(完整word版)变电站直流系统简介
变电站直流系统介绍及常见故障处理
工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald54DOI：10.16660/ki.1674-098X.2019.26.054变电站直流系统介绍及常见故障处理赵青(国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司 湖北宜昌 443000)摘 要：直流系统在变电站中为控制、信号、保护、自动装置、UPS （交流不间断电源）、断路器、隔刀及事故照明等提供操作控制回路线圈动作电源。
如果电力系统直流电流消失，最直接影响是变电站内继电保护系统将失去系统保护机会。
各种由直流电源提供操作控制回路的断路器无法自动跳闸，给变电站带来巨大的危害，直流系统如同变电站的中枢神经，它运行可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用。
本文就变电站内常见直流接地问题及查找故障方法作全面概述，对实践工作有一定指导意义。
关键词：直流系统 接地 拉合法中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)09(b)-0054-021 直流系统介绍变电站直流系统主要由三部分组成：充电装置、蓄电池、直流负荷。
直流屏是一种全新的数字化控制、保护、管理、测量的新型直流系统，直流屏内含交流配电模块、充电模块、绝缘监察、电池巡检、调压、微机中央信号等功能。
主机配置液晶触摸屏，各种运行状态和参数均以数字和汉字显示，方便简洁。
主要相关模块有以下几个单元：交流配电单元、充电模块、绝缘监察、电池巡检、调压模块、微机监控等等。
（1）交流配电单元，它主要有两个作用，其一是引入交流电源并实现充电；其二是实现互相切换交直流电源。
（2）充电模块，将三相交流电380V转变为220V直流电压，一方面对蓄电池进行充电和提供合闸输出，另一方面经过直流馈电屏为各直流负荷供电。
（3）绝缘监察核心目标是对绝缘数值大小进行监测，当发现直流屏各直流母线、各直流支路的对地绝缘数值在规定的整定数值条件下，就发生告警显示，通知运行值班人员；另一方面在直流电压过、欠或直流系统绝缘强度降低等情况也会发出报警信号。
直流系统简介
蓄电池经分段开关接至两端母线，二套充电机分别接至两段母线。分段开关设保护元件，限制故障范围，提高 安全可靠性
二组充电机一组蓄电池单母分段接线（单电两充）
整个系统由二套单电源配置和单母线接线组成，两段母线间设分段隔离开关，正常两套电源各自独立运行，安全可靠性高。
二组充电机二组蓄电池双母接线（两电两充）
绝缘监察装置一般要求
01
例行巡视设备外观、异响、指示灯、仪表、标识标志、接地
04
特殊巡视全站交流失电、直流断路器脱扣等异常时开展
02
全面巡视仪表校验周期、防火、防小动物措施、抄录蓄电池检测数据
03
熄灯巡视接线端子防止短路接地
电压每月检测一次内阻每年至少1次
内阻无异常变化，单只偏离不大于10%
测试时连接电缆正确，逐一蓄电池开展
检测值在厂家规定范围内
蓄电池内阻检测
异常处理
Thanks!
谢谢观看！
蓄电池室严禁点火、吸烟，严禁明火靠近
蓄电池运维要求
不间断电源
不间断电源即UPS。是一种含储能装置，以整流器、逆变器为主要组成部分，为变电站内监控系统、自动化仪表、远方通信系统等设备提供恒压恒频的不间断电源。逆变电源即INV,一种不含整流器的电力用交流不间断电源。
电力系统UPS的一些要求（1）监控系统和远方通信系统对变电站十分重要，因此作为电源的UPS系统的可靠性也有非常高的要求；（2）综自系统的负载大多数为单相负载，因此电力系统专用的UPS电源大多数要求为三相/单相输入、单相输出的中小型功率 UPS ，容量一般在 60kVA 范围之内；（3）旁路静态切换开关应具有自动、手动两种工作方式，实现无间断切换；（4）由于变电站有 220V或 110V 直流系统，并有直流充电屏给蓄电池充电。所以电力专用UPS自身不带蓄电池，直接使用直流系统作为UPS的直流输入，并且不需要具备充电功能；（5）电力专用 UPS 的直流输入端一般要求装有反灌杂讯抑制器，如逆止二极管等，使 UPS 对直流母线的影响尽量小；（6）UPS电源在带满全部设备后，应留有40%以上的供电容量。UPS在交流电失电后，不间断供电维持时间不小于60分钟。
变电站直流电源系统介绍
变电站直流电源系统介绍发布时间：2022-07-28T08:59:42.011Z 来源：《福光技术》2022年16期作者：徐洋[导读] 通信直流供电系统主要由高频开关电源、蓄电池组、直流配电、电源监控等设备组成，为通信设备提供48V直流电源。
