220kV及以下变电所直流系统设计几个问题的探讨
关于变电站二次系统若干设计问题与方法的探讨
关于变电站二次系统若干设计问题与方法的探讨摘要:随着我国经济的不断发展,人民生活水平的日益提高,社会工业化步伐的加快,导致了我国电力部门肩上的担子更重。
为了保证在用电过程中不出现问题,在国家电网运行的保准下,变电站二次设计显得极为重要。
本文针对变电站二次系统的几个设计问题展开讨论,从而找出有效的解决途径。
关键词:变电站二次系统容易产生的问题对策随着我国经济高速发展,国家电网建设的速度也越来越快,社会对于电的质量要求也越来越高。
所以说,变电站的设计建造上就起到了至关重要的作用,特别是变电站二次系统设计方面,需求量的增大,就必须保证变电站二次系统的稳定运行,对变电站二次设计的要求也越来越高。
但是,在我国变电站二次系统设计中还存在着许多的问题,本文将对变电站二次系统设计容易产生的问题分析,从而找出有效的对策。
1、变电站二次设计直流系统设计中的问题1.1 选用合适的蓄电池现阶段,我国变电站的蓄电池一般都选用12V与2V两种,这两种蓄电池都有各自的优点,同时也存在着缺点。
12V蓄电池的优点在于能够及时的更换与维护,而且相同规格的蓄电池,12V蓄电池明显比2V蓄电池的体积小,而且造价低,也就是说,相同规格下,12V蓄电池具有更小的体积与更加紧密的结构。
但是12V蓄电池的缺点在于,其使用寿命较短,虽然可以及时更换,但是难免在蓄电池损坏过程中对整个变电站系统造成危害,特别是在发现不及时的情况下。
而2V蓄电池的优点在于,其具有相当高的使用寿命,而且性能也比较高,1节到2节蓄电池在损坏的时候,能够及时进行短接,从而不会对变电站造成很大的影响。
同样2V蓄电池也存在着很大的缺点,同12V蓄电池相比较,2V蓄电池具有更大的体积,而且其造价非常高,也不容易及时的更换,从而在蓄电池损坏的过程中,给整个变电站系统造成极其严重的损失。
综上所述,在变电站二次系统的设计中,蓄电池的选用至关重要,在对12V 与2V蓄电池的利弊进行权衡之后,通常,在110kV的变电站在选用蓄电池方面一般采用2组12V的蓄电池,而大于220kV的变电站,应该选用2组2V的蓄电池,用这种合理的搭配,从而来保证变电站的正常工作。
变电站直流系统存在不足点及改进
变电站直流系统存在不足点及改进摘要:本文结合多年来积累的一些工作经验,先对变电站直流系统中的不足进行了阐述,然后对于变电站直流系统设备的维护进行了分析,并对于加强变电站直流系统运行维护对策进行了详细的阐述与研究,希望能为变电站直流系统的相关工作提供一定的参考借鉴。
关键词:变电站;直流;不足;措施前言直流系统是一种可以为变电站中各设备提供直流电源,并且能够独立进行操作,为开关、照明与监控等方面提供一定的保障,通常不会受到运行方式的影响。
而监控系统,可以对于蓄电池中每一个功能模块与参数有效的进行监测,对电源系统有效进行自动化的处理,从而确保了变电站的可靠运行。
下面,结合下表的分析与阐述,对全文进行了详细的研究。
变电站直流系统1变电站直流系统中的不足点1.1绝缘装置绝缘装置存在的不足指的是死机、插件损坏或者产生烧毁的现象。
有的死机还会导致地点被失去,有的绝缘装置在同一母线下降时,不能予以报警。
网络拓扑对于装置是否运行能够产生决定性的影响,但是,下一级回路与小母线连接,并出现了环网结构,大都采取的是辐射型的检测原理,失地时可以及时报警,但是,却无法正确的对选线进行选择。
1.2充电机中的不足①在日常工作中,工作人员并没有注意到充电机电压日常整定中所存在的问题。
如果继电器的整定出现了偏高的问题,那么,就会造成直流电源的断开,然后把中间继电器的整定值发生了改变,进而恢复了充电机的正常使用。
②原有程序的设定与蓄电池个数的搭配不当,也会引起过高的充电电压,还会引起过充现象。
③部分充电机模块还会产生失效的问题。
④有的由于自身的原因,对于运行过程中设备产生了过热或者附加的一些损耗,此时,如果变电站做放电的试验,进而就会影响到电池的使用寿命,若没有做放电的试验,便不能对于蓄电池的容量进行相应的核定,进而会给蓄电池及其直流系统的运行安全带来了很大的影响。
1.3蓄电池中的不足由于蓄电池的生产厂家是不同的,因此,其维护方式与条件也会存在着一定的差异,加之其结构不同、个体之间存在的差异以及维护人员业务的熟练与否等原因,进而使蓄电池极易产生了提前失效的问题,严重的时候,还会造成整个蓄电池及其电池组出现了损坏现象,进而使电网在运行的过程中产生了一定的困难。
浅谈变电站直流系统存在问题及改造举措
浅谈变电站直流系统存在问题及改造举措摘要:近些年来,随着用电量的加大以及近年来科技的发展和电网运行的需要,变电站设备改造工程势在必行。
因而我国加强了对电网各部分的自动化改造,而直流系统作为变电站的心脏,是变电站的控制、信号、继电保护及自动装置、事故照明等提供可靠的直流电源,是变电站安全运行的保证。
因此,对变电站直流系统进行自动化改造已迫在眉睫。
本文首先从变电站直流系统当前所存在的问题出发,对其改造工程做了一定的探讨。
关键词:变电站;直流系统;问题;改造举措Abstract: In recent years, with the increase of electricity consumption and the recent technology development as well as the need of grid operation, substation equipment renovation project is imperative. This paper starting from the problems of the DC system, and to discussed its renovation project.Key words: substation; DC system; problems; transformation initiatives中图分类号:TM411+.4 文献标识码:A 文章编号:引言:随着电力工业的迅速发展,为提高电网的供电质量,有许多常规的变电站被改成综自站,因为常规变电站有人值守,所以对直流系统的要求不高,老式的直流设备就可以满足要求,但是改造后原有直流设备的缺点如:发热量大、没有远方功能、功率因数低、体积较大等却逐渐显现出来,这些与电网的发展趋势相违背,所以必须引起足够的重视并加以改造,使电网安全、经济运行,并实现电力系统的自动化,当前变电站直流系统所存在的问题采用的敞开式的碱性蓄电池组服役时间较长,直流电源系统碱性,运行维护麻烦、安全可靠性低,已不能适应电力系统继电保护装置对直流电源的安全技术要求。
