变电站讲解——直流系统..共71页
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直流系统
直流电源系统
蓄电池
UPS交流 不停电电源
直流系统的设计
Hale Waihona Puke Baidu
什么是直流系统
直流系统是应用于水力、火力发电厂，各类变电 站和其它使用直流设备的用户，为给信号设备、 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。直流屏的可靠性、安全性 直接影响到电力系统供电的可靠性和安全性。直 流系统是以电池容量标称,如65AH,常用名 称:GZDW-65AH, 。
它可以多台并联使用，实现了N+1冗余。模块 输出是110V、220V稳定可调的直流电压。模 块自身有较为完善的各种保护功能如：输入 过压保护、输出过压保护、输出限流保护和
整流模块
监控系统
监控系统是整个直流系统的控制、管理核心， 其主要任务是：对系统中各功能单元和蓄电 池进行长期自动监测，获取系统中的各种运 行参数和状态，根据测量数据及运行状态及 时进行处理，并以此为依据对系统进行控制， 实现电源系统的全自动管理，保证其工作的 连续性、可靠性和安全性。
绝缘监测单元
当绝缘值低于10KΩ时，装置开始报警。
电池巡检单元
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。
监控系统目前分为两种：一种是按键型还有 一种是触摸屏型。监控系统提供人机界面操
监控系统
监控系统
绝缘监测单元
直流系统绝缘监测单元是监视直流系统绝缘情况的 一种装置，可实时监测线路对地漏电阻，此数值可 根据具体情况设定。当线路对地绝缘降低到设定值 时，就会发出告警信号。直流系统绝缘监测单元目 前有母线绝缘监测、支路绝缘监测。
电池巡检单元
开关量检测单元
开关量检测单元是对开关量在线检测及告警干节点 输出的一种设备。比如在整套系统中哪一路断路器 发生故障跳闸或者是哪路熔断器熔断后开关量检测 单元就会发出告警信号，并能通过监控系统显示出 是哪一路断路器发生故障跳闸或者是哪路熔断器熔 断。目前开关量检测单元可以采集到1-108路开关量 和多路无源干节点告警输出。
蓄电池
1、定义：蓄电池是既能把电能转化为化学能 储存起来，又能把化学能转变为电能供给负 载的化学电源设备 。
还有直流系统的心脏是蓄电池，对蓄电池进行科 学的维护是直流系统的核心工作。
直流系统的构成
一部份是电池屏,另一部份是直流充电屏（直 流屏）。
电池屏就是一个可以摆放多节电池的机柜 （800×600×2260）。电池屏中的电池一般 是由2V-12V的电池以9节到108节串联方式组 成，对应电的电压输出也就是110V或220V。 目前使用的电池主要是阀控式密封免维护铅 酸电池。
经常负荷主要是保护、控制、自动装置和通信设置。 事故负荷是指停电后必须由直流系统供电的负荷，如UPS、通信设置
等。 冲击负荷是指极短时间内施加的大电流负荷，比如断路器分、合闸操
作等。 根据上述三种直流负荷统计就可以计算出事故状态下的直流持续放电
容量。一般在220KV的变电站直流系统的蓄电池要选择两组电池，电 池容量是150AH-200AH，110KV的变电站直流系统的蓄电池要选择一组 电池，池容量是100AH-150AH（本站为300AH），35KV的变电站直流 系统的蓄电池要选择一组电池，池容量是50AH-100AH。模块数量的配 置是要全部模块出额定电流总值要≥最大经常负荷加蓄电池充电电 流.(蓄电池充电电流是按0.1c-0.2c10).如100AH的蓄电池组其充电电流 是0.1c*100=10A,在不计算经常负荷的情况下选用额定电流5A电流的模 块和话2台模块就可以满足对蓄电池的充电，要实现N+1冗余总共选择 3台5A模块。