通信直流电源系统主要为变电站内通信设备提供48V直流电源，同时也为其他保护装置、安稳装置、自动化装置等设备提供直流电源，保证变电站内信息网络、业务通道安全稳定的传输。
云南电网有限责任公司普洱供电局云南普洱 665000摘要：变电站通信电源系统是为变电站站内通信设备、保护接口装置等设备提供48V直流电源的设备。
二次直流系统是为变电站内各类二次设备、操作机构等提供220V直流电源的电源设备。
它们分别为变电站内不同设备提供所需的不同电压等级直流电源，是保证变电站设备运行不可缺少的动力来源。
一体化电源是将220V与48V电源集成后的直流电源系统，在新建变电站用得到推广运用。
关键词：通信直流电源二次直流系统一体化电源1通信直流电源系统1、通信直流电源系统简介通信直流供电系统主要由高频开关电源、蓄电池组、直流配电、电源监控等设备组成，为通信设备提供48V直流电源。
通信直流电源系统主要为变电站内通信设备提供48V直流电源，同时也为其他保护装置、安稳装置、自动化装置等设备提供直流电源，保证变电站内信息网络、业务通道安全稳定的传输。
通信直流电源的核心是整流模块，通过整流模块将220V交流电源整流成稳定的48V直流电源供给通信设备使用。
因此在配置整流模块时需要有冗余配置。
按照《南方电源通信电源技术规范》，电源整流模块应满足M+N冗余配置，其中N中主用,N≤10时，1只备用，N＞10时，每10只备用1只。
整流模块数量应不少于3只。
通信直流电源系统供电来源是变电站内380V站用交流电源，两路来自不同站用电系统的电源同时为其供电，保证一路交流输入中断后可有另一路交流为其供电，同时其配备有48V蓄电池组，在发生交流电源全部中断时，蓄电池组也会继续供电，保证48V直流供电的持续稳定，因此也可称为不间断电源。
直流系统基础知识详解
直流系统基础知识详解一、直流系统的作用1. 直流系统在变电站中为控制、信号、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，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。
2. 在生产设备发生故障的关键时刻，直流系统故障，特别是全站控制直流消失，必将造成主设备严重损坏或火灾、爆炸、电力系统大面积停电等极其严重的后果和巨大经济损失。
二、直流系统构成的主要部件1. 蓄电池、充电机、直流母线、绝缘监察装置、馈出负荷。
2. 直流系统示意图：3. 组成一个不可分割的整体。
若把蓄电池比喻成身体的心脏，直流回路就是身体中的血管，直流负载是身体的肌肉，而充电装置就是身体的脾脏，它担负这生血和造血的功能4. 直流系统的相关技术措施i. 变电站的交流、直流回路不能公用一条电缆：原因交直流系统是互相独立的直流系统绝缘系统而交流是接地系统，两者公用一条电缆，若两者一旦发生短路会造成直流接地，同时影响两个系统。
交流传入直流后果不堪设想，华北电网就发生类似事故。
造成大面积停电事故。
同时公用电缆会干扰。
ii. 变电站直流系统应使用专用的直流熔断器。
用交流熔断器的直流灭弧性能差iii. 高压开关柜、开关机构箱内的照明和加热器不能使用直流电源iv. 事故照明使用蓄电池时应限制事故照明的容量和使用时间。
三、蓄电池1. 阀控密封铅酸蓄电池的特点（本讲义主要讲解该种蓄电池，以下简称蓄电池）1) 常采贫液式设计（也有胶体式，但使用不多），在正负极板之间预留有气体通道，电池充电过程中，正极上产生的氧气通过隔板顺利到达负极，与负极活性物质反应并还原成水，从而实现了气体再化合；同时板栅的设计，抑制了氢气的析出，达到基本不失水的目的。
在电池的整个使用寿命期间，不用加酸加水2) 电池气密和液密好，使用过程中无酸雾溢出，不腐蚀设备3) 正常浮充使用寿命10年4) 自放电小5) 结构紧凑6) 安全阀：内部气压超过预定值时，安全阀自动开启，释放气体，内部气压降低后安全阀自动闭合，同时防止外部空气进入蓄电池内部2. 蓄电池的作用充电装置与与蓄电池并联工作，蓄电池的外特性较平坦，蓄电池的内阻比充电装置小，再通过大电流时，大部分电流由蓄电池承担，充电装置在由平时很小的输出电流突然需要输出几十乃至几百安的大电流时，相当于是个短路过程，一般充电装置都设有限流保护装置。
变电站直流系统简介
变电站直流系统简介第一章直流及不间断电源系统第一节概述为供给继电保护、控制、信号、计算机监控、事故照明、交流不间断电源等直流负荷，变电站内应设由蓄电池供电的直流系统.第二节站内直流母线接线方式简介一、变电所直流系统典型接线变电站常用的直流母线接线方式有单母线分段和双母线两种.双母线突出优点在于可在不间断对负荷供电的情况下，查找直流系统接地。
