第一篇：變電站直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的合理選擇

變電站直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的合理選擇

2009-05-06 14:44:08 來源: 網(wǎng)上搜集 作者:佚名

摘 要：對(duì)變電站直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)主要問題進(jìn)行了討論，闡述了影響直流系統(tǒng)額定電壓和蓄電池容量選擇的主要因素，分析了直流系統(tǒng)額定電壓、蓄電池容量的選取方法以及主接線、直流饋線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方法，介紹了新型的充電裝置、絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置的性能。關(guān)鍵詞：變電站；直流系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；智能型高頻開關(guān)充電裝置；絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置

直流系統(tǒng)為變電站的繼電保護(hù)、控制系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、自動(dòng)裝置、UPS和事故照明等提供電源。近年來直流系統(tǒng)的技術(shù)和設(shè)備發(fā)展迅速，閥控鉛酸蓄電池、智能型高頻開關(guān)充電裝置、微機(jī)型絕緣監(jiān)測(cè)裝置等，具有安全可靠、技術(shù)先進(jìn)和性能優(yōu)越等特點(diǎn)，促進(jìn)了直流系統(tǒng)的發(fā)展。

本文就變電站設(shè)計(jì)中對(duì)直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)有直接影響的因素和變電站直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的選擇進(jìn)行探討。 1直流系統(tǒng)接線

根據(jù)《火力發(fā)電廠和變電所直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》，發(fā)電廠和變電站的直流系統(tǒng)應(yīng)采用單母線或單母線分段接線。單母線接線簡單、清晰，但可靠性與靈活性差，一般用在110kV以下的變電站；單母線分段接線可靠性較高，任一段母線出現(xiàn)故障或需要檢修都不影響供電，建議110 kV，220 kV和500 kV變電站采用單母線分段接線。 2直流系統(tǒng)額定電壓

在確定變電站直流系統(tǒng)額定電壓時(shí)，應(yīng)根據(jù)變電站的具體情況，找出影響直流系統(tǒng)額定電壓選擇的主要因素。以往設(shè)計(jì)的220 kV及以下電壓等級(jí)的變電站，大多數(shù)為帶電磁操作機(jī)構(gòu)的斷路器，需要直流動(dòng)力合閘電源，在這種情況下，滿足直流動(dòng)力回路電壓的要求，降低直流動(dòng)力電纜的投資，成為影響直流系統(tǒng)額定電壓選擇的主要因素，因此，以往設(shè)計(jì)的變電站中多數(shù)采用了220 V的直流系統(tǒng)。20世紀(jì)80年代以來，在220～500 kV變電站中，110 kV及以上電壓等級(jí)的斷路器多采用氣動(dòng)或液壓操作機(jī)構(gòu)，10 kV斷路器采用彈簧操作機(jī)構(gòu)，這樣就不需要直流系統(tǒng)提供動(dòng)力合閘電源了，因此，滿足直流動(dòng)力回路電壓的要求和降低直流動(dòng)力電纜投資，就不再是確定直流系統(tǒng)額定電壓的主要因素。由于500 kV變電站被控對(duì)象遠(yuǎn)，控制回路電纜長，所以滿足控制回路電壓的要求，降低控制電纜的投資就成為確定500 kV變電站直流系統(tǒng)額定電壓的主要因素。一般來說，當(dāng)直流電壓為220 V時(shí)，若控制電纜長度在500 m以內(nèi)，電纜截面面積不大于4 mm2，就不會(huì)給電纜的接線帶來困難。當(dāng)直流電壓為110 V時(shí)，若電纜長度超過250 m，就要選用截面面積為6 mm2或10 mm2的電纜，一般端子排只能連接截面面積不超過6 mm2的電纜芯，要連接截面面積大的電纜芯必須采取特殊的連接方式，這給施工和維護(hù)都帶來困難；另外，500 kV變電站的控制對(duì)象多，距離遠(yuǎn)，電纜用量大，直流電壓采用110 V，加大了控制電纜的截面面積，必然大幅度增加有色金屬的消耗，增加了在控制電纜方面的投資?；谏鲜黾夹g(shù)和經(jīng)濟(jì)上的考慮，在220～500 kV變電站采用集中控制的情況下，直流系統(tǒng)的額定電壓宜選220 V。

若220 kV變電站的規(guī)模較小，控制電纜的單根長度較短和控制電纜總量較少，或?yàn)槿珣魞?nèi)的220 kV變電站的情況下，直流系統(tǒng)的額定電壓采用110 V是合理的。

若500 kV變電站采用在配電裝置上設(shè)分控室，二次設(shè)備分散布置，在主控室和分控室中都設(shè)有獨(dú)立的直流系統(tǒng)，則控制電纜的長度可大大縮短，滿足控制回路電纜電壓的要求不存在任何問題。此時(shí)，由于變電站的蓄電池組數(shù)多，所以降低每組蓄電池及其輔助設(shè)施的造價(jià)就顯得尤為突出。在這種情況下變電站的直流系統(tǒng)的額定電壓宜選110 V。3直流饋線網(wǎng)絡(luò)

為簡化設(shè)備，220 kV變電站直流系統(tǒng)一般采用環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)，即直流動(dòng)力負(fù)荷和控制負(fù)荷都采用環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)。在變電站內(nèi)設(shè)動(dòng)力和控制小母線，在各直流負(fù)荷之間形成環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)環(huán)的電源回路接到兩段母線上。若220 kV變電站為全戶內(nèi)式，220 kV及110 kV配電裝置均采用氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(GIS)，二次設(shè)備置于GIS室內(nèi)，則直流饋線應(yīng)分別引至各配電裝置處各自形成環(huán)網(wǎng)。由于GIS二次回路所需直流電源較多，故在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮足夠的直流饋線數(shù)量。

500 kV變電站對(duì)直流供電網(wǎng)的可靠性要求更高，結(jié)合對(duì)控制電源雙重化的要求，一般采用輻射狀供電。為了簡化供電網(wǎng)絡(luò)，減少饋線電纜數(shù)量，可在靠近配電裝置處設(shè)直流分屏，每一分屏由2組蓄電池各用1條饋線供電。 4蓄電池容量

在以往的變電站中，10 kV斷路器多采用電磁操作機(jī)構(gòu)，其額定合閘電流較大，為90～245 A，所以事故放電末期承受沖擊負(fù)荷時(shí)，確保直流母線電壓在允許值范圍內(nèi)，是選擇蓄電池容量的決定性因素。近年來，越來越多的10 kV斷路器采用彈簧操作機(jī)構(gòu)，其合閘電流很小，則蓄電池的容量由全站的經(jīng)常負(fù)荷和事故負(fù)荷決定，這樣可大大減少蓄電池容量。

以1個(gè)具有2臺(tái)150～180 MVA主變壓器、8回220 kV線路、10回110 kV線路、10回10 kV線路和2組電容器的220 kV變電站為例，當(dāng)變電站10 kV斷路器采用彈簧操作機(jī)構(gòu)時(shí)，其額定合閘電流為3.2 A，分閘電流為0.5 A，允許的最低工作電壓為87.5%額定電壓，選擇220 V額定電壓、104只蓄電池和400 Ah容量的直流系統(tǒng)即可滿足要求。 5充電裝置

充電裝置是保證蓄電池可靠運(yùn)行的主要設(shè)備，特別是閥控式蓄電池對(duì)充電裝置性能的要求更高。以往的變電站的充電裝置多采用晶閘管整流裝置，近年來越來越多的變電站采用智能型高頻開關(guān)充電裝置，且運(yùn)行情況良好。智能型高頻開關(guān)充電裝置具有技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)越和體積小等優(yōu)點(diǎn)。表1列出了2種類型的充電裝置的技術(shù)指標(biāo)。 6絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置

常用的直流絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置是根據(jù)電橋原理由繼電器組成的，近年來有些廠家生產(chǎn)了微機(jī)型的直流絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置，如南京自動(dòng)化研究院的ZYJ型絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置，武漢琴臺(tái)電力技術(shù)研究院的WZJ型絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置，溫州星炬電控有限公司的ZJD-4型絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置等。這些產(chǎn)品的靈敏度高，正、負(fù)母線絕緣同時(shí)降低時(shí)也能進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并帶有分支回路在線監(jiān)測(cè)裝置，能指出絕緣下降或出現(xiàn)接地故障的回路，大大縮短了查找直流系統(tǒng)接地故障的時(shí)間。

采用單母線分段接線方式有2組蓄電池時(shí)，母線是分開運(yùn)行的，以往多設(shè)1套直流絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置，經(jīng)切換開關(guān)切換至2段母線，接線復(fù)雜，其中有一段母線不能監(jiān)測(cè)，所以每組母線設(shè)1套直流絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置為好；只有1組蓄電池但采用單母線分段接線方式時(shí)，單分段開關(guān)通常是接通的，此時(shí)可設(shè)1套可切換的直流絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置。 7結(jié)束語

直流系統(tǒng)是變電站的一個(gè)重要組成部分，對(duì)變電站的正常運(yùn)行起著重要的作用，它的設(shè)計(jì)方案的合理性及其運(yùn)行的可靠性直接影響著變電站的可靠性。所以在變電站直流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，我們要根據(jù)變電站的實(shí)際情況對(duì)直流系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算、分析，選擇最合理的方案。 參考文獻(xiàn)

［1］能源部西北電力設(shè)計(jì)院.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)(2)：電氣二次部分［M］.北京：中國電力出版社，1991.

［2］ 宋繼成.220～500 kV變電所二次接線設(shè)計(jì)［M］.北京：中國電力出版社，1996.

第二篇：《220kv變電站直流系統(tǒng)》

220kv變電站直流系統(tǒng)

目錄

1.什么是變電站的直流系統(tǒng)

2.變電站直流系統(tǒng)的配置與維護(hù)

3.直流系統(tǒng)接地故障探討

4.怎樣提高變電站直流系統(tǒng)供電可靠性

5.如何有效利用其資源

1.什么是變電站的直流系統(tǒng)

變電所是電力系統(tǒng)中對(duì)電能的電壓和電流進(jìn)行變換、集中和分配的場所。變電站內(nèi)的繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、信號(hào)裝置、事故照明和電氣設(shè)備的遠(yuǎn)距離操作,一般都采取直流電源,所以直流電源的輸出質(zhì)量及可靠性直接關(guān)系到變電站的安全運(yùn)行和平穩(wěn)供電。變電站的直流系統(tǒng)被人們稱為變電站的“心臟”,可見它在變電站中是多么的重要。直流系統(tǒng)在變電站中為控制、信號(hào)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置及事故照明等提供可靠的直流電源。它還為操作提供可靠的操作電源。直流系統(tǒng)的可靠與否，對(duì)變電站的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，是變電站安全運(yùn)行的保證。

（1）220kv變電站直流母線基本要求： 蓄電池組、充電機(jī)和直流母線

1．設(shè)立兩組蓄電池，每組蓄電池容量均按單組電池可為整個(gè)變電站直流系統(tǒng)供電考慮。

2.設(shè)兩個(gè)工作整流裝置和一個(gè)備用整流裝置，供充電及浮充之用，備用整流裝置可在任一臺(tái)工作整流裝置故障退出工作時(shí)，切換替代其工作。

3．直流屏上設(shè)兩段直流母線，兩段直流母線之間有分段開關(guān)。正常情況下，兩段直流母線分列運(yùn)行，兩組蓄電池和兩個(gè)整流裝置分別接于一段直流母線上。

4．具有電磁合閘機(jī)構(gòu)斷路器的變電站，直流屏上還應(yīng)設(shè)置兩段合閘

母線。

5． 220kV系統(tǒng)設(shè)兩面直流分電屏。分電屏Ⅰ內(nèi)設(shè)1組控制小母線（KMⅠ）、1組保護(hù)小母線（BMⅠ）；分電屏Ⅱ內(nèi)設(shè)1組控制小母線（KMⅡ）、1組保護(hù)小母線（BMⅡ）。

6． 110kV系統(tǒng)設(shè)1面直流分電屏，屏內(nèi)設(shè)1組控制小母線（KM）、1組保護(hù)小母線（BM）。

7． 10kV/35kV系統(tǒng)的繼電保護(hù)屏集中安裝在控制室或保護(hù)小間的情況下，在控制室或保護(hù)小間設(shè)1面直流分電屏。8． 信號(hào)系統(tǒng)用電源從直流饋線屏獨(dú)立引出。

9． 中央信號(hào)系統(tǒng)的事故信號(hào)系統(tǒng)、預(yù)告信號(hào)系統(tǒng)直流電源分開設(shè)置 10． 每組信號(hào)系統(tǒng)直流電源經(jīng)獨(dú)立的兩組饋線、可由兩組直流系統(tǒng)的兩段直流母線任意一段供電。

11． 斷路器控制回路斷線信號(hào)、事故信號(hào)系統(tǒng)失電信號(hào)接入預(yù)告信號(hào)系統(tǒng)；預(yù)告信號(hào)系統(tǒng)失電信號(hào)接入控制系統(tǒng)的有關(guān)監(jiān)視回路。12． 事故音響小母線的各分路啟動(dòng)電源應(yīng)取自事故信號(hào)系統(tǒng)電源；預(yù)告信號(hào)小母線的各分路啟動(dòng)電源應(yīng)取自預(yù)告信號(hào)系統(tǒng)電源。13． 公用測(cè)控、網(wǎng)絡(luò)柜、遠(yuǎn)動(dòng)柜、保護(hù)故障信息管理柜、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和UPS的直流電源從直流饋線屏直接饋出。（2）、直流系統(tǒng)運(yùn)行一般規(guī)定：

(1)、220Kv變電站一般采用單母線分段接線方式，110Kv變電站一般采用單母線接線方式。直流成環(huán)回路兩個(gè)供電開關(guān)只允許合一個(gè)，因?yàn)槟嘎?lián)開關(guān)在斷開時(shí)，若兩個(gè)開關(guān)全在合位就充當(dāng)母聯(lián)開關(guān)，其開關(guān)

容量小，線型面積小，又不符合分段運(yùn)行的規(guī)定。直流成環(huán)回路分段開關(guān)的物理位置要清楚，需要成環(huán)時(shí)應(yīng)先合上母聯(lián)開關(guān)再斷開直流屏上的另一個(gè)饋線開關(guān)。

(2)、每段直流饋線母線不能沒有蓄電池供電。(3)、充電機(jī)不能并列運(yùn)行。

(4)、正常情況下，母聯(lián)開關(guān)應(yīng)在斷開位置。(5)、絕緣檢查裝置、電壓檢查裝置始終在運(yùn)行狀態(tài)。(6)、投入充電機(jī)時(shí)先從交流再到直流。停電時(shí)順序相反。

（7）、母線并列時(shí)首先斷開一臺(tái)充電機(jī)，投入母聯(lián)開關(guān)，在斷開檢修蓄電池。

（8）、母線由并列轉(zhuǎn)入分段時(shí)首先合上檢修蓄電池，斷開母聯(lián)開關(guān)，再投入充電機(jī)。

2.變電站直流系統(tǒng)的配置與維護(hù)

