下面是范文網(wǎng)小編整理的變電站直流系統(tǒng)自查報(bào)告6篇 水電站自檢自查報(bào)告，供大家賞析。
變電站直流系統(tǒng)自查報(bào)告1
220kv變電站直流系統(tǒng)講義一：220kv變電站直流母線基本要求：
1、2006年全公司無(wú)人值班改造即將啟動(dòng)，了解直流母線改造方案可幫助大家更好的對(duì)大修工作進(jìn)行監(jiān)督和驗(yàn)收，防止在各個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)不符合要求的問(wèn)題出現(xiàn)，必須按照省公司技術(shù)方案進(jìn)行。 2．
蓄電池組、充電機(jī)和直流母線
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。 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。
直流屏上設(shè)兩段直流母線，兩段直流母線之間有分段開(kāi)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。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。
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）。 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）。 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。
信號(hào)系統(tǒng)用電源從直流饋線屏獨(dú)立引出。
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(kāi)設(shè)置
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。
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。
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。
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。
二、直流系統(tǒng)現(xiàn)狀：
2005年，國(guó)電公司在總計(jì)6217套直流充電裝置中，高頻開(kāi)關(guān)電源型充電裝置3476套，占%。相控性2631套，占%，磁放大型110套，占%。在總計(jì)6897套蓄電池中閥控型5536組占%，防酸型710組占%，隔鎳621組占9%。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2002年至2004年110-500Kv站用直流系統(tǒng)故障共14次，全部是直流電源系統(tǒng)自身故障，110站12次，占%，220站2次站%。14次故障中，蓄電池故障5次，占%，其中由于充電裝的監(jiān)控模塊損壞，長(zhǎng)時(shí)間過(guò)充電造成整組蓄電池全部鼓肚損壞一次；
蓄電池爆炸起火，造成全站直流失壓在220和110變電站各一次；蓄電池極柱燒毀一次；蓄電池內(nèi)部短路，造成全站直流失壓一次。充電裝置故障9次，占%，其中硅整流裝置燒壞，造成全站直流失壓一次；直流回路短路越級(jí)到總保險(xiǎn)熔斷，造成全站直流失壓一次；直流回路熔斷器與空氣短路器混用且級(jí)差不配合，在直流回路發(fā)生短路時(shí)，支路空氣斷路器未動(dòng)作，越級(jí)到蓄電池總保險(xiǎn)熔斷一次；充電裝置控制插件等6次。
直流系統(tǒng)缺陷主要原因有：一是高頻開(kāi)關(guān)模塊缺陷率高，影響設(shè)備運(yùn)行。二是蓄電池缺陷嚴(yán)重，包括電池開(kāi)路、容量崩潰、端電壓低、漏液等。三是監(jiān)控裝置缺陷頻繁，包括控制失靈、控制精度差等，嚴(yán)重影響蓄電池質(zhì)量和壽命。四是充電裝置自身缺陷多，包括硅整流損壞造成直流失壓、閥控蓄電池配相控充電機(jī)其穩(wěn)壓穩(wěn)流精度滿足不了要求、充電裝置死機(jī)、防雷抗干擾能力差、降壓?jiǎn)卧蚱渌p壞等。五是絕緣檢查裝置運(yùn)行可靠性差，包括死機(jī)、選線不正確、報(bào)警失靈、裝置損壞等。三：直流母線接線方式：
1、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(kāi)關(guān)只允許合一個(gè)，因?yàn)槟嘎?lián)開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)時(shí)，若兩個(gè)開(kāi)關(guān)全在合位就充當(dāng)母聯(lián)開(kāi)關(guān)，其開(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)再斷開(kāi)直流屏上的另一個(gè)饋線開(kāi)關(guān)。
(2)、每段直流饋線母線不能沒(méi)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(kāi)關(guān)應(yīng)在斷開(kāi)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(kāi)一臺(tái)充電機(jī)，投入母聯(lián)開(kāi)關(guān)，在斷開(kāi)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(kāi)母聯(lián)開(kāi)關(guān)，再投入充電機(jī)。
2、直流母線接線方式舉例1（王段）：
（1）、本接線方式絕緣檢查裝置、電壓檢查裝置、閃光裝置各兩套。
（2）、正常運(yùn)行方式：1#充電機(jī)經(jīng)QK1供直流母線代蓄電池1運(yùn)行，直流母線經(jīng)QK2和降壓硅堆供1段直流饋線母線運(yùn)行（同理2#充電機(jī)），QK
5、QK6在斷開(kāi)位置。此接線方式屬于負(fù)調(diào)壓。
（3）、1#充電機(jī)短時(shí)間檢修：斷開(kāi)QK1，蓄電池1處于放電狀態(tài)。送電時(shí)合上QK1。（4）、1#充電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間檢修：斷開(kāi)QK1，合上QK5或QK6；送電時(shí)斷開(kāi)QK5和QK6，合上QK1。
（5）、蓄電池1檢修：斷開(kāi)QK1，合上QK5或QK6，斷開(kāi)蓄電池1保險(xiǎn)。合上開(kāi)蓄電池1保險(xiǎn)，斷開(kāi)QK5和QK6，合上QK1。
（6）、單獨(dú)對(duì)蓄電池1進(jìn)行充放電試驗(yàn)：斷開(kāi)QK1，合上QK6，斷開(kāi)QK2，蓄電池按照規(guī)定電流放電，放電完畢由充電機(jī)自動(dòng)充電至浮充狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)完畢后恢復(fù)正常運(yùn)行方式：斷開(kāi)QK1（此時(shí)正在充電方式），合上QK2，斷開(kāi)QK6，合上QK1。
3、直流母線接線方式舉例2（南宮）：
提示：圖中從左到右四個(gè)硅堆分別為：DN
5、DN
7、DN
8、DN9。
（1）、正常時(shí)Q
7、Q
8、Q
11、Q
12、Q13在斷開(kāi)位置。
（2）、1#充電機(jī)短時(shí)間檢修：斷開(kāi)Q
3、Q1，Q7應(yīng)在斷開(kāi)位置，1#蓄電池組處于放電狀態(tài)?；謴?fù)時(shí)合上Q
1、Q3。
（3）、1#充電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間檢修：斷開(kāi)Q
3、Q1，Q7應(yīng)在斷開(kāi)位置，合上Q
12、Q13（或Q11）?；謴?fù)時(shí)斷開(kāi)Q
12、Q13（或Q11），合上Q
1、Q3。
（4）、蓄電池1檢修：斷開(kāi)Q
3、Q1，Q7應(yīng)在斷開(kāi)位置，合上Q
12、Q13（或Q11），斷開(kāi)Q5?；謴?fù)時(shí)合上Q5，斷開(kāi)Q
12、Q13（或Q11），合上Q
1、Q3。
（5）、單獨(dú)對(duì)蓄電池1進(jìn)行充放電試驗(yàn)：斷開(kāi)Q
3、Q1，Q7應(yīng)在斷開(kāi)位置，合上Q
12、Q13（或Q11），斷開(kāi)Q5，合上Q
1、Q7?；謴?fù)時(shí)合上Q5，斷開(kāi)Q
12、Q13（或Q11），合上Q
1、Q3。斷開(kāi)Q7。
（6）、正常情況下DN
5、DN
6、Q9加DN
8、Q10加DN7保證直流饋線正母線不失電。（7）、正常情況下Q
12、Q13作為母聯(lián)開(kāi)關(guān)，Q11作為備用母聯(lián)開(kāi)關(guān)，Q12也可以作為Q
9、Q10的備用。
4、直流母線接線方式舉例3（金店）：
（1）、正常運(yùn)行中，ZK
7、ZK8在斷開(kāi)位置，ZK6在合位（因?yàn)槎O管的隔離作用，理論上認(rèn)為母線是分段的）
（2）、ZK
1、ZK2在母線位置，ZK5在斷開(kāi)位置，ZK
3、ZK3在合位。（3）、1#充電機(jī)檢修：斷開(kāi)ZK1。（4）、1#蓄電池檢修：斷開(kāi)ZK
1、ZK3。
（5）、單獨(dú)對(duì)蓄電池1進(jìn)行充放電試驗(yàn)：ZK1在電池位置，斷開(kāi)ZK3。
5、直流母線接線方式舉例3（隆堯）：
（1）、ZK
3、ZK4是兩個(gè)會(huì)為備用的母聯(lián)開(kāi)關(guān)。
（2）、3#機(jī)可對(duì)1#電池單獨(dú)充放電，2#電池則不能。
四、蓄電池運(yùn)行狀態(tài)及注意事項(xiàng)
（1）、蓄電池組正常運(yùn)行再浮充狀態(tài)，電池虧電或在廠家規(guī)定的周期進(jìn)行均充。（2）、蓄電池浮充電壓25℃時(shí)伏，均充伏。
（3）、充電機(jī)運(yùn)行在自動(dòng)程序中，但必須監(jiān)視蓄電池的單體電壓、外觀（爬堿、鼓肚），控制蓄電池室溫度（25℃）。
（4）、蓄電池保險(xiǎn)熔斷發(fā)出信號(hào)后，應(yīng)將母聯(lián)開(kāi)管立即合上（此時(shí)充電機(jī)短時(shí)并列），然后斷開(kāi)為本蓄電池組充電的充電機(jī)，然后對(duì)電池檢查。（5）、雖然有蓄電池巡檢裝置，但每天要測(cè)量單體電壓。（6）、蓄電池短路會(huì)出現(xiàn)電壓下降，甚至出現(xiàn)零值瓶。