但双母线刀开关用量大，直流屏内设备拥挤，检查维护不便，新建的220—500kv变电站多采用单母线分段接线。
220kv变电所直流系统典型接线：（如下图10-1）220kv变电所直流系统典型接线：（如下图10-2)二、站内直流电压特点的简介:变电所的强电直流电压为：110V或220V,弱电直流电压为48V。
强电直流采用110V的优点：1）蓄电池个数少，降低了蓄电池组本身的造价,减少蓄电池室的建筑面积，减少蓄电池组平时的维护量。
2）对地绝缘的裕度大，减少直流系统接地故障的机率,在一定程度上提高直流系统的可靠性。
3）直流回路中触点的断开时,对连接回路产生干扰电压，直流用110V时，能降低干扰电压幅值。
4）对人员较安全，减少中间继电器的断线故障。
强电直流采用110V的缺点：1）变电站占地面积大，电缆截面大，给施工带来困难。
2）一般线路的高频保护的收发信机输出功率大小与直流电压有关,对长线路的保护不利。
3）交流的220V照明电源和110V的直流电源无法直接切换，需增加变压器和逆变电源，增加事故照明回路的复杂性。
4）在站内有大容量直流电动机的情况下，增大电缆截面，增加投资。
基于技术和经济上的考虑，对于采用集中控制（电缆线较长）的220-500kV 变电站,强电直流系统的工作电压宜选用220V。
当变电站规模较小或全户内的220kV变电所情况下，控制电缆长度较小时，强电直流系统的工作电压宜选用220V。
500KV变电所多采用分布式控制方式，二次设备分部控制,在主控室和分控室都设有独立的直流系统控制，电缆的长度大大缩短，变电所的蓄电池组数多.这种情况下变电所强电直流系统的工作电压宜选用110V。
直流系统介绍
馈电开关工作位置检查
确认所有需 投在“合位”的馈电 开关均在“合位”
四、直流系统故障判断及处理
4.1直流母线电压高报警 检查母线电压，充电器电流，以判断电压高的原因，如为充电 器输出太大引起，应降低其输出，使母线电压恢复正常。若为 充电器故障造成，则将充电器停用，投入备用充电器。 4.2直流母线电压低报警 检查母线电压，充电器输出电流及蓄电池电流，以判断异常的 原因，如由于负荷过大引起，应提高充电器输出，维持母线电 压正常。若系充电器故障或充电器失去交流电源，致使蓄电池 放电过甚，导致直流母线电压严重降低时，则应迅速恢复充电 器电源，或者停用故障充电器，投入备用充电器。
辅助电源
PWM脉宽 控制
信号调节
输出测量
面
故障保护
微机管理
板
通讯接口(RS232)
集中控制及均流接口
2.1高频开关电源模块原理
电源模块的工作原理是，原边检测控制电路监视交流输入电网的 电压，实现输入过压、欠压、缺相保护功能及软启动的控制；辅助电 源为整个模块的控制电路及监控电路提供工作电源；EMI输入滤波电 路实现对输入电源作净化处理，滤除高频干扰及吸收瞬态冲击；软启 动部分用作消除开机浪涌电流；三相交流输入电源经输入三相整 流、滤波变换成直流，全桥变换电路再将直流变换为高频交流，高频 交流经主变压器隔离、全桥整流、滤波转换成稳定的直流输出；信号调 节、PWM控制电路实现输出电压、电流的控制及调节，确保输出电源 的稳定及可调整性；输出测量、故障保护及微机管理部分负责监
测输出电压、电流及系统的工作状况，并将电源的输出电压、电流显示 到前面板，实现故障判断及保护，协调管理模块的各项操作，并跟系统 通信，实现电源模块的高度智能化。
2.1高频开关电源模块组成部分
变电站直流系统基础知识讲解
目前，合闸电源和控制电源一般都 是共用负母线，控制母线的电压范 围在额定电压的上下5%，高频开关 直流电源电压调节器就是为调节直 流控制母线而进行设计的，即其功 能就是调节控制母线在额定电压的 正负5%范围之内。
国内情况概述
奉献清洁能源 构建和谐企业 Build a harmonious enterprise dedicated clean energy
电池巡检单元就是对蓄电
池在线电压情况巡环检测的 一种设备。可以实时检测到 每节蓄电池电压的多少，当 哪一节蓄电池电压高过或低 过设定时，就会发出告警信 号，并能通过监控系统显示 出是哪一节蓄电池发生故障。 电池巡检单元一般能检测 2V-12V的蓄电池和巡环检 测1-108节蓄电池。
开关量检测单元是对开关量
奉献清洁能源 构建和谐企业 Build a harmonious enterprise dedicated clean energy
一、变电站直流系统的作用
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。