试论220kV变电站直流系统的改造
2 0 1 4 年 第2 期
试论 2 2 0 k V变 电站直流 系统 的改造
陆萍 娟
( 江苏省 电力公 司检修 分公 司无锡分部 常州运维站 ,江苏 常州 2 1 3 0 0 0) 摘 要: 在 变电站 系统运行过程 中, 2 2 0 k v 变电站直流 系统为整个变电站提供 直流动 力 , 以保 障变电站 系统 的正常运作 。 现在 . 2 2 0k v 变电站直流 系统使 用的 多为浮充式供 电方式 , 对它进行改造时 , 主要是从蓄 电池的配置 、直流线路 的布局 、 线路保护装置等方 面着手 。通过对这些方面进行分析 , 对2 2 0 k v 变电站直流 系统的改造提 出具体 的建议 ,使直流 系统更 为可靠、稳定 。 关 键 词 :2 2 0k V 变 电站 ; 直流 系统 ;线 路 连 接 ; 改造 中图分类 号 :T M6 3 文献标识码 :A 文章编号 :2 0 9 5 -6 8 3 5( 2 0 1 4) 0 2 -0 0 3 2 -0 2
1 2 2 0 k V 直流 供 电 系统 的基 本 设 备
1 . 1 蓄 电池组 蓄电池 系统 是 2 2 0 k V直流供电系统的主要供 电设 备 , 其主 要供 电原理是将吸收得到 的电能 以化 学能的形式进行存贮 ,并 在 需要时将化学能转为 电能进行使用 ,所 以 ,它一直作为直流 电源使 用。如果将多个单蓄 电池联合使用 , 即形成了蓄电池组 , 常用作变 电站系统 的直 流电源。电网的运行状态对蓄 电池组 的 使 用无影响 ,因而其可满足故障环境下的用电需求 。 1 . 2 2 2 0 k V直流供 电系统的线路连接 2 2 0 k V直流供 电系统 的线路主要有主控室 内线路 、外部 配 电设备 的线路 、故 障照明系统线路等 。将 主控室 内的线 路中引 出的小母线是用 以连接 、控制信号的传 输 、 警示信号 的电源线 , 被安装在不 同的控 制屏 顶上 。为 了减少检修工作 ,小母 线需根 据安装 的电屏进行分组 , 并使用电缆连接 。 在外部配 电设备 中 , 断路器合 闸线 圈的供电是直流系统功能之 一 ,它使 用电缆将 电 源及其他 断路 器端子进行连接 ,端子箱 间的电缆即为断路器合 闸电源 的母线 。故障照 明电路也是直 流系统的重要功能之一 , 其 电源安装 于控制室 内的故 障照 明 自动切 换设 备上 。它使用单 回路供 电 ,在正 常情况下是 由 2 2 0 V交流 电对其供 电;当故 障 问题交流 电中断供应时 ,由蓄电池代 为提供直流 电源 ,直到恢 复交流 电为止 。 2 2 2 0 k V直流供电系统的改造措施 2 . 1 直流母线的线路布局 在相关规定的要求下 ,变 电站系统的接线方式有单母线 、 单母线分 段和双母 线形式。 为 了提高 2 2 0 k V直 流供 电系统 的性 能 ,选 择单母线分段接线 。馈 线经多个母线供 电,并在 每段母 线 中接上蓄 电池组 和充 电设 备 ,代替拓展性和可靠性能较差 的 单母线 接线形式 ,并且在直 流电屏中也方便线路布局 。在某段 母线 出现故障时 ,在继 电保 护装 置的协助下 ,分段断路器置 由蓄电池 组 、充电设备 和 直流馈线等组成 的直流 电源 系统 ,以满足变压器 中的辅助装 置用 电需求 ,例如控制 电路 、通信 电路 和事故照明等装置 ,此 外还 可用于一些 电路 的直 流电源使 用。所以 ,变电站 中直流系 统 的设 计和实施决定着直 流供 电的稳定性 ,进而影响到变 电站 的正常运作 。 目前 , 使用 的 2 2 0 k V直流供 电系统常用 的是浮充式供 电方 式 ,即在整流器 和蓄电池 的协同作用下对系统进行供 电。其 工 作原理是整 流器 对变压器中的交流电进行整合 ,以供直 流系统 进行供 电 ,蓄电池处于充电状态 以备用—— 当系统 中发 生冲击 直流载荷或 是交 流电源出现问题无法供 电时 ,便启用 蓄电池进 行供 电。因此 ,浮充式 电源系统在充分考虑 电网发 生故 障时的 供 电方案 的情况下 ,可实现对变压器 的稳定性供 电。
探讨如何解决变电站直流系统存在的问题
护带来 困难。 免维护 ” “ 这一名词又给使用者带来认识上的误区 ,
大 , 使 电解 液 中 的水 电解 成 氢 和 氧 , 两 种 气 体 混 合 是 危 险 的 致 电池 内部 有 大 量 的 硫 酸 铅 被 吸 付 到 电池 的 阴 极 表 面 ,形 成 电 会 这
硫酸 盐化 ” 。由于硫酸铅 本身是一种绝缘体 , 它的形成 爆 炸 气 体 , 果通 风 不 良 , 资 料 介 绍 , 无 人值 班 变 电 站 , 如 有 某 曾发 池 阴极 的“
生直流屏爆炸的事故。
必将对 电池 的充、 电性 能产生不好 的影 响。因此, 放 在阴极板上
差 , 使 用 寿命 就 越 短 。 其 C 板 栅 的腐 蚀 与 增 长 。 .
电池 的 内 阻 越 大 , 电池 的 充 、 电性 能 就 越 放 过 充 电还 会 使 电池 冒 液 。 在 电池 外 表 及 连 接 片上 产 生 墨 绿 形 成 的 硫 酸 盐 越 多 ,
性 能。 镉 镍 蓄 电池 在 运 行 中 , 期 处于 浮 充状 态 , 电机 性 能 的好 长 充
b 过 度 放 电。 .