（7）、蓄電池?cái)嗦窌r(shí)其端電壓高于正常值，電壓值視斷路程度而不同。（8）、蓄電池過(guò)充危害較大，鼓肚爆炸。（9）、極柱接觸不良易燒斷。
五、充電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)及注意事項(xiàng)
（1）、直流系統(tǒng)主回路開(kāi)關(guān)應(yīng)當(dāng)在正常位置，各站有所不同。（2）、所有監(jiān)控器應(yīng)在開(kāi)啟狀態(tài)。
（3）、主輔硅鏈正常在自動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)其不能滿足直流母線要求時(shí)可將其置于合適的手動(dòng)擋位，雙硅鏈只調(diào)整一個(gè)即可。
（4）、微機(jī)監(jiān)控器內(nèi)有一套絕緣檢查裝置，但不能選線，每段母線各有一套絕緣檢查裝置可選線，大部分站每段母線各有一套絕緣檢查繼電器但不可選線。
（5）、隆堯站絕緣檢查開(kāi)關(guān)0位時(shí)微機(jī)監(jiān)控器內(nèi)絕緣檢查裝置起作用，每段母線絕緣檢查裝置起作用。1位1#絕緣檢查裝置起作用。2位微機(jī)監(jiān)控器內(nèi)絕緣檢查裝置不起作用。3位2#絕緣檢查裝置起作用。絕緣檢查繼電器永遠(yuǎn)起作用。（6）、充電機(jī)受溫度影響，518產(chǎn)品尤其突出。
（7）、監(jiān)控器有時(shí)誤報(bào)信息，可短時(shí)關(guān)掉其電源，但不能頻繁關(guān)停機(jī)，否則易燒顯示屏。（8）、每段直流饋線母線保證一個(gè)備用模塊。
六、直流系統(tǒng)接地查找
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(guò)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(kāi)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(guò)絕緣檢查開(kāi)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(wèn)情況，及時(shí)糾正修試人員的不規(guī)范行為。
（3）、利用萬(wàn)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(wàn)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、查找接地舉例1（金店）
（1）、本站事故照明正常有交流供電，G
1、G
2、G3合位 （2）、交流失電后啟動(dòng)2C、3C繼電器事故照明回路有直流供電。（3）、斷開(kāi)110保護(hù)小間。（4）、斷開(kāi)220保護(hù)小間。（5）、斷開(kāi)G3。（6）斷開(kāi)G2。
（7）斷開(kāi)直流饋線屏事故照明開(kāi)關(guān)。
（8）、直流接地查找必須清楚回路，從末級(jí)斷電逐級(jí)排除判斷。
3、查找接地舉例2（金店110直流儲(chǔ)能回路）
（1）、ZK
1、ZK2在合位。
（2）、整個(gè)回路的解環(huán)開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)位置。
（3）、逐個(gè)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的直流儲(chǔ)能開(kāi)關(guān)，判斷端子箱到機(jī)構(gòu)箱的回路是否正常。（4）、上述無(wú)問(wèn)題后，從分段開(kāi)關(guān)向前逐個(gè)斷開(kāi)主回路開(kāi)關(guān)判斷主回路是否正常。
七、直流設(shè)備驗(yàn)收注意事項(xiàng)
（1）、值班員驗(yàn)收不細(xì)留下責(zé)任不好處理。（2）、索取竣工圖紙。（3）、索取裝置說(shuō)明書(shū)。（4）、索取專(zhuān)用工具、備品備件。
（5）、蓄電池編號(hào)是否正確，螺絲是否緊固，防止松動(dòng)造成放電放不出來(lái)，釀成更大的事故。（6）、就地光子牌及監(jiān)控器聲光報(bào)警是否正常。各種故障信號(hào)應(yīng)當(dāng)模擬發(fā)信號(hào)，并傳到后臺(tái)
機(jī)。
（7）、直流接地信號(hào)要一一核對(duì)，防止所報(bào)支路號(hào)與實(shí)際不符。
八、名詞解釋
直流母線：直流電源屏內(nèi)的正、負(fù)極主母線。
合閘母線：直流電源屏內(nèi)供斷路器電磁合閘機(jī)構(gòu)等動(dòng)力負(fù)荷的直流母線。直流分電屏：為實(shí)現(xiàn)分類(lèi)供電而在各類(lèi)直流負(fù)荷中心設(shè)置的直流供電屏。直流小母線：直流屏以外的，如控制或保護(hù)屏頂、直流分電屏內(nèi)的各類(lèi)直流母線。直流饋線屏：由直流母線向直流小母線和直流分電屏供電的過(guò)渡屏體。直流饋線：直流饋線屏至直流小母線和直流分電屏的直流電源電纜。
核對(duì)性放電：在正常運(yùn)行中的蓄電池，為了檢驗(yàn)其實(shí)際容量，將蓄電池組脫離運(yùn)行，以規(guī)定的放電電流進(jìn)行恒流放電，只要其中一個(gè)單體蓄電池放到了規(guī)定的終止電壓，應(yīng)停止放電。浮充：充電機(jī)以恒壓對(duì)蓄電池進(jìn)行自放電的補(bǔ)充，又對(duì)變電站正常直流負(fù)荷進(jìn)行供電，充電機(jī)瞬時(shí)放電能力差。
均充：充電機(jī)以蓄電池廠家規(guī)定的時(shí)間（3個(gè)月）、規(guī)定的電壓（）對(duì)蓄電池進(jìn)行穩(wěn)壓充電，拉動(dòng)“打盹”的電池，均充完畢轉(zhuǎn)為浮充。
定充：老式相控充電機(jī)、磁飽和充電機(jī)沒(méi)有自動(dòng)識(shí)別蓄電池狀態(tài)的能力，只有用人工的方法，以適當(dāng)?shù)碾娏鲗?duì)電池充電（電流恒定、電壓變化，/12A），電壓達(dá)到規(guī)定值后停止定充。
變電站直流系統(tǒng)自查報(bào)告2
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(chēng)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(chēng)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(chēng)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(zhuān)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(kāi)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(lái)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(kāi)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(wàn)，多則幾十萬(wàn)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(lái)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(lèi)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(lèi)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(kāi)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。
2 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(jiǎn)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(jiǎn)單，設(shè)備盡可能簡(jiǎn)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(kāi)關(guān)設(shè)備、保護(hù)設(shè)備、動(dòng)力和控制電纜等。 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(kāi)關(guān)，設(shè)備少，投資小, 接線簡(jiǎn)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(kāi)關(guān)（或一組切換式刀開(kāi)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(kāi)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。 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。 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(jiǎn)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(kāi)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(jiǎn)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。
3 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(guò)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(lái)，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(zhǎng)，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(jiàn)，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(lái)，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(guò)程是通過(guò)充、放電循環(huán)來(lái)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。