正常时为变电站内的断路器提供合闸直流电源; 故障时，当厂、站用电中断的情况下为继电保护及自动装置、 断路器跳闸与合闸、载波通信、发电厂直流电动机拖动的厂用 机械提供工作直流电源。它的正常与否直接影响电力系统的安 全可靠运行。
经常负载
事故负载指正常运 行由交流电源供电， 当厂（站）自用交 流电源消失后由直 流电源供电的负载。 它一般包括有：事 故照明、汽机润滑 油泵、发电机氢冷 密封油泵及载波通 讯备用电源等。
事故负载
冲击负载
冲击负载是指直 流电源承受的短 时最大电流，它 包括断路器合闸 时的冲击电流和 当时所承受的其 它负载电流（经 常负载与事故负 载）。
变电站直流系统介绍及常见故障处理
变电站直流系统介绍及常见故障处理直流系统是变电站中的一种常用电源系统，其主要作用是将变电站的交流电转换为直流电，供给直流设备和直流负载使用。
直流系统由直流电源、直流断路器、直流安全接地装置、直流控制装置等组成。
直流电源是直流系统的核心设备，常见的直流电源有整流变压器、静止变流器和充电器等。
而直流断路器主要用于控制直流系统中的电流，一旦发生故障可以迅速切断电流以保护设备安全。
直流安全接地装置用于保证直流系统的安全接地，并使系统的接地电阻可靠地控制在一定范围内。
直流控制装置可根据需要对直流系统的电压、电流、功率等进行监控和调节。
在变电站中，直流系统常见的故障有短路、过电流、过压、接地故障等。
对于这些故障，需要及时处理以确保直流系统的正常运行。
常见的故障处理方法有：1. 短路故障处理：当直流系统出现短路故障时，应立即切断电源，寻找并消除短路点，修复或更换损坏的设备。
在排除故障之前，必须确保直流系统不再存在故障；修复后，应进行系统的复归测试，以确保修理效果。
2. 过电流故障处理：过电流故障是指直流系统的电流超过额定值。
处理方法可以是调整整流变压器的输出电流，或者更换合适的电流互感器。
4. 接地故障处理：接地故障是指直流系统接地电阻超过额定值，或者直流系统与地之间发生短路。
处理方法可以是寻找并消除接地点，修复或更换损坏的设备。
除了以上常见的故障处理方法外，还需要注意直流系统设备的定期检测和维护，例如定期对直流设备进行绝缘测试、接地测试和保护装置测试等，及时发现并排除潜在的故障隐患，确保直流系统的安全运行。
直流系统是变电站中重要的电源系统，通过提供稳定的直流电源供给直流设备和直流负载使用。
在运行过程中可能出现各种故障，我们需要及时处理，并进行定期检测和维护，确保直流系统的正常运行和设备的安全。
变电站直流系统介绍及常见故障处理
变电站直流系统介绍及常见故障处理
变电站直流系统是指变电站中用来供电变压器和输电线路的直流电源系统。
它主要由直流母线、直流电源、直流断路器、直流负载以及相关的保护装置等组成。
直流系统的主要作用是对变电站中的直流设备进行供电，包括直流电动机、直流控制装置、直流照明等。
直流系统还起到稳定变电站的电网电压的作用，通过调节直流系统的电压来实现对交流电网电压的稳定控制。
直流系统的常见故障包括：电源故障、负载短路、直流线路断电、直流电源过负荷、直流断路器失灵等。
针对这些故障，以下是常见故障处理方法：
1. 电源故障：首先检查直流电源的工作状态和电压输出情况，确定电源是否正常工作。
如果电源出现故障，需要及时修复或更换电源。
2. 负载短路：首先切断负载电路，然后检查负载电路中是否有短路故障，修复或更换故障部件后重新接通负载电路。
3. 直流线路断电：检查直流线路是否断开，如果是由于线路故障造成的断电，需要找到线路故障的位置，并进行修复。
4. 直流电源过负荷：检查直流电源的负载情况，调整负载大小，确保直流电源在额定负荷范围内工作。
5. 直流断路器失灵：检查直流断路器的工作状态，如果发现断路器失灵，需要及时修复或更换断路器。
在处理直流系统故障时，需要严格按照操作规程进行操作，确保自身安全。
还应采取预防措施，定期对直流系统进行检查和维护，以减少故障的发生。
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
直流系统介绍
直流系统为深圳世纪亿诺电力设备 有限公司生产的GZDW 220V/80A智能 高频转换直流电源系统。由直流装置 与阀控式密封铅酸蓄电池配套，供全 站直流用电。蓄电池数为103节，单节 电池端电压为2V，整组蓄电池容量为 200Ah。
直流系统主要技术参数
输入方式:三相四线制 输入电压:380Vac±15％ 频率:45～55Hz 浮充：电压198～260Vdc 均充电压：220～286Vdc 纹波系数:≤0.5％（典型值0.5％） 稳压精度:≤±0.5％（典型值0.1％） 稳流精度:≤±0.5％ 充电模块间电流不均衡度：≤±5％ 输入过压切换点：470±5Vac 输入欠压切换点:324±4Vac 充电模块输出欠压告警:198V
