变电站直流系统蓄电池配置
变电站直流系统蓄电池容量选择探商
着 电力 设 备 在 线 监 测 技 术 的 发 展 ， 在 线 监 测 电 力 设 备 的绝 缘 状 况 是 历 史 发 展 的 必 然 趋 势 ，超 高 频 方 法 在 线
测 量 时 的 抗 干 扰 能 力 远 强 于 是 脉 冲 电流 法 ，超 高 频 在
参考 文献 … 王国利 ， １ 郑毅， 郝艳捧， 李彦明 ． 用于变压器局部放 电检测 的超 高频 【．中国电机 工程学报 ，０ ２（ ） 『 １ ２０ ，４． ［ 欧 阳旭 东， ２ 】 袁鹏 ， 春 耀 ， 晓光 ． 变压 器局 部 放 电超 高频 林 郑
ｃ
，
：ｎ
．
将 偏 离 额 定值 。 为保 证 足 够 的 容量 ，考 虑 可 能 的较 为 不 利环境 温度 ，取 温度 修正 系数 ＝ ． 。 １８ ０ （ ）老 化系 数 。任何 蓄 电池 ，在 使用 过程 中 ， ２ 初 期 容量 略有 上 升 ，之 后要 不 断下 降 ，直 至下 降到 其
Ｕ ｄ ≥
式 中 ｃ —— 事故放 电容 量 （ ｈ Ａ ）： 厂 蓄 电池容 量系 数 ；
耐— — 可靠 系数 ，一般 取 ＝１ （ ） ． ６ ３ 在 式 （ ） 中 ， 当 事 故 负 荷 在 放 电 期 间 恒 定 不 变 ７
时 ，事 故放 电容量 Ｃ 由事故 放 电 电流
ｍ … ，划 分为ｒ 计算 分段 ｔ、ｔ… ｔ… ｔ。 ｆ １ 个 ｌ ２ 。 任 意一 个 时段 ｍ 的放 电容量 为 ： 。
Ｃ ｆ＝ｌｔｆ ｉ （ ９）
从放 电 开始 ，到 包 含 时 段 。 的任 意 分 段 ｔ结束 ， 。 总的负荷 容量 为 ：
Ｃｓ ｏ
Ｉ
１ ０ Ｕ ．５
电池 。该 类 蓄 电池 多 采 用 紧 装 配 密 集 极 板 ，超 细 玻 璃 纤 维 作 隔 膜 ，贫 电液 结 构 。也 有 采 用 管 式 正 极 板 ，专 用 隔 板 胶 体 电解 液 的 富 电液 结 构 的 ，其 基 本 原 理 都 使 气 体 在 极 板 间 转 移 ， 促 进 了 再 化 合 反 应 ， 同时 利 用 减
变电站蓄电池容量选择计算方法
电力电子Power Electronic电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering 变电站蓄电池容量选择计算方法简璐1刘博2李志远1(1.国网宁夏电力有限公司宁东供电公司宁夏宁夏回族自治区银川市750041 )(2.国网宁夏电力有限公司检修公司宁夏宁夏回族自治区银川市750001 )摘要：本文介绍了蓄电池在变电站中的应用非常常见，不同容量的蓄电池在变电站中有着不同的适应性，因而蓄电池容量的选择就 成了变电站稳定运行的关键因素之一。
作为蓄电池容量选择的基础，变电站蓄电池在选择之前通常都需要对电池容量进行计算，而这也是 为了保证蓄电池在放电期间能够满足直流负荷电压水平。
基于此，本文将围绕变电站蓄电池容量选择计算方法进行探究。
关键词：变电站；蓄电池容量；计算方法发电厂及变电站中的直流负荷可根据功能差异区分为直流控制 负荷及直流动力负荷两方面，两种负荷负责的工作内容具有本质上 的差异，且一并构成了变电站与发电厂安全稳定运行的可靠保障。
对于变电站而言，其直流负荷需要由直流系统供电才能保障正常运 行，一般是以交流电源借助充电装置向直流负荷供电，并在同一时 间为蓄电池进行浮充电m。
一旦交流电源断电或充电装置发生故障，充电机就会停止运行，此时整个直流系统进入事故放电状态，而在 这种状态下，蓄电池就成了满足直流系统负荷电力需求的主要来源。
1关于变电站蓄电池容量计算方法的发展蓄电池容量的计算在选择蓄电池的过程中发挥了至关重要的作 用，当前常见的蓄电池容量计算方法包括容量换算法与电流换算法 两种，后者也称为阶梯负荷法。
容量换算法需要借助蓄电池在事故 放电状态下的放电容量及容量系数进行计算，以此求得计算容量，然而由此得到的计算容量相比电流换算法而言，在数值上的表现往 往更高，同时还需要额外校验放电电压水平，就整体操作步骤及内 容上而言，比电流换算法更加繁琐，因而出现失误的几率更高，受 误差的影响也更大。
变电站直流系统蓄电池容量计算探析
难 以把握好。在蓄电池容量计算过程 中 有两种算法，
即阶梯 电流法和电压控制法。但两种算法有时一致，有
时却 有很 大差 别 。故 此 ，本 文特 采用 阶 梯 电流法 和 电压
考虑：２ 台Ｇ Ｐ Ｓ 装置、１ 台保护信息子站和３ 台故障录波装
置 。２ ２ ０ ｋ Ｖ 、１ ｌ Ｏ ｋ Ｖ 、３ ５ ｋ Ｖ 断 路器 采用 弹簧 操作 机 构 ，其 跳 、合 闸 电流 在 １ ～２ ． ５ Ａ 之 间，计算 时取 １ ． ５ Ａ 。负荷统 计 时，事 故负荷放 电分 为三类 ，即Ｉ １ （ ０ —１ ｍ ｉ ｎ ）、Ｉ 。（ １ － ６ ０ ｍ ｉ ｎ ）、Ｉ （ ６ ０ －１ ２ ０ ｍ ｉ ｎ ）。在事 故放 电计 算 中分为有 人 值班 、无人 值班 。有人 值班 以４ ０ ０ ０ Ｗ 为 自动化 负荷 ，而 无 人值班 以３ ０ ０ ０ Ｗ 为 自动化 负荷 。把 电流数 据 、直 流负荷 统计 时 间和 Ｉ 、Ｉ 、Ｉ 。 综合 起来 ，得 出表 ２ 。 表 ２ 放 电时 间 电流表