220KV變電站直流系統(tǒng)蓄電池組數(shù)的確定近年來(lái)，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(wèn)題，而擴(kuò)大事故。
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(wèn)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。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(jiǎn)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(kāi)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(jiǎn)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(jiǎn)便。 蓄電池的分類(lèi)
目前，我國(guó)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(lèi)。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(lái)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～倍，為保持直流母線電壓不超過(guò)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(wú)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。 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(chēng)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～,通常取，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(guò)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(chēng)為均衡充電。閥控電池的均充電壓～,通常取均衡充電電流不大于(1～)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～，一般取。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(～）。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%?？紤]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(zhuān)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(zhuān)用蓄電池組，事故放電末期允許的最低端口電壓
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(chēng)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(chēng)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)終止電壓所放出的容量 為55Ah?？梢?jiàn),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^(guò)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(guó)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(zhǎng)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(guò)程中作為生長(zhǎng)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(jiàn) ～ 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～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(kāi)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。
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(zhuān)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，Ａ
(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(lèi)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(chēng) 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 2 事故照明負(fù)荷 3 3 UPS不間斷電源 10 4 斷路器合閘
2 5 斷路器跳閘
6 電流統(tǒng)計(jì)（A）
= = =
7 容量統(tǒng)計(jì)（A）
8 容量累計(jì)（Ah）
= 解：1）=×220/=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
=×220/104=
只要對(duì)控制負(fù)荷專(zhuān)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(zhuān)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（～），即 大于或等于。又＞，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及放電最低電壓查圖，可得容量系數(shù) =，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)，??；
－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)。
=×/=
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(chēng)電流，A； I10=250/10=25A =×/25=
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，=，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×=,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 =×/1×25==×/25=
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 ＝值，查出單體電池放電電壓值 =，計(jì)算蓄電池組出口端電壓為
=104×=（V），為額定電壓的%,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 充電裝置的配置
充電裝置的型式有高頻開(kāi)關(guān)和晶閘管兩種。高頻開(kāi)關(guān)自1992年問(wèn)世以來(lái)，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(jiǎn)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(kāi)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(lái)越來(lái)越多的變電站采用智能型高頻開(kāi)關(guān)充電裝置，且運(yùn)行情況良好。智能型高頻開(kāi)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(kāi)關(guān)充電裝置。 高頻開(kāi)關(guān)充電模塊工作原理
高頻開(kāi)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(guò)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(guò)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(guò)濾波處理輸出穩(wěn)定的直流電。 充電裝置高頻開(kāi)關(guān)電源充電模塊數(shù)量選擇
高頻開(kāi)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 =[*25+]=；N=/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(xiě)為UPS(Uninterrupted power supply)，以下簡(jiǎn)稱(chēng)為UPS系統(tǒng)。
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(kāi)關(guān)、手動(dòng)切換開(kāi)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。
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(méi)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(jiǎn)單，投資小；（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。 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～；
－直流電壓下降系數(shù)，??；
－溫度補(bǔ)償系數(shù)，取～；
－設(shè)備老化系數(shù)及設(shè)計(jì)裕度系數(shù)，取～；
－全部負(fù)載的計(jì)算功率（KW）；