定期核容试验 定期核容试验分两种：一种是进行全充全放， 这个工作也称为活化处理或理疗性充放电；通过 放电和充电过程的循环，使活性物质得到恢复。 该试验一般是做核容试验时进行（1～2年1次）； 另一种是核对性试验，一般放电电流0.2 Q5，放 出额定容量的50%～60%，根据放电曲线评估蓄 电池容量，同时对蓄电池是起维护作用。 新旧电池组不能混用 在设计备用电源蓄电池容量时要考虑主设备的 扩容情况，新旧电池组不能混用，否则在市电中 断时大电流放电或充电将有安全隐患存在。
直流系统常见告警的处理方法
直流欠压告警 1．检查直流输出电压和监控模块“直流欠压告警”设 定值，若设定值不合理请更改。 2．检查市电是否停电，如停电，断开部分负载以延长 整个电源系统的工作时间 3．检查是否有充电模块退出工作即无输出电流，如有 请更换该模块 4．检查负载总电流。如果浮充时负载总电流超过充电 模块总输出电流，则需切除部分负载，或增加充电模 块，使充电模块的总电流超过负载总电流120％，且 至少有1个充电模块冗余备份
直流系统
直流系统
2、恒流充电 充电电流在充电电压范围内，维持在恒定值的充电。 3、均衡充电 为补偿蓄电池在使用过程中产生的电压不均现象，使其恢复到规定的范 围内而进行的充电。 4、恒流限压充电 先以恒流方式进行充电，当蓄电池组电压上升到限压值时，充电装置自 动转换为恒流充电，至到充电完毕。 5、浮充电 在充电装置的直流输出端始终并接着蓄电池和负载，以恒压充电方式工 作。正常运行时充电装置在承担经常性负荷的同时向蓄电池补充充电，以补 偿蓄电池的自放电，使蓄电池组以满容量的状态处于备用。 6、补充充电 蓄电池在存放中，由于自放电，容量逐渐减少，甚至于损坏，按厂家说 明书，需定期进行的充电。
直流系统
㈣、 查找接地故障时的注意事项： 1、瞬停直流电源时，应经调度同意，时间不应超过3秒钟，动作应迅速，防 止失去保护电源及带有重合闸电源的时间过长。 2、为防止误判断，观察接地现象是否消失时，应从信号、光字牌和绝缘监察 表计指示情况综合判断。 3、尽量避免在高峰负荷时进行。 4、防止人为造成短路或另一点接地，导致误跳闸。 5、按符合实际的图纸进行，防止拆错端子线头，防止恢复接线时遗 十、全密封免维护酸性蓄电池系统 ㈠、特点 ⑴、密封、安全。蓄电池内部能进行自我循环，转化反应，内部电解液不 会从极柱及壳体外溢，非常安全可靠；
直流系统你知道多少这份最全讲解送给你~
技术参数指标解析
额定电压
直流系统的标称电压，如220V 、110V等。
额定电流
直流系统允许的最大电流值。
纹波系数
衡量直流电源输出平稳度的指 标，越小表示输出越平稳。
蓄电池容量
表示蓄电池储存电能的能力， 通常以Ah（安时）为单位。
设备选型和布局规划
设备选型
根据实际需求选择合适的直流电源、 蓄电池组、充电装置等设备，确保满 足负载需求和系统稳定性。
电动汽车市场崛起
01
随着电动汽车市场的快速发展，对直流系统的需求将持续增长
，推动产业规模扩大。
分布式能源系统需求增加
02
分布式能源系统的普及将增加对直流系统的需求，促进产业技
术创新和升级。
智能家居市场蓬勃发展
03
智能家居市场的兴起将带动直流系统在家居领域的应用，拓展
产业市场空间。
政策法规环境解读
新能源政策推动
息。
02
直流系统设备与技术参数
关键设备介绍
直流电源
将交流电转换为直流电 ，为直流系统提供稳定
可靠的电源。
蓄电池组
储存电能，在市电中断 或异常时，为负载提供
持续供电。
充电装置
为蓄电池组提供恒流或 恒压的充电电流，保证 蓄电池组的正常充电。
直流馈线屏
分配直流电源至各个负 载，同时具备过流、短
路等保护功能。
欠压保护
当蓄电池组电压低于一定值时，自动 切断负载供电，避免深度放电影响蓄 电池寿命。
03
直流系统运行与维护管理
启动和调试过程注意事项
在启动前，应对直流系统的所 有设备进行全面检查，确保设
备完好无损，接线正确。
按照规定的启动程序进行操作 ，逐步投入各个设备，避免一
变电站直流系统简介
变电站直流系统简介第一章直流及不间断电源系统第一节概述为供给继电保护、控制、信号、计算机监控、事故照明、交流不间断电源等直流负荷，变电站内应设由蓄电池供电的直流系统。
第二节站内直流母线接线方式简介一、变电所直流系统典型接线变电站常用的直流母线接线方式有单母线分段和双母线两种。
双母线突出优点在于可在不间断对负荷供电的情况下，查找直流系统接地。
但双母线刀开关用量大，直流屏内设备拥挤，检查维护不便，新建的220-500kv变电站多采用单母线分段接线。