配电单元
配电单元主要是直流屏中为实现交流输入、直流输 出、电压显示、电流显示等功能所使用的器件如： 电源线、接线端子、交流断路器、直流断路器、接 触器、防雷器、分流器、熔断器、转换开关、按钮 开关、指示灯以及电流、电压表等等
电池容量选择和模块的配置
电池容量选择要进行直流负荷的统计，直流负荷按性质分为经常负荷、 事故负荷、冲击负荷。
直流屏主要是由机柜、整流模块系统、监控 系统、绝缘监测单元、电池巡检单元、开关 量检测单元、降压单元及一系列的交流输入、
整流模块系统
电力整流模块就是把交流电整流成直流电的 单机模块，通常是以通过电流大小来标称 （如2A模块、5A模块、10A模块、20A模块等 等），按设计理念的不同也可以分为：风冷 模块、独立风道模块、自冷模块、自能风冷 模块和自能自冷模块。
直流系统的用途
广泛应用于水力、火力发电厂，各类变电站和 其它使用直流设备的用户(如发电厂、变电站、 配电站、石化、钢铁、电气化铁路、房地产等)， 为信号设备、保护、自动装置、事故照明及断路 器分、合闸操作提供直流电源，它也同样广泛的 应用于通信部门、计算机房、医院、矿井、宾馆， 以及高层建筑的可靠应急电源，用途十分广泛。
降压单元
降压单元就是降压稳压设备，是合母电压输入降压 单元，降压单元再输出到控母，调节控母电压在设 定范围内（110V或220V）。当合母电压变化时，降 压单元自动调节，保证输出电压稳定。降压单元也 是以输出电流的大小来标称的。降压单元目前有两 种，一种是有级降压硅链，一种是无级降压斩波。 有级降压硅链有五级降压和七级降压，电压调节点 都是3.5V，也就是说合母电压升高或下降3.5V时降压 硅链就自动调节稳定控母电压。无级降压斩波就是 一个降压模块，它比降压硅链体积小，它没有电压 调节点所以输出电压也比降压硅链要稳定，还有过 压、过流、和电池过放电等功能。不过目前无级降 压斩波技术还不是很成熟常发生故障，所以还是降 压硅链使用效广泛
直流电源系统
蓄电池
UPS交流 不停电电源
直流系统的设计
Hale Waihona Puke Baidu
什么是直流系统
直流系统是应用于水力、火力发电厂，各类变电 站和其它使用直流设备的用户，为给信号设备、 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。直流屏的可靠性、安全性 直接影响到电力系统供电的可靠性和安全性。直 流系统是以电池容量标称,如65AH,常用名 称:GZDW-65AH, 。
它可以多台并联使用，实现了N+1冗余。模块 输出是110V、220V稳定可调的直流电压。模 块自身有较为完善的各种保护功能如：输入 过压保护、输出过压保护、输出限流保护和
整流模块
监控系统
监控系统是整个直流系统的控制、管理核心， 其主要任务是：对系统中各功能单元和蓄电 池进行长期自动监测，获取系统中的各种运 行参数和状态，根据测量数据及运行状态及 时进行处理，并以此为依据对系统进行控制， 实现电源系统的全自动管理，保证其工作的 连续性、可靠性和安全性。
绝缘监测单元
当绝缘值低于10KΩ时，装置开始报警。
电池巡检单元
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。
监控系统目前分为两种：一种是按键型还有 一种是触摸屏型。监控系统提供人机界面操
监控系统
监控系统
绝缘监测单元
直流系统绝缘监测单元是监视直流系统绝缘情况的 一种装置，可实时监测线路对地漏电阻，此数值可 根据具体情况设定。当线路对地绝缘降低到设定值 时，就会发出告警信号。直流系统绝缘监测单元目 前有母线绝缘监测、支路绝缘监测。
电池巡检单元
开关量检测单元