－負(fù)載功率因數(shù)，為～（滯后）。
則可靠系數(shù) = =～,取可靠系數(shù)平均值 =和 =，由公式可得
= =×10= 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(wèn)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(guò)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(méi)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(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)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(kāi)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。 直流斷路器的選擇
直流斷路器應(yīng)具有速斷保護(hù)和過(guò)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(lái)選擇，即
式中-直流斷路器的額定電流，A；-可靠系數(shù)，??；
-充電裝置額定輸出電流。
=×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 =×25=
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(lái)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，必要時(shí)取。
=×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 =。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)，?。?/p>
-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 =×2= ②跳閘回路 =×=
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。 刀開(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)）的額定電壓大于或等于220V即可。
(2)直流隔離開(kāi)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～。
=×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(kāi)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；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(kāi)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(kāi)關(guān)的選擇。
變電站直流系統(tǒng)自查報(bào)告3
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(guò)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(guò)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(wèn)題；方案
中圖分類(lèi)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。
1 變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行及改造存在的問(wèn)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(wú)人值班，原有直流系統(tǒng)的缺陷逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，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(wèn)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(wèn)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(mén)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(wú)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(wú)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(wèn)題：①在一些變電站中，因?yàn)榉蹠r(shí)間較長(zhǎng)，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(guò)程中，如果發(fā)生斷線、短路或者接地等問(wèn)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(guò)程中，如何確保繼電保護(hù)及開(kāi)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(wèn)題。
2 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(guò)程中對(duì)于合閘電源及控制電源需要做出以下情況說(shuō)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(guò)程中不再對(duì)合閘電源進(jìn)行說(shuō)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(shuō)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(lái)搭建一個(gè)簡(jiǎn)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(kāi)關(guān)的下側(cè)。此時(shí)，就相當(dāng)于把原來(lái)的直流電源引至空氣開(kāi)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(lái)的直流系統(tǒng)斷掉，然后把上圖中的空氣開(kāi)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(guò)程簡(jiǎn)單化。雖然在這種轉(zhuǎn)換過(guò)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(wèn)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(guò)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(guò)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(méi)有保護(hù)的情況下運(yùn)行。②首先把空氣開(kāi)關(guān)閉合，把臨時(shí)直流電源合并入系統(tǒng)拆去原來(lái)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(guò)程中可以保持對(duì)外的直流供電；第二，更換過(guò)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(lái)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(kāi)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(kāi)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(lái)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(kāi)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(lái)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。
3 變電站直流系統(tǒng)改造注意事項(xiàng)
1）事先熟悉現(xiàn)場(chǎng)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(guò)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(chēng)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(lái)的一些問(wèn)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(lái)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=10A，在沒(méi)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(guò)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(guò)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(guò)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。
4 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)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)
[1]賀海倉(cāng),朱軍.變電站直流系統(tǒng)配置應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題[J].鋁加工,2011,1.[2]黃振強(qiáng),林品鳳.110kV變電站直流系統(tǒng)剖析[J].電力學(xué)報(bào),2010,6.