A：配置

220kV變電站直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)是DL／ T5044—95《火力發(fā)電廠、變電所直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》，本規(guī)定適用于采用固定型防酸式鉛蓄電池。

一、要求220kV變電站具備高可靠性直流電源的原因：

1．1 部分變電站建設(shè)規(guī)模為主變?nèi)萘?X 150MVA或3X180MVA，且為樞紐站。

1．2 220kV變電站主保護(hù)亦實(shí)現(xiàn)雙重化，采用兩套不同原理、不

同廠家裝置；斷路器跳閘回路雙重化；且均要求取自不同直流電源。

1．3 線路的兩套縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、主變壓器的主保護(hù)和后備保護(hù)均分別由獨(dú)立的直流熔斷器供電。

1．4 所有獨(dú)立的保護(hù)裝置都必須設(shè)有直流電源故障的自動(dòng)告警回路。

1．5 變電站綜合自動(dòng)化水平提高，監(jiān)控系統(tǒng)高可靠運(yùn)行要求。

二、目前單組蓄電池運(yùn)行、維護(hù)存在的主要問題：

2．1 事實(shí)證明：要掌握蓄電池運(yùn)行狀態(tài)，做到心中有底、運(yùn)行可靠，必須進(jìn)行全容量核對(duì)試驗(yàn)；然而直流系統(tǒng)配置一組蓄電池，給運(yùn)行維護(hù)造成了極大困難。

2．2 現(xiàn)有220kV變電站蓄電池只對(duì)蓄電池組進(jìn)行部分容量試驗(yàn)，檢測(cè)出損壞嚴(yán)重的蓄電池；因進(jìn)行全容量試驗(yàn)工作繁瑣因難，部分單位回避容量試驗(yàn)，而不能完全掌握蓄電池的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。

2．3 就對(duì)各發(fā)供電單位已運(yùn)行的各型式蓄電池統(tǒng)計(jì)表明，使用壽命一般為7年到10年；且這期間尚需對(duì)個(gè)別落后電池維護(hù)處理才能夠保證整組蓄電池使用年限。對(duì)于僅一組蓄電池而言，整個(gè)更換期間同樣要承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)運(yùn)行。

2．4 蓄電池組由106只-108只(無端電池)或118只一12O只(有端電池)單體電池串聯(lián)組成，若其中一只電池容量下降后，則表現(xiàn)為內(nèi)阻增大、嚴(yán)重者相當(dāng)于開路．也就是說：一只電池?fù)p壞，禍及整組電池不能發(fā)揮作用。目前檢測(cè)的最佳方法是將浮充機(jī)停運(yùn)，直流負(fù)荷由蓄電池組供電；對(duì)于僅有一組蓄電他的直流系統(tǒng)，若存在有開路情

況．則造成全站失去直流。

2．5 整流設(shè)備的好壞也影響蓄電池的壽命。新近入網(wǎng)交流整流設(shè)備，雖然具有充電、均衡充電、浮充電自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能，但功能還不完善。如浮充電缺少溫度補(bǔ)償，溫度低時(shí)充電容量不足、溫度高時(shí)容易過充電，造成電池漏液鼓肚現(xiàn)象，缺乏單體電池端電壓測(cè)量，當(dāng)有2—3只電池充容量不足不能發(fā)現(xiàn)時(shí)就影響整組電池壽命。

2．6 近2—3年間投運(yùn)的變電站蓄電池大多采用全密封閥控式鉛酸電池，因不能象原固定防酸式鉛酸蓄電池正常遠(yuǎn)行中能夠通過測(cè)單體電池電壓、量其比重、觀其外觀而綜合分析判斷電池運(yùn)行狀態(tài)。其日常僅能靠測(cè)量單體電池進(jìn)行監(jiān)視，運(yùn)行狀態(tài)好壞難以充分把握。2．7 對(duì)蓄電池容量的在線監(jiān)測(cè)現(xiàn)在仍是一大難題。對(duì)閥控式全密封蓄電池能否依據(jù)某—指標(biāo)數(shù)據(jù)判斷或多項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)綜合判斷運(yùn)行狀態(tài)尚處于探索時(shí)期。

220kV變電站直流系統(tǒng)配置兩組電池的必要性及優(yōu)點(diǎn)

3．1 正在編寫制訂的《閥控式鉛酸蓄電池運(yùn)行、維護(hù)導(dǎo)則》國家標(biāo)準(zhǔn)，明確要求蓄電池必須進(jìn)行容量試驗(yàn)。

3．2 220kv變電站內(nèi)通信用直流系統(tǒng)按有關(guān)規(guī)定均配置二組48V蓄電池。而220kV變電站控制、保護(hù)、信號(hào)、安全自動(dòng)裝置等負(fù)荷同樣需要高可靠的直流系統(tǒng)。

3.3 由于單組蓄電池不能很好的滿足22kV變電站運(yùn)行可靠性要求，且運(yùn)行維護(hù)困難,故此 220kV變電站直流系統(tǒng)配置兩組蓄電池是必要的。

3.4 220kV變電站直流系統(tǒng)配置兩組蓄電池，完全滿足運(yùn)行要求，并符合部局有關(guān)繼電保護(hù)反措對(duì)直流供電的要求，采用該系統(tǒng)對(duì)增加控制保護(hù)設(shè)備運(yùn)行的可靠性有較重要的意義。

3．5 220kV變電站配置兩組全容量蓄電池組或兩組半容量蓄電池組后，從簡化母線結(jié)構(gòu)、減少設(shè)備造價(jià)、節(jié)約能源、避免降壓裝置故障開路造成母線失壓，擴(kuò)大為電網(wǎng)穩(wěn)定事故和更大設(shè)備事故出發(fā)，可考慮直流動(dòng)力，控制母線合一，去掉端電池及調(diào)壓裝置，使直流系統(tǒng)進(jìn)一步簡化、可靠。

220kV變電站直流系統(tǒng)配置兩組蓄電池方案

4．1 為了保證兩組蓄電池能夠獨(dú)立工作，相互間不影響，保持自身特性，采取不完全并聯(lián)運(yùn)行方式，即兩組蓄電池充、放電獨(dú)立，相互間不互充放。

4．2 根據(jù)變電站的建設(shè)規(guī)模、負(fù)荷地位和負(fù)荷水平，可選擇采用下列不同的配置方案：

4．2．1 采用兩組全容量蓄電池組、三臺(tái)充電機(jī)、直流負(fù)荷母線分段接線。此方案是完備的方案，在各種運(yùn)行方式下，能夠保證提供可靠直流電源。

4．2．2 采用兩組全容量蓄電池組、二臺(tái)充電機(jī)、直流負(fù)荷母線分段接線。

4．2．3 為進(jìn)一步降低工程費(fèi)用，可采用兩組半容量蓄電池不完全并聯(lián)運(yùn)行，配置二臺(tái)充電機(jī)，直流母線分段。結(jié)束語：

直流系統(tǒng)是變電站二次設(shè)備的生命線，直流系統(tǒng)故障就有可能影響到電網(wǎng)穩(wěn)定和設(shè)備安全。根據(jù)現(xiàn)在220kV變電站對(duì)直流電源可靠性要求進(jìn)一步提高，及蓄電池運(yùn)行、維護(hù)的需要，并考慮220kV變電站直流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與蓄電池直流電源可靠性匹配要求，220kV變電站直流系統(tǒng)應(yīng)配置兩組蓄電池，雖在經(jīng)濟(jì)上多投入，但其運(yùn)行可靠性卻得到了大幅度提高，且運(yùn)行方式靈活、維護(hù)簡便。

B:維護(hù)

電力直流系統(tǒng)的維護(hù)現(xiàn)狀:

現(xiàn)在的變電站一般都是無人值守的,智能高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)可通過監(jiān)控串口與變電站后臺(tái)的監(jiān)控實(shí)現(xiàn)通訊,可在調(diào)度端實(shí)現(xiàn)對(duì)直流系統(tǒng)的“三遙”.運(yùn)行人員或?qū)Ｂ氈绷骶S護(hù)人員定期對(duì)直流設(shè)備進(jìn)行一般性的清掃、日常檢查等工作.對(duì)充電設(shè)備只進(jìn)行巡檢,對(duì)蓄電池組進(jìn)行日常維護(hù)和放電核對(duì)容量.。

.220KV設(shè)兩組蓄電池,110KV一般裝設(shè)一組蓄電池,在有條件時(shí)220KV最好裝設(shè)兩組蓄電池,因?yàn)?20KV的繼電保護(hù)裝置是雙重化的,從電流互感器二次側(cè)到斷路器跳閘線圈都是雙重化,因此,直流系統(tǒng)也宜相應(yīng)的設(shè)置兩組,分別對(duì)兩套保護(hù)及跳閘線圈供電,以利系統(tǒng)安全運(yùn)行.。

在正常運(yùn)行情況下,變電站的二次設(shè)備只需由充電模塊來供電就行了.現(xiàn)有的變電站,斷路器一般有電磁合閘方式和儲(chǔ)能合閘方式兩種.在電磁式斷路器進(jìn)行合閘操作時(shí),要求直流電源能提供瞬時(shí)的合閘電流(20~200ms內(nèi)提供數(shù)百安培的大電流),顯然僅由充電模塊來供電是

遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,這時(shí)蓄電池組就發(fā)揮了重要的作用,它能無間斷地提供大電流,保證斷路器的正常合閘,這也是直流系統(tǒng)為什么要有合閘母線的原因了.在儲(chǔ)能合閘方式下,合閘電流遠(yuǎn)小于充電模塊的額定輸出電流,不用蓄電池來合閘.現(xiàn)在新建的變電站一般都是這種儲(chǔ)能式的斷路器,這時(shí)直流系統(tǒng)也就可以不要合閘母線。

當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生事故時(shí),必然使交流輸入電壓下降,當(dāng)充電模塊不能正常工作時(shí),蓄電池?zé)o間斷的向直流母線送電,毫不影響直流電源屏的對(duì)外功能,保證二次設(shè)備和斷路器的正確動(dòng)作,確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行.而作為最后保障的蓄電池,如果其容量的不足將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果.所以,蓄電池的重要性就可想而之了,其維護(hù)一直是最為重要的問題.。

電池巡檢儀作為在線監(jiān)測(cè)裝置,可實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)落后或故障電池,并可檢測(cè)電池組的溫度是否處于正常范圍內(nèi),但直流系統(tǒng)工作時(shí)輸出電流較小,電池容量的不足或漏液、破損很難通過電池巡檢儀發(fā)現(xiàn),而電池內(nèi)阻和電池容量的在線測(cè)試,準(zhǔn)確度依舊不高,其測(cè)量精度和可靠程度通常只用于定性分析.所以還是需要運(yùn)行人員或?qū)Ｂ氈绷骶S護(hù)人員對(duì)蓄電池進(jìn)行定期巡視。

由于電池品牌、型號(hào)及電池狀況的不同,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況通過監(jiān)控模塊重新調(diào)整電池充電參數(shù),以保證電池處于良好工作狀態(tài).蓄電池壽命一般為8~ 10年左右,影響蓄電池壽命的主要因素有:

1、過放電;

2、充電壓設(shè)置不合理,充電電流過大或過小;

3、充電設(shè)備的性能超標(biāo);

4、溫度。

所以,我們不但要定期對(duì)蓄電池組做放電實(shí)驗(yàn),還要定期測(cè)試充電

設(shè)備的穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度及紋波系數(shù)、充電機(jī)效率等性能參數(shù)。

3.直流系統(tǒng)接地故障探討

直流電源作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，為一些重要常規(guī)負(fù)荷、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)通訊裝置提供不間斷供電電源，并提供事故照明電源。直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地，不會(huì)產(chǎn)生短路電流，則可繼續(xù)運(yùn)行。但是必須及時(shí)查找接地點(diǎn)并盡快消除接地故障，否則當(dāng)發(fā)生另一點(diǎn)接地時(shí)，就有可能引起信號(hào)裝置、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置、斷路器的誤動(dòng)作或拒絕動(dòng)作，有可能造成直流電源短路，引起熔斷器熔斷，或快分電源開關(guān)斷開，使設(shè)備失去操作電源，引發(fā)電力系統(tǒng)嚴(yán)重故障乃至事故。因此，不允許直流系統(tǒng)在一點(diǎn)接地情況下長時(shí)間運(yùn)行，必須加強(qiáng)在線監(jiān)測(cè)，迅速查找并排除接地故障，杜絕因直流系統(tǒng)接地而引起的電力系統(tǒng)故障

1、直流系統(tǒng)接地查找一般原則

（1）、“直流接地”信號(hào)發(fā)出后，可通過直流屏監(jiān)控器和絕緣檢查裝置找出接地支路號(hào)及接地狀態(tài)，支路號(hào)的排列大都是按直流饋線屏饋線開關(guān)從上至下或從左到右的順序，絕緣檢查裝置還可以顯示接地電阻（接地電阻小于15-20千歐時(shí)報(bào)警），判斷接地程度，可通過絕緣檢查開關(guān)判斷正對(duì)地、負(fù)對(duì)地電壓，判斷接地程度。有時(shí)絕緣檢查裝置判斷不出支路只報(bào)“直流母線接地”，此時(shí)有可能直流母線接地，也可能是支路接地。

（2）、直流接地信號(hào)發(fā)出后，必須停止二次回路上的工作，值班員應(yīng)

詳細(xì)詢問情況，及時(shí)糾正修試人員的不規(guī)范行為。

（3）、利用萬用表測(cè)量正對(duì)地、負(fù)對(duì)地電壓，核對(duì)絕緣檢查裝置的準(zhǔn)確性。萬用表必須是高內(nèi)阻的，2000歐/伏，否則會(huì)造成另一點(diǎn)接地。（4）、試?yán)冸娬臼鹿收彰骰芈贰＃?）、試?yán)瓩z修間直流電源回路。（6）、試?yán)?80伏配電直流電源回路。（7）、試?yán)ㄓ嵾h(yuǎn)動(dòng)電源回路。（8）、解列蓄電池。（9）、解列充電機(jī)。

（10）、1段母線負(fù)荷倒至2段母線，判斷1段母線是否接地。（11）、使用接地查找儀對(duì)控制、保護(hù)、信號(hào)回路逐一查找。2．造成變電站直流系統(tǒng)接地的幾種原因：

（1）雷雨季節(jié)，室外端子箱或機(jī)構(gòu)箱內(nèi)潮濕積水導(dǎo)致直流二次回路中的正電源或負(fù)電源對(duì)地絕緣電阻下降，嚴(yán)重者可能到零，從而形成接地。