故此 ，要考 虑 到事 故放 电末 期 的直 流母 线 电压 ，不 能 比
８ ５ ％ 的 标准 电压 低 。 同时 要 分析 事 故 放 电末 期 的蓄 电池 终止 电压 值 。变 电站直 流系 统 的负荷 ，需确 保 电压波 动 小和 稳定 ， 以１ ． ８ Ｖ 作 为终止 电压 值 。而 以 本文 以某 个 ２ ２ ０ ｋ Ｖ 变 电站 作 为 典 型设 计 例 子 ， 开展 负荷 统 计 。该 变 电站共 设 ３ ×２ ４ ０ Ｍ Ｖ Ａ 主变 三 台 ，三绕 组 ２ ２ ｏ ／ １ １ Ｏ ／ ３ ５ ｋ Ｖ ，２ ２ ０ ｋ Ｖ 采 用 双 母线 单 分段 接 线 ， 有 １ ２ 回 出线 ；１ ｌ Ｏ ｋ Ｖ 采用 单 母 线 三分 段 接 线 ，有 ３ ０ 回的 出线 ；
110kV变电站直流电源系统蓄电池容量方法及应用
110kV变电站直流电源系统蓄电池容量方法及应用摘要：经济在快速的发展，社会在不断的进步，在设计110kV变电站的时候，为了变电站直流系统的可靠性，电气二次设计人员需要严格谨慎计算变电站蓄电池容量。
按照最新DL/T5044-2014《电力工程直流电源系统设计技术规程》及《电力工程直流系统设计手册》（第二版）的要求，针对三亚110kV龙江塘变电站的实际设计方案，对该变电站直流系统的直流蓄电池数量、蓄电池容量、充电模块数量进行详细的计算。
关键词：变电站；蓄电池容量；充电模块引言在变电站直流系统中，蓄电池是一种不可或缺的设备。
变电站中所有的保护装置、自动化装置、事故照明等设备全是靠直流来提供动力。
正常运行情况下，蓄电池只是作为备用状态与充电机并联运行，当交流电失电时，蓄电池迅速向事故性负荷提供能量，为二次系统负荷提供电力保障。
蓄电池容量会直接影响到蓄电池的运行状态，且直接影响着系统供电效率与运行安全。
目前，造成蓄电池故障的主要原因为过充电、过放电、部分化学成分失调等，这些故障因素均与蓄电池容量存在极大的联系。
由此可见，想要提高变电站直流系统中蓄电池的安全性，还需对蓄电池容量展开深刻的研究。
本文将对基于神经网络的蓄电池容量预测进行研究。
1直流电源系统蓄电池容量计算1.1直流电源系统负荷直流负荷按性质分为经常负荷、事故负荷、冲击负荷，本站经常性负荷有电气控制、保护及安全自动装置、逆变器、DC/DC变换模块（48V）；事故负荷有交流不间断电源装置；冲击负荷有高压断路器跳闸及合闸。
本站远期为3台63MVA双绕组主变压器，4回110kV电缆出线，110kV采用单母线分段接线，其中#2主变双臂进两段母线。
每台主变10kV侧带15回电缆出线，远期最终45回出线，10kV采用单母线双分段四段母线接线。
根据电网公司相关文件及要求110kV变电站直流系统需按双充双蓄配置，每组蓄电池的负荷按全站总负荷的100%选择。
1.2蓄电池容量选择计算蓄电池容量选择过程的方法在DL/T5044-2014版新规中已经做了较大的修订，目前主要有两种计算选择方法，即简化计算法和阶梯计算法。
变电站直流电源系统蓄电池容量选择
㊀㊀收稿日期:２０１９－０６－２０变电站直流电源系统蓄电池容量选择杨亮(内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司ꎬ内蒙古呼和浩特０１００１０)㊀㊀摘㊀要:变电站直流电源系统对于变电站的运行起着至关重要的作用ꎬ一旦直流系统失灵或不能发挥其应有功能ꎬ变电站的运行将无法控制ꎮ所以ꎬ直流系统中蓄电池的选择非常重要ꎬ正确选择直流系统蓄电池容量势在必行ꎮ关键词:直流操作系统ꎻ蓄电池容量中图分类号:Ｆ４０６.３ꎻＴＤ６１１.２㊀㊀文献标志码:Ｂ㊀㊀文章编号:１００８－０１５５(２０１９)１４－０１２８－０２１蓄电池容量选择假设有１座１１０ｋＶ变电站ꎬ计算机监控系统有人值班运行ꎬ主控制室㊁网络控制室和３５ｋＶ配电室设事故照明ꎻ采用１１０Ｖ直流电源系统ꎬ设２组１１０Ｖ阀控式密封铅酸蓄电池组(贫液㊁单体２Ｖ㊁蓄电池个数５２个㊁放电终止电压１.８５Ｖ)ꎬ配备２套充电装置ꎬ２组蓄电池按相同容量配置ꎬ控制负荷和动力负荷合并供电ꎮ全站主要负荷统计见下表ꎮ注:ＤＣ－ＤＣ变换装置额定效率０.９ꎬ通信设备事故放电时间为２ｈꎮ１.１负荷分配１１０ｋＶ变电站设置２组蓄电池ꎬ控制负荷及动力负荷合并供电ꎮ负荷分配时ꎬ控制负荷应按１００％分配至两段母线上ꎬ动力负荷应尽量按５０％分配至两段母线上ꎬ事故照明应按１００％分配至两段母线上ꎮ因此ꎬ负荷分配如下:１＃母线ꎮ控制㊁保护(５ｋＷ)㊁计算机监控系统(２ｋＷ)㊁断路器跳闸(１.５ｋＷ)㊁断路器自投(非电磁操作机构)(１.５ｋＷ)㊁断路器恢复供电合闸(１.