蓄 电池 被 过 度 放 电是 影 响 蓄 电池 使 用 寿 命 的 另 一 重 要 因
这种情况主要发生在交流停 电或充 电模块损坏后 , 电池组 蓄 坏 , 接 影 响 电池 的寿 命 。 般 厂 家承 诺 电池 寿 命 大 于 1 直 一 0年 , 但 素。 为 负载 供 电期 间 。当蓄 电池被 过度 放 电到 输 出 电压 为 零 时 , 导 会 在 实 际 运 用 中 , 往 只 有 3 5年 。 这 是 因 为 , 果 浮 充 电流 过 往 ~ 如
( ) 镍 蓄 电 池 直 流 屏 1镉
从几个角度探讨220kV及以下变电所直流系统的设计
摘要: 随着 电力 系 统 的 飞速 发 展 , 护 设 备 的增 多 , 直 流 系统 可靠 性 和 保 对 2 0 V 1 O V配 电装 置 直 流 供 电有 采 用 辐 射供 电 方式 的设 计 , 2 k 、 k 1 稳定性的要 求越来越高,直流 系统故障将严 重影 响到系统的安全稳定运行。 也 有 采 用 环 网供 电 方式 的 设计 。 用 辐射 供 电主 要优 点 是 : 采 网络 接 线 为此 ,本 文针 对 2 0 2 K V及 以下 变 电所 直 流 系 统 的 合 理 设计 进 行 简 要 论 述 。 简 单 、 可靠 , 于查 找 接 地 故 障 点 ; 要缺 点是 : 易 主 直流 馈 线 柜 需设 置较
多动 力 馈 线开 关 , 制 电缆 用 量 较 大 , 济 性较 差 。2 0V、 1 k 控 经 2 k 1 O V配 电装 置 采 用环 网供 电主 要优 点是 : 少控 制室 与 配 电装置 场 地 电缆 , 减 与合 闸 母 线合 一 , 流 网 络 基本 以辐 射 供 电方 式 为主 。 直 减 少 直 流 馈 线 柜动 力馈 线 开 关 ,经 济 上 较 合理 。 因为 新 设计 2 0 V 2 k 关 键词 : 电池 个 数 直 流 系统 直 流 电缆 截面 蓄 及以下变电所 断路操作 机构普遍采用弹簧贮能机构 ,贮能电机功率 电力市 场 的 竞争 要 求 我 们 必须 认 真 分 析 现 有 系统 的运 行 管理 状 不 大 ,贮 能 电机 属 不 经 常短 时 负荷 ,环 网供 电在 技 术 上 已可 满 足 要 况 , 断 总 结经 验 , 善 于 跟 踪 、 习 新 的技 术 发 展 趋 势 , 面提 高 继 不 并 学 全 求 , 变 电所 也 有 多年 运 行 经 验 , 以本 文认 为 2 0 V 1 OV 配 电 在 所 2 k 、 k 1 电保护专业管理水平 , 才能为电网安全运行、 企业参与市场竞争注入 装 置 宜采 用 环 网供 电。 新 的活 力 。 3 直 流 电缆 截 面 选 择 1蓄 电池 个数 选 择 向 2 0 V、 1 k 2 k 1 O V及 1 k O V配 电装 置 供 电的 直 流 电缆 , 同 电力 不 目前 新设 计 2 0 V 及 以下 变 电所 直 流 系 统 普 遍 采 用控 制 母 线 2k 设计 院选 择 的 电缆 截 面差 别 较 大 , 同运 行单 位 的要 求 也 不大 一 样 , 不 与合 闸母 线合 一 的 形 式 。在 此模 式 下 , 组 蓄 电 池 组 阀 控 式 密 封 铅 每 在工 程 中 比较 常见 的截 面 有 4 mm 6 、mm 1 mm 。规 程 只 对 电 、0 等 酸 蓄 电 池 个 数 选 择 需 综 合 考 虑 正 常 浮 充 电 时 直 流 系 统 母 线 电 压 磁 操 作 机 构 合 闸回 路 电缆 截 面 提 出 明确 要 求 ,对 目前 普 遍 使 用 的弹 值 、 流 负 荷 允 许 最 高 电压 值 、 流 负荷 允 许 最 低 电 压 值 , 结 合 直 直 并 簧贮 能机 构 电机 电源 直 流 电缆截 面没 有 提 出 明确 的要 求 。 因 为贮 能 蓄 电 池 厂 家推 荐 的 电池 单 体 最 佳 浮 充 电压 值 、 最 佳 均 充 电压 值 来 电机 功 率 通 常都 不大 , 电缆 载流 量 通 常 不 会 对 电缆 截 面 选 择产 生 影 确定。 般 确 定 方法 分三 步 : 一 步 , 根据 《 力工 程 直 流 系统 设计 响 , 因此 本 文将 从 电压 降 的 角度 分析 弹 簧 贮 能机 构 电机 直 流 电源 电 第 先 电 技 术 规 程 》 L1 5 4 — 0 41规 定 “ 正 常 运 行 情 况 下 , 流 母 线 缆 截 面 选 择。 D / 0 4 2 0 1J _ 在 直 断 路 器 弹 簧 贮 能 机 构 贮 能 电 机 正 常 工 作 的 电 压 范 围 一 般 为 电压 应 为直 流 系统 标 称 电压 的 1 5 ”和 蓄 电池 厂 家推 荐 的 电 池 单 0% 一1 % 1% 直 体 最佳 浮 充 电压 值 计 算 出 电池 个数 。 二步 , 此 电池 个 数 根据 规 程 《 5 ~+ O ) 流 系 统 标称 电压 。 对 控 制 与动 力合 并供 电的直 流 第 按 在正 常 浮 充 运 行 情 况 下 , 流 母 线 电压 为 1 5 标 称 电压 , 直 0% 在 规定 “ 在均 衡 充 电运行 情 况 下 , 流 母 线 电压 对 控 制 负 荷 和动 力 负荷 系 统 , 直 事 故 放 电情 况 下 , 流 母 线 电压 通 常 为 8 .%标 称 电压 。 