（2）部分型號(hào)手車開關(guān)的可動(dòng)部分與固定部分的連接插頭或插座缺少可靠的絕緣隔離措施，手車來回移動(dòng)導(dǎo)致其中導(dǎo)線破損，從而使直流回路與開關(guān)金屬部分相接觸，從而導(dǎo)致接地。

（3）部分直流系統(tǒng)已運(yùn)行多年，二次設(shè)備絕緣老化、破損，極易出現(xiàn)接地現(xiàn)象。

（4）因施工工藝不嚴(yán)格，造成直流回路出現(xiàn)裸線、線頭接觸柜體等，引起接地。

3．查找接地故障的基本原則和方法：

（1）一般處理原則：根據(jù)現(xiàn)場運(yùn)行方式、操作情況、氣候影響來判斷可能接地的地點(diǎn)，按照先室外后室內(nèi)，先合閘后控制，由總電源到分路電源，逐步縮小范圍的原則，采取拉路尋找、處理的方法。應(yīng)注意：切斷各專用直流回路的時(shí)間不要過長（一般不超過3秒鐘），不論回路接地與否均應(yīng)合上。

（2）具體處理方法：首先，了解現(xiàn)場直流電源系統(tǒng)構(gòu)成情況，通過直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置或接地試驗(yàn)按鈕初步判斷是直流正極接地還是負(fù)極接地（以下假設(shè)絕緣監(jiān)測(cè)可靠，并假設(shè)正接地）。然后，瞬時(shí)切除所有合閘電源開關(guān)，如接地信號(hào)消失，說明接地點(diǎn)在合閘回路，應(yīng)對(duì)站內(nèi)合閘回路用同樣方法拉合負(fù)荷開關(guān)或解除正電源端，進(jìn)行分路檢查、判斷；如監(jiān)測(cè)裝置仍報(bào)接地，則說明接地點(diǎn)在控制、信號(hào)等回路，則應(yīng)進(jìn)一步用同樣方法檢查直流屏、蓄電池柜及站內(nèi)各保護(hù)屏、控制屏、信號(hào)屏及其控制回路。查明接地點(diǎn)屬于哪一輸出電源回路后，應(yīng)迅速拉合接地回路的直流負(fù)荷開關(guān)或拔插回路內(nèi)的正電源保險(xiǎn)，并根據(jù)絕緣監(jiān)測(cè)裝置報(bào)警情況判斷接地點(diǎn)在開關(guān)（保險(xiǎn)）之前或之后。判斷清楚后，根據(jù)查出的范圍，迅速解除范圍內(nèi)相關(guān)設(shè)備的正極端子，觀察報(bào)警信號(hào)，判斷接地點(diǎn)是否在這一部分設(shè)備內(nèi)。然后繼續(xù)按照以上原則和方法，逐步縮小查找范圍，直至找出接地點(diǎn)。4．總結(jié)：

造成變電站直流系統(tǒng)接地的因素較多，為了較好的解決這一問題，在日常運(yùn)行維護(hù)中還應(yīng)視具體情況采取不同措施：

（1）嚴(yán)格二次設(shè)備施工工藝，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，減少接地故障的發(fā)生概率。如對(duì)室外端子箱、機(jī)構(gòu)箱等加強(qiáng)密封，加裝防潮除濕設(shè)備或材料；對(duì)手車開關(guān)的活動(dòng)部位采取措施提高其絕緣性能，如用絕緣材料包裹其線頭部分等，避免因其隨手車活動(dòng)引起接地；對(duì)絕緣老化，已不能滿足對(duì)地絕緣電阻要求的控制電纜及有關(guān)二次設(shè)備及時(shí)更換。（2）加強(qiáng)斷路器、隔離開關(guān)、手車等一次設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)管理。嚴(yán)格斷路器、隔離開關(guān)等具有機(jī)械傳動(dòng)部分設(shè)備的操作規(guī)程，避免因操作不合理造成接地故障。

（3）查找處理接地故障時(shí)嚴(yán)格遵守相關(guān)電氣設(shè)備檢修運(yùn)行規(guī)程要求，并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際條件進(jìn)行。禁止單人工作，禁止直流電源長時(shí)間停止運(yùn)行（尤其在天氣條件不允許的情況下），拆除、恢復(fù)各端子、各開關(guān)的時(shí)間應(yīng)盡可能短。

4.怎樣提高變電站直流系統(tǒng)供電可靠性 概述 ：

供電公司220KV及以下變電所的直流供電系統(tǒng)為環(huán)狀系統(tǒng)，若一個(gè)元件故障可能會(huì)引起整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓，達(dá)不到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的要求。而近兩年來，隨著電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展，保護(hù)設(shè)備的增多，對(duì)直流系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性的要求越來越高，直流系統(tǒng)故障將嚴(yán)重影響到系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。針對(duì)這一問題我們進(jìn)行了大量的調(diào)查與分析，并發(fā)現(xiàn)220KV及以下變電所的直流供

電系統(tǒng)存在：直流系統(tǒng)接線方式不合理；保護(hù)直流回路用交流斷路器；蓄電池和充電裝置數(shù)量都不符合要求。2 直流系統(tǒng)供電現(xiàn)狀：

直流系統(tǒng)事故后果嚴(yán)重，嚴(yán)重的可造成變電所直流系統(tǒng)全部停電，造成一次設(shè)備處在沒有保護(hù)和監(jiān)視的不可控狀態(tài)，不能反應(yīng)一次設(shè)備的故障，極易造成一次設(shè)備事故范圍的擴(kuò)大，造成區(qū)域電網(wǎng)的大面積停電事故；經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該局的變電所普遍采用環(huán)狀供電方式。環(huán)狀供電方式示意圖

環(huán)狀供電方式是指將兩個(gè)獨(dú)立的直流供電系統(tǒng)在其下一級(jí)直流支路中連接，當(dāng)分支直流元件故障時(shí)，非故障母線將斷開供電回路，這樣擴(kuò)大了直流故障范圍。嚴(yán)重時(shí)會(huì)使整個(gè)變電所處于無直流狀態(tài)下，對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行造成重大的安全威脅。同時(shí)我們對(duì)保護(hù)直流回路用的斷路器情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)(見表1)。

表1 各電壓等級(jí)變電所保護(hù)用直流斷路器配置情況調(diào)查表

交流斷路器作為直流電路的保護(hù)元件具有局限性。由于交流電流的電弧容易熄滅，故其斷路器的動(dòng)靜觸點(diǎn)之間的開距小，不能達(dá)到拉弧作用，而直流瞬動(dòng)電流是交流瞬動(dòng)電流的1．4～2倍，因此在直流回路中斷路器不能可靠斷開，并且致使交流斷路器損壞，從而造成直流系統(tǒng)事故進(jìn)一步擴(kuò)大；通過上表我們看到直流系統(tǒng)中采用交流斷路器的二次設(shè)備占總設(shè)備數(shù)的2/3。

我們對(duì)2000年以來出現(xiàn)的直流供電系統(tǒng)的缺陷進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)主要存在以下三個(gè)方面的問題：

1、直流供電支路故障造成變電所直流供電系統(tǒng)全部停電。

2、直流回路開關(guān)損壞嚴(yán)重。

3、蓄電池和充電裝置數(shù)量都不符合要求。3.完善直流系統(tǒng)供電方式：

3.1采取輻射狀供電方式，增加蓄電池和充電裝置數(shù)據(jù)

3.1.1 220KV及以上變電所應(yīng)滿足兩組蓄電池，且兩套直流電源系統(tǒng)完全獨(dú)立，并設(shè)兩段獨(dú)立的保護(hù)電源小母線。3.1.2 各級(jí)直流母線分段開關(guān)正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)斷開。

3.1.3 控制直流母線分為兩段，且控制直流母聯(lián)開關(guān)正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)斷 15

開。

3.1.4 220KV設(shè)備雙套保護(hù)裝置的保護(hù)電源應(yīng)取自不同的獨(dú)立直流電源系統(tǒng)，接在不同的保護(hù)電源小母線。

3.1.5如果斷路器只有一組跳閘線圈，失靈保護(hù)裝置電源和具有遠(yuǎn)跳功能裝置的電源應(yīng)與相對(duì)應(yīng)的斷路器操作電源取自不同的直流電源系統(tǒng)。

3.2采用專用的直流斷路器

根據(jù)保險(xiǎn)配置情況選購GM型(兩段保護(hù))、GMB型(三段保護(hù))系列直流斷路器，并進(jìn)行直流斷路器的安秒特性及動(dòng)作電流的檢驗(yàn)，并繪制出三段式保護(hù)直流斷路器保護(hù)特性曲線：

Int-過載長延時(shí)斷路器起始動(dòng)作值

Icu-斷路器極限短路分?jǐn)嗄芰?Iop2-斷路器延時(shí)動(dòng)作電流 lopl-短路瞬時(shí)斷路器動(dòng)作電流

通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)G系列直流斷路器作為替代直流回路中的交流斷路器，具有良好的三段保護(hù)功能。

過載長延時(shí)保護(hù)：能在故障電流較小時(shí)，根據(jù)電流的大小進(jìn)行反延時(shí)

動(dòng)作，能防止線路電纜發(fā)熱進(jìn)而造成絕緣破壞和起火。

短路短延保護(hù)：能夠防止越級(jí)動(dòng)作帶來的事故擴(kuò)大，保證故障電流僅僅由距離故障點(diǎn)最近的斷路器來切除，還可作為下一級(jí)保護(hù)的后備保護(hù)

短路瞬時(shí)保護(hù)：能夠在故障電流較大時(shí)瞬時(shí)切除故障回路，避免對(duì)設(shè)備及線路的動(dòng)穩(wěn)定性帶來較大的危害。結(jié)束語：

為防止和杜絕變電所直流系統(tǒng)事故，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，我們對(duì)變電所的直流系統(tǒng)的不足做了進(jìn)一步完善，消除了造成直流系統(tǒng)故障的安全隱患，進(jìn)一步減小了變電所發(fā)生直流系統(tǒng)事故的可能性，在保證直流系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)也保證了繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的可靠運(yùn)行。

5.如何有效利用其資源

變電所直流系統(tǒng)為繼電保護(hù)以及開關(guān)機(jī)構(gòu)提供保護(hù)、信號(hào)、動(dòng)力能源；變電所UPS為遠(yuǎn)動(dòng)、通訊、微機(jī)監(jiān)控裝置提供不間斷的電源。

多年來，根據(jù)各變電所直流設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)從設(shè)計(jì)、規(guī)劃、審批、運(yùn)行、維護(hù)等環(huán)節(jié)存在管理弊端，不同程度地造成設(shè)備重復(fù)投資、資源浪費(fèi)等現(xiàn)象。

近年來，隨著兩網(wǎng)改造，設(shè)備更新升級(jí)，變電所的繼電保護(hù)及其自動(dòng)化使得當(dāng)?shù)乇O(jiān)控、信息數(shù)據(jù)采集、計(jì)量等專業(yè)相互滲透。對(duì)于變電所直流系統(tǒng)，如在變電所直流系統(tǒng)電源保證安全可靠性的前提下，即直流系統(tǒng)蓄電池容量和絕緣水平滿足運(yùn)行參數(shù)要求，變電所UPS實(shí)現(xiàn)集中配置(廢除UPS自帶蓄電池配置)是可行的。變電所交、直流電源運(yùn)行

(1)所用電380/220V低壓系統(tǒng)：

變電所所用電380/220V系統(tǒng)電源的質(zhì)量、可靠性較差。主要表現(xiàn)為：

①交流失電(全所失電、互投時(shí)間間隔長、暫態(tài)停電)；

②欠壓、過壓(一般變電所自備電源較高，末端所電壓不易調(diào)節(jié)，閃變)；

③電壓短時(shí)波動(dòng)(如電氣化鐵路干擾，諧波畸變，電壓聚降、瞬變)；

④電壓三相不平衡(所內(nèi)負(fù)載不平衡，中性線斷)；

⑤二次設(shè)備共模、差模超標(biāo)(接地和泄露電流)等故障。

對(duì)于變電所的綜合自動(dòng)化裝置、計(jì)算機(jī)監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、信息數(shù)據(jù)采

集、微機(jī)保護(hù)、脈沖式電能表等采用靜態(tài)電路，設(shè)備對(duì)電壓質(zhì)量及供電連續(xù)性要求較高。一旦計(jì)算機(jī)失電造成死機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)信息數(shù)據(jù)采集失電造成丟失數(shù)據(jù)、電源產(chǎn)生的問題等導(dǎo)致設(shè)備誤操作將造成更大的損失。

鑒于以上原因，許多變電所配置了UPS電源，但多見于分散配置，各成一體。

(2)變電所UPS不間斷電源：

變電所UPS不間斷電源，供給遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化、信息數(shù)據(jù)采集、微機(jī)監(jiān)控、電力通訊等電源。在許多變電所內(nèi)，由于UPS維護(hù)不善造成蓄電池容量不足，交流斷電后，由于電壓過低而自動(dòng)關(guān)機(jī)，使得設(shè)備電源中斷，不能正常工作。

(3)變電所直流系統(tǒng)：

變電所直流系統(tǒng)作為操作電源，供給斷路器分合閘及二次回路的儀器儀表、繼電保護(hù)、控制、事故照明及自動(dòng)裝置電源。

近年來，接受以往事故教訓(xùn)，專業(yè)人員在研討繼電保護(hù)反措和直流系統(tǒng)反措中，均提出了雙重化配置要求，對(duì)220kV變電所的直流系統(tǒng)進(jìn)行了3＋2配置(三臺(tái)充電機(jī)、兩組蓄電池)單母分段互聯(lián)式接線改造。對(duì)繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立保護(hù)、獨(dú)立電源，主保護(hù)的線路、變壓器、母線雙重化保護(hù)專用供電，實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置跳閘線圈雙重化，控制、保護(hù)電源分開。由兩套獨(dú)立(可相互備用)直流系統(tǒng)供電。

2改造目標(biāo) ：

通過對(duì)變電所直流系統(tǒng)實(shí)施技術(shù)改造，要求變電所直流系統(tǒng)的管

理水平、運(yùn)行維護(hù)和設(shè)備健康水平均達(dá)到100％。同時(shí)，還要使變電所直流系統(tǒng)資源得以充分有效利用。

(1)目標(biāo)制定：

①加強(qiáng)變電所直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理。

②對(duì)直流系統(tǒng)為UPS提供電源可行性、安全性進(jìn)行評(píng)估、計(jì)算，并付諸實(shí)施。應(yīng)用后充分體現(xiàn)了UPS使用直流系統(tǒng)供電的優(yōu)點(diǎn)。

③規(guī)范運(yùn)行管理，有效利用直流系統(tǒng)。對(duì)于改造后的變電所，由生產(chǎn)技術(shù)部門協(xié)調(diào)歸口管理。

