变电站直流系统设计

摘要

变电站直流系统主要由蓄电池组、充电装置、直流馈线屏、直流配电柜、直流电源监测装置、直流分支馈线等部分组成，并由此形成一个庞大、遍布变电站的直流电源供电网络，为继电器保护装置、断路器跳合闸、信号系统、直流充电机、UPS、通信等等各个子系统提供安全、可靠的工作电源。其设计内容主要包括接线方式，系统电压确定，蓄电池容量计算，直流充电模块选择，ups不停电电源的选择，通信直流变换器的选择等。

关键词：、直流系统、蓄电池组、不停电电源、充电装置

Abstract

Substation DC system consists of batteries, charging devices, DC screen, DC power distribution cabinets, DC power monitoring device, DC branch feeder and other components, which are formed by a large, all over the DC power supply substation network, following the electrical protection devices, circuit breaker, signal systems, DC charger, UPS, communications and so on each subsystem to provide a safe, reliable supply of work. The design include wiring, system voltage to determine ，the battery capacity calculation, the DC charging module selection, choice of ups, choice of communication DC-DC converter.

Key words：DC system、batteries、Uninterrupted power supply、charging devices

目录

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第一章变电站直流系统的作用及重要性 (5)

1.1 变电站直流系统 (5)

1.2 直流电源系统在变电站中具有以下几点重要作用： (5)

第二章直流系统接线方式 (6)

2.1 对直流系统接线方式的基本要求 (6)

2.2 直流系统接线方式的分类 (6)

2.2.1单母接线 (6)

2.2.2 单母分段接线 (7)

2.2.3 互联的单母接线 (7)

2.2.4 具有调压装置的接线方式 (8)

第三章直流系统额定电压： (10)

第四章计算并选择蓄电池容量 (11)

4.1直流系统负荷： (11)

4.2蓄电池 (11)

4.3铅酸蓄电池的电气特性 (12)

4.4 放电特性 (14)

4.4.1 持续放电特性 (14)

4.4.2 冲击放电特性： (15)

4.5 阀控铅酸蓄电池的充电方式 (16)

4.6 阀控铅酸蓄电池的选择 (18)

4.8容量计算： (23)

第五章直流充电模块的选择： (25)

5.1高频开关充电模块工作原理 (25)

5.2充电装置高频开关电源充电模块数量选择 (27)

第六章 UPS不停电电源的选择： (28)

6.1 变电站设交流不断电电源的必要性 (28)

6.2 对UPS系统的基本要求 (29)

6.3 UPS的结构和工作原理： (30)

6.4 UPS的容量选择计算： (32)

6.5据分析和计算情况，结合《电力专用不间断电源》本变电站设计所

选用的UPS型号为： (33)

第七章通讯直流变换器的选择： (34)

7.1 变电站通信电源 (34)

7.2 通信直流变换器的作用 (34)

7.3 对通信电源的特殊要求 (34)

7.4 电力工程通信用蓄电池容量计算 (35)

7.5 电力工程通信专用蓄电池个数计算 (35)

第八章直流系统中各自动开关额定容量的选择 (36)

8.1直流断路器 (36)

8.2 刀开关 (37)

8.3 断路器的额定电流 (37)

8.4 蓄电池组出口回路 (38)

8.5 直流母线联络电器（隔离开关） (38)

8.6 断路器选择（经常负荷、UPS等均分两段母线） (39)

8.7：直流系统电气主接线： (40)

第九章总结 (41)

结束语： (42)

（附参考文献）

引言

电力控制系统是电力系统和电力设备可靠、高效运行的保证，所以人们十分关注电力控制技术的发展。经过长期不懈的努力，电力控制技术日臻完善，目前已达到十分先进可靠的程度。

电力控制必须具备安全可靠的控制电源。在电力工程中，控制电源分为两类，一类是直流电源，一类是交流电源。由于直流电源独立于交流动力电源系统之外，不受交流电源的影响，具有高度安全可靠、运行维护方便等特点，从而得到广泛的应用。

在电力工程中，由于直流电源系统设计不合理，设备选型不当或缺乏正确运行管理方法而导致电力设施损坏、系统故障、事故波及范围扩大、甚至造成人身伤亡等事故屡有发生，给电力系统和国家财产造成重大损失。所以要求电力系统设计对直流电源系统给予高度重视。

变电站的直流电源是全站作为控制、信号、继电保护的操作电源，也是重要设备的保安电源及事故照明电源。监视和维护直流设备的完好性对变电站以及整个电力系统的安全可靠运行十分重要。

各类变电站直流电源系统必不可少。对于不同电压等级的变电站往往设计不同电压的直流输出，以满足设备运行的需要