统的正常运转一定要对整个系统进行全面的维护与保养，这也是我们要做的重要工作。