(2)可行性分析：

①體制管理：變電所直流系統(tǒng)就是為變電所繼電保護(hù)及其自動(dòng)裝置服務(wù)的。但從變電所進(jìn)行自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)四遙，改造變電所直流系統(tǒng)與UPS電源從設(shè)計(jì)、規(guī)劃、審批及體制管理上就分開了。直流設(shè)備由檢修專業(yè)班維護(hù)變電所直流系統(tǒng)，遠(yuǎn)動(dòng)通訊專業(yè)班則維護(hù)UPS不間斷電源。變電所運(yùn)行人員一般只對(duì)直流系統(tǒng)做定期維護(hù)監(jiān)測(cè)，而對(duì)于UPS電源形成無人維護(hù)。

②設(shè)備投資：變電所220kV以上及重要的110kV變電所直流系統(tǒng)雙重化3＋2配置后，完全可以滿足繼電保護(hù)及其自動(dòng)裝置的參數(shù)要求。上級(jí)在此投資是原來設(shè)備的兩倍，而有些變電所還在設(shè)計(jì)安裝UPS不間斷電源單設(shè)蓄電池組。這無疑會(huì)造成重復(fù)投資浪費(fèi)。

③絕緣要求：變電所直流系統(tǒng)與變電所通訊電源用直流電源運(yùn)行方式不同，有可能造成變電所直流系統(tǒng)絕緣降低，影響系統(tǒng)穩(wěn)定。對(duì)于遠(yuǎn)動(dòng)通訊電源應(yīng)該區(qū)別對(duì)待，如通訊電源從變電所蓄電池抽頭現(xiàn)象必須

杜絕，但在絕緣要求滿足的前提條件下，完全可以集中配置蓄電池。實(shí)施方案 ：

(1)要求各專業(yè)分工明確，不留死角：

①歸口管理，直流專業(yè)不能單一只維護(hù)充電機(jī)、蓄電池組，還應(yīng)考慮直流系統(tǒng)的完整性。如饋出回路輻射、環(huán)路完整、負(fù)荷分配、運(yùn)行方式、接線方式、熔斷器及空氣開關(guān)級(jí)差配置、電壓質(zhì)量、直流系統(tǒng)絕緣水平等，應(yīng)滿足繼電保護(hù)及其自動(dòng)裝置參數(shù)要求。

②對(duì)設(shè)計(jì)維護(hù)人員要求專業(yè)相互滲透。因?yàn)槔^保、遠(yuǎn)動(dòng)、通訊、計(jì)量、直流專業(yè)就是電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的各分支專業(yè)，所以各專業(yè)有必然的聯(lián)系。

③過去有些變電所通訊電源有在直流系統(tǒng)蓄電池中抽頭的現(xiàn)象，由于影響直流系統(tǒng)蓄電池內(nèi)阻、容量，通過落實(shí)反措以及整改，已將這種方式消除。對(duì)于小容量的載波機(jī)以及通訊用計(jì)算機(jī)UPS，只要滿足絕緣要求，可以使用直流系統(tǒng)電源。對(duì)于大容量程控交換機(jī)、光纖通訊、微波通道，考慮到其獨(dú)立性以及使用蓄電池運(yùn)行方式不同，通訊電源UPS設(shè)置自備電源。

(2)集中配置：

①變電所UPS使用變電所直流系統(tǒng)蓄電池，可以不用自配蓄電池組，這樣，可以節(jié)約自備電池以及占地空間，還可以避免重復(fù)維護(hù)。

②使用直流系統(tǒng)逆變電源，能夠防止所用電系統(tǒng)的暫態(tài)干擾進(jìn)入負(fù)荷側(cè)。

③一般商用UPS自備電池，放電時(shí)間是在10～15min，時(shí)間短；工業(yè)

用UPS裝置自備電池放電在30min。采用直流系統(tǒng)蓄電池可以保證事故停電1h使用。

④利用直流系統(tǒng)容量優(yōu)勢(shì)，全所集中配置UPS系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)雙重化配置。交流電源使用所用電各段母線電源，直流電源分別使用直流系統(tǒng)各段電源(110kV以上無人值守變電所、較重要的樞紐變電所)。

(3)評(píng)估：

①雙重化3＋2配置后，蓄電池容量增加一倍，而保護(hù)自動(dòng)裝置通過更換節(jié)能信號(hào)燈、節(jié)能光子牌，使電磁繼電器減少，相對(duì)負(fù)荷電流也減小，因而可使事故情況下蓄電池容量充足，完全能滿足規(guī)程要求的全所停電情況下，1h連續(xù)供電。

②變電所逐年改造使斷路器電磁機(jī)構(gòu)基本退出，而更換成真空開關(guān)或彈簧、儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)以及液壓機(jī)構(gòu)，其合閘動(dòng)力電流減小，故對(duì)蓄電池事故放電能完全滿足瞬時(shí)放電曲線要求。

③對(duì)于小容量電力載波機(jī)、通訊設(shè)備只要運(yùn)行方式不影響直流系統(tǒng)絕緣，可以經(jīng)開關(guān)電源使用直流系統(tǒng)。

④直流系統(tǒng)饋出回路增加，勢(shì)必影響直流系統(tǒng)絕緣。其實(shí)從UPS電源原理上說，正常時(shí)UPS裝置使用交流，當(dāng)交流回路失電后裝置自動(dòng)投切直流電源，而投切回路已明確交流電源是接地回路，直流電源是絕緣回路。

⑤充電機(jī)容量：變電所充電機(jī)一般滿足“均充方式電流＋負(fù)荷電流＋冗余度”。對(duì)于UPS負(fù)荷：a)交流不間斷電源UPS是當(dāng)交流失電后，自動(dòng)切換直流電源的；b)有些進(jìn)口UPS不設(shè)整流器而直接接直流母線,故在浮充、恒壓限流方式下能滿足新增負(fù)荷要求。結(jié)論 ：

實(shí)踐證明：有效利用變電所直流系統(tǒng)資源，對(duì)于電力運(yùn)行維護(hù)、設(shè)備投資和環(huán)境保護(hù)都具有重要意義。今后，應(yīng)當(dāng)根據(jù)變電所電源的獨(dú)特性，對(duì)110kV及以上重要變電所、樞紐所、無人值守所以及綜合自動(dòng)化變電所的所用電交流380/220V、直流系統(tǒng)220/110V、不間斷UPS電源統(tǒng)一考慮，集中配置，以滿足繼保、遠(yuǎn)動(dòng)、通訊等設(shè)備的電源要求。

第三篇：淺談變電站直流系統(tǒng)接地問題

淺談變電站直流系統(tǒng)接地問題

摘要：直流系統(tǒng)是變電站的一個(gè)重要組成部分，直流系統(tǒng)接地是常見的缺陷。主要介紹了變電站直流接地的危害，并對(duì)直流系統(tǒng)接地的原因進(jìn)行分析及查找方法，從而找到相應(yīng)的防范措施來保證直流系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。關(guān)鍵詞：直流系統(tǒng)；接地；絕緣；斷路器

0 引言

變電站直流系統(tǒng)以蓄電池儲(chǔ)存能量，以充電機(jī)補(bǔ)充能量，向全站保護(hù)、監(jiān)控、通訊系統(tǒng)提供不間斷電源，確保其安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。正常情況下正、負(fù)極對(duì)地均為絕緣的，發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，正、負(fù)極對(duì)地電壓發(fā)生變化，接地極對(duì)地電壓降低，非接地極電壓升高，供電可靠性大大降低，因?yàn)樵诮拥攸c(diǎn)未消除時(shí)再發(fā)生第二點(diǎn)接地，極易引起直流短路和開關(guān)誤動(dòng)、拒動(dòng)，所以直流一點(diǎn)接地時(shí)，設(shè)備雖可以繼續(xù)運(yùn)行，但接地點(diǎn)必須盡快查到，立即消除或隔離。直流接地故障產(chǎn)生的主要原因

1.1 基建及施工遺留的故障隱患

在發(fā)電公司建設(shè)施工或擴(kuò)建過程中，由于施工及安裝的種種問題，會(huì)遺留下電力系統(tǒng)故障的隱患，直流系統(tǒng)更是故障隱患的薄弱環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)在投產(chǎn)初期不易控制和檢查，投運(yùn)時(shí)間越長，系統(tǒng)接地故障的概率就越大。

1.2 外力損傷

直流回路在運(yùn)行過程中不可避免地要受到檢查維護(hù)人員在工作過程中因擠壓、移動(dòng)、及不當(dāng)沖洗等外力造成的損傷。

1.3 質(zhì)量原因

因市場供應(yīng)直流電纜設(shè)備質(zhì)量參差不齊，質(zhì)量不良的直流電纜成為一種直流接地的故障隱患。

1.4 自然原因

發(fā)電廠直流系統(tǒng)所接設(shè)備多、回路復(fù)雜，在長期運(yùn)行過程中會(huì)由于環(huán)境、氣候的變化、電纜和接頭的老化及設(shè)備本身的問題等而發(fā)生直流接地故障，特別是處于沿海地區(qū)的電廠，因海拔較低且處于高鹽、高濕環(huán)境，更不可避免地會(huì)發(fā)生直流系統(tǒng)接地故障。直流系統(tǒng)兩點(diǎn)接地的危害分析 現(xiàn)以圖1為例說明直流接地的危害。當(dāng)圖1中A點(diǎn)與C點(diǎn)同時(shí)有接地出現(xiàn)時(shí)，等于+KM、-KM通過大地形成短路回路，可能會(huì)使熔斷器1RD或2RD熔斷而失去保護(hù)電源；當(dāng)B點(diǎn)與C點(diǎn)同時(shí)有接地出現(xiàn)時(shí)，等于將跳閘線圈短路，即使保護(hù)正常動(dòng)作，TQ跳閘線圈也不會(huì)起動(dòng)，斷路器就不會(huì)跳閘，因此在有故障情況下就要越級(jí)跳閘；當(dāng)A點(diǎn)與B點(diǎn)或A點(diǎn)與D點(diǎn)同時(shí)接地時(shí)，就會(huì)使保護(hù)誤動(dòng)作而造成斷路器跳閘。直流接地的危害不僅僅是以上所談的幾點(diǎn)，還有很多，在此不一一介紹了。

圖1 直流接地示意圖 直流接地故障的查找方法及存在的問題

排除直流接地故障，首先要找到接地的位臵，這就是常說的接地故障定位。直流接地大多數(shù)情況不是一個(gè)點(diǎn)，可能是多個(gè)點(diǎn)，或者是一個(gè)片，真正通過一個(gè)金屬點(diǎn)去接地的情況是比較少見的。更多的會(huì)由于空氣潮濕，塵土粘貼，電纜破損，或設(shè)備某部分的絕緣降低，或外界其它不明因素所造成。大量的接地故障并不穩(wěn)定，隨著環(huán)境變化而變化。因此在現(xiàn)場查找直流接地是一個(gè)較為復(fù)雜的問題。

3.1拉回路法

這是電力系統(tǒng)查直流接地故障一直沿用的一個(gè)簡單辦法。所謂“拉回路”，就是停掉該回路的直流電源，停電時(shí)間應(yīng)小于三秒。一般先從信號(hào)回路，照明回路，再操作回路，保護(hù)回路等等。該種方法，由于二次系統(tǒng)越來越復(fù)雜，大部分的廠站由于施工或擴(kuò)建中遺留的種種問題，使信號(hào)回路與控制回路和保護(hù)回路一個(gè)嚴(yán)格的區(qū)分，而且更多的還形成一些非正常的閉環(huán)回路，必然增大了拉回路查找接地故障的難度。正由于回路接線存在不確定性，往往令在拉回路的過程中，常常發(fā)生人為的跳閘事故，再加上微機(jī)保護(hù)的大量應(yīng)用，微機(jī)保護(hù)由于計(jì)算機(jī)的運(yùn)行特性也不允許隨意斷電。“拉回路”可能導(dǎo)致控制回路和保護(hù)回路重大事故發(fā)生。3.2直流接地選線裝臵監(jiān)測(cè)法

這是一種在線監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)對(duì)地絕緣情況的裝臵。該裝臵的優(yōu)點(diǎn)是能在線監(jiān)測(cè)，隨時(shí)報(bào)告直流系統(tǒng)接地故障，并顯示出接地回路編號(hào)。缺點(diǎn)是該裝臵只能監(jiān)測(cè)直流回路接地的具體接地回路或支路，但對(duì)具體的接地點(diǎn)無法定位。技術(shù)上它受監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝數(shù)量的限制，很難將接地故障縮小到一個(gè)小的范圍。而且該裝臵必須進(jìn)行施工安裝，對(duì)舊系統(tǒng)的改造很不便。此類裝臵還普遍存在檢測(cè)精度不高，抗分布電容干擾差，誤報(bào)較多的問題。

3.3便攜式直流接地故障定位裝臵故障定位法

該裝臵是近幾年開始在電力系統(tǒng)較為廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品。該裝臵的特點(diǎn)是無需斷開直流回路電源，可帶電查找直流接地故障完全可以避免再用“拉回路”的方法，極大地提高了查找直流接地故障的安全性。而且該裝臵可將接地故障定位到具體的點(diǎn)，便于操作。目前生產(chǎn)此類產(chǎn)品的廠家也較多，但真正好用的產(chǎn)品很少，絕大部分產(chǎn)品都存在檢測(cè)精度不高，抗分布電容干擾差，誤報(bào)較多的問題。防范措施

4.1 經(jīng)常檢查各支路直流系統(tǒng)的絕緣狀況 ,對(duì)于戶外電氣設(shè)備和熱工就地裝臵的直流系統(tǒng)的絕緣狀況更應(yīng)經(jīng)常檢查 ,要特別注意檢查各支路的跳閘回路。具體檢查方法:將該支路的斷路器合上(注意:此時(shí)隔離開關(guān)應(yīng)在斷開位臵或斷路器拉至試驗(yàn)位臵)。然后取下該支路的直流電源的熔斷器 ,在熔斷器的下方(即負(fù)荷側(cè))將正、負(fù)極短接 ,用兆歐表檢查絕緣電阻是否符合要求 ,如發(fā)現(xiàn)接地應(yīng)及時(shí)消除。

4.2 發(fā)生直流系統(tǒng)接地時(shí) ,常采用取下直流熔斷器來觀察直流接地是否消失 ,在取直流熔斷器時(shí)應(yīng)先取非接地極的熔斷器;在投熔斷器時(shí) ,先投非接地極的熔斷器。其目的是使非接地極對(duì)地電容有一定的充電時(shí)間 ,使該支路的正、負(fù)電源間在未形成回路前 ,先使非接地極電容充上一定電壓 ,即 Uc不等于0 ,從而降低 UL ,防止斷路器誤動(dòng)。

4.3 出口繼電器和斷路器的跳閘線圈的動(dòng)作值按規(guī)程要求為(30 %-70 %)UH ,實(shí)際工作中調(diào)整在(60 %-70 %)UH之間最好。

4.4 運(yùn) 行維 護(hù)人員必須熟悉現(xiàn)場運(yùn)行規(guī)程，在直流回路工作時(shí)，做好安全措施，防止保護(hù)誤動(dòng)。結(jié)束語