變電站直流系統(tǒng)自查報(bào)告4
變電站直流監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
摘 要 提出了一種可對(duì)無(wú)人值班變電站內(nèi)直流設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控的系統(tǒng)，它利用了站內(nèi)的電話通道，可以實(shí)現(xiàn)：直流設(shè)備遠(yuǎn)方監(jiān)控、直流設(shè)備運(yùn)行歷史查詢和設(shè)備運(yùn)行異常的情況上報(bào)等功能。
電力系統(tǒng)中的直流電源部分由蓄電池組、充電設(shè)備、直流屏等設(shè)備組成。它的作用是：正常時(shí)為變電站內(nèi)的斷路器提供合閘直流電源；故障時(shí)，當(dāng)廠、站用電中斷的情況下為繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置、斷路器跳閘與合閘、載波通信、發(fā)電廠直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的廠用機(jī)械提供工作直流電源。它的正常與否直接影響電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。
過(guò)去，電力系統(tǒng)的各個(gè)變電站都有人值守，可以對(duì)直流設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行定期檢查，因而可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理其出現(xiàn)的異常現(xiàn)象，保證變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前，電力系統(tǒng)推廣無(wú)人值班變電站，雖然調(diào)度中心可以通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)通道獲取變電站運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)信息，但是對(duì)于直流部分只能得到少量的重要信息(包括：遙信量——充電機(jī)交流電源故障，充電機(jī)故障，直流絕緣接地，直流電源電壓異常；遙測(cè)量——控母電壓)。它不能反映直流系統(tǒng)運(yùn)行的詳細(xì)信息，特別是它不能發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)剛剛開(kāi)始出現(xiàn)異常運(yùn)行的情況，直到長(zhǎng)期的異常運(yùn)行發(fā)展為故障時(shí)才上發(fā)調(diào)度，此時(shí)，事故已經(jīng)擴(kuò)大。如果能在異?，F(xiàn)象剛出現(xiàn)時(shí)就及時(shí)發(fā)現(xiàn)并及時(shí)處理，就可以避免異常情況擴(kuò)大。所以需要設(shè)備維護(hù)人員對(duì)其進(jìn)行定期檢查。此外，對(duì)直流設(shè)備運(yùn)行的控制也是由維護(hù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作的。變電站多，維護(hù)人員少，顯然無(wú)法保證按期按量完成。在這種情況下，直流監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。它的主要作用就是把各變電站的直流設(shè)備信息上送到監(jiān)控中心，供其查詢，同時(shí)監(jiān)控中心也可以向各站發(fā)送控制命令。這樣，維護(hù)人員不但可以在監(jiān)控中心對(duì)直流設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控，還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的不正常狀態(tài)，及時(shí)處理，而不等其發(fā)展演變成事故。所以，直流監(jiān)控系統(tǒng)的建立，可以節(jié)省人力物力，提高工作效率。1 通道選擇
目前，變電站上送調(diào)度中心的各種信息，如遙測(cè)、遙信、遙控、主要設(shè)備狀態(tài)和報(bào)警信息等，都是通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)通道傳輸?shù)?，這些信息對(duì)實(shí)時(shí)性的要求很高，不希望其它信息占用而使通道擁擠，影響調(diào)度的正常工作。所以直流設(shè)備的運(yùn)行信息必須從另一個(gè)通道進(jìn)行遠(yuǎn)方傳送。目前，變電站中除遠(yuǎn)動(dòng)通道之外，還有一個(gè)電話通道，這個(gè)通道一般是作為工作人員現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)使用，以及其它輔助系統(tǒng)如安全報(bào)警系統(tǒng)必要時(shí)使用。通常此通道是處于閑置狀態(tài)，但又是必設(shè)的，所以可以用它作為直流監(jiān)控系統(tǒng)的信息通道。
直流監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息量少，發(fā)送時(shí)占用通道時(shí)間短。這樣，可以在工作時(shí)撥通，占用通道，結(jié)束后掛掉，和其它系統(tǒng)分時(shí)地使用通道，從而保證各個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。2 系統(tǒng)構(gòu)成監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)通過(guò) modem 連入電話網(wǎng)。而監(jiān)控器也通過(guò) modem 與電話網(wǎng)相連。雙方 modem 都可以相互呼叫對(duì)方，通過(guò)雙方 modem 和電話網(wǎng)建立通信鏈路，互傳信息。這樣，監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)可以通過(guò)這個(gè)通信鏈路，采取各站監(jiān)控器的信息，發(fā)送控制命令，各站監(jiān)控器也可把每日定時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和異常情況信息上報(bào)中心。系統(tǒng)包括3部分：監(jiān)控器是前置機(jī)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)設(shè)備數(shù)據(jù)的采集、運(yùn)行狀態(tài)的控制和信息的上送；監(jiān)控中心是后臺(tái)機(jī)系統(tǒng)，是基于 PC 機(jī)上運(yùn)行的，它負(fù)責(zé)對(duì)所有變電站的監(jiān)控器發(fā)送命令，接收其運(yùn)行數(shù)據(jù)以及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析；兩者之間的數(shù)據(jù)通信依靠 modem 和電話網(wǎng)建立。監(jiān)控中心和監(jiān)控器是一對(duì)多系統(tǒng)。3 監(jiān)控器設(shè)計(jì) 監(jiān)控器原理
監(jiān)控器是安裝在各變電站的一套系統(tǒng)，它采集各直流設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息，對(duì)其進(jìn)行控制，把各數(shù)據(jù)信息上送監(jiān)控中心和其它監(jiān)控單元。
監(jiān)控器用工控機(jī)設(shè)計(jì)，其 I／O 端口作輸入和輸出使用，它可直接從直流設(shè)備上采得測(cè)量量、狀態(tài)量以及蓄電池絕緣狀態(tài)等信息，也可以對(duì)直流設(shè)備進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，如充電機(jī)的開(kāi)關(guān)機(jī)動(dòng)作、均充浮充改變、均浮充電壓的改變以及饋線的合斷等。另一方面，微機(jī)控制器通過(guò) RS232 或 modem 方式把四遙信號(hào)上送到 RTU 或調(diào)度中心，把所有直流設(shè)備的運(yùn)行信息通過(guò) modem 經(jīng)電話網(wǎng)送到設(shè)備維護(hù)人員所在的監(jiān)控中心。 監(jiān)控器軟件設(shè)計(jì)
監(jiān)控器軟件由4個(gè)模塊組成：通信模塊，數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，I／O 模塊和數(shù)據(jù)處理模塊。
通信模塊的作用是為數(shù)據(jù)的傳輸作好通信的準(zhǔn)備，包括打開(kāi)、關(guān)閉 modem 以及自動(dòng)撥號(hào)的功能。軟件設(shè)置定時(shí)打開(kāi)和關(guān)閉 modem，這使得本系統(tǒng)可以和其它如報(bào)警系統(tǒng)分時(shí)使用電話通道。自動(dòng)撥號(hào)是在直流設(shè)備發(fā)生異常事件時(shí)，自動(dòng)撥通監(jiān)控中心的 modem，向其發(fā)送相應(yīng)報(bào)警信息。