220kv变电所直流系统典型接线：（如下图10-1）220kv变电所直流系统典型接线：（如下图10-2）二、站内直流电压特点的简介：变电所的强电直流电压为：110V或220V，弱电直流电压为48V。
强电直流采用110V的优点：1）蓄电池个数少，降低了蓄电池组本身的造价，减少蓄电池室的建筑面积，减少蓄电池组平时的维护量。
2）对地绝缘的裕度大，减少直流系统接地故障的机率，在一定程度上提高直流系统的可靠性。
3）直流回路中触点的断开时，对连接回路产生干扰电压，直流用110V时，能降低干扰电压幅值。
4）对人员较安全，减少中间继电器的断线故障。
强电直流采用110V的缺点：1）变电站占地面积大，电缆截面大，给施工带来困难。
2）一般线路的高频保护的收发信机输出功率大小与直流电压有关，对长线路的保护不利。
3）交流的220V照明电源和110V的直流电源无法直接切换，需增加变压器和逆变电源，增加事故照明回路的复杂性。
4）在站内有大容量直流电动机的情况下，增大电缆截面，增加投资。
基于技术和经济上的考虑，对于采用集中控制（电缆线较长）的220-500kV 变电站，强电直流系统的工作电压宜选用220V。
当变电站规模较小或全户内的220kV变电所情况下，控制电缆长度较小时，强电直流系统的工作电压宜选用220V。
500KV变电所多采用分布式控制方式，二次设备分部控制，在主控室和分控室都设有独立的直流系统控制，电缆的长度大大缩短，变电所的蓄电池组数多。
1-直流系统介绍实例 (2)-精选文档
1. 直流系统组成
柜体：
由一列直流屏、一列馈电屏及一列电池屏组成。
直流屏：
显示操作单元(工控机)、交流监控单元、直流监控单元、绝缘监控单元 电池巡检单元、功率输出单元（高频开关电源模块）。
馈电屏： 控制回路 按设计要求配置16A/2P直流断路器11路、 40A/2P直流断路器9路 10A/2P直流断路器2路、 50A/2P直流断路器1路 80%输出为25A/2P直流断路器1路 （每路输出断路器均带有跳闸报警辅助开关） 电池屏： 按设计要求GNB牌100Ah/12V蓄电池9节一组
母线电压过高 母线电压过低
80%U QF24 Vf
熔丝报警 输出开关跳闸 直流总故障 直流总故障
150/5V
直流总故障
二、直流系统结构
＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊
3. 功率输出单元 功率输出单元由4个高频开关电源模块组成，每个模块的额定输出电压为110V，额定输出电流为20A。四 个模块按功能分为两个充电模块和两个供电模块，即所谓的“两充两供”的直流供电模式，其中“两充” 是指两块模块给电池供电，电压设定值配合电池的均、浮充电压要求，设有两个电压值，正常情况下模块 受监控装置控制输出电压，进行浮充、均充、限流等蓄电池管理，两模块之间采用自主均流输出，保证充 电电流均衡分配到两个模块；“两供”是指有两块模块并联运行，直接供电给控制母线，电压设定为110V ， 两模块之间采用自主均流输出，保证输出电流均衡分配到两个模块。 四个模块均可带电热插拔，模块之间采用隔离技术，防止相互影响 四个模块内部均自带CPU，模块所有基准校准和控制全部采用12位D/A完成
-
V01
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
变电站直流系统简介第一章直流及不间断电源系统第一节概述为供给继电保护、控制、信号、计算机监控、事故照明、交流不间断电源等直流负荷，变电站内应设由蓄电池供电的直流系统。
第二节站内直流母线接线方式简介一、变电所直流系统典型接线变电站常用的直流母线接线方式有单母线分段和双母线两种。
双母线突出优点在于可在不间断对负荷供电的情况下，查找直流系统接地。
但双母线刀开关用量大，直流屏内设备拥挤，检查维护不便，新建的220-500kv变电站多采用单母线分段接线。
220kv变电所直流系统典型接线：（如下图10-1）220kv变电所直流系统典型接线：（如下图10-2）二、站内直流电压特点的简介：变电所的强电直流电压为：110V或220V，弱电直流电压为48V。
强电直流采用110V的优点：1）蓄电池个数少，降低了蓄电池组本身的造价，减少蓄电池室的建筑面积，减少蓄电池组平时的维护量。
2）对地绝缘的裕度大，减少直流系统接地故障的机率，在一定程度上提高直流系统的可靠性。
3）直流回路中触点的断开时，对连接回路产生干扰电压，直流用110V时，能降低干扰电压幅值。
4）对人员较安全，减少中间继电器的断线故障。
强电直流采用110V的缺点：1）变电站占地面积大，电缆截面大，给施工带来困难。