直流電源在電力系統(tǒng)的作用十分重要，著重分析了直流接地對(duì)保護(hù)裝臵的影響，在什么情況下可能造成保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)，從而更好地為運(yùn)行維護(hù)人員提供參 考依據(jù)，有利于更好地保證直流系統(tǒng)的穩(wěn)定，從而保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]張信，盧燦遹． 直流系統(tǒng)接地的危害分析與處理

[2]蘇玉林 劉志民 熊深.怎樣看電氣二次回路圖

[3]張善全.電力系統(tǒng)直流接地危害性分析及預(yù)防措施例

第四篇：變電站直流系統(tǒng)改造技術(shù)

變電站直流系統(tǒng)改造技術(shù)

摘?要 由于變電站直流系統(tǒng)的改造難度大，風(fēng)險(xiǎn)高，必須結(jié)合變電站實(shí)際情況，綜合性、系統(tǒng)性、科學(xué)性的提出相關(guān)改造技術(shù)措施，以保證改造過程中電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，避免相關(guān)事故或者缺失的發(fā)生，文章主要以110kV變電站直流系統(tǒng)為研究對(duì)象，針對(duì)當(dāng)前變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在的不足，提出了改造當(dāng)前變電站直流系統(tǒng)的技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞 變電站；直流系統(tǒng)；改造；問題；方案

中圖分類號(hào) TM 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2011)101-0099-02

直流系統(tǒng)是變電站的動(dòng)力核心，為繼電保護(hù)設(shè)備、自動(dòng)裝置、監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)等電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和遙控操作提供直流電源保證。伴隨著電力、通信、計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，微機(jī)型保護(hù)裝置和安全自動(dòng)裝置被廣泛應(yīng)用于變電站，這就對(duì)站用直流電源提出了更高的要求。目前而言，大部分110kV常規(guī)變電站的直流系統(tǒng)為電磁型直流設(shè)備（相控硅整流電源），這種直流系統(tǒng)在精準(zhǔn)性、可靠性、穩(wěn)定性、紋波系數(shù)、效率等方面都已不能滿足電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，以及二次設(shè)備的應(yīng)用要求，變電站直流系統(tǒng)的改造將是不可避免的趨勢(shì)，也是電力系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展的需要。變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行及改造存在的問題

隨著電力技術(shù)的發(fā)展，許多110kV常規(guī)變電站被改造成綜合自動(dòng)化變電站以實(shí)現(xiàn)了無人值班，原有直流系統(tǒng)的缺陷逐漸顯現(xiàn)出來，這些缺陷是不能適應(yīng)電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)的，所以必須對(duì)其進(jìn)行改造。當(dāng)前大多數(shù)110kV變電站仍采用單電單充直流系統(tǒng)供電模式。傳統(tǒng)的變電站直流系統(tǒng)主要呈現(xiàn)出以下幾個(gè)方面的問題：

1）工作母線結(jié)線布置復(fù)雜?？刂破林兄绷髂妇€水平置于屏的中部，屏頂還設(shè)有多根小母線主要是控制信號(hào)音響等，因結(jié)構(gòu)復(fù)雜和設(shè)備間距比較小，在設(shè)備出現(xiàn)接觸不良等與之相關(guān)的問題時(shí)而難以處理

解決。

2）燈光信號(hào)和儀表維護(hù)困難。傳統(tǒng)的直流屏，由于其屏的正面不使用活動(dòng)門的方式，這樣就不能更換裝于屏面上損壞后的儀表、信號(hào)等設(shè)備。

3）絕緣監(jiān)察裝置動(dòng)作靈敏度不高。傳統(tǒng)的直流系統(tǒng)雖能能正確反映單極明顯接地現(xiàn)象，但無法反映出正確的接地回路，因?yàn)樗饕遣捎秒姶攀浇^緣監(jiān)察裝置反映直流系統(tǒng)的接地，才會(huì)導(dǎo)致這種現(xiàn)象發(fā)生。

4）通訊接口與微機(jī)進(jìn)行聯(lián)接時(shí)無法提供數(shù)據(jù)。隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化的不斷深入，以及電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，必須對(duì)存在以上缺陷的變電站直流進(jìn)行改造，但供電模式下的110kV綜合自動(dòng)化變電站的改造也面臨著一些問題：①在一些變電站中，因?yàn)榉蹠r(shí)間較長，需要日常維護(hù)的鉛酸蓄電池和直流電源系堿性蓄電池組，已不能適應(yīng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置，尤其是不能適應(yīng)微機(jī)保護(hù)裝置對(duì)直流電源的安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。②在更換過程中，如果發(fā)生斷線、短路或者接地等問題時(shí)，都極有可能致使保護(hù)裝置誤動(dòng)或拒動(dòng)造成大面積停電發(fā)生，更為嚴(yán)重的能造成電網(wǎng)事故。為了保證供電的安全可靠要求在全站不失去直流電源的情況下更換，也就是不停電進(jìn)行直流系統(tǒng)更換。③直流改造時(shí)舊直流屏不能帶電移出，新直流屏不能帶電就位，以確保設(shè)備及人身的安全。新、舊直流屏電路割接的難度大，在舊屏轉(zhuǎn)換為新屏的過程中，如何確保繼電保護(hù)及開關(guān)操作所需的直流電源安全可靠，成為了110kV變電站直流系統(tǒng)改造工程需要解決的關(guān)鍵問題。變電站直流系統(tǒng)改造方案

直流系統(tǒng)改造的目的就是提高直流系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和供電質(zhì)量，這是衡量直流電源的重要指標(biāo)，所以需要綜合性、科學(xué)性的制定改造

方案。

在變電站直流系統(tǒng)改造過程中對(duì)于合閘電源及控制電源需要做出以下情況說明：

1）變電站斷路器合閘電源僅在斷路器合閘時(shí)使用，因?yàn)槠綍r(shí)空載，所以允許短時(shí)的停電，因此在更換過程中不再對(duì)合閘電源進(jìn)行說明，停用各饋線重合閘就可以了。

2）要保證電力設(shè)備的安全運(yùn)行，控制、保護(hù)電源及信號(hào)電源至關(guān)重要，絕不允許中斷。因此，主要對(duì)控制電源進(jìn)行情況說明。對(duì)原有直流系統(tǒng)饋線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)真的核查后，才能制定更換方案，總體的更換方法是：利用臨時(shí)系統(tǒng)轉(zhuǎn)接負(fù)載來搭建一個(gè)簡易的臨時(shí)直流系統(tǒng)，如圖1所示。用臨時(shí)電纜將饋線支路直流，是由這條支路的受電側(cè)電源接入點(diǎn)而引至空氣開關(guān)的下側(cè)。此時(shí)，就相當(dāng)于把原來的直流電源引至空氣開關(guān)的下方向。在它具體的實(shí)施方法上面臨以下兩個(gè)方案：①先把原來的直流系統(tǒng)斷掉，然后把上圖中的空氣開關(guān)和上，這樣做的有利之處是兩套直流系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換過程簡單化。雖然在這種轉(zhuǎn)換過程比較快，但是瞬間的變化直流電壓，很容易產(chǎn)生一些嚴(yán)重的后果，例如：電源插件損壞、保護(hù)裝置誤發(fā)信號(hào)等。為了避免這些問題要提前申請(qǐng)退出全站的保護(hù)出口壓板，等到直流系統(tǒng)轉(zhuǎn)換完成后再恢復(fù)壓板，而且必須在新的直流系統(tǒng)安裝調(diào)試完成后，再重復(fù)一次上述的過程，然后拆除臨時(shí)直流電源。這樣至少需要2h左右的操作過程，這是不能允許的，因?yàn)樵谶@段時(shí)間內(nèi)，就相當(dāng)于變電站在沒有保護(hù)的情況下運(yùn)行。②首先把空氣開關(guān)閉合，把臨時(shí)直流電源合并入系統(tǒng)拆去原來的直流電源，等新的直流屏安裝和調(diào)試完成后，然后重復(fù)以上的方法拆掉臨時(shí)直流系統(tǒng)就可以。這樣做的缺點(diǎn)在于容易導(dǎo)致不同直流系統(tǒng)間產(chǎn)生壓差，而且因?yàn)樾铍姵氐膬?nèi)阻較小致使容易產(chǎn)生較大的環(huán)流。同時(shí)這樣做也有很多優(yōu)點(diǎn)：第一，確保了在更換直流的過程中可以保持對(duì)外的直流供電；第二，更換過程中避免了對(duì)保護(hù)設(shè)施壓板的操作，所以選用這種方法。避免產(chǎn)生環(huán)流，可以調(diào)整臨時(shí)直流系統(tǒng)的電壓來把兩套直流系統(tǒng)間的電壓差縮小，并縮短兩套直流系統(tǒng)并聯(lián)時(shí)間，這樣就把環(huán)流的影響降到了最低程度。

根據(jù)上面成功的實(shí)驗(yàn)方案，制定了下面直流屏更換“舊直流屏一臨時(shí)直流電源系統(tǒng)一新直流屏”供電轉(zhuǎn)換施工方法：用臨時(shí)充電機(jī)和電池組搭建一個(gè)臨時(shí)的系統(tǒng)，將直流饋供支路轉(zhuǎn)到臨時(shí)直流系統(tǒng)空氣開關(guān)下面；在臨時(shí)直流系統(tǒng)中引出一組直流電源，然后接到空氣開關(guān)上方，再把原直流系統(tǒng)的充電機(jī)停止使用；切斷原來直流屏的饋供支路并合上臨時(shí)充電機(jī)的交流輸入電源，合并空氣開關(guān)，這樣負(fù)載轉(zhuǎn)到臨時(shí)直流電源供電；這樣使臨時(shí)直流系統(tǒng)工作正常；切斷舊直流屏交流輸入電源拆除舊直流屏；新直流屏回到原來的位置，然后安裝電池，連線接交流，并調(diào)試正常；重復(fù)上述方法，就可以把負(fù)載接入新的直流屏；核對(duì)檢查一下各饋供支路極性是否正確，新屏是否運(yùn)行正常。變電站直流系統(tǒng)改造注意事項(xiàng)

1）事先熟悉現(xiàn)場直流系統(tǒng)設(shè)備實(shí)際接線圖紙、負(fù)荷電纜出線走向，核實(shí)原直流接線合閘正母線與控制母線是正極還是負(fù)極共用，仔細(xì)查看工作地點(diǎn)與其他設(shè)備運(yùn)行是否相互聯(lián)系。

2）更換前，需要對(duì)作為臨時(shí)系統(tǒng)的蓄電池組進(jìn)行仔細(xì)檢查，將電池組充好電，測(cè)量其輸出電壓是否滿足要求，以保證臨時(shí)供電系統(tǒng)的可靠性。直流系統(tǒng)大多采用輻射型供電，負(fù)載線路多，在切改過程中為了防止出現(xiàn)漏倒的現(xiàn)象，要求我們提前做好負(fù)載線路的標(biāo)識(shí)工作，將出線名稱與電纜一一對(duì)應(yīng)清楚，并標(biāo)識(shí)明確。

3）臨時(shí)接線時(shí)考慮引線截面，各連接頭接觸良好、牢固。由于一般的臨時(shí)充電機(jī)只有一路交流電源輸入，這樣為了不讓失去交流電帶來的一些問題發(fā)生，在更換之前就應(yīng)對(duì)站用低壓備用電源自動(dòng)投入功能進(jìn)行檢查試驗(yàn)。

4）電池容量選擇和模塊的配置。首先電池容量在選擇時(shí)要進(jìn)行直流負(fù)荷的整理統(tǒng)計(jì)，直流負(fù)荷按性質(zhì)通常分為經(jīng)常負(fù)荷、沖擊負(fù)荷、事故負(fù)荷。經(jīng)常負(fù)荷的作用是保護(hù)、控制、自動(dòng)裝置及通信的設(shè)置。沖擊負(fù)荷是指極在短時(shí)間內(nèi)，增加大電流負(fù)荷。沖擊負(fù)荷是指在瞬間時(shí)間內(nèi)來增加的大電流負(fù)荷，例如合閘操作、斷路器分等。事故負(fù)荷是指在停電后，必須采用直流系統(tǒng)供電的負(fù)荷，比如：通信設(shè)置、UPS等。針對(duì)以上三種直流負(fù)荷統(tǒng)計(jì)分析，就可以把事故狀態(tài)下的直流放電容量整理計(jì)算出。一般直流系統(tǒng)的蓄電池（220kV的變電站）要選用兩組電池的容量是150AH～200AH。直流系統(tǒng)的蓄電池（110kV的變電站）要選擇一組電池容量是100AH～150AH。直流系統(tǒng)的蓄電池（35kV的變電站）要選擇一組電池容量是50AH～100AH。模塊數(shù)量的配置是要全部模塊出額定電流總值要大于或等于最大經(jīng)常負(fù)荷加蓄電池充電電流。例如：100AH的蓄電池組，它的充電電流是0.1c100=10A，在沒有計(jì)算經(jīng)常負(fù)荷時(shí)，選用兩臺(tái)額定電流5A電流的模塊就可以滿足對(duì)蓄電池的充電，要實(shí)現(xiàn)N+1冗余總共選擇3臺(tái)5A模塊。

5）盡量避免在更換過程中對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行遙控分、合閘操作。如必須操作，只能在變電站手動(dòng)分、合閘。更換過程中密切監(jiān)視直流系統(tǒng)電壓情況。

6）直流系統(tǒng)改造過程中為了確保設(shè)備及人身的安全，舊直流屏不能帶電移出，所以在拆除舊直流屏前應(yīng)確保設(shè)備不帶電。結(jié)束語

通過對(duì)變電站直流系統(tǒng)改造及對(duì)顯示模塊、告警模塊、手動(dòng)調(diào)壓、控制方式等方面的測(cè)試，各個(gè)部分的操作和功能都得到了改善，滿足相關(guān)技術(shù)要求，且蓄電池組放電容量充足，池電壓均衡、平穩(wěn)。改造后的直流系統(tǒng)滿足變電站設(shè)備對(duì)直流系統(tǒng)可靠性、安全性、穩(wěn)定性等方面的要求。為保證五常變?cè)O(shè)備的安全運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用。

參考文獻(xiàn)

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第五篇：變電站直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)

變電站直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)

變電站中為控制、信號(hào)、保護(hù)、自動(dòng)裝置以及某些執(zhí)行機(jī)構(gòu)等供電的直流電源系統(tǒng)，通常稱為直流控制電源。為微機(jī)、載波、消防等設(shè)備供電的交流電源系統(tǒng)，通常稱為交流不停電電源。為交換機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)等通信設(shè)備供電的直流電源系統(tǒng)，則稱為通信電源。