５ｋＷ)㊁ＵＰＳ电源(５ｋＷ)㊁事故照明(５ｋＷ)ꎮ２＃母线ꎮ控制㊁保护(５ｋＷ)㊁计算机监控系统(２ｋＷ)㊁断路器跳闸(１.５ｋＷ)㊁断路器自投(非电磁操作机构)(１.５ｋＷ)㊁断路器恢复供电合闸(１.５ｋＷ)㊁直流长明灯(２ｋＷ)㊁ＤＣ－ＤＣ变换装置(２ｋＷ)㊁事故照明(５ｋＷ)ꎮ１.２负荷统计１＃㊁２＃母线负荷统计见下表(用于简化计算法)ꎮ根据负荷统计可以看出ꎬ负荷尽量平均分配后２＃母线各阶段放电电流较１＃母线大ꎬ由于２组蓄电池按相同容量配置ꎬ因此直流系统蓄电池容量按照２＃母线计算电流进行选择较为合理ꎮ１.３简化计算法选择蓄电池容量(１)初期(１ｍｉｎ)冲击蓄电池１０ｈ放电率计算容量:Ｃｃｈｏ＝１.４ˑ１４３.４３ː１.２４＝１６１.９４Ａｈꎮ(２)第一阶段计算容量:Ｃ１＝１.４ˑ１３４.３３ː０.７８＝２４１.１Ａｈꎮ(３)第二阶段计算容量:Ｃ２＝１.４ˑ[１３４.３３ː０.５４＋(１３４.３３－１３４.３３)ː０.７８]＝３４８.３Ａｈꎮ(４)第三阶段计算容量:Ｃ３＝１.４ˑ[１３４.３３ː０.３４４＋(１３４.３３－１３４.３３)ː０.４２８＋(１６.１６－１３４.３３)ː０.５４]＝２４０.３Ａｈꎮ(５)随机负荷计算容量:Ｃｒ＝１３.６４ː１.３４＝１０.２Ａｈꎮ将随机负荷计算容量叠加到Ｃ２后容量为３５８.５Ａｈꎬ与初期(１ｍｉｎ)冲击蓄电池１０ｈ放电率计算容量比较ꎬ取较大值ꎬ即蓄电池计算容量为８２１３５８.５Ａｈꎮ因此ꎬ蓄电池容量选择４００Ａｈꎮ１.４阶梯计算法选择蓄电池容量阶梯计算法负荷统计与简化计算法中负荷统计略有不同ꎬ即阶梯计算法中Ｉ１等于简化计算法中Ｉｃｈｏꎬ阶梯计算法中Ｉ２等于简化计算法中Ｉ１ꎬ阶梯计算法中Ｉ３等于简化计算法中Ｉ２ꎬ阶梯计算法中Ｉ４等于简化计算法中Ｉ３ꎬ随机负荷相同ꎮ(１)第一阶段计算容量:Ｃ１＝１.４ˑ１４３.４３ː１.２４＝１６１.９４Ａｈꎮ(２)第二阶段计算容量:Ｃ２＝１.４ˑ[１４３.４３ː０.７８＋(１３４.３３－１４３.４３)ː０.８０]＝２４１.５Ａｈꎮ(３)第三阶段计算容量:Ｃ３＝１.４ˑ[１４３.４３ː０.５４＋(１３４.３３－１４３.４３)ː０.５５８＋(１３４.３３－１３４.３３)ː０.７８]＝３４９Ａｈꎮ(４)第四阶段计算容量:Ｃ４＝１.４ˑ[１４３.４３ː０.３４４＋(１３４.３３－１４３.４３)ː０.３４７＋(１３４.３３－１３４.３３)ː０.４２８＋(１６.１６－１３４.３３)ː０.５４]＝２４０.７Ａｈꎮ(５)随机负荷计算容量:Ｃｒ＝１３.６４ː１.３４＝１０.２Ａｈꎮ将随机负荷计算容量叠加到Ｃ３后容量为３５９.２Ａｈꎬ与第一阶段计算容量比较ꎬ取较大值ꎬ即蓄电池计算容量为３５９.２Ａｈꎮ因此ꎬ蓄电池容量选择４００Ａｈꎮ２结语根据上述简化计算法和阶梯计算法对变电站直流系统蓄电池容量计算ꎬ最终计算结果非常接近ꎬ所选蓄电池容量相同ꎮ正确合理选择变电站直流系统蓄电池容量对于保证变电站的运行非常重要ꎮ参考文献:[１]电力工程直流电源系统设计技术规程[Ｓ].２０１５.[２]工业与民用供配电设计手册[Ｍ].北京:中国电力出版社ꎬ２０１６.(责任编辑:陈文明)９２１。
220kv变电站蓄电池室规范
竭诚为您提供优质文档/双击可除220kv变电站蓄电池室规范篇一：220kv变电站直流系统220kv变电站直流系统讲义一：220kv变电站直流母线基本要求：1、20xx年全公司无人值班改造即将启动，了解直流母线改造方案可帮助大家更好的对大修工作进行监督和验收，防止在各个环节出现不符合要求的问题出现，必须按照省公司技术方案进行。
2．蓄电池组、充电机和直流母线2.1设立两组蓄电池，每组蓄电池容量均按单组电池可为整个变电站直流系统供电考虑。
2.2设两个工作整流装置和一个备用整流装置，供充电及浮充之用，备用整流装置可在任一台工作整流装置故障退出工作时，切换替代其工作。
2.3直流屏上设两段直流母线，两段直流母线之间有分段开关。
正常情况下，两段直流母线分列运行，两组蓄电池和两个整流装置分别接于一段直流母线上。
2.4具有电磁合闸机构断路器的变电站，直流屏上还应设置两段合闸母线。
(220kv变电站蓄电池室规范)2.5220kV系统设两面直流分电屏。
分电屏Ⅰ内设1组控制小母线（kmⅠ）、1组保护小母线（bmⅠ）；分电屏Ⅱ内设1组控制小母线（kmⅡ）、1组保护小母线（bmⅡ）。
2.6110kV系统设1面直流分电屏，屏内设1组控制小母线（km）、1组保护小母线（bm）。
2.710kV/35kV系统的继电保护屏集中安装在控制室或保护小间的情况下，在控制室或保护小间设1面直流分电屏。
2.8信号系统用电源从直流馈线屏独立引出。
2.9中央信号系统的事故信号系统、预告信号系统直流电源分开设置2.10每组信号系统直流电源经独立的两组馈线、可由两组直流系统的两段直流母线任意一段供电。
2.11断路器控制回路断线信号、事故信号系统失电信号接入预告信号系统；预告信号系统失电信号接入控制系统的有关监视回路。