因 此从 理 直 75 合并 供 电的 直流 系统 , 不 高 于 直 流 系统 标 称 电压 的 1 O ” 算 出 应 % 计 1 正 弹 电池 单体 均 充 电压 值 ,校 核 此 电压 值 是 否 在 厂 家推 荐 的 最佳 单体 均 论 上 分析 , 常浮 充运 行 情 况 下 , 簧 贮 能 机构 电机 直 流 电 源 电缆 电 压 降 达 到 2 %都 可满 足 要 求 , 是 在 事 故 放 电情 况 下 , 0 但 电压 降 不 能 充 电压 范 围 内 。 第三 步 ,根据 第 ~ 步确 定 的 电池 个 数 根据 规 程 规 定 % “ 事 故放 电情 况 下 , 电池 出 口端 电压 对控 制 负荷 和 动 力 负荷 合 并 大 于 25 。 如 果 按 照 后 者选 择 弹 簧贮 能机 构 电机直 流 电源 电缆 截 在 蓄 面 ,按 典 型 户 外 敞 开 布 置 2 0 V变 电所 ,最 远 间 隔 此 电缆 长 度 在 2k 供 电 的 直 流 系 统 , 不 低 于 直 流 系 统 标 称 电压 的 8 l% ” 算 出 电 宜 75 计 2 0~2 0 之 间 ,2 k 断 路 器 弹 簧 贮 能 电 机 额 定 功 率 通 常 在 0 5m 2 0V 池单 体 终 止 电压 值 。 目前 主 流 阀 控 式 密封 铅 酸 蓄 电池 , 家一 般 均 给 厂 0 20 额 按 1 根 出在 某 一 温度 下 ,一 个 固定 的单体 最佳 浮 充 电压值 和一 个 范 围 的 单 5 0~1 0 W 之 间 , 定 电流 一 般 在 5 1 A, 此 条 件 , 据 规 程
解析变电站直流系统存在问题及对策
解析变电站直流系统存在问题及对策摘要:在变电站系统中,直流系统具有非常关键的地位,能够有效地补充交流系统的作用。
近年来,随着电力系统复杂程度的不断提高,同时也面临着越来越大的供电压力。
而直流系统由于具有良好的可靠性、独立性和稳定性,因而在电网中发挥着越来越大的作用。
关键词:变电站;直流系统;问题;对策一、变电站直流系统运行情况概述变电站里面的直流系统是一个单独的电力系统,为变电站工作系统里的控制系统、继电保护、信号装置以及自动控制装置提高工作时所需的电源,并且可以为二次电力系统的正常运行提高充足的动力,因此,对于蓄电池、继电保护和绝缘监视等直流系统的维护和保养,在当前是非常重要的。
直流系统在一般情况下,有蓄电池、充电设备、直流回路以及直流负荷四个方面组成,其工作的电压一般就是我们常见的220V,也有110V。
从变电站直流系统的构成来看,构成其的主要有交流配电单元、直流充电单元、直流馈线单元以及蓄电池单元四个组成部分,与直流系统相对应。
交流配电单元就是负责提供相对稳定的交流电,并且有相关的安全防范装置。
直流充电单元包含有中央监控器和高频整流部分,在交流电经过时,要对其进行稳定整流,并且输出为工作所需的电流。
直流馈线单元包括众多的闸线开关,能够在电流输出不稳定是时候进行迅速的调节。
蓄电池单元,简单来说,类似于我们日常生活中的充电宝,是实现对直流电的蓄能功能,在次同时,还需要有一定的检测设施,来保证其装置的正常运转。
二、变电站直流系统存在的问题2.1绝缘监察装置的问题在原来的绝缘监察装置里,极容易受到直流系统接线的方法和回路的影响,导致绝缘监察装置没有发挥到原先预计的作用,这是对资源的浪费,应该得到改进。
绝缘装置还处于母线报警的阶段,我国的大部分变电站还是在支路进行一部分断电,来查找接地点。
绝缘监察装置可能会出现的问题有设备死机、零件破损、插件有损等,部分的绝缘监察装置的部分失误可能还造成电力系统的全部失灵。
220kV变电站直流系统的配置及其优化的相关探讨
2 2 0 k V变 电站直流 系统的配置及其优化的相关探讨
文/ 武 斌
到 有 效 控 制 的情 况 下 将 其 切 断 。
性 得 到 保 障 ,又 要 使 成 本 得 到 有 效 降 低 。
在整个电站 系统 中,2 2 பைடு நூலகம் k V变
电压 纹波 系统 1 % 的高标准 要求 。鉴于此 , 为 了使 2 2 0 k V变 电站直 流 系统 实现最 优化 ,
笔者建议使用智能型高频开关充电装置。 2 . 4 高频 开 关 电源 的 设 置
相 比较要小二分之 一,并且使 电缆中的 电压降
及投 资成 本降低 。因此 ,使用 2 2 0 V 的直流系
以及 技 术 先 进 等 优 势 , 并且 符 合 直 流 装 置 输 出
系统 的优 化 进行 了探 究,希 望 以 此 为直 流供 电 系统 的安 全及稳 定 提供 一些具有价值性的参考依据 。
( 2 )基 于同样操作功 率的情况下 ,2 2 0 V
【 关 键 词 】2 2 O k V 直 流 系 统 优 化 控 制 电缆 中 的 电 流 与 1 I O V 控 制 电缆 中 的 电流
2 2 2 0 k V 变电站直流系统的优化探究
2 . 1蓄 电池 的布置 若容 积 > 2 0 0 Ah ,便 适合 设置专用 的蓄 电 池室 。在 布置上 ,可 布置至 0 m层 。对于胶体 式 的阀控 式密封 铅酸蓄 电池 ,适合立式安装 。
蓄 电池 安 装 社和 使 用 钢 架 组 合 结 构 ,并 进 行 多
总负荷可 由其他模块均分 ,而且 出现故障 的高
变电站直流系统运行存在的问题及对策分析
变电站直流系统运行存在的问题及对策分析变电站是否能够安全运行,其直流系统又在整个电力系统中扮演了重要的角色,直流系统是变电站安全运行的基础保证。
文章首先对变电站的直流系统做了一个简单的介绍,然后分析了当前变电站直流系统运行中出现的问题,最后给出了如何解决这些问题的建议和对策。