在變電站中廣泛采用的直流控制電源是由蓄電池組和充電裝置等設(shè)備構(gòu)成，是一種在正常和事故狀態(tài)下都能保持可靠供電的直流不停電電源系統(tǒng)。交流控制電源通常是采用由蓄電池組、充電裝置和逆變裝置構(gòu)成的交流不停電電源系統(tǒng)，即UPS。通信電源是由模塊化的通信專用DC／DC變換器，它是從站內(nèi)直流控制電源系統(tǒng)的蓄電池組取得直流電，經(jīng)高頻變換輸出滿足通信設(shè)備要求的48 V控制電源。

從90年代開始的變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的推廣應(yīng)用，對(duì)直流系統(tǒng)提出了更高的技術(shù)要求。近年來直流系統(tǒng)的技術(shù)和設(shè)備發(fā)展迅速，閥控鉛酸蓄電池、智能型高頻開關(guān)充電裝置等，具有安全可靠、技術(shù)先進(jìn)和性能優(yōu)越等特點(diǎn)，促進(jìn)了直流系統(tǒng)的發(fā)展。

以下就變電站設(shè)計(jì)中對(duì)直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)有直接影響的因素和變電站直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的選擇進(jìn)行探討。本文便是以220KV變電站為例設(shè)計(jì)的變電站直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

變電站直流系統(tǒng)功能及重要性

為供給繼電保護(hù)、控制、信號(hào)、計(jì)算機(jī)控制、事故照明、交流不間斷電源等直流負(fù)荷供電，220～500 kV變電站應(yīng)裝設(shè)由蓄電池等供電的直流系統(tǒng)。直流系統(tǒng)的供電負(fù)荷極為重要，對(duì)供電的可靠性要求也較高。直流系統(tǒng)的可靠是保障變電站安全運(yùn)行的決定性條件之一。

目前，變電站的直流相對(duì)比較復(fù)雜，電源容量需求比較大，因此直流系統(tǒng)所需要費(fèi)用亦比較高，少則幾萬，多則幾十萬人民幣，并且由于運(yùn)行環(huán)境、維護(hù)工作等方面的原因，蓄電池組的壽命亦有所限制，難以達(dá)到設(shè)計(jì)壽命，通常壽命在5～8年左右，比設(shè)計(jì)壽命少約40％以上。若蓄電池質(zhì)量、運(yùn)行環(huán)境、日常維護(hù)等不當(dāng)則3～5年蓄電池組容量則急劇下降，難以滿足設(shè)備安全生產(chǎn)運(yùn)行，給變電站的安全生產(chǎn)帶來極大隱患。

直流電源系統(tǒng)在變電站中具有以下重要作用。

(1)變電站的直流電源是全站作為控制、信號(hào)、繼電保護(hù)的操作電源，也是重要設(shè)備的保安電源及事故照明電源。監(jiān)視和維護(hù)直流設(shè)備的完好性對(duì)變電站以及整個(gè)電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行十分重要。(2)各類變電站直流電源系統(tǒng)必不可少。對(duì)于不同電壓等級(jí)的變電站往往設(shè)計(jì)不同電壓的直流輸出，以滿足設(shè)備運(yùn)行的需要。(3)在變電站中，直流電源系統(tǒng)應(yīng)滿足各類負(fù)荷中雙重化配置的要求。在變電站內(nèi)由于被控制設(shè)備多，提高直流網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性至關(guān)重要。一個(gè)變電站的直流控制回路十分龐大，所以網(wǎng)絡(luò)是否清晰和具有獨(dú)立性亦十分重要。(4)閥控密封式鉛酸蓄電池和高頻開關(guān)整流電源(本設(shè)計(jì)中應(yīng)用到)在直流系統(tǒng)中的應(yīng)用可提高直流電源系統(tǒng)的安全可靠性，降低直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，并減小了維護(hù)的工作量。直流系統(tǒng)接線

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，直流系統(tǒng)的接線方式、采用的設(shè)備也在逐年的改進(jìn)和更新。在滿足供電可靠的前提下，直流系統(tǒng)的接線應(yīng)盡可能的簡單、運(yùn)行靈活、經(jīng)濟(jì)合理。

直流系統(tǒng)的接線方案具體要求：

(1)在滿足供電可靠的前提下，接線盡可能簡單，設(shè)備盡可能簡化；(2)直流系統(tǒng)中選用的設(shè)備應(yīng)是先進(jìn)、可靠、經(jīng)濟(jì)合理；(3)選用的設(shè)備其維護(hù)工作量盡可能??；(4)供電范圍明確以及操作方便。要保障直流系統(tǒng)可靠地運(yùn)行，首先必須有一個(gè)可靠的直流系統(tǒng)接線方案。其中包括直流母線的接線、直流電源的配置和直流供電網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成。其次，要合理地選擇直流系統(tǒng)中采用的設(shè)備，包括蓄電池、充電和浮充電設(shè)備、開關(guān)設(shè)備、保護(hù)設(shè)備、動(dòng)力和控制電纜等。2.1 直流母線接線

220～500 kV變電站常用的直流母線接線方式有單母線分段和雙母線兩種。

（1）單母線分段接線的特點(diǎn)：①每回路只需一組母線開關(guān)，設(shè)備少，投資小, 接線簡單、清晰，直流屏內(nèi)布線方便；②能方便的形成兩個(gè)互不聯(lián)系的直流系統(tǒng)，有益于提高直流系統(tǒng)的可靠性。

2.雙母線接線的特點(diǎn)：①每回路設(shè)有兩組母線刀開關(guān)（或一組切換式刀開關(guān)），可任意接到一組母線上；②供電可靠性較高，但投資較大。単母分段接線如圖1所示。

綜上所述，雙母線接線比單母線分段接線，母線刀開關(guān)用量大，直流屏內(nèi)設(shè)備擁擠，布線困難，檢修、維護(hù)也不方便。故220KV變電站采用單母線分段接線。2.2 直流系統(tǒng)的電源配置

直流系統(tǒng)中的主要電源是蓄電池組，其次是充電和浮充電設(shè)備。變電站中的蓄電池在正常情況下以浮充電方式運(yùn)行，直流負(fù)荷實(shí)際上由浮充電設(shè)備供電，蓄電池處于浮充電狀態(tài)。合理的配置蓄電池及充電浮充電設(shè)備有利于提高直流系統(tǒng)的可靠性。

220V和110V直流系統(tǒng)應(yīng)采用蓄電池組;48V及以下直流系統(tǒng)可采用蓄電池組,也可采用由220V或110V蓄電池組供電的電力直流電源變換器(DC/DC變換器)。直流系統(tǒng)為單母線分段接線時(shí)，蓄電池組及充電裝置的連接方式如下:（1）一組蓄電池一套充電裝置時(shí)，二者應(yīng)接入不同的母線段；

（2）一組蓄電池兩套充電裝置時(shí)，兩套充電裝置應(yīng)接入不同的母線段，蓄電池組應(yīng)跨接在兩段母線上；

（3）兩組蓄電池兩套充電裝置時(shí)，每組蓄電池及其充電裝置應(yīng)接入不同的母線段；（4）兩組蓄電池三套充電裝置時(shí)，每組蓄電池及其充電裝置應(yīng)接入不同的母線段，第三套充電裝置應(yīng)經(jīng)切換電器可對(duì)兩組蓄電池進(jìn)行充電。2.3 直流饋線網(wǎng)絡(luò)

直流饋線網(wǎng)絡(luò)有兩種供電方式: 輻射供電和環(huán)形供電。

為簡化設(shè)備，220KV變電站直流系統(tǒng)一般采用環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)，即直流動(dòng)力負(fù)荷和控制負(fù)荷都采用環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)。在變電站內(nèi)設(shè)動(dòng)力和控制小母線，在各直流負(fù)荷之間形成環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)環(huán)的電源回路接到兩段母線上。若220KV變電站為全戶內(nèi)式，220 KV及110KV配電裝置均采用氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(GIS)，二次設(shè)備置于GIS室內(nèi)，則直流饋線應(yīng)分別引至各配電裝置處各自形成環(huán)網(wǎng)。由于GIS二次回路所需直流電源較多，故在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮足夠的直流饋線數(shù)量。

500KV變電站對(duì)直流供電網(wǎng)的可靠性要求更高，結(jié)合對(duì)控制電源雙重化的要求，一般采用輻射狀供電。為了簡化供電網(wǎng)絡(luò)，減少饋線電纜數(shù)量，可在靠近配電裝置處設(shè)直流分屏，每一分屏由2組蓄電池各用1條饋線供電。直流系統(tǒng)工作電壓

220～500KV變電站的強(qiáng)電直流電壓為220V或110V,弱電直流電壓為48V。強(qiáng)電直流電壓選220V還是110V,應(yīng)根據(jù)變電站的具體情況及通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，找出影響直流系統(tǒng)額定電壓選擇的主要因素。

以往設(shè)計(jì)的220KV及以下電壓等級(jí)的變電站，大多數(shù)為帶電磁操作機(jī)構(gòu)的斷路器，需要直流動(dòng)力合閘電源，在這種情況下，滿足直流動(dòng)力回路電壓的要求，降低直流動(dòng)力電纜的投資，成為影響直流系統(tǒng)額定電壓選擇的主要因素，因此，以往設(shè)計(jì)的變電站中多數(shù)采用了220 V的直流系統(tǒng)。20世紀(jì)80年代以來，在220～500KV變電站中，110KV及以上電壓等級(jí)的斷路器多采用氣動(dòng)或液壓操作機(jī)構(gòu)，10KV斷路器采用彈簧操作機(jī)構(gòu)，這樣就不需要直流系統(tǒng)提供動(dòng)力合閘電源了，因此，滿足直流動(dòng)力回路電壓的要求和降低直流動(dòng)力電纜投資，就不再是確定直流系統(tǒng)額定電壓的主要因素。

但是，根據(jù)現(xiàn)在220～500KV變電站的發(fā)展及其特點(diǎn)，由于220～500KV變電站占地面積大，被控對(duì)象遠(yuǎn)，控制回路電纜長，所以滿足控制回路電壓的要求，降低控制電纜的投資就成為確定500KV變電站直流系統(tǒng)額定電壓的主要因素。在相同操作功率下，220V控制電纜中的電流比110V控制電纜中的電流要小一倍，同時(shí)也降低了控制電纜中的電壓降，從而也降低了電纜截面的要求，減少了控制電纜的投資。由此可見，對(duì)于采用220V的直流系統(tǒng)工作電壓，不僅可以選用較小的電纜截面，降低電纜的投資，還可以節(jié)省有色金屬。故對(duì)于本系統(tǒng)220KV變電站采用220V的直流系統(tǒng)工作電壓。4 蓄電池選擇及容量計(jì)算 蓄電池是一種儲(chǔ)能裝置，它把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來，又可把儲(chǔ)存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，這種可逆的轉(zhuǎn)換過程是通過充、放電循環(huán)來完成的，而且可以多次循環(huán)使用，使用方便且有較大的容量。

4.1 220KV變電站直流系統(tǒng)蓄電池組數(shù)的確定近年來，隨著電力系統(tǒng)對(duì)直流電源可靠性要求的進(jìn)一步提高，雖然直流系統(tǒng)在接線方式、網(wǎng)絡(luò)布置及充放電設(shè)備性能要求等方面進(jìn)行了完善和加強(qiáng)，但現(xiàn)行規(guī)定不能滿足目前220KV變電站對(duì)提供高可靠性直流電源的要求，對(duì)掌握蓄電池工作狀態(tài)及運(yùn)行、維護(hù)不利，在交流失電狀態(tài)下，可能因蓄電池電源瓶頸問題，而擴(kuò)大事故。

l.220KV變電站要求具備高可靠性直流電源的原因

（1）現(xiàn)在大部分220KV變電站建設(shè)規(guī)模比較大，且為樞紐站。

（2）220KV變電站主保護(hù)亦實(shí)現(xiàn)雙重化，采用兩套不同原理、不同廠家裝置；斷路器跳閘回路雙重化；且均要求取自不同直流電源。

（3）線路的兩套縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、主變壓器的主保護(hù)和后備保護(hù)均分別由獨(dú)立的直流熔斷器供電。

（4）所有獨(dú)立的保護(hù)裝置都必須設(shè)有直流電源故障的自動(dòng)告警回路。

（5）變電站綜合自動(dòng)化水平提高，監(jiān)控系統(tǒng)高可靠運(yùn)行要求。2.目前單組蓄電池運(yùn)行、維護(hù)存在的主要問題

（1）事實(shí)證明：要掌握蓄電池運(yùn)行狀態(tài)，做到心中有底、運(yùn)行可靠，必須進(jìn)行全容量核對(duì)試驗(yàn)；然而直流系統(tǒng)配置一組蓄電池，給運(yùn)行維護(hù)造成了極大困難。

（2）就對(duì)各發(fā)供電單位已運(yùn)行的各型式蓄電池統(tǒng)計(jì)表明，使用壽命一般為7年到10年；且這期間尚需對(duì)個(gè)別落后電池維護(hù)處理才能夠保證整組蓄電池使用年限。對(duì)于僅一組蓄電池而言，整個(gè)更換期間同樣要承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)運(yùn)行。3.220KV變電站直流系統(tǒng)配置兩組電池的必要性及優(yōu)點(diǎn)

（1）由于單組蓄電池不能很好的滿足220KV變電站運(yùn)行可靠性要求，且運(yùn)行維護(hù)困難,故此 220KV變電站直流系統(tǒng)配置兩組蓄電池是必要的。

（2）220KV變電站直流系統(tǒng)配置兩組蓄電池，完全滿足運(yùn)行要求,采用該系統(tǒng)對(duì)增加控制保護(hù)設(shè)備運(yùn)行的可靠性有較重要的意義。

（3）220KV變電站配置兩組蓄電池組后，從簡化母線結(jié)構(gòu)、減少設(shè)備造價(jià)、節(jié)約能源、避免降壓裝置故障開路造成母線失壓，減少了電網(wǎng)事故和更大設(shè)備事的發(fā)生，使直流系統(tǒng)進(jìn)一步簡化、可靠。

因此，根據(jù)現(xiàn)在220KV變電站對(duì)直流電源可靠性要求進(jìn)一步提高，及蓄電池運(yùn)行、維護(hù)的需要，并考慮220KV變電站直流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與蓄電池直流電源可靠性匹配要求，220KV變電站直流系統(tǒng)應(yīng)配置兩組蓄電池，雖在經(jīng)濟(jì)上多投入，但其運(yùn)行可靠性卻得到了大幅度提高，且運(yùn)行方式靈活、維護(hù)簡便。4.2 蓄電池的分類

目前，我國投入運(yùn)行的變電站中，絕大多數(shù)都是采用鉛酸蓄電池，也有采用堿性蓄電池。

1.鉛酸蓄電池

鉛酸蓄電鉛酸蓄電池是電力工程中廣泛采用的直流電源裝置。

它具有適用溫度和電流范圍大，存儲(chǔ)性能好，化學(xué)能和電能轉(zhuǎn)換率高，充放電循環(huán)次數(shù)多，端電壓高，容量大，而節(jié)省材料,鉛資源豐富、造價(jià)較低等一系列優(yōu)點(diǎn)。