2.12事故音响小母线的各分路启动电源应取自事故信号系统电源；预告信号小母线的各分路启动电源应取自预告信号系统电源。
2.13公用测控、网络柜、远动柜、保护故障信息管理柜、调度数据网和ups的直流电源从直流馈线屏直接馈出。
变电站直流电源系统配置技术原则
变电站直流电源系统配置技术原则一、背景介绍直流电源是变电站的重要组成部分，负责为电气设备和保护装置供电，保证变电站的正常运行。
直流电源系统的配置技术原则是确保直流电源的可靠性、安全性和经济性的基础，也是影响变电站整体电力系统质量的重要因素。
二、配置技术原则1.容量匹配原则：直流电源系统的容量应根据所需供电设备的功率需求和负荷持续时间确定，确保系统容量足够满足变电站的供电要求。
同时，应考虑负荷的增长潜力，避免容量不足的问题。
2.可靠性原则：直流电源系统应具备良好的可靠性，能够在意外情况发生时提供可靠的供电保障。
为此，应采取冗余设计原则，包括备用电源、备用电池等，确保在主电源发生故障或停电时能够实现无间断供电。
3.安全性原则：直流电源系统的配置应考虑安全系数，避免因故障或其他原因导致电源失效或供电不稳定，造成电气设备的故障甚至损坏。
同时，应设置适当的保护装置和监控系统，及时发现和解决问题。
4.经济性原则：在满足供电要求的前提下，直流电源系统的配置应尽量节约投资和运维成本。
可通过降低设备造价、提高设备的效能和利用现有设备等方式实现经济性的配置。
5.适应性原则：直流电源系统的配置应具备良好的适应性，能够适应不同负荷特性和工作环境。
应根据具体情况选择合适的电源类型和配置方式，以及合理的电压、电流等参数。
6.规范性原则：直流电源系统的配置应符合国家相关标准和规范要求，如《输变电工程施工及验收规范》、《电力工艺设备可靠性导则》等，确保配置过程合规、合理。
三、实施建议1.在配置直流电源系统时，要结合变电站的实际情况和需求，制定详细的配置方案，确保系统的可靠性、安全性和经济性。
2.配置直流电源系统时，应充分考虑设备的负载特性和需求，确保容量的匹配，避免容量不足或过剩的问题。
3.在配置直流电源系统时，应选用质量可靠、性能稳定的设备，确保系统的可靠性和长期运行。
4.配置直流电源系统时，应合理选择备用电源和备用电池的数量和容量，确保在主电源发生故障或停电时能够实现无间断供电。
110kV变电站直流系统的配置
110kV变电站直流系统的配置0 概述为了给变电站中的控制电路、信号回路、保护电路、通信设备、自动装置、事故照明等供电，要求有可靠的直流电源。
作为变电站中不可或缺的二次设备，直流系统的性能和质量直接影响到变电站乃至整个系统的稳定运行和设备安全。
一般变电站的直流系统由充电浮充电装置、馈电装置、监控装置和蓄电池组构成。
在很长一段时间内，我国电力系统使用的直流电源大部分采用相控电源，但相控电源纹波、高次谐波干扰较大，效率较低及体积庞大，监控系统不完善，难以满足综合自动化及无人值班变电站的要求。
高频开关电源具有稳压、稳流精度高、体积小、重量轻、效率高、输出纹波及谐波失真小、维护容易、噪音小、自动化程度高的优点。
阀控式密封铅酸电池也由于无需补加水维护，体积小，比能量高，不腐蚀设备，不污染环境，安全可靠等优点。
近年来，高频开关电源和阀控式密封铅酸电池成为现阶段变电站直流电源的必然选择。
本文结合湛江地区近几年来110kV变电站直流系统的选型及具体方案进行了分析比较。
1 直流系统的配置1.1 直流电压选择我国变电站的直流电压大多数采用220V，近年来，也有不少采用110V电压的。
这两种电压各有优缺点：1）110V直流系统要求的绝缘水平较低，提高了运行的安全性，同时减少了中间继电器线圈断线和接地故障。
在采用微机保护时，110V的干扰电压幅值下降，可提高设备的可靠性。
2）110V直流系统蓄电池个数比220V直流系统减少一半。
3）110V直流系统较220V直流系统二次回路电缆截面大。
4）220V直流系统对变电站的事故照明回路比较有利，接线简单，交直流回路可以共用照明灯具。
目前，对于110kV变电站，110V直流系统相对于220V直流系统还是有一定优势的。
首先，近年来，10kV及以上的断路器大多用弹簧储能操作机构代替电磁操作机构，合闸电流较小，一般不超过5A(110V)，而110kV变电站，控制回路距离较短，一般不超过200m。
变电站直流系统蓄电池容量选择探讨
变电站直流系统蓄电池容量选择探讨摘要：变电站的直流系统是一个独立、稳定、可靠、安全的电源系统，它独立于交流动力电源系统之外，不受交流电源的影响，具有高度的可靠性及安全性，是变电站各系统中的重要组成部分。
变电站直流系统主要为变电站中各个继电器保护装置、断路器跳合闸回路、信号系统、UPS装置、通信系统、事故照明等重要设备提供稳定可靠的电源。
本文对变电站直流系统的负荷分析与蓄电池容量的选择进行了阐述。
关键词：变电站；直流系统；蓄电池；容量选择1直流系统概况直流系统主要由交流配电单元、充电模块、蓄电池组、监控单元（包括充电监控、配电监控、绝缘监控和蓄电池巡检等）、降压装置和馈电单元等组成。