标签:变电站;直流系统;安全运行今年1月份,我国国家能源局发布了2013年全社会用电量的数据-53223亿千瓦时,比2012年同比增长7.5%,从数据可以看出,随着我国经济的快速发展,社会用电量也在急剧上升,为了使用户能够正常用电,变电站需要一套可靠、安全的直流系统来保证其安全运行。
因此,为了避免大面积的停电事故的发生,科学合理地运行和维护好变电站的直流系统成了变电站工作人员最关键的工作之一。
1 变电站直流系统的构成和各项功能的简单分析由蓄电池、充电设备、直流屏及直流馈电网络等直流设备,组成了变电站的直流电源系统。
直流系统在正常运行时,充电装置承担正常负荷电流,同时向蓄电池组补充电,以补充蓄电池的自放电,使蓄电池以满容量的状态处于备用状态。
在系统发生故障,站用电源中断的情况下,蓄电池组发挥其独立电源的作用,向继电保护及自动装置、断路器跳闸与合闸、载波通讯、事故照明等装置提供工作直流电源。
有人把直流设备比喻为变电站的心脏。
2 变电站直流系统在运行中存在的问题分析2.1 维护人员缺乏安全意识和职业素养维护人员技术水平的高低直接影响了变电站直流系统的可靠、安全运行。
现今大多数变电站直流系统的维护人员都缺乏相应的安全意识和设备风险分析意识。
比如,有些维护人员安全意识薄弱,对自己所在岗位的安全规程还没完全了解就开始工作,导致工作过程中一些安全措施做得不到位,造成不必要的事故发生。
2.2 系统中充电机和蓄电池存在问题变电站直流系统运行的主要设备是充电机和蓄电池,而蓄电池又是系统的备用电源,因此,直流系统安全运行的另一个关键是充电机和蓄电池的维护。
变电站直流系统改造问题探析
变电站直流系统改造问题探析摘要近年来,我国有很多地区的变电站直流系统年限较长,且不能满足保护装置、开关控制电源等要求,给设备的稳定带来了隐患。
然而,变电站直流系统是变电站中很重要的组成部分,对于设备及电源甚至整个变电站的安全稳步运行至关重要。
如果变电站的稳定以及安全问题不能及时解决,就会给整个供电系统带来极大的威胁。
本文主要分析我国变电站直流系统的大体状况,传统变电站直流系统的主要问题,并且针对这些要害来制定解决策略,从而保证变电站安全稳定地运行下去。
关键词变电站;直流系统;问题;改造直流系统在变电站中作为动力核心,主要作用是未测量控制装置、保护设备,通信设备等提供电源。
交流电故障时,蓄电池可以提供电源,这样直流系统就可以为整个变电站的设备供电。
因此,如果直流系统出现问题,整个变电站的供电、控制、保护、安全稳定都会出现问题,最后导致电网瘫痪。
所以,要保证直流系统能够有效安全运行,以保障电力系统安全稳定运行。
1 变电站直流系统概况随着我国经济的快速发展,人们对电力的需求也越来越大。
这使得变电站的直流在运行方面有很大的压力。
目前,我国的变电站直流系统存在很大的薄弱环节,蓄电池性能下降时未能自动监测及时告警发现,部分变电站直流馈线屏上的直流馈线支路很少,无法满足保护装置、开关控制电源等按照辐射状接线的反措要求等,给设备的稳定运行埋下了隱患[1]。
因此,有必要对不满足运行要求的变电站直流系统进行改造,使其安全、平稳地运行。
2 变电站直流系统现在存在的问题2.1 蓄电池的性能不佳在变电站直流系统运行的过程中,蓄电池经常会出现失效问题。
而蓄电池的失效问题会伤及电池,最终导致电网整个瘫痪,为供电带来了很大的麻烦。
当然,不仅仅是蓄电池的结构不同会导致电池出现问题,还有电池的个体差异、种类差异、维护方法等也会使供电出现问题。
首先,蓄电池在运行的时候,电池中的硫酸铅会被电池阴极吸出,导致了阴极硫酸盐化。
由于硫酸铅本身是绝缘体,所以硫酸铅的增多,会让电池里的内阻增多,随着时间的累积,这些阻力会影响电池的寿命[2]。
20kV 及以下变电所的设计分析
一、变电所分析变电所即为将电压进行变更的场所。
是供电网络中的电压以及电流实施变换、汇总以及配给的重要场所。
为了确保电能品质及供电装置的安全稳定,通常在变电所内部还必须实施电压的调校、潮流(供电网络中各个节点以及分支的电压以及电流或者功率的流动方向以及分布情况)的控制及输、配电网络以及重要的电工装置的维护和保养。
按照其实际用途能够分成电力类型的变电所以及牵引类型的变电所。
1.变电所定义。
变电所指的是供电网络中的各个线路的连接点,其作用主要是为了实现电压的变换、功率汇集与交换以及分配电能的相关设施。
变电所内部配备了不同电压条件下的配电设施,变压器,控制装置、保护装置、测量设备、信号装置以及通信装置,加上二次回路中需要的电源等等。
某系变电所内部因为需要考虑无功功率的平衡、供电系统的稳定以及过电压情况的限制等原因,加装并联类型的电容器装置、并联类型的电抗器装置、静止情况的无功功率补偿设备、串联类型的电容补偿设备、同步相机等等装置。
2.变电所的基本技术要求。
基本要求为:(1)依据供电网络规划出明确的变电所类型以及功能,其长期以及近期的建设体量和规模,保证变电所建设可以发挥出强化供电网络的功能以及符合供电工作的需要。
(2)变电所建设工作需要尽量少占宝贵的土地,最大限度地少占耕地,最好是利用荒地进行建设。
(3)依据变电所建筑的类型、规模以及在供电网络内的功能明确主接线,以提升其工作稳定性,尽量使用相对简单的主接线,用来压缩建设成本以及运营的成本。
3.变电所的具体分类。
其主要分类为:(1)根据功能分类:升压类型的变电所、降压类型的变电所或枢纽类型的变电所。
(2)根据结构划分:室外形式的变电所、室内形式的变电所。
(3)根据地理条件:地上位置的变电所、地下位置的变电所。
根据主要装备的构成以及连接的模式,根据其功能与工作环境改变会有一定程度的差异。
4.变电所的主要设施。
变电所的主要设施一般有供电设备、配电变装置及通信设备等等。