鉛酸蓄電池又分為防酸隔爆式、消氫式及閥控式密封鉛酸蓄電池三大類。閥控式密封鉛酸蓄電池與防酸隔爆式和消氫式鉛酸蓄電池相比較有很大的優(yōu)點(diǎn)：閥控式密封鉛酸蓄電池在正常充放電運(yùn)行狀態(tài)下處于密封狀態(tài)，電解液不泄露，也不排放任何氣體，不需要定期的加水或加酸，維護(hù)工作也比較少；防酸隔爆式鉛酸蓄電池是屬于半封閉型的，當(dāng)在充電運(yùn)行狀態(tài)下產(chǎn)生的氣體較多時(shí)，會(huì)使電池室中才能在爆炸的危險(xiǎn)，而且需要定期的往電池中加純水及維護(hù)；消氫式鉛酸蓄電池也需要定期進(jìn)行維護(hù)與加水，比較麻煩。2.堿性蓄電池

采用的堿性蓄電池主要是鎘鎳蓄電池。

由于單個(gè)蓄電池在各種運(yùn)行狀態(tài)下電壓變化的相對(duì)值大于直流母線電壓允許變化的相對(duì)值，才引起加裝端電池，用來調(diào)節(jié)母線電壓。然而，鎘鎳蓄電池充電末期電壓與放電末期電壓相差比較大，約1.8～1.9倍，為保持直流母線電壓不超過允許的變動(dòng)范圍，鎘鎳蓄電池組必須采取調(diào)壓措施，如:加端電池,在蓄電池組與母線之間加調(diào)壓設(shè)備。而鉛酸蓄電池的單個(gè)蓄電池在各種運(yùn)行狀態(tài)下電壓變化的相對(duì)值小于或等于直流母線電壓允許變化的相對(duì)值，也就保持了直流母線電壓在允許的變化范圍之內(nèi)，故就不需要加裝端電池了。由于鎘鎳蓄電池必須設(shè)置調(diào)壓措施，與無端電池的鉛酸蓄電池相比，增加了投資和運(yùn)行維護(hù)的復(fù)雜性，特別是蓄電池組容量較大時(shí)更為突出。

因此，鎘鎳蓄電池與鉛酸蓄電池相比，在相同容量、相同額定電壓下，鎘鎳蓄電池投資較高，隨著容量的增大，投資的差額也增加。這就是影響鎘鎳蓄電池在工程上大量采用的主要原因。

綜上比較，選用鉛酸蓄電池中的閥控式密封鉛酸蓄電池。4.3 閥控式密封鉛酸蓄電池組的電池個(gè)數(shù)的選擇

1.閥控鉛酸蓄電池一般有初充電,浮充電,和均衡充電三種充電方式。

（1）初充電。新安裝的蓄電池組進(jìn)行第一次充電,稱為初充電.初充電通常采用定電流,定電壓兩階段充電方式。

（2）浮充電。正常運(yùn)行時(shí),充電裝置承擔(dān)經(jīng)常負(fù)荷電流,同時(shí)向蓄電池組補(bǔ)充充電,以補(bǔ)充蓄電池的自放電,是蓄電池以滿負(fù)荷的狀態(tài)處于備用。單體閥控電池的浮充電壓為2.2～2.3V,通常取2.25V，浮充電流一般為(1～3)/Ah。

（3）均衡充電。為補(bǔ)償蓄電池在使用過程中產(chǎn)生的電壓不均勻現(xiàn)象,為使其恢復(fù)到規(guī)定的范圍內(nèi)而進(jìn)行的充電,稱為均衡充電。閥控電池的均充電壓2.3～2.4V,通常取2.35V均衡充電電流不大于(1～1.25)I10 Ah。2.電池個(gè)數(shù)的選擇

蓄電池正常按浮充電方式運(yùn)行，為保證直流負(fù)荷供電質(zhì)量，考慮供電電纜壓降等因素，將直流母線電壓提高5%Un，蓄電池個(gè)數(shù)設(shè)為N，則

式中 －蓄電池個(gè)數(shù)；

－直流系統(tǒng)的額定電壓；

－單體蓄電池的浮充電電壓，閥控蓄電池浮充電電壓為2.23～2.27V，一般取2.25。3.蓄電池放電終止電壓校驗(yàn)

在確定蓄電池的個(gè)數(shù)以后，還應(yīng)驗(yàn)算蓄電池在事故放電末期允許的最低端口電壓值 不應(yīng)低于蓄電池放電終止電壓(1.75～1.8V）。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，動(dòng)力負(fù)荷母線允許的最低電壓值不低于87.5%。考慮直流母線到蓄電池間電纜壓降在事故放電時(shí)按1% 計(jì)算，因此，對(duì)于動(dòng)力負(fù)荷專用蓄電池組，事故放電末期允許的最低端口電壓值

對(duì)于控制負(fù)荷專用蓄電池組，事故放電末期允許的最低端口電壓

4.4 蓄電池容量的計(jì)算 1.鉛酸蓄電池的電氣特性（1）鉛酸蓄電池的容量特性

電池的容量是表示蓄電池的蓄電能力。充足電的蓄電池放電到規(guī)定終止電壓（低于該電壓放電將影響電池的壽命）時(shí)，其所放出的總電量，稱為電池的容量。若蓄電池以恒定放電電流I(A)放電，放電到容許的終止電壓的時(shí)間為t（h），則對(duì)應(yīng)容量C(Ah)為

C=It 反應(yīng)蓄電池放電到規(guī)定的終止電壓的快慢稱為放電率，放電率用時(shí)率（h率）和電流率（I率）表示。

蓄電池的實(shí)際容量并不是一個(gè)固定不變的常數(shù)，它受許多因素的影響，主要有放電率、電解液密度和電解液溫度。電解液溫度高，容量就大；電解液密度大，容量就也大；放電率對(duì)容量的影響更大，例如，某一鉛酸蓄電池，當(dāng)以10A率（10h）進(jìn)行放電時(shí)，到達(dá)終止電壓1.8V所放出的容量 為100Ah；當(dāng)以25A率（3h率）進(jìn)行放電時(shí)，到達(dá)終止電壓1.8V所放出的容量 為75Ah；當(dāng)以55率（1h率）進(jìn)行放電時(shí)，到達(dá)終止電壓1.75V所放出的容量 為55Ah?？梢?放電電流大,放電時(shí)間短,放出電量少,故電池容量少.這是因?yàn)榉烹婋娏鬟^大時(shí),極板的有效物質(zhì)很快就形成了硫酸鉛,它堵塞了極板的細(xì)孔,不能有效地進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),內(nèi)阻很快增大,端電壓很快降低到終止電壓。

我國電力系統(tǒng)常用溫度在25攝氏度,10h率放出的容量 作為鉛酸蓄電池的額定容量,那么,上述那一鉛酸蓄電池的額定容量就是100Ah。按有關(guān)規(guī)定蓄電池的額定容量有: 10,20,40,80,100,150,200,250,300,350,400,500,600,800,1000，2000,3000Ah。蓄電池容量的這種特性用容量系數(shù) 表示

式中-任意時(shí)率放電的允許放電容量；-蓄電池的額定容量。(2)放電特性.1)持續(xù)放電特性.為了分析電池長期使用之后的損壞程度或充電裝置的交流電源中斷不對(duì)電池浮充電時(shí),為核對(duì)電池的容量,需要對(duì)電池進(jìn)行放電.閥控電池不同倍率的放電特性曲線如圖1-1所示。

圖1-1 從圖1-1出,蓄電池放電初期1h內(nèi)的端壓 降低緩慢,放電到2h之后端電壓降低速率明顯增快,之后端壓陡降.端電壓的改變由于電池電動(dòng)勢(shì)的變化和極化作用等因素造成的。一般以放出80%左右的額定容量為宜,目的使正極活性物質(zhì)中保留較多的 粒子,便于恢復(fù)充電過程中作為生長新粒子的結(jié)晶中心,以提高充電電流的效率。圖1-1中I10為10h率放電電流,可見 ～ 放電曲線比 ～ 放電初期端壓和中期端壓變化速率變化大,其原因是電池極化作用隨電流增加而變大。

2)沖擊放電特性.沖擊放電特性表示在某一放電終止電壓下,放電初期或1h放電末期允許的沖擊放電電流。沖擊電流一般用沖擊系數(shù)表示,沖擊系數(shù)表示式 為

式中-沖擊系數(shù)；

-沖擊放電電流；-10h率放電電流。

圖1-2 圖1-2中浮充曲線是指電池與充電裝置并聯(lián)運(yùn)行時(shí),承受短時(shí)間沖擊放電電流時(shí)蓄電池的端電壓,其中實(shí)線為電池未脫離浮充電系統(tǒng)的端電壓,虛線為電池剛脫離浮充電系統(tǒng)的電壓。

圖1-2中持續(xù)放電曲線是指不同放電電流時(shí),立即承受短時(shí)間沖擊的電壓變化曲線,沖擊放電曲線的沖擊時(shí)間為10～15s.曲線中“0”曲線是電池完全充足電后,脫離充電系統(tǒng),待每個(gè)電池電壓下降且穩(wěn)定在2.06～2.10V時(shí),進(jìn)行沖擊放電的電壓變化曲線。

從圖1-2中可以看出,浮充電狀態(tài)下放電端電壓變化較慢,斷開浮充電源立即放電端電壓變化較快,而以 電流持續(xù)放電下沖擊放電電壓變化更快,大放電率沖擊放電端電壓變化最快。

2.220KV變電站蓄電池個(gè)數(shù)的選擇及容量計(jì)算

某城區(qū)220KV有人值班變電站為集控中心站，主變?yōu)?×240MVA，220KV電氣主接線為雙母線三分段接線，出線10回；110KV電氣主接線為雙母線雙分段接線，出線16回。該變電站繼電器室布置在主控樓二層，設(shè)有專用蓄電池室，布置在主控樓一層，二者距離約30ｍ，該所直流負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如下： 經(jīng)常負(fù)荷：8KW 事故照明負(fù)荷：3KW UPS不間斷電源：10KW 斷路器合閘：220V,2Ａ 斷路器跳閘：220V，2.5Ａ

(1)直流負(fù)荷按功能分，有控制負(fù)荷和動(dòng)力負(fù)荷。

控制負(fù)荷：電氣和熱工的控制、信號(hào)裝置、自動(dòng)裝置以及儀表等負(fù)荷；

動(dòng)力負(fù)荷：各類直流電動(dòng)機(jī)、斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的合閘機(jī)構(gòu)、交流不停電電源裝置和事故照明等負(fù)荷。

(2)該所直流負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表如下：

序號(hào) 負(fù)荷名稱 計(jì)算容量 KW 計(jì)算電流A 經(jīng)常電流A 事故放電時(shí)間電流A 隨機(jī)或事故末期

初期 0－1min 1-60min 1 經(jīng)常負(fù)荷 8 36.4 36.4 36.4 36.4 2 事故照明負(fù)荷 3 13.6 13.6 13.6 3 UPS不間斷電源 10 45.5 45.5 45.5 4 斷路器合閘

斷路器跳閘

2.5

2.5 6 電流統(tǒng)計(jì)（A）

=95.5 =95.5 =4.5 容量統(tǒng)計(jì)（A）

95.5 8 容量累計(jì)（Ah）

=95.5 解：1）=1.05×220/2.25=103

為保證蓄電池供電的可靠性，故選N=103+1=104個(gè)單體電池。

2）假設(shè)該蓄電池組僅帶控制負(fù)荷，事故放電末期允許的最低端口電壓

=0.86×220/104=1.82V

只要對(duì)控制負(fù)荷專用蓄電池組最低端口電壓滿足要求，對(duì)于動(dòng)力負(fù)荷專用蓄電池組的最低端口也滿足要求，因?yàn)閯?dòng)力負(fù)荷的 ,即其電壓系數(shù)比較大。

由于蓄電池在事故放電允許的最低端口電壓 不應(yīng)于蓄電池放電終止電壓（1.75～1.8V），即 大于或等于。又1.82＞1.8V，滿足大于蓄電池終止放電電壓的要求。

3）由事故持續(xù)放電1h及放電最低電壓1.82查圖，可得容量系數(shù) =0.56，是以額定容量 為基準(zhǔn)的放電容量的標(biāo)么值,即。故蓄電池的容量為

式中： －蓄電池10h放電率計(jì)算容量，Ah；

－可靠系數(shù)，取1.4；

－事故全停狀態(tài)下持續(xù)放電時(shí)間x（h）的放電容量；

－容量系數(shù)。

=1.4×95.5/0.56=238.75Ah

所以，選擇蓄電池的額定容量 =250Ah。4）電壓校驗(yàn)

① 首先校驗(yàn)事故放電初期(1min)承受沖擊放電電流時(shí)，蓄電池所保持的電壓。

－事故放電初期（1min）沖擊放電電流值，A；

－事故放電初期（1min）沖擊放電系數(shù)；

－蓄電池10h放電率標(biāo)稱電流，A； I10=250/10=25A =1.10×95.5/25=4.2

計(jì)算出的 在圖1-2的“0”曲線查出的單體電池的放電電壓值，=2.02V，計(jì)算蓄電池組出口端電壓 為

N－蓄電池組的單體電池個(gè)數(shù)；

－承受沖擊放電時(shí)的單體電池的放電電壓，V。

=104×2.02=210.08V,為額定電壓的95%。故滿足86%～111% 蓄電池端電壓的要求。

② 校驗(yàn)事故放電末期承受沖擊放電電流時(shí)蓄電池所能保持的電壓。

－任意事故放電階段，10h放電率電流倍數(shù)，即放電系數(shù)；

－x事故放電容量；

x－任意事故放電階段時(shí)間，h； t－事故放電時(shí)間，h；

－x事故放電末期沖擊放電系數(shù)；

－x事故放電末期沖擊放電電流值，A =1.10×95.5/1×25=4.2=1.10×4.5/25= 0.2

計(jì)算出的放電系數(shù) 和沖擊放電系數(shù)，在圖1-2中可根據(jù)，即 值查出相應(yīng)的曲線，在該曲線上再用 ＝0.2值，查出單體電池放電電壓值 =1.83V，計(jì)算蓄電池組出口端電壓為

=104×1.83=190.32（V），為額定電壓的86.5%,故滿足86%～111% 蓄電池端電壓的要求。

計(jì)算出的端電壓值應(yīng)不小于負(fù)荷允許的要求值。如不能滿足要求，將蓄電池的容量加大一級(jí)，繼續(xù)校驗(yàn)，直到母線電壓滿足為止。