正常状态下，站用电交流输入由交流配电单元经充电模块整流传输到直流母线上，直流母线分为合闸母线（动力母线）和控制母线。
合闸母线为各类直流电动机、断路器合闸机构等供电，供电时电流大至上百安，母线电压会有一定波动；控制母线为各种经常性负荷如电气控制、信号、测量等，母线电压要求质量较高，因此合闸母线电压一般偏高以保证其负荷的电压要求，然后通过自动降压装置连接到控制母线，保证控制母线电压的稳定。
同时蓄电池组接在合闸母线上，保持浮充电状态，当发生交流断电或充电模块故障时，直流系统通过蓄电池组经直流母线供电，从而保证变电站安全稳定运行。
交流配电单元由2路交流输入和自动转换开关ATS（automatic transfer switch）组成，一路作为常用电源，另一路作为备用电源，通过ATS进行切换，输入可采用单相交流输入（220 V/50 Hz）或三相交流输入（380 V/50 Hz），当系统功率较低时可采用单相输入，变电站直流系统常用的是三相输入。
充电模块采用高频开关电源装置，交流电经过EMI及滤波、整流、功率因数校正PFC（power factor correction）、DC-DC变换器与滤波得到高质量的直流电。
整流电路一般采用三相桥式不控整流，PFC现多使用无源功率因数校正PPFC （passive power factor correction），DC-DC变换器目前主要使用移相控制PWM DC-DC全桥变换器和全桥LLC谐振变换器。
变电站直流电源系统配置技术原则要点
变电站直流电源系统配置技术原则要点直流电源是变电站中的一个重要组成部分，用于向电网供电、给保护设备和自控设备供电。
如何配置合理的直流电源系统，对于保证变电站电力系统的安全稳定运行至关重要。
本文将从变电站直流电源系统配置的技术原则要点进行介绍。
一、直流电源系统简介变电站的直流电源系统通常由两部分组成：主电源和备用电源。
主电源一般分为两级，包括高压整流、低压整流和高低压隔离等设备，用于向电网供电；备用电源则包括蓄电池组和备用发电机，用于在主电源故障或停电时提供有限的备用电力支持。
直流电源系统的配置涉及到电源选择、电源质量、电源互备、电池容量等多个方面，下面将重点介绍一些配置的技术原则要点。
二、直流电源的选择在直流电源的选择方面，应首先考虑主电源和备用电源的选择。
主电源和备用电源一般都需要选择可靠性高、稳定性好、能耗低的直流电源。
高压整流器和低压整流器的输出电压应该稳定，并且需要具有较低的波动度和噪声，以确保供电的质量。
备用电源一般应选用容量较大、自放电率低的蓄电池组和可靠性高的发电机。
三、直流电源的质量直流电源的质量对于整个电力系统的运行非常重要。
为了保证直流电源的质量，应尽可能在变电站的主电源和备用电源上采用精密的电源质量监测仪器或设备，监测关键参数如电压、电流、功率等，及时发现电源的质量问题并进行处理。
此外，在购买直流电源的过程中，应注意选择质量可靠的厂商和品牌。
四、直流电源的互备变电站的直流电源需要配置备用电源，以确保在主电源故障或停电时，保护设备和自控设备能够继续工作。
备用电源通常选用蓄电池组和发电机，必须配置合理的充电和放电装置，确保备用电源能够及时投入使用。
在配置上，还应设置一些自动切换装置，以实现主备电源自动切换，避免手动操作过程中可能引起的错误。
五、直流电池的容量蓄电池组是备用电源的核心部分之一，直接影响到备用电源的可靠性。
蓄电池组的容量应根据变电站设备用电负荷量的大小及备用电源的切换时间来确定。
变电站直流电源系统蓄电池容量选择
变电站直流电源系统蓄电池容量选择摘要：电厂和变电站中的电力操作电源都采用的直流电源，它为直流负荷提供电源，是如今电力系统控制、保护的基础。
直流负荷在 110kV 及以下变电所中又可分为经常性负荷、事故（应急）负荷及冲击负荷三大类。
经常性负荷主要包括经常带电的继电器、信号灯、位置指示器及直流常明灯或其他常接入直流系统中的用电设备。
事故（应急）负荷是变电所失去交流电源全所停电时，必须由直流电源供电的负荷，主要为应急照明负荷等。
由此可见，直流电源其工作的可靠性是十分重要的。
要保证直流电源可靠安全、不间断地供电，直流电源中蓄电池的正确选择、系统的合理设计是关键。
这其中，蓄电池的容量选择是极为重要的，蓄电池容量既要满足系统需求，也不能过于太大，造成浪费。
关键词：变电站；直流电源系统；蓄电池；容量选择1变电站直流电源系统蓄电池分析变电站电源系统可分为交流系统和直流系统，交流系统负责站用电照明、检修电源、站内计算机设备的供电，由站用变压器二次侧得到，交流电源系统结构较为简单。
相比交流电源，直流电源对变电站二次系统的稳定运行更为重要，这也是二次设备普遍采用直流电源供电的主要原因。
蓄电池组是由一定数量的单个蓄电池串联而成的一种与站内交流系统无关的供电设备，其供电可靠性高、电压稳定、容量较大、能满足提出的基本要求。