2）一般线路的高频保护的收发信机输出功率大小与直流电压有关，对长线路的保护不利。
3）交流的220V照明电源和110V的直流电源无法直接切换，需增加变压器和逆变电源，增加事故照明回路的复杂性。
4）在站内有大容量直流电动机的情况下，增大电缆截面，增加投资。
基于技术和经济上的考虑，对于采用集中控制（电缆线较长）的220-500kV 变电站，强电直流系统的工作电压宜选用220V。
当变电站规模较小或全户内的220kV变电所情况下，控制电缆长度较小时，强电直流系统的工作电压宜选用220V。
500KV变电所多采用分布式控制方式，二次设备分部控制，在主控室和分控室都设有独立的直流系统控制，电缆的长度大大缩短，变电所的蓄电池组数多。
这种情况下变电所强电直流系统的工作电压宜选用110V。
三、变电站弱电直流系统的电压：按我国的惯例，变电所弱电系统的工作电压一般采用48V，这一电压等级也符合国际标准。
第三节直流系统的绝缘监察和电压监察一、提高直流系统直流系统的绝缘水平，直接影响到直流系统乃至变电所的安全运行。
当变电所的绝缘降低造成接地或极间短路时，将造成严重后果。
为防止直流系统绝缘水平下降危及安全运行，可采用以下对策：（1）对于直流系统直接连接的二次设备绝缘水平有严格的要求。
（2）在有条件的情况下，将保护、断路器控制用直流和其他设备用直流分开。
（3）户外端子箱、操作机构，要采用具有防水、防潮、防尘、密封的结构。
（4）户外电缆沟及电缆隧道要有良好的排水设施。
（5）主控室内的控制、保护屏宜采用前后带门的封闭式结构。
（6）对直流系统的绝缘水平要进行经常性的监视。
（7）采用110V的直流系统。
二、直流系统的绝缘监察1．电磁式绝缘监查装置利用电桥原理构成的电磁型直流系统绝缘监查装置的接线如图10-13所示。
这种装置具有发出绝缘下降的信号和测量绝缘电阻值两种功能。
2．电子型直流系统绝缘监察装置：电子型直流系统监视装置的原理接线如图10-14所示。
装置内有低频信号发生器，产生一低频正弦信号家在直流母线与地之间。
当某一直流馈线回路对地绝缘下降或接地时，低频信号回路沟通，可使信号装置动作报警。
四、直流系统的电压监察直流母线电压应保持在85～110%范围之间。
电压过高，将使信号装置的灯泡寿命降低，经常励磁的继电器线圈过热。
电压过低，信号灯亮度不够，继电器和断路器的机构动作不正常。
第四节变电所的不间断电源系统交流不间断电源系统的印文缩写为：UPS（Uninterrupted power supply），简称为UPS系统。
一、对UPS系统的基本要求：（1）保证在变电所正常运行和事故停电状态下为计算机、自动化仪表、继电保护设备提供不间断的交流电源。
（2）在变电所全所停电的情况下，UPS满负荷、连续供电的时间不得少于半小时。
（3）UPS的负荷侧与其交流电源间应设有抗干扰的隔离措施，防止用电系统的暂态干扰进入负荷侧。
（4）UPS应配备有效的过电流保护、过电压保护、指示仪表、就地信号和远方信号的空触点。
（5）UPS应密封、防尘、防潮、通风，适应在0～40度室温下连续工作。
（6）UPS应有良好的电磁屏蔽措施。
（7）UPS应有较高的电压输出指标。
二、UPS的构成及工作原理。
UPS是由整流器、逆变器、旁路隔离变压器、逆止二极管、静态开关、手动切换开关、同步控制电路、直流输入电路、交流输入电路等部分组成。
（1）整流器。
它的作用是将所用电系统的交流整流后与蓄电池系统的直流并联，为逆变器提供电源。
（2）逆变器。
它的作用是将整流器输出的直流或来自蓄电池组的直流变换成正弦交流，它是UPS装置中的核心部件。
（原理见图10-19、10-20）（3）旁路隔离变压器。
它的作用是当逆变回路故障时能自动地将UPS负荷切换到旁路回路。
（4）静态开关。
它的作用是将来自变压器的交流电源和旁路交流电源选择其一送至UPS负荷。
（5）手动切换开关。
它的作用是在维修或需要时将UPS的负荷再逆变回路和旁路回路之间进行手动切换。
（6）信号及保护回路。
UPS屏上设多种信号，以便监视其运行状态。
第二章变电站直流控制系统第一节变电站控制系统的设计一、变电站控制系统的设计1．控制回路的设计：是指从控制指令的发出到执行元件动作，全部电气回路接线设计。
包括控制回路工作电压的选择，控制回路接线设计，闭锁回路、监视回路、信号回路、电源回路的设计。
2．控制回路的选择：包括控制屏、操作继电器屏、接线端子屏、控制开关、操作中间继电器、信号指示设备、闭锁设备、计量表计、变送器、控制回路电缆、熔断器等设备的选择。
3．控制回路的布置：包括住控制室的布置，继电器室、计算机室的布置，控制屏、各种继电器屏、电度表屏、变送器屏的屏面布置。