第五章 直流充電模塊的選擇 5.1 充電裝置的配置

充電裝置的型式有高頻開關(guān)和晶閘管兩種。高頻開關(guān)自1992年問世以來，技術(shù)技能逐步提高，體積小、重量輕、效率高和使用維護(hù)方便，并且可靠性和自動(dòng)化水平高，已得到廣泛應(yīng)用；晶閘管電裝置，接線簡單，價(jià)格也比較便宜，也同樣得到應(yīng)用。設(shè)計(jì)中可根據(jù)具體情況選用。1.充電裝置的配置的要求：充電裝置應(yīng)按蓄電池組配置當(dāng)變電站僅設(shè)一組蓄電池時(shí)，應(yīng)配置兩套充電裝置；當(dāng)變電站設(shè)有兩組相同電壓、相同容量的蓄電池時(shí)，應(yīng)配置兩套或三套充電裝置。2.充電裝置的配置的原則：如果采用晶閘管充電裝置，原則上可配置1套備用充電裝置，即：1組蓄電池配置2套充電裝置,2組蓄電池可配置3套充電裝置；高頻開關(guān)充電裝置，其可靠性相對(duì)較高，且模塊冗余、可更換，所以，原則上不設(shè)整套裝置的備用，即：1組蓄電池配置1套充電裝置，2組蓄電池可配置2套充電裝置。

3.充電裝置是保證蓄電池可靠運(yùn)行的主要設(shè)備，特別是閥控式蓄電池對(duì)充電裝置性能的要求更高。以往的變電站的充電裝置多采用晶閘管整流裝置，近年來越來越多的變電站采用智能型高頻開關(guān)充電裝置，且運(yùn)行情況良好。智能型高頻開關(guān)充電裝置具有技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)越和體積小等優(yōu)點(diǎn)。

故選用兩組高頻開關(guān)充電裝置。5.2 高頻開關(guān)充電模塊工作原理

高頻開關(guān)充電模塊由交流輸入濾波、整流單元、高頻逆變單元（DC/AC）、直流輸出濾波、PWM脈寬調(diào)制單元和監(jiān)控單元等組成。

交流工作原理：交流電輸入到模塊后首先進(jìn)入輸入濾波電路，去除交流電上的干擾，然后經(jīng)過全波整流電路交換成高壓直流電（500V左右），再由DC/AC高頻逆變電路變換成20KHz可調(diào)脈寬的高頻脈沖電，經(jīng)過主功率變壓器的降壓，再由高頻整流電路整流成直流電，最后經(jīng)過濾波處理輸出穩(wěn)定的直流電。5.3 充電裝置高頻開關(guān)電源充電模塊數(shù)量選擇

高頻開關(guān)電源充電模塊額定電流有多種規(guī)格，220V有5、10、15、20、25、30、40A。充電裝置由多個(gè)模塊并聯(lián)組成，一般采用N+1備份冗余方式，這是因?yàn)橐粋€(gè)模塊故障不影響整組充電設(shè)備的正常工作。充電模塊數(shù)量與充電裝置輸出電流有關(guān)，充電裝置最大輸出電流滿足均衡充電和直流系統(tǒng)經(jīng)常負(fù)荷的供電要求。

本變電站設(shè)計(jì)配置兩組蓄電池和兩套充電裝置，兩套充電裝置的容量相同。則有

－每組充電裝置的計(jì)算電流；

－經(jīng)常負(fù)荷電流； N－電源充電模塊數(shù)量；

－電源充電模塊額定電流；

n－電源模塊冗余量，一般模塊少于或等于6塊時(shí)，n=1；大于6塊時(shí)，n=2。據(jù)以上公式得 =1.4[1.25*25+36.4]=94.71A；N=94.71/20+n=5+1=6。220V直流系統(tǒng)單母分段接線圖，如下所示：

第六章 UPS不停電電源的選擇

交流不間斷電源系統(tǒng)的英文縮寫為UPS(Uninterrupted power supply)，以下簡稱為UPS系統(tǒng)。

6.1 UPS的構(gòu)成與工作原理

UPS的構(gòu)成：它由整流器、逆變器、旁路隔離變壓器、靜態(tài)開關(guān)、手動(dòng)切換開關(guān)、控制及同步電路、直流輸入電路、交流輸入電路、交流輸出電路等部分構(gòu)成。

UPS的工作原理：平時(shí)由交流工作電源供電，經(jīng)整流、逆變后提供交流220V恒頻、恒壓電源；當(dāng)交流電出現(xiàn)故障時(shí)由直流提供能量。因此，只要UPS電源的交流輸入和直流輸入有一路供電正常，UPS就可輸出高品質(zhì)交流電源為負(fù)載提供可靠供電。

6.2 變電站UPS的配置方式

變電站UPS的配置方式：有分散和集中兩種配置方式。分散配置，就是根據(jù)需要，變電所的計(jì)算機(jī)監(jiān)控裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、自動(dòng)化儀表、繼電保護(hù)等分別設(shè)置小容量的UPS，各種裝置的UPS之間沒有聯(lián)系；集中配置，就是全所設(shè)一套公用的UPS，為所有設(shè)備提供不間斷的交流電源。這兩種配置方式，在實(shí)際工程中都有應(yīng)用。

分散配置的優(yōu)點(diǎn)：（1）接線簡單，投資??；（2）UPS裝置故障時(shí)影響小。分散配置的缺點(diǎn)：（1）UPS供電的可靠性不高；（2）小容量（2KW以下）的UPS往往內(nèi)部自備蓄電池，事故時(shí)一般只能保證15min全負(fù)荷的供電，不能滿足事故供電0.5h的要求；（3）互為備用性差。

集中配置的優(yōu)點(diǎn)：其容量較大，供電的可靠性較高。對(duì)UPS系統(tǒng)的各項(xiàng)技術(shù)要求容易滿足，整體的可靠性較高。

集中配置的缺點(diǎn)：UPS系統(tǒng)接線復(fù)雜。投資較大。

采用哪種配置方式要視工程的具體情況而定。一般情況下，對(duì)220KV變電所UPS負(fù)荷較大，宜設(shè)置全所集中公用的大容量UPS系統(tǒng)，并按雙重化原則配置。6.3 UPS容量選擇

在選擇UPS的額定容量時(shí)，除了按負(fù)荷的視在功率計(jì)算外，還要計(jì)及動(dòng)態(tài)（從0～100％突變）穩(wěn)壓和穩(wěn)頻精度的要求，以及溫度變化、蓄電池端電壓下降和設(shè)計(jì)冗余要求等因素的影響。

考慮到以上影響UPS容量的因素，則

式中： －UPS計(jì)算容量（KVA）；

－動(dòng)態(tài)穩(wěn)定系數(shù)，取1.1～1.15；

－直流電壓下降系數(shù)，取1.1；

－溫度補(bǔ)償系數(shù)，取1.05～1.1；

－設(shè)備老化系數(shù)及設(shè)計(jì)裕度系數(shù)，取1.05～1.1；

－全部負(fù)載的計(jì)算功率（KW）；

－負(fù)載功率因數(shù)，為0.7～0.8（滯后）。

則可靠系數(shù) = =1.33～1.530,取可靠系數(shù)平均值 =1.43和 =0.7，由公式可得

=2.04 =2.04×10=20.4KVA 6.4 UPS電源系統(tǒng)接線方案

UPS電源依據(jù)不同的負(fù)載及用戶要求，可以組成單機(jī)及各種冗余備份電源系統(tǒng)，保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，給負(fù)載提供優(yōu)質(zhì)的不間斷電源。

結(jié)合220KV系統(tǒng)UPS負(fù)載的實(shí)際情況以及供電可靠性問題，選用UPS多機(jī)N+1并聯(lián)冗余配置。多個(gè)UPS模塊按N+1配置，輸出并聯(lián)后接至旁路切換模塊，正常時(shí)由并聯(lián)的UPS模塊向負(fù)載供電，并平均分擔(dān)負(fù)荷電流。當(dāng)其中一臺(tái)UPS模塊故障時(shí)會(huì)自動(dòng)退出運(yùn)行，不影響其他模塊的正常輸出；當(dāng)兩臺(tái)以上UPS模塊故障退出，且其余工作模塊出現(xiàn)過載時(shí)，自動(dòng)切換到旁路供電。根據(jù)UPS的容量及其接線方案，選擇3臺(tái)型號(hào)為SWB—15KT/DC220（3/1）的UPS。（SWB—B系列 ；15K—容量為15KVA； T—直立式架構(gòu)；DC220—直流輸入電壓為220V；3/1—輸入輸出形式為三入單出）

第七章 通信直流變換器的選擇

由于本220KV變電站的直流負(fù)荷中沒有通信負(fù)荷，故不需要進(jìn)行選擇，僅是對(duì)通信部分進(jìn)行了解。發(fā)電廠、變電站必須裝設(shè)可靠的通信直流電源系統(tǒng)，以確保通信設(shè)備的不間斷電源，尤其要保證在電網(wǎng)或發(fā)電廠、變電站發(fā)生事故時(shí)不中斷通信供電。發(fā)電廠、變電站的通信負(fù)荷主要是：

(1)生產(chǎn)行政電話機(jī)、網(wǎng)絡(luò)控制室、單元控制室、調(diào)度呼叫轉(zhuǎn)移系統(tǒng)等；(2)電力載波機(jī)、光纖通信設(shè)備、微波和其他通信設(shè)備。

根據(jù)《220KV—500KV變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：為保證重要變電所通信設(shè)備不間斷供電，應(yīng)根據(jù)通信設(shè)備的供電電源要求，設(shè)置通信專用的蓄電池或由交流不停電電源供電。

通信電源系統(tǒng)主要由四部分構(gòu)成：交流配電單元、整流單元、直流配電單元、蓄電池直流電源單元。

采用由蓄電池組構(gòu)成的直流電源系統(tǒng)，具有很高的可靠性，但代價(jià)是設(shè)備投資增加，并需要專業(yè)人員維護(hù)。隨著變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，模塊化的通信專用DC／DC變換器在變電站中已得到廣泛應(yīng)用，模塊化的通信專用DC／DC變換器是從站內(nèi)直流控制電源系統(tǒng)的蓄電池組取得直流電，經(jīng)高頻變換輸出滿足通信設(shè)備要求的48V控制電源。

第八章 直流系統(tǒng)中各自開關(guān)額定容量的選擇

根據(jù)有關(guān)規(guī)定，蓄電池出口回路、充電裝置直流側(cè)出口回路、直流饋線回路和蓄電池試驗(yàn)放電回路等，應(yīng)裝設(shè)保護(hù)電器。8.1 直流斷路器的選擇

直流斷路器應(yīng)具有速斷保護(hù)和過電流保護(hù)功能?？蓭в休o助觸點(diǎn)和報(bào)警觸點(diǎn)。直流斷路器的選擇: 原則一：額定電壓大于或等于回路的最高工作電壓。原則二：額定電流應(yīng)大于回路的最大工作電流。

（1）對(duì)于此220KV變電站，直流斷路器的額定電壓大于或等于220V即可。（2）直流斷路器的額定電流 1)充電裝置輸出回路

斷路器的額定電流按充電裝置額定輸出電流來選擇，即

式中-直流斷路器的額定電流，A；-可靠系數(shù)，取1.2；

-充電裝置額定輸出電流。

=1.2×100=120A

故選擇型號(hào)為GMB225—125A，即額定電流為125A的殼架等級(jí)額定電流代號(hào)為225的三段保護(hù)的固安詳微型斷路器。2）蓄電池組出口回路

① 斷路器的額定電流按蓄電池的1小時(shí)放電率電流選擇，即

式中 —蓄電池1小時(shí)放電率電流，A，鉛酸蓄電池可取5.50I10 =5.5×25=137.5A

② 按保護(hù)動(dòng)作選擇性條件，即額定電流應(yīng)大于直流饋線中斷路器額定電流最大的一臺(tái)來選擇，即

式中-直流饋線中直流斷路器最大的額定電流，A；-配合系數(shù)，一般可取2.0，必要時(shí)取3.0。

=2.0×25=50A 取以上兩種情況中電流最大者為斷路器額定電流，因此取 =137.5A。故選擇型號(hào)為GMB225—140A，即額定電流為140A的殼架等級(jí)額定電流代號(hào)為225的三段保護(hù)的固安詳微型斷路器。3)直流饋線回路

對(duì)于直流負(fù)荷按平均分配于兩段母線的原則。

①經(jīng)常負(fù)荷 選擇型號(hào)為GM5—20A，即額定電流為20A的設(shè)計(jì)序號(hào)為5固安詳微型斷路器。

②事故照明負(fù)荷 選擇型號(hào)為GM5—10A，即額定電流為10A的設(shè)計(jì)序號(hào)為5固安詳微型斷路器。

③UPS不間斷電源 選擇型號(hào)為GM5—25A，即額定電流為25A的設(shè)計(jì)序號(hào)為5固安詳微型斷路器。

4)斷路器電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的合閘回路和跳閘回路

式中-直流斷路器額定電流，A；-配合系數(shù)，取0.3；

-斷路器電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘電流或跳閘電流，A。①合閘回路 =0.3×2=0.6A ②跳閘回路 =0.3×2.5=0.75

故合閘回路和跳閘回路都選擇型號(hào)為GM5—1A，即額定電流為1A的設(shè)計(jì)序號(hào)為5的固安詳微型斷路器。8.2 刀開關(guān)的選擇

原則一：額定電壓應(yīng)大于或等于回路的最高工作電壓。原則二：額定電流應(yīng)大于回路的最大工作電流。直流母線聯(lián)絡(luò)電器（隔離開關(guān)）的選擇:(1)對(duì)于此220KV變電站，直流母線聯(lián)絡(luò)電器（隔離開關(guān)）的額定電壓大于或等于220V即可。

(2)直流隔離開關(guān)，額定電流按以下原則計(jì)算

按較大電流的母線上供電的負(fù)載工作電流選擇，即

（1-24）

式中-較大電流的母線段上全部負(fù)載的工作電流之和；-同時(shí)系數(shù)，取0.5～0.6。

=0.5×50=25A

故選擇型號(hào)為GMG—125A，即殼架等級(jí)額定電流為125A的固安詳隔離開關(guān)。

第九章 結(jié)論

本次設(shè)計(jì)題目是220KV變電站直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方案為：采用單母分段的接線方式；系統(tǒng)電壓采用220V；蓄電池采用閥控式密封鉛酸蓄電池，浮充電方式運(yùn)行，浮充電電壓為2.35V；蓄電池容量選擇250Ah，單體蓄電池個(gè)數(shù)為104個(gè)，電壓校驗(yàn)結(jié)果滿足要求；選取兩組高頻開關(guān)式充電裝置，每組充電模塊為6，共12個(gè)，額定工作電流20A；采用UPS多機(jī)N+1并聯(lián)冗余配置，選擇3臺(tái)型號(hào)為SWB—15KT/DC220（3/1）的UPS；蓄電池出口回路、充電裝置出口、直流饋線回路、兩段母線之間進(jìn)行了開關(guān)的選擇。