數(shù)據(jù)收發(fā)模塊主要負(fù)責(zé)通信鏈路建立后的數(shù)據(jù)收發(fā)事務(wù)。發(fā)送的數(shù)據(jù)包括：各直流設(shè)備當(dāng)時(shí)的運(yùn)行信息；本監(jiān)控器存貯的24 h內(nèi)固定時(shí)間歷史數(shù)據(jù)；24 h內(nèi)所有報(bào)警信息。接收的數(shù)據(jù)包括監(jiān)控中心的控制和調(diào)節(jié)命令等。
I／O模塊功能包括：提供監(jiān)控器的人機(jī)輸入界面，監(jiān)控器對(duì)各直流設(shè)備量的采集以及對(duì)其進(jìn)行的控制。
數(shù)據(jù)處理模塊是監(jiān)控器的核心模塊，它一方面把 I／O 模塊取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，根據(jù)設(shè)定的時(shí)間間隔把每日的數(shù)據(jù)存入庫(kù)中，以待數(shù)據(jù)收發(fā)模塊上送監(jiān)控中心。這些數(shù)據(jù)每日更新。另一方面，它把由收發(fā)模塊接收到的調(diào)控命令進(jìn)行分析后，提供控制信息給 I／O 模塊使用。4 監(jiān)控中心設(shè)計(jì)
監(jiān)控中心是一臺(tái)微機(jī)，其上運(yùn)行監(jiān)控中心后臺(tái)軟件。
監(jiān)控中心軟件主要包括4個(gè)部分：通信模塊，數(shù)據(jù)庫(kù)形成模塊，主控模塊以及報(bào)表打印模塊。
通信模塊的作用和監(jiān)控器的通信模塊功能相同，作用為撥通變電站的監(jiān)控器 modem,建立通信鏈路，向下發(fā)送控制命令信息，此外它也可以被對(duì)方叫通，接收其上傳的信息。此模塊用 Visual Basic 開(kāi)發(fā)，它僅僅根據(jù)通信的要求，撥通 modem，建立通信的鏈路即可。可送具體數(shù)據(jù)則與其無(wú)關(guān)，由主控軟件部分負(fù)責(zé)處理。
數(shù)據(jù)處理模塊兩個(gè)作用；一是形成各站的直流設(shè)備的信息庫(kù)；二是把每日采集來(lái)的各站的日數(shù)據(jù)整理入庫(kù)，形成所有變電站直流設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。用戶可以根據(jù)實(shí)際情況，靈活地建立各個(gè)變電站及站內(nèi)所有直流設(shè)備的數(shù)據(jù)庫(kù)，靈活地維護(hù)所有站內(nèi)信息，維護(hù)后此系統(tǒng)自動(dòng)存庫(kù)，靈活性強(qiáng)并且操作簡(jiǎn)單方便。此外，各變電站監(jiān)控器每日定時(shí)把日數(shù)據(jù)上送監(jiān)控中心，后者在接收后根據(jù)各站名存入各自數(shù)據(jù)庫(kù)中，形成歷史庫(kù)，供報(bào)表打印系統(tǒng)查詢時(shí)使用。
主控軟件提供人機(jī)界面，是基于 Windows 95 操作系統(tǒng)的操作界面，用鼠標(biāo)和鍵盤(pán)對(duì)屏幕上的圖形進(jìn)行操作。只要用鼠標(biāo)點(diǎn)取設(shè)備元件所對(duì)應(yīng)的圖元，就可以查詢和控制此設(shè)備，也可以用鍵盤(pán)輸入設(shè)備的參數(shù)達(dá)到對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)遠(yuǎn)方調(diào)節(jié)的目的。維護(hù)人員對(duì)運(yùn)行站內(nèi)設(shè)備的查詢和控制可以通過(guò)鼠標(biāo)和鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)通信模塊建立通信鏈路后，它可以打開(kāi)遠(yuǎn)方送來(lái)的數(shù)據(jù)信息，顯示在屏幕上，并把這些數(shù)據(jù)交數(shù)據(jù)處理模塊處理。另外它也把操作者的控制命令以數(shù)據(jù)包的形式向遠(yuǎn)方發(fā)送。它是本系統(tǒng)的核心。
報(bào)表打印模塊根據(jù)工作的需要，對(duì)數(shù)據(jù)處理模塊保存的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢，制作日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表和其它報(bào)表以及作出相應(yīng)的數(shù)據(jù)曲線，供分析和查詢使用。5 結(jié)束語(yǔ)
直流監(jiān)控系統(tǒng)由深圳供電局和深圳奧特訊公司合作開(kāi)發(fā)，目前已投入運(yùn)行。通過(guò)此系統(tǒng)，直流設(shè)備維護(hù)人員就可以在監(jiān)控中心對(duì)各變電站直流設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控，免去了對(duì)各個(gè)變電站的現(xiàn)場(chǎng)定檢，特別是在直流設(shè)備發(fā)生運(yùn)行異常時(shí)，運(yùn)行維護(hù)人員能及時(shí)收到報(bào)警信號(hào)，及時(shí)處理?？傊?，直流監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行，減少了工作量，提高了工作效率，達(dá)到減員增效的目的。
變電站直流系統(tǒng)自查報(bào)告5
******股份有限公司
***分公司****變直流系統(tǒng)蓄電池更換改造
技 術(shù) 規(guī) 公司生產(chǎn)管理部批準(zhǔn)：
分公司審核：
設(shè)備管理部審核：
車(chē)間審核：
編制：
**********車(chē)間2010年12月15日
范
一、說(shuō)明：
******車(chē)間所轄一期直流系統(tǒng)存在如下問(wèn)題：
*****變電所直流系統(tǒng)有三個(gè)：分別是主控室直流系統(tǒng)、**10KV直流系統(tǒng)和**10KV直流系統(tǒng)。直流系統(tǒng)的主要作用是提供本所高壓開(kāi)關(guān)的控制和儲(chǔ)能電源，同時(shí)還為設(shè)備提供保護(hù)電源，其在整流所的作用非常重要，平時(shí)由交流帶充電機(jī)給蓄電池充電，如果在交流失電的情況下，由直流蓄電池接帶全部直流負(fù)荷，確保操作和保護(hù)動(dòng)作正常。主控室直流蓄電池電源柜有兩組（型號(hào)：GZDW43-180×2Ah/220V-2CK1-M），蓄電池規(guī)格型號(hào):A412—180,本所投運(yùn)時(shí)已安裝。柜內(nèi)各安裝德國(guó)陽(yáng)光蓄電池18節(jié)，為免維護(hù)鉛酸蓄電池，電池容量為180Ah，單節(jié)電壓為13V，總電壓為240V。**10KV和空壓10KV直流系統(tǒng)跟主控室一樣，不同的是電池容量為100 Ah,電池柜型號(hào)為GZDW33-100Ah/220V-2CK1-W, 蓄電池規(guī)格型號(hào):A412—100。
經(jīng)對(duì)上述蓄電池充放電檢查，發(fā)現(xiàn)部分電池性能明顯下降，容量已不達(dá)標(biāo)，直接威脅到本變電所的供電安全。咨詢?cè)O(shè)備廠家，回復(fù)說(shuō)蓄電池使用期限已到（7-10年）。
為保障**設(shè)備直流系統(tǒng)的供電正常可靠，提高整個(gè)**供電的安全穩(wěn)定性，針對(duì)設(shè)備（系統(tǒng)）存在的問(wèn)題，決定進(jìn)行如下改造：
主控室兩組蓄電池更換一組，**10KV和**10KV共兩組蓄電池，也更換一組。將性能好的蓄電池拼湊成另一組使用，待多數(shù)蓄電池性能下降后再進(jìn)行更換，以便節(jié)省開(kāi)支。
二、工作環(huán)境：
1、海拔2019米；
2、環(huán)境溫度：主控室室溫；
3、平均相對(duì)濕度 30 %；
4、強(qiáng)磁場(chǎng)；
三、技術(shù)要求及參數(shù)：
1、主控室直流系統(tǒng)的兩組蓄電池采用相同的規(guī)格和型號(hào)，兩組蓄電池（共36節(jié)），更換一組（18節(jié)），必須有蓄電池的出廠檢驗(yàn)報(bào)告及合格證書(shū)；
2、**10KV直流系統(tǒng)的兩組蓄電池采用相同的規(guī)格和型號(hào)，兩組蓄電池（共36節(jié)），更換一組（18節(jié)），必須有蓄電池的出廠檢驗(yàn)報(bào)告及合格證書(shū)。
四、設(shè)計(jì)、制造（購(gòu)置）、安裝、調(diào)試、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)選用：
1、提供的圖紙、技術(shù)條件及制造檢查合格證，設(shè)備說(shuō)明書(shū)。
2、所有設(shè)備在安裝前均做外觀檢查，并達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
3、所有原材料質(zhì)量須符合相關(guān)國(guó)標(biāo)要求。
4、外包裝應(yīng)明確以下事項(xiàng)： 產(chǎn)品名稱(chēng)、訂貨編號(hào)、發(fā)貨日期等。
5、其它相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)按國(guó)標(biāo)、部標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