变电站直流系统存在问题研究及其对策
变电站直流系统存在问题研究及其对策摘要:随着经济的发展,社会的进步,供电需要也随之增多,可见提高供电水平十分重要。
变电站的直流系统作为输电系统的重要组成部分,其能否安全稳定运行会直接影响输电的效率,一旦直流系统故障(保护拒动,误动,后台机数据异常),缺陷(蓄电池组故障)多发,则会影响变电站的安全稳定运行。
本文就是在这样的社会背景之下,去分析总结变电站直流系统存在哪些问题,并针对这些问题点提出有针对性地解决措施,来实现电力系统安全稳定运行。
关键词:变电站;直流系统;故障分析;防范措施引言:变电站作为输电系统的重要组成部分,其运行的稳定性和安全性将直接影响输电的效率。
快速准确地对直流系统的故障做出诊断并及时采取科学合理的措施进行处理,才能确保电力系统的安全运行,因此,做好检测和防范变电站直流系统故障的问题的意义重大。
1分析变电站直流系统存在的问题1.1直流系统组成元件的问题直流系统组成元件是直流系统运行中重要的组成部分,常常会出现通讯中断、不均电流和充电模块故障等问题。
在正常的工作状态下进行充电,都是均流进行充电的,但是,一旦出现故障,就会出现不均流的充电状态,引发直流系统的故障。
直流系统监控器是充电机装置发展到一定阶段的一个新型的装置,以计算机为中心,提高了对充电机的控制和保护的能力,来可以实现对直流系统的管理和监测,实现对直流系统的运行状态数据及时上传到变电站的后台监控系统中。
一旦监控装置出现问题,便会很难及时发现直流系统得故障,一旦问题恶化对直流系统造成也可能造成严重的影响。
监控装置会出现设备故障和信息数据等方面的问题,需要及时更很有可能是由于两点出现接地的问题。
因此,检测直流系统绝缘性能和处理直流接地问题是运行直流电源运行的重要问题。
由于直流系统的电缆线路遍布各个地理位置,很容易受到环境和人为因素的影响。
所以,配备了直流绝缘监测装置,一旦出现直流接地的问题能够发出警报,并及时处理该故障问题,防止故障扩大。
变电站直流系统常见问题及应对
变电站直流系统常见问题及应对摘要:直流系统对变电站的正常运行具有重要意义,当控制回路、信号回路失去直流电源时,运行人员将无法对站内设备的运行状态进行监控,设备的正常操作将受到严重影响。
如果二次回路如开关分合闸回路或信号回路中发生直流接地故障,则极可能引起断路器发生误动或拒动,导致发生事故或在特殊情况下扩大事故范围。
一旦出现直流系统故障,需立即将故障点查出并及时消除。
而在查找直流接地故障的过程中,如果对回路或查找方法不熟悉,则可能导致二次回路故障,进而扩大事故,鉴于此,对直流系统接地故障的查找进行了深入研究。
关键词:变电站;直流;系统引言直流系统接地实际就是变电站直流系统和大地之间的绝缘度降低,其中主要包括:正极接地、负极接地、金属和非金属接地等。
当出现接地故障时,会导致信号中断、设备拒动以及设备误操作等问题,甚至还会导致电源中断、设备损坏等。
通常来说,断路器跳闸线圈与负极电源连接,如果直流系统的正极和大地相接,则会跟大地之间构成一个环形回路,它们将通过大地相连接在一起,在两点之间的继电器就会动作,最终导致断路器跳闸;而如果直流系统中负极发生接地故障,表示保护动作回路当中有短路故障,此时断路器可能会拒动,或者是出现其他故障。
本文分析了变电站直流系统的接地类型,同时提出了直流系统接地的几个处理措施及预控措施。
1 变电站直流系统的常见问题1.1 正极两点接地直流系统中出现这种接地故障时很容易导致相关电气设备出现误动现象。
如果接地点的两端都有直流接地,表示接地点出现短路,进而会导致后方继电器出现励磁,导致误动,故障范围扩大。
1.2 负极两点接地直流系统中出现这种接地故障时很容易导致相关电气设备出现拒动现象。
当出现负极两点接地的情况时,接地点间的继电器将被短路,当发生故障时,继电器不会启动,进而会导致相关设备拒动,甚至引发越级跳闸的情况出现。
如果两端的负极线圈同时间接地,除了因接地点短路出现设备拒动外,此时短路还有可能导致保险丝被熔断,造成保护电源无法运转,继电器也被损坏。
20kV及以下变电所常见设计问题分析
20kV及以下变电所常见设计问题分析摘要:变电所是每个建筑供配电中的核心内容,为整个建筑所有设备的运行提供可靠的供电保障,文章基于变电所设计中的体会以及所看到的一些图纸中的具体问题,主要介绍了变电所设计中容易出现的问题,对其进行一一分析,并提出相应的解决方法。
关键词:变电所位置;土建;电缆;设备布置1变电所的位置设置根据《20kV及以下变电所设计规范》(GB50053-2013)规定如下:①宜接近负荷中心;②依接近电源侧;③应方便进出线;④方便设备运输;⑤不应设在有剧烈震动或高温的场所;⑥不宜设在多尘或有腐蚀性质的场所;⑦不应设在厕所、浴室、厨房或其他经常积水场所的正下方处,也不宜与上述场所贴邻;⑧不应设在地势低洼和可能积水的场所等。
以上都是对其位置的基本规定,在设计时候应严格遵守。
2对土建专业的委托设计中存在的问题对土建专业的委托设计当中我们还存在不少具体问题,现仅列举以下几例略加分析,今后设计时应予以重视。
2.1防火挑檐车间附设变电所选用油浸电力变压器时,有的未在变压器室大门的上方设置防火挑檐。
在工程建设标准强制性条文GB50053-94的第6.1.8条,规定在多层和高层主体建筑物的底层布置有可燃性油的电气设备时,其底层外墙开口部位的上方应设置宽度不小于1.0m的防火挑檐。
2.2出口设置《民用建筑电气设计标准》(GB51348-2019)第4.7.3条规定:当成排布置的配电柜长度大于6m时,柜后面的通道应设置两个出口;当两个出口之间的距离大于15m时,尚应增加出口。