变电站常用的蓄电池主要有三种，分别是铅酸蓄电池、锡镍蓄电池和阀控密封式铅酸蓄电池，目前变电站应用最多的是阀控密封式铅酸蓄电池。
按照《国家电网公司物资采购标准二次设备卷电源系统册》蓄电池组通用技术规范规定，单体蓄电池常用电压等级为 2V 或者 12V。
在结构上来说，蓄电池主要由正极板、负极板、隔板、槽、盖、完全阀、极柱端子、电解液等构成，各组成部件要满足一定的性能要求。
用于连接不同蓄电池的接线板、终端接头等选用具有优良导电性能的金属材料，并且具有较强的防腐蚀性能。
蓄电池的槽、盖、完全阀等部件要具有优良的防火、防泄漏、防污等性能。
变电站直流系统讲解
号采集并处理，同时提供声光告警； (5)监控模块：进行系统管理，主要为电池管理和后台远程监控；
对下级智能设备实施数据采集并加以显示； (6)绝缘监测仪：实现系统母线和支路的绝缘状况监测，产生告警
流母线。 ➢ 直流馈线：直流馈线屏至直流小母线和直流分电屏的直流电源电
缆。 ➢ 均衡充电：用于均衡单体电池容量的充电方式，一般充电电压较
高，常用作快速恢复电池容量。 ➢ 浮充电：保持电池容量的一种充电方法，一般电压较低，常用来
平衡电池自放电导致的容量损失，也可用来恢复电池容量。
第二部分 直流系统组成及部件的作用
平衡电池自放电导致的容量损失，也可用来恢复电池容量。
第二部分直流系统组成及部件的作用
第一小节 变电站直流系统的基本概念
➢ 正常充电：蓄电池正常的充电过程，即由均充电转到浮充电的过 程；
➢ 定时均充：为了防止电池处于长期浮充电状态可能导致电池单体 容量不平衡，而周期性地以较高的电压对电池进行均衡充电；
变电站直流系统讲解
第一部分 直流系统的作用
第一小节 直流系统作用
➢ 直流系统是给信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电 源及断路器分、合闸操作提供直流电源的电源设备。直流系统是 一个独立的电源，它不受发电机、厂用电及系统运行方式的影响， 并在外部交流电中断的情况下，保证由后备电源(蓄电池)继续提 供直流电源的重要设备。
第一小节 变电站直流系统的基本概念
➢ 直流母线：直流电源屏内的正、负极主母线。 ➢ 合闸母线：直流电源屏内供断路器电磁合闸机构等动力负荷的直
流母线。 ➢ 直流馈线：直流馈线屏至直流小母线和直流分电屏的直流电源电
变电站直流电源配置浅析
变 电站 直 流 电 源 配 置浅 析
● 实用 技术 与管理
变 电站 直 流 电源 配 置 浅 析
Ａ ｉ ｆｏ ｈ ｕ ｔ ｔ ｉ Ｂｒｅ ｎ ｔ ｅ Ｓ ｂｓａｏ ｎ ＤＣ ｏ ｒＳ ｕ ｃ ｎ ｏ ｉｇ ｒ ｔ ｎ Ｐ ｗｅ ｏ ｒ ｅＣｏ ｃ ｎｆ ｕ ａｉ ｏ
直 流 负 荷按 性 质分 经常 性 负荷 、事故 负荷 、 冲 击负荷 。
要 ：以一个无人值班的１０ｋ 电站为例 ，介绍变电站直流系统的蓄电池和 充电装置容量 配置计算 ，供变 电站 同 １ Ｖ变
关键词 ：变电站
直流 系统
配置
Ｋ ｅ ｗ ｏ ｄｓ ｙ ｒ ：Ｓｕ ｔｔ ｎ ＤＣ ｗ ｅ ｏｕ ｃ Ｃｏ ｉｇｕ ａ ｉｎ ｂｓａｏｉ ｐｏ ｒｓ ｒ ｅ ｎｆ ｒ ｔｏ
系 统是 变 电站赖 以 生存 的 电源 。 由蓄 电池 组 构 成 的 直流 系统 可靠 性 很 高 ，蓄 电池 组 故 障率 极 小 。
蓄 电池 组 本 身 的 故 障 ，往 往 只 在 个 别 电 池 中 发 生 ，而 且 其 发 展过 程缓 慢 ，易于 发 现 和 消除 ，不 影 响 整 个 蓄 电 组 的 运 行 。 因 此 ，就 其 可 靠 性 而
荷 。该站 在 主控制 室 及 ｌ Ｖ配 电装 置室 设置 ｌ ～ ０ｋ ０ １ 事 故 照明灯 ，负 荷在 １ ０ ５盏 ０ ０Ｗ左右 。全站事 故 （ 流） 电后 ，检 修 人 员须 由控 制 中心 站 前 往 变 交 停
确 使 用和 系 统 的合 理 配 置 。下 面以 某 无 人值 守 的
故 照 明灯 。
言 ， 目前 还 没 有 其 他 电 源 装 置 可 以 替 代 它 。 然
而 ，要 保 证 这种 直 流控 制 电源 系统 可 靠地 、不 间 断 地供 电 ，还需 要 对 蓄 电池 组 及其 充 电 回路 的 正
变电站直流电源系统设计及选型
变电站直流电源系统设计及选型发布时间：2021-05-26T04:06:45.411Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第3期作者：方琥[导读] 现如今电力行业的规程规范更新越来越快，发展也日新月异，对于设计水平的要求也越来越高。
中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司山东省济南市 250131摘要：现如今电力行业的规程规范更新越来越快，发展也日新月异，对于设计水平的要求也越来越高。
而控制变电站的直流电源系统设计是其中重要的一环，对其进行研究具有重要意义。
下面笔者就对此展开探讨。
