直流系统基础知识讲解大全

直流系统基础知识讲解大全

直流系统概述

变电站为什么要采用直流系统，与交流系统相比有哪些优势？

1. 电压稳定好,不受电网运行方式和电网故障的影响,单极接地仍可运行。

2. 单套直流系统一般有二路交流输入（自动切换），另有一套蓄电池组，相当于有三个电源供电，供电可靠高。

3. 直流继电器由于无电磁振动、没有交流阻抗，损耗小，可小型化，便于集成。

4. 如用交流电源，当系统发生短路故障，电压会因短路而降低，使二次控制电压也降低，严重时会因电压低而使断路器跳不开！

直流电源系统的作用

1. 直流系统是给信号及远动设备、保护及自动装置、事故照明、断路器（开关）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，在外部交流电中断的情况下，由蓄电池组继续提供直流电源，保障系统设备正常运行。

2. 直流系统的用电负荷极为重要，对供电的可靠性要求很高，直流系统的可靠性是保障变电站安全运行的决定性条件之一。

3. 在系统发生故障，站用电中断的情况下，如果直流电源系统不能可靠地为工作设备提供直流工作电源，将会产生不可估计的损失。

直流电源系统的组成

直流系统包括：交流输入、充电装置、蓄电池组、监控系统（包括监控装置、绝缘监测装置等）、放电装置（可选）、母线调压装置（可选）、馈线屏等单元组成。

直流系统结构框图及常用术语

蓄电池组

用电气方式连接起来的两个或多个单体蓄电池。

蓄电池

能将所获得的电能以化学能的形式贮存并将化学能转变为电能的一

种电化学装置。

充电模块

将交流电整流成直流电的一种换流设备，其主要功能是实现正常负荷供电及蓄电池的均/浮充功能。

合闸母线

直流电源屏内供断路器操作机构等动力负荷的直流母线。

控制母线

直流电源屏内供保护及自动控制装置、控制信号回路等的直流母线。

合闸母线与控制母线的区别是什么？

控制母线提供持续的，较小负荷的直流电源；而合闸母线提供瞬时较大的电源，平时无负荷电流。在合闸时电流较大，会造成母线电压的短时下降。

控母电压一般为220V，合母电压稍高一些，一般为240V。

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。

监控模块

直流系统的充电模块统一受控于一台中央控制系统，系统采用模块化结构，实现系统的“四遥”功能，这样的系统称为监控模块。

常用术语:

1. 直流标称电压：

是指直流系统中受电设备的直流额定电压。有48 V、110V、220V三个电压等级。

2. 直流额定电压：

是指供电设备的直流额定电压，一般指母线电压。50V、115V、230V 三个电压等级。

3. 直流额定电流：

是指供充电装置输出的直流额定电流。5A、10A、15A、20A、30A、40A、50A、80A、100A、160A、200A、250A、315A、400A。

4. 充电：

充电装置用不同的方式对蓄电池进行充电。

5. 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。

6. 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负荷的同时向蓄电池补充充电，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。

7. 恒压充电：

充电电压维持在恒定值的充电。

8. 限流恒压充电：

采用限制电流，电压维持在恒定值的充电。

9. 均衡充电：

为补偿蓄电池在使用过程中产生的电压不均匀现象，使其恢复到规定的范围内而进行的充电，称为均衡充电。蓄电池事故放电后进行的补充充电，也称为均衡充电。

10. 蓄电池容量C10：

10小时率额定容量。单位：Ah。

11. 核对性放电：

在正常运行中的蓄电池组，为了检验其实际容量，以规定的放电电流进行恒流放电，只要有单节电池达到了规定的放电终止电压，即停止放电，然后根据放电电流和放电时间，计算出蓄电池组的实际容量，称为核对性放电。

直流系统的划分

48V系统主要用于通信、远动装置及保护通道接口装置及载波机等。

110V 主要用于保护、自动装置、信号、断路器的分合闸控制等。

110V蓄电池个数少，占地面积小，安装和维护工作简单。

220V直流电源对变电站的事故照明比较有利，接线简单。因照明电压一般采用220V，如使用110V直流系统时，需要采用逆变装置或其它办法来解决事故照明的供电问题，较为复杂。

常见接线方式

直流系统常用接线包括：

直流电源系统接线

直流馈线接线

直流电源系统常用接线方式

直流系统电源接线应根据电力工程的规模和电源系统的容量确定。按照各类容量的发电厂和各种电压等级的变电所的要求，直流系统主要有以下几种接线方式。

一组充电机一组蓄电池单母线接线

特点:

接线简单、清晰、可靠。

一套充电机接至直流母线上，所以蓄电池浮充电、均衡充电以及核对性放电都必须通过直流母线进行，当蓄电池要求定期进行核对性充放电或均衡充电而充电电压较高，无法满足直流负荷要求时，不能采用这种接线。

适用范围:

适用于110kV以下小型变（配）电所和小容量发电厂，以及大容量发电厂中某些辅助车间。

对电压波动范围要求不严格的直流负荷，不要求进行核对性充放电和均衡充电电压较低，能满足直流负荷要求的阀控型密封铅酸蓄电池组。

二组充电机一组蓄电池单母分段接线