笔者不止一次看到过一些变电所设计图纸对两出口间距离大于15m增加出口的这一条执行不到位,具体情况为成排布置的配电柜长度超过了15m仍只设置了两个出口,而且配电柜中间没有做任何的分割。
本规定主要考虑当配电房内发生紧急情况时,相关人员能够迅速离开。
需要注意的是增加的出口不一定非要是门,也可以把成排布置的设备分为两段,中间保证至少0.8m的距离即可。
浅谈变电站直流系统运行中存在的问题及维护对策
浅谈变电站直流系统运行中存在的问题及维护对策【摘要】本文简单介绍了变电站直流系统,分析了变电站直流系统运行中存在的问题,提出了变电站直流系统的维护对策。
【关键词】变电站;直流系统运行;问题;维护对策直流系统是变电站稳定而有效运行的重要设备。
在变电站直流系统出现故障失灵时,会产生强大的短路电流将烧坏变电站的相关电气设备,造成重大的安全隐患。
因此,对变电站直流系统运行中的诸多问题进行研究,加强直流系统的维护与管理,具有重要意义。
1、变电站直流系统的概述变电站中的直流系统是一种能向各种设备提供直流电源的、可独立操作的电源设备,可为开关控制、事故照明、信号设备以及系统监控等提供一定保障,其通常不会受到系统运行方式的影响。
如果系统的外部交流电出现忽然中断现象,可通过蓄电池向直流系统供电,从而使系统得以正常运行。
通过监控系统,可对蓄电池中各功能模块的状态与参数进行监测,从而可对直流系统进行有效的控制与管理,并可对电源系统进行有效的安全与自动化处理,进而可保证变电站的连续性与可靠性运行。
直流系统主要包括:①蓄电池组。
②微机绝缘监测装置。
③高频开关电源整流模块。
2、变电站直流系统运行中存在的问题2.1绝缘监察装置存在问题。
现场绝缘监察装置存在装置死机、插件损坏、插件烧毁等问题。
部分绝缘监察装置死机造成全站直流系统失去地点,另外有些绝缘监察装置在同一母线多路电源馈线同时下降时无法正确报警。
直流系统的网络拓扑对绝缘监察装置能否正常运行造成决定性的影响,如不少绝缘监察装置在馈线屏是采用辐射型,但到下一级回路又接上小母线,构成环网结构,而现场大部分绝缘监察装置都是采用辐射型检测原理,这就造成了失地时能报警却无法正确选线的问题。
2.2直流系统接线及上下级配合等存在问题。
在直流系统接线方面,环网结构给空开熔丝上下级配合造成困难。
环网结构容易造成回路迂回,不利于查找故障点,特别是在老旧变电站和绝缘总体下降的变电站。
在直流空开熔丝上下级配合方面,直流回路中的熔断器、空气开关是直流系统各出线的过流和短路故障的保护元件,可作为馈线回路供电网络断开和隔离之用。
220kV变电站直流系统常见故障分析及处理
220kV变电站直流系统常见故障分析及处理【摘要】在变电站的设施故障中,直流系统的故障在其中占有一定的比重。
下面,我们将在本文中,针对220kV变电站直流系统的常见故障分析及处理进行仔细的探讨。
归纳总结出直流系统故障的常见类型以及解决方法,使直流系统能有效运转。
【关键词】直流系统;故障;分析处理直流系统在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。
它还为操作提供可靠的操作电源。
直流系统的可靠与否,将直接影响信号装置、继电保护及自动装置、断路器能否正确动作,对变电站的安全运行起着至关重要的作用,是变电站安全运行的保证。
因此,我们要密切关注直流系统可能出现的一系列问题,对变电站直流系统常见的故障,及时进行分析和处理。
1 直流系统的组成直流系统主要由高屏开关电源(即充电屏)和蓄电池组成。
高屏开关电源又由充电模块、交流配电、直流馈电、配电监控、监控模块、绝缘检测仪、电池监测仪等组成。
2 220kV变电站直流系统常见故障2.1 交流对直流的干扰变电站的直流系统很容易受到交流系统的影响,电压波动现象时有发生。
严重时,甚至会对直流系统的安全和稳定产生巨大的影响。
由于直流系统的抗干扰能力相对较差,为了进行故障分析,能够在故障发生时,及时有效的对故障进行准确定位和解决,应该在故障录波器中添加上对直流的录播功能,以此来将直流电源的异常情况和短时干扰情况的详细信息记录下来,当直流系统出现问题时,可以通过故障录波器来很容易的找出直流系统的问题所在。
这样既为变电站的直流系统的维修节约了时间,也可以将故障问题进行分类,能够更有效的对直流系统的干扰等问题进行研究和改善。
2.2 直流回路绝缘不良,导致直流系统所带的自动化装置等出现失电现象。
根据直流系统的运行状况,这一故障出现的原因有很多。
其主要的原因有:直流低压断路器的损坏、因为工作中的失误导致的直流低压断路器跳闸等。
这些故障鲜少发生,但一旦发生,其造成的损失将会不可估量。
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1蓄电池个数选择 . 目前新设计 2 0 V及以下变电所直流系统普遍采用控制母线 2k