关键词：变电站；直流电源；系统设计；1直流电源系统的配置110kV及以下电压等级的变电站一般装设1套直流电源系统，配置1组蓄电池，对于重要的110kV变电站也可装设2套直流电源系统，各配置1组蓄电池。
装设2套直流电源系统的变电站，正常运行时2套直流电源系统相互独立，各自带一部分负荷，可在2套直流馈电屏的控母和控母之间、合母和合母之间分别装设空气断路器，经两侧的联络断路器(这是原先的设计，现在一般不用断路器，而改用隔离开关)、ZＲ－VV－500－2×10mm2型低压电缆线路，建立起2套直流电源系统之间的电气联络;也可将其中一套直流馈电屏的+HM、+KM、－KM、－HM分别通过25mm2的单芯低压电缆线路接至三相低压断路器，再经ZＲ－VV－500－3×10mm2型低压电缆直接连接至另一套直流馈电屏的+HM、+KM、－KM、－HM的直流母线排上，从而建立起2套直流电源系统之间的电气联络。
其中一套直流电源系统内的三相低压联络断路器经电缆线路连接另一套直流电源系统的直流母线排照片，如图1所示。
当其中一套直流电源系统出现故障被迫退出运行时，可由另一套直流电源系统完成供电。
图 2 某 35 kV 变电站的经常性直流负荷图2.3蓄电池组电池浮充电压由于早期变电站的断路器多采用电磁操作机构，断路器合闸电流较大，尤其是有些进线断路器合闸电流高达二百多安培，使得蓄电池在充放电过程中的电压变化范围较大。
变电站蓄电池容量选择计算方法
河南威盛电气有限公司直流屏培训资料直流系统参数计算及选型1 系统负荷电流计算交流正常时负荷电流计算正常工作电流 = Σ控制负荷电流 + 0.2 * Σ储能合闸机构电流交流停电时负荷电流计算停电工作电流 = Σ控制设备电流 + 0.2 * Σ储能合闸机构电流 + 事故照明说明：0.2为经验数值，2 系统电池容量选择根据冲击负荷决定最小电池容量（采用储能合闸机构不需要此项计算）铅酸免维护阀控电池容量 > 0.5 * 单次最大冲击电流说明：铅酸免维护蓄电池一般都不提倡倍率放电能力，因此在选择时，一般最大选1.5倍的放电率。
镉镍电池容量 > 0.2 * 单次最大冲击电流说明：镉镍蓄电池一般都有大倍率放电能力，因此在选择时，一般最大选5倍以上的放电率。
根据交流停电待机时间确定电池容量电池容量 > 停电时负荷电流 * T（小时）* δ1（放电时间修正系数）* δ2（蓄电池选择修正系数）δ1 = 1 ( T >= 10 )δ1 = 1.1 ( 5 <= T < 10 )δ1 = 1.2 ( 3 <= T < 5 )δ2 = 1.0 ( 108节/2V电池 )δ2 = 1.2 ( 104节/2V电池 )确定电池容量电池容量 = 计算电池容量最大值 * 电池老化系数（1.2）* 设计余量（1.0 – 1.3）根据电池容量规格向上取整电池容量3 整流模块电流计算整流模块电流 = 正常工作电流 + 电池充电电流电池充电电流 = 0.1 * 电池容量（铅酸免维护阀控电池）说明：铅酸免维护蓄电池为10小时充电率电池充电电流 = 0.2 * 电池容量（镉镍电池）说明：镉镍蓄电池为5小时充电率4 充电模块选择充电/浮充电装置采用多个高频开关电源模块并联，N+1热备份工作。
高频开关电源模块数量配置可按如下公式选择（即确定N的数值）。
N ≥（最大经常性负荷 + 蓄电池充电电流）/ 模块额定电流例如：直流电源系统电压等级为220VDC，蓄电池容量为200Ah，经常性负荷为4A（最大经常性负荷不超过6A）。
直流系统蓄电池容量计算及整流模块数量选择
直流系统蓄电池容量计算及整流模块数量选择孙伟涛司梦瑶(国网青岛供电公司,266002,山东青岛)在以往工程项目中，设计人员往往对变电站直流系统蓄电池的容量选择缺少计算依据,对蓄电池的容量是否满足放电要求或是否存在余量过大问题“心中没数”。
笔者根据DL/T 5044—2014《电力工程直流电源系统设计技术规程》和《工业与民用供配电设计手册》，查阅相关资料并结合目前设计做法，以35kV 变电站为典型案例，给出蓄电池容量选择计算依据和整流模块数量的选择依据，供同行们参考使用。
1基本概念直流负荷按负荷性质分为经常性负荷、事故性负荷和冲击负荷。
1■1经常性负荷经常性负荷是指要求直流电源在各种工况下均应可靠供电的负荷。
经常性负荷主要包括以下几种：(1)信号装置，如经常带电的继电器和信号灯等。
(2)继电保护和自动装置。
(3)直流照明灯和逆变器(当设计中没有时，可不计)。
1.2事故性负荷事故性负荷是指要求直流电源在交流电源事故停电时间内可靠供电的负荷，并应按事故初期负荷、事故持续负荷及事故随机负荷分类。
事故性负荷主要包括以下几种：(1)信号和继电保护装置。
除正常工况所消耗的功率外，在事故状态下，与事故相关的信号装置、继电保护装置和自动装置都将动作，瞬时所消耗的功率将有所增加。
(2)事故照明、不间断电源设备、通信备用电源(在我们目前的设计习惯中，这些设备均与直流电源无关，可不计)。