6、安裝完通過(guò)試運(yùn)期后參與驗(yàn)收。
五、資料提供：
1、施工方提供提供蓄電池材料說(shuō)明書(shū)；一式四份
2、施工方提供蓄電池安裝維護(hù)保養(yǎng)使用說(shuō)明書(shū)，一式四份。
六、供貨范圍：（施工范圍）
1、施工方提供此改造所需的所有材料，由廠家配合分別對(duì)主控室的一組蓄電池和**、**10KV直流蓄電池進(jìn)行拆除更換，將拆下的蓄電池與余下的一組蓄電池進(jìn)行測(cè)試，選擇性能好的蓄電池進(jìn)行拼組。
2、施工范圍為：********10KV直流配電室。
變電站直流系統(tǒng)自查報(bào)告6
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(chǎng)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(chēng)為變電站的“心臟”,可見(jiàn)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(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)只允許合一個(gè)，因?yàn)槟嘎?lián)開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)時(shí)，若兩個(gè)開(kāi)關(guān)全在合位就充當(dāng)母聯(lián)開(kāi)關(guān)，其開(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)再斷開(kāi)直流屏上的另一個(gè)饋線開(kāi)關(guān)。
(2)、每段直流饋線母線不能沒(méi)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(kāi)關(guān)應(yīng)在斷開(kāi)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(kāi)一臺(tái)充電機(jī)，投入母聯(lián)開(kāi)關(guān)，在斷開(kāi)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(kāi)母聯(lián)開(kāi)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(wèn)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(wú)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(kāi)路．也就是說(shuō)：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(kāi)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(guò)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(guò)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。
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)
3．1 正在編寫(xiě)制訂的《閥控式鉛酸蓄電池運(yùn)行、維護(hù)導(dǎo)則》國(guó)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)。
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。
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(jiǎn)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(kāi)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(jiǎn)化、可靠。
4 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。
5 結(jié)束語(yǔ)：
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(jiǎn)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(wú)人值守的,智能高頻開(kāi)關(guān)直流電源系統(tǒng)可通過(guò)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)和年度放電核對(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(lái)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(lái)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(wú)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(lái)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(wèn)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(guò)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(guò)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(guò)放電;
2、充電壓設(shè)置不合理,充電電流過(guò)大或過(guò)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(kāi)關(guān)斷開(kāi)，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(zhǎng)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(guò)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(kāi)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(guò)絕緣檢查開(kāi)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(wèn)情況，及時(shí)糾正修試人員的不規(guī)范行為。
（3）、利用萬(wàn)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(wàn)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?。?）、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(chē)開(kāi)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(chē)來(lái)回移動(dòng)導(dǎo)致其中導(dǎo)線破損，從而使直流回路與開(kāi)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(chǎng)運(yùn)行方式、操作情況、氣候影響來(lái)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(zhuān)用直流回路的時(shí)間不要過(guò)長(zhǎng)（一般不超過(guò)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(chǎng)直流電源系統(tǒng)構(gòu)成情況，通過(guò)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(kāi)關(guān)，如接地信號(hào)消失，說(shuō)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(kāi)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(shuō)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(kāi)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(kāi)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(wèn)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(chē)開(kāi)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(chē)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(kāi)關(guān)、手車(chē)等一次設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)管理。嚴(yán)格斷路器、隔離開(kāi)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(chǎng)實(shí)際條件進(jìn)行。禁止單人工作，禁止直流電源長(zhǎng)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(kāi)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