二、对控制系统的基本要求。
1．要有高的可靠性。
2．要有适应各种运行方式的完整的控制功能。
3．控制操作要简单方便。
4．要提高控制系统的经济性。
5．控制系统应留有与继电保护和自动装置的接口。
6．控制系统要有灵活性。
7．要有抗干扰措施和防误操作的闭锁。
第二节变电站断路器控制回路在发电厂和变电站中对断路器的跳、合闸控制是通过断路器的控制回路以及操动机构来实现的。
控制回路是连接一次设备和二次设备的桥梁，通过控制回路，可以实现二次设备对一次设备的操控。
通过控制回路，实现了低压设备对高压设备的控制。
一、控制信号传送过程（一）常规变电站控制信号传输过程某线路高压开关控制信号传递过程由上图可以看出，断路器的控制操作，有下列几种情况：主控制室远方操作：通过控制屏操作把手将操作命令传递到保护屏操作插件，再由保护屏操作插件传递到开关机构箱，驱动跳、合闸线圈。
就地操作：通过机构箱上的操作按钮进行就地操作。
遥控操作：调度端发遥控命令，通过通信设备、远动设备将操作信号传递至变电站远动屏，远动屏将空接点信号传递到保护屏，实现断路器的操作。
开关本身保护设备、重合闸设备动作，发跳、合闸命令至操作插件，引起开关进行跳、合闸操作。
母差、低频减载等其他保护设备及自动装置动作，引起断路器跳闸。
可以看出，前三项为人为操作，后两项为自动操作，因此断路器的操作据此可分为人为操作和自动操作。
根据操作时相对断路器距离的远近，可分为就地操作、远方操作、遥控操作。
就地通过开关机构箱本身操作按钮进行的操作为就地操作，有些开关的保护设备装在开关柜上，相应的操作回路也在就地，这样通过保护设备上操作回路进行的操作也是就地操作，保护设备在主控室，在主控室进行的操作为远方操作，通过调度端进行的操作为遥控操作。
（二）综自站控制信号传输过程某线路高压开关控制信号传递过程操作方式与常规变电站相比，仅在远方操作和遥控操作时不同。
在主控室内进行远方操作，一般是通过后台机进行，操作命令传达到测控装置，启动测控装置跳、合闸继电器，跳、合闸信号传递到保护装置操作插件，启动操作插件手跳、手合继电器，手跳、手合继电器触点接通跳、合闸回路，启动断路器跳、合闸。
当后台机死机或其它原因不能操作时，可以在测控屏进行操作。
遥控操作由调度端（或集控站端）发送操作命令，经通讯设备至站内远动通讯屏，远动通讯屏将命令转发至站内保护通讯屏，然后保护通讯屏将命令传输至测控屏，逐级向下传输。
需要指出，有些老站遥控命令是通过后台机进行传输的，如虚线图所示，但由于后台机死机时，将不能进行遥控操作，现在新上站，遥控通道不再经后台机，提高了遥控操作可靠性。
二、常规断路器控制回路原理下图为最简单的断路器控制回路原理图手动-+TQHCDLDLKK KK BCJ1ZJ7685自动手动自动合闸回路跳闸回路+-HCHCHQ合闸线圈回路KK —控制开关 HC —合闸线圈或合闸接触器线圈（电磁机构）TQ —跳闸线圈 DL —断路器辅助接点 1ZJ —保护及自动装置接点 BCJ —保护出口继电器接点 HQ —电磁机构中的断路器合闸线圈 （一）合闸回路断路器合闸回路由以下几部分组成合闸启动回路 → 断路器辅助接点（常闭）→ 合闸线圈手动合闸或自动合闸时，合闸启动回路瞬时接通，合闸线圈励磁，启动断路器操动机构，开关合上后，串于合闸回路的断路器常闭接点打开，断开合闸回路。
（二）跳闸回路断路器跳闸回路由以下几部分组成跳闸启动回路 → 断路器辅助接点（常开）→ 跳闸线圈手动跳闸或自动跳闸时，跳闸启动回路瞬时接通，跳闸线圈励磁，启动断路器操动机构，开关跳开后，串于跳闸回路的断路器常开接点打开，断开跳闸回路。
（三）断路器辅助接点的作用在操作回路中串入断路器辅助接点的作用：（1）跳闸线圈与合闸线圈厂家是按短时通电设计的，在跳、合闸操作完成后，通过DL 触点自动地将操作回路切断，以保证跳、合闸线圈的安全；（2）跳、合闸启动回路的触点（操作把手触点、继电器触点）由于受自身断开容量限制，不能很好地切断操作回路的电流，如果由它们断开操作电流，将会在操作过程中拉弧，致使触点烧毁。
断路器辅助接点断开容量大，由断路器辅助接点断开操作电流，可以很好地灭弧，保护控制开关及继电器接点不被烧毁。
（四）断路器防跳回路以上只是最简单的断路器控制回路示意图，在生产过程中，有时由于控制开关原因或自动装置触点原因，在断路器合闸后，上述启动回路触点未断开，合闸命令一直存在，此时，如果继电保护动作，开关跳闸，但由于合闸脉冲一直存在，则会在开关跳闸后重新合闸，如果线路故障为永久性故障，保护将再次将开关跳开，持续存在的合闸脉冲将会使开关再次合闸，如此将会发生多次的“跳—合”现象，此种现象被称为“跳跃”。