1.3冲击负荷冲击负荷是指在极短时间内施加的很大的负荷电流，如断路器的跳、合闸电流等。
冲击负荷出现在事故初期(1min内)称为事故初期冲击负荷，出现在事故末期或事故过程中的瞬间冲击负荷(5s)称为事故随机负荷。
事故初期冲击负荷指在交流电源消失后1 min内的全部直流负荷，这些负荷包括需要切除的断路器跳闸电流和所有在停电过程需要动作的继电器、信号装置等。
事故随机负荷主要指断路器恢复供电的断路器合闸冲击负荷，一般只考虑1台。
235kV变电站基本配置某变电站设置2台35/10kV主变压器,为线路变压器组接线，10kV系统为单母分段，设置开关柜共计50台，其中进线柜2台，母分柜1台，隔离柜1台，PT柜2台，电容器配出柜2台，变压器配出柜8台，馈线柜4台，电动机配出柜30台(其中，2MW以上电动机配出柜2台)。
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变电站直流系统蓄电池配置
摘要：变电站直流系统设计中的蓄电池配置问题进行了讨论，阐述了影响直流系统蓄电池容量选择的主要因素，分析了直流系统蓄电池容量的选取方法。
直流系统为变电站的继电保护、控制系统、信号系统、自动装置、UPS和事故照明等提供电源。
近年来直流系统的技术和设备发展迅速，阀控铅酸蓄电池、智能型高频开关充电装置、微机型绝缘监测装置等，具有安全可靠、技术先进和性能优越等特点，促进了直流系统的发展。
本文就变电站设计中对直流系统设计有直接影响的蓄电池配置设计方案的选择进行探讨。
关键词：直流系统蓄电池浮充电压
220kV及以下变电所直流系统普遍采用控制母线与合闸母线合一的形式。
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。
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105%”和蓄电池厂家推荐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110%”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87.5%”计算出电池单体终止电压值。
目前主流阀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25℃时厂家推荐最佳浮充电压 2.27V，均充电压2.35V。
按上面的步骤对110V直流系统进行蓄电池个数选择计算如表1。
从表中可看出，蓄电池个数选择是很难同时满足这两个推荐值的，本文认为这种情况应优先满足最佳浮充电压值，即蓄电池个数取52只，单体浮充电压取2.27V，均充电压取2.33V。
目前220kV及以下变电所直流系统设计已普遍采用高频开关电源充电模块，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。
蓄电池个数选择
目前新设计220kV及以下变电所直流系统普遍采用控制母线与合闸母线合一的形式。
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。
一般确定方法分三步：第一步，先根据《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T 5044-2004[1]规定“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105%”和蓄电池厂家推荐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110%”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87.5%”计算出电池单体终止电压值。
目前主流阀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25℃时厂家推荐最佳浮充电压2.27V，均充电压2.35V。
按上面的步骤对110V直流系统进行蓄电池个数选择计算如表1。
从表中可看出，蓄电池个数选择是很难同时满足这两个推荐值的，本文认为这种情况应优先满足最佳浮充电压值，即蓄电池个数取52只，单体浮充电压取2.27V，均充电压取2.33V。
结束语：
直流系统蓄电池系统选择方案是变电站的一个重要组成部分，对变电站的正常运行起着重要的作用，它的设计方案的合理性及其运行的可靠性直接影响着变电站的可靠性。
所以在变电站直流系统的设计中，我们要根据变电站的实际情况对直流系统蓄电池系统进行计算、分析，选择最合理的方案。
参考文献：［1］《电力工程直流系统设计技术规程》北京：中国电力出版社2004.7
［2］《变电站设计手册》中国水利电力出版社2000.6
［3］《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》中国电力出版社。