1 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(lái)，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(lái)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(wèn)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(méi)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(guò)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(kāi)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(wú)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(jiàn)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(kāi)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(kāi)，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(guò)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(lái)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(wèn)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(kāi)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：
采取輻射狀供電方式，增加蓄電池和充電裝置數(shù)據(jù)
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。 各級(jí)直流母線分段開(kāi)關(guān)正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)斷開(kāi)。
控制直流母線分為兩段，且控制直流母聯(lián)開(kāi)關(guān)正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)斷 15
開(kāi)。
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。
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)。
采用專(zhuān)用的直流斷路器
根據(jù)保險(xiǎn)配置情況選購(gòu)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(guò)載長(zhǎng)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(guò)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(guò)載長(zhǎng)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(lái)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(lái)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(lái)較大的危害。結(jié)束語(yǔ)：
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(kāi)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(lái)，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(lái)，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(zhuān)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。
1 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(zhǎng)、暫態(tài)停電)；
②欠壓、過(guò)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(wèn)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(jiàn)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(guò)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(lái)，接受以往事故教訓(xùn)，專(zhuān)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(zhuān)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(kāi)。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(guò)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(mén)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(kāi)了。直流設(shè)備由檢修專(zhuān)業(yè)班維護(hù)變電所直流系統(tǒng)，遠(yuǎn)動(dòng)通訊專(zhuān)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(wú)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(lái)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(wú)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。
3 實(shí)施方案 ：
(1)要求各專(zhuān)業(yè)分工明確，不留死角：
①歸口管理，直流專(zhuān)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(kāi)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(zhuān)業(yè)相互滲透。因?yàn)槔^保、遠(yuǎn)動(dòng)、通訊、計(jì)量、直流專(zhuān)業(yè)就是電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的各分支專(zhuān)業(yè)，所以各專(zhuān)業(yè)有必然的聯(lián)系。
③過(guò)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(guò)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?jī)?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(wú)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(guò)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(kāi)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(kāi)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(shuō)，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，22
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。
4 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(wú)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。
變電站直流系統(tǒng)自查報(bào)告6篇 水電站自檢自查報(bào)告相關(guān)文章：
★ 國(guó)稅系統(tǒng)自查報(bào)告4篇(稅務(wù)自查報(bào)告)
★ 關(guān)于教育系統(tǒng)食品安全自查報(bào)告的范文3篇 白酒門(mén)店食品安全自查報(bào)告范文
★ 結(jié)算賬戶管理系統(tǒng)自查報(bào)告4篇(單位結(jié)算賬戶自查整改報(bào)告)
★ XX縣水利系統(tǒng)消防安全生產(chǎn)自查報(bào)告(水利水電工程安全檢查自查報(bào)告)