开关量检测单元是对开关量在线检测及告警干节点 输出的一种设备。比如在整套系统中哪一路断路器 发生故障跳闸或者是哪路熔断器熔断后开关量检测 单元就会发出告警信号，并能通过监控系统显示出 是哪一路断路器发生故障跳闸或者是哪路熔断器熔 断。目前开关量检测单元可以采集到1-108路开关量 和多路无源干节点告警输出。
蓄电池
1、定义：蓄电池是既能把电能转化为化学能 储存起来，又能把化学能转变为电能供给负 载的化学电源设备 。
还有直流系统的心脏是蓄电池，对蓄电池进行科 学的维护是直流系统的核心工作。
直流系统的构成
一部份是电池屏,另一部份是直流充电屏（直 流屏）。
电池屏就是一个可以摆放多节电池的机柜 （800×600×2260）。电池屏中的电池一般 是由2V-12V的电池以9节到108节串联方式组 成，对应电的电压输出也就是110V或220V。 目前使用的电池主要是阀控式密封免维护铅 酸电池。
经常负荷主要是保护、控制、自动装置和通信设置。 事故负荷是指停电后必须由直流系统供电的负荷，如UPS、通信设置
等。 冲击负荷是指极短时间内施加的大电流负荷，比如断路器分、合闸操
作等。 根据上述三种直流负荷统计就可以计算出事故状态下的直流持续放电
容量。一般在220KV的变电站直流系统的蓄电池要选择两组电池，电 池容量是150AH-200AH，110KV的变电站直流系统的蓄电池要选择一组 电池，池容量是100AH-150AH（本站为300AH），35KV的变电站直流 系统的蓄电池要选择一组电池，池容量是50AH-100AH。模块数量的配 置是要全部模块出额定电流总值要≥最大经常负荷加蓄电池充电电 流.(蓄电池充电电流是按0.1c-0.2c10).如100AH的蓄电池组其充电电流 是0.1c*100=10A,在不计算经常负荷的情况下选用额定电流5A电流的模 块和话2台模块就可以满足对蓄电池的充电，要实现N+1冗余总共选择 3台5A模块。
配电单元
配电单元主要是直流屏中为实现交流输入、直流输 出、电压显示、电流显示等功能所使用的器件如： 电源线、接线端子、交流断路器、直流断路器、接 触器、防雷器、分流器、熔断器、转换开关、按钮 开关、指示灯以及电流、电压表等等
电池容量选择和模块的配置
电池容量选择要进行直流负荷的统计，直流负荷按性质分为经常负荷、 事故负荷、冲击负荷。
直流屏主要是由机柜、整流模块系统、监控 系统、绝缘监测单元、电池巡检单元、开关 量检测单元、降压单元及一系列的交流输入、
整流模块系统
电力整流模块就是把交流电整流成直流电的 单机模块，通常是以通过电流大小来标称 （如2A模块、5A模块、10A模块、20A模块等 等），按设计理念的不同也可以分为：风冷 模块、独立风道模块、自冷模块、自能风冷 模块和自能自冷模块。
直流系统的用途
广泛应用于水力、火力发电厂，各类变电站和 其它使用直流设备的用户(如发电厂、变电站、 配电站、石化、钢铁、电气化铁路、房地产等)， 为信号设备、保护、自动装置、事故照明及断路 器分、合闸操作提供直流电源，它也同样广泛的 应用于通信部门、计算机房、医院、矿井、宾馆， 以及高层建筑的可靠应急电源，用途十分广泛。
降压单元
降压单元就是降压稳压设备，是合母电压输入降压 单元，降压单元再输出到控母，调节控母电压在设 定范围内（110V或220V）。当合母电压变化时，降 压单元自动调节，保证输出电压稳定。降压单元也 是以输出电流的大小来标称的。降压单元目前有两 种，一种是有级降压硅链，一种是无级降压斩波。 有级降压硅链有五级降压和七级降压，电压调节点 都是3.5V，也就是说合母电压升高或下降3.5V时降压 硅链就自动调节稳定控母电压。无级降压斩波就是 一个降压模块，它比降压硅链体积小，它没有电压 调节点所以输出电压也比降压硅链要稳定，还有过 压、过流、和电池过放电等功能。不过目前无级降 压斩波技术还不是很成熟常发生故障，所以还是降 压硅链使用效广泛