与 台闸母线 合一 的形式 。在此模式 下 ,每组蓄 电池组 阀控式 密 封 铅酸蓄 电池个数选择需综合考虑正常浮充 电时直流系统 母线 电 压值 、直流 负荷允许 最高 电压 值 、直 流 负荷允许 最低 电压值 , 并结合蓄 电池厂家推荐的 电池单体最佳浮充 电压值 、最佳均充 电 压 值来 确 定 。 般确定 方法分三步 :第一 步 ,先根据 电力工 程直流 系 统设计技术规 程 DL T 5 4 2 0 1 定 “ / 04 04规 在正常运行情况下 , 直流母线 电压应为直流 系统标称电压的 15 ”和蓄 电池厂家推荐 0% 的电池单体最佳浮 充电压值计算出电池个数 。第二步 ,按此电池 个数根据规程规 定 “ 在均衡充电运 行情况下 ,直流母线电压对控 制负荷和动力负荷合并供 电的直流系统 ,应不高于直流系统标称 电压 的 10 1%”计算出电池单体均 充电压值 ,校核此 电压值是否在 厂家推荐的最佳单 体均 充电压范 围内。第三步 ,根据第一步确定 的电池 个数根据规 程规定 “ 在事故放 电情 况下 ,蓄 电池出 口端 电 压对控制 负荷和动 力负荷合并供电的直流 系统 ,宜不低于直流 系 统标称 电压的 8 .%”计算 出电池单体终 止电压值 。目前主流阀 75 控式密封铅酸蓄电池 ,厂家一般均给出在某一温度下 ,一 个固定 的单体最 佳浮充电压值和一 个范 围的单体最佳均充 电压值 ,也有 厂家给 出的这两个值都是一个 固定值。比如 目前使用量较大的某 种进 口阀控式密封铅酸蓄 电池 ,在 2 ℃时厂家推荐最佳浮充电压 5 2 2\,均 充 电压 2 3 V。 .7 .5
一
3 直流 电缆截面选择 , 向 2 0 V、10 V及 1k 配电装置供电的直流 电缆 ,不同 2k k 1 0V 电力设计院选择的电缆截面差别较大 ,不同运行单位的要求也不 大一样 ,在工 程中比较 常见的截面有 4 mm r m 0 、6 a 、1 mm 等 。规 程只 对 电磁操 作机 构合 闸 回路 电缆 截面提 出 明确要求 , 对 目前普遍使用的弹簧贮能机构电机电源直流 电缆截面没有提 出 明确的要 求。 因为贮 能电机功率通 常都不大 ,电缆 载流量通常 不会对 电缆截面选 择产生影 响,因此本文将从电压 降的角度分析 弹簧贮能机构 电机直流电源 电缆截面选择。 断路 器弹簧贮能机构贮能电机正常工作的电压范围一般为( 一 1%~+ 0 ) 5 1 直流系统标称电压。 % 对控制 与动 力合并供 电的直流 系 统, 在正常浮充运行情况下, 直流母线电压为 15 标称 电压 , 0% 在 事故放 电情况下 ,直流母线电压通 常为 8 .%标称电压。因此从 75 理论 上分析 ,正常浮充运行情况下 ,弹簧贮能机构电机直流 电源 电缆 电压降达到 2 %都 可满足要求 ,但是 在事故放电情况下,电 0 压降不能大于 25 。 . 如果按照后者选择弹 簧贮能机构 电机直流 电 % 源电缆截面 ,按典 型户外敞开布置 2 0 V变电所 ,最远 间隔此电 2k 缆长 度在 20 5 m之 间,2 0 V断路器弹簧贮能电机额定功率 0 ~20 2k 通常在 5 0 2 0 之 间 ,额定 电流一般在 5 1 0 ~1 0 W ~1A,按此条件 , 根据规 程给出公式 :
P・ L 2/
。 。
2直流供 电网络设计 . 目前新设计 2 0 V及以下变电所直流网络以辐射供电方式为 2k 主 ,主控室或继电保护室取消 了二次屏柜上的直流 电压小 母线 , 所有二次 辱柜直流 电源均直接 由直流馈线柜辐射供电。每一保 护 屏均 分剐从 I 段直 流母线 、 Ⅱ段直流母线 各引一路馈线 ,形成双 路 电源供 电,双路 电源工作方式有几种设计方案 :方案一 ,正常 时一路工作 ,另一路作冷备用 ,两路 电源在保护屏上并接 ,一套 直流系统故障或检修时 ,人工手动切换。此 方案接线简单 ,但 如 果运行人 员不小心 同时投上两路 电源馈线开关 ,将造成两组蓄电 池组并联运行 。方案二 ,与方案一基本相 同,只是在保护屏上增 加一单 刀双投开关 ,可有效避免操作失误造成两组蓄电池并联运 行。方案三 ,在方案一的基础上 ,在保护屏增加一 自动切换装置 , 正常工 作时 由一路 电源供 电,另一路 电源热备用 ,故障时 自动切 换 。此方案接线较 复杂 ,但 自动化程 度较高 。考虑到一套直流 系 统失电的故障机率 较低 ,本着简单可 靠的原则 ,本文推荐采用方 案 二。 2 0 V、l0 V配电装置直流供电有采用辐射供 电方式的设 2k k 1 计, 也有采 用环网供 电方式的设计。采用辐射供电主要优点是:网 络接线简单、可靠 ,易于查找接 地故障 点;主要缺点是 :直流馈 线拒需设 置较 多动力馈线开关 ,控制电缆用量较大 ,经济性较差 。
目前 20 V及以下变电所直流 系统设计 已普遍采用高频开关 2k 电源充 电模块 ,阀控式 密封铅酸蓄 电池 ,系统 接线形式一 般为 单 母线分段接线 ,控制母 线与合闸 母线 合一 ,直流 网络基 本以 辐射供 电方式为 主。 本文不再对这 些问题进行 阐述 ,而 是对如 下四 个问题 进行 探讨 。 2 0 V、10 V配电装 置采 用环 网供电主要优 点是 :减少控制 室 2k k 1 与配电装置场地电缆 ,减少直流馈线柜动力馈线开关 ,经济上较 合理 。因为新设计 20 V及以下变电所断路操作机构普遍采用弹 2k 簧贮能机构 , 贮能电机功率不大, 贮能电机属不经常短时负荷 , 环 网供 电在技术上 已可满足要求 ,在变电所也 有多年运行经验 ,所 以本文认为 2 0 V、10 V配电装置宜采 用环 网供电。 2k k 1
维普资讯 工 业 技 术 SlO & f HOOYNOMQ N C NE NLG FRAI E L C I T O :
20 V及 以下变电所直流系统设计几个 问题的探讨 2k
卢 颖先 ( 山南海 电力设计院工程有限公司 580 ) 佛 2 20 摘 要 :本文分析蓄 电池 个数选择 的三个步骤 ,推荐保护 屏采用双路直 流电源辐射 供电手动切 换的方案 ,提 出配 电装 置直流 电源 宜用环 网供 电及断路器弹簧贮能机构 电机 电源 电缆按 1% 电压 降选择的观点 。 0 关键词 :蓄 电池个数 直流供 电网络 直流 电缆截面 中图分类号 : TM9 2 4 2 .1 文献标识码 : A