直流系统容量计算
110kV变电站直流电源系统蓄电池容量计算方法及相关应用

110kV变电站直流电源系统蓄电池容量计算方法及相关应用摘要: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。
本文按照最新DL/T 5044-2014《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,详细针对该变电站直流系统的直流蓄电池数量、蓄电池容量、充电模块数量及蓄电池出口电缆进行详细的计算。
关键词:变电站;蓄电池容量;充电模块;蓄电池出口电缆继电保护及安全自动装置关系着变电站的安全运行,直流系统具有在交流电源失电的情况下还能继续对站内继电保护装置、安全自动装置、事故照明及交流不停电电源装置提供可靠的电源。
110kV龙江塘变电站按无人值班站设计,蓄电池容量的选择按事故放电2小时计算,根据《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T5044-2014,可采用110V或220V直流电源系统,本站选用额定电压为220V电源系统,蓄电池组架安装布置在专用直流蓄电池室内,本站直流系统配置需考虑通信电源DC/DC 48V模块。
一、直流电源系统蓄电池容量计算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、继电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。
全站直流负荷统计见下表。
蓄电池容量计算表2.蓄电池参数选择本工程采用阀控式密封铅酸蓄电池,取单体蓄电池浮充电压2.23V(1)按浮充电运行时,直流母线电压为1.05Un,选择蓄电池个数:故选用浮充电压为2.23V,均充电压为2.33V,放电终止电压为1.85V,单体电压为2V的蓄电池104只。
直流发电机的输出的额定容量计算公式

直流发电机的输出的额定容量计算公式
直流发电机的输出的额定容量计算公式是根据电机的额定电压和额定电流来计算的。
直流发电机的输出容量指的是电机所能提供的最大功率。
在直流发电机中,输出容量可以通过以下公式来计算:
输出容量(瓦)= 额定电压(伏特) ×额定电流(安培)
其中,额定电压是指发电机设计的标准电压,通常以直流电压的形式表示,例如12伏特或24伏特。
额定电流是指发电机能够连续输出的最大电流。
通过计算得到的输出容量,可以帮助我们了解发电机的功率大小。
在选择适合的直流发电机时,我们需要根据实际需要来确定所需的输出容量。
需要注意的是,直流发电机的实际输出容量还受到一些其他因素的影响,例如发电机的效率和负载特性等。
因此,在选择发电机时,除了根据计算公式来确定额定容量外,还需考虑其他因素,以确保满足实际需求。
总结来说,直流发电机的输出的额定容量计算公式是通过额定电压和额定电流来计算的。
这个公式能帮助我们选择合适的发电机,以满足所需的功率需求。
35kv及以下变配电所直流屏容量的计算-最新文档

35kv及以下变配电所直流屏容量的计算概述在市政工程35kV、10 kV变配电所(站)设计中,常涉及到关于直流屏容量大小的问题,本文主要阐述了蓄电池的选型,以及确定蓄电池容量的计算过程。
1、蓄电池1.1 蓄电池定义及选型1.1.1 蓄电池(组)能将化学能和直流电能相互转换,而且放电后经过充电能恢复使用的装置叫蓄电池;用导线两个或多个单体蓄电池用作能源的设备称作蓄电池组。
1.1.2 蓄电池的选型常用的蓄电池包括镉镍蓄电池和铅酸蓄电池两类,其中铅酸蓄电池又分为防酸式铅酸蓄电池和阀控式密封铅酸蓄电池两种。
a. 镉镍蓄电池:正极活性物质主要由镍制成,负极活性物质主要由镉制成的一种碱性蓄电池。
b. 防酸式铅酸蓄电池:蓄电池槽与蓄电池盖之间密封,使蓄电池内产生的气体只能从防酸栓排出,电极主要由铅制成,电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。
c. 阀控式密封铅酸蓄电池:蓄电池正常使用时保持气密和液密状态,当内部气压超过预订值时,安全阀自动开启,释放气体,当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,使其密封。
蓄电池在使用寿命期限内无需补加电解液。
目前市政工程35kV、10 kV变配电所(站)中常用阀控式密封铅酸蓄电池和镉镍蓄电池。
1.2.蓄电池的运行及维护在直流电源系统中,保证用电设备不间断供电的核心部件是蓄电池,因此对蓄电池组的监测和维护尤其重要。
其中主要包括:监控电池的充电电压和充电电流,实现各种充电状态之间的自动切换;进行充电电压的温度补偿,确保电池工作状态最佳;电池定期维护保养,确保电池容量和寿命。
1.2.1 运行过程管理监控系统根据设置的充电参数,控制充电模块自动完成电池充电程序,充电参数应根据阀控式密封铅酸蓄电池的容量以及厂家提供的资料设置。
★阀控式密封铅酸蓄电池运行示波图如1-2-1所示,充电程序如下:a. 阀控式密封铅酸蓄电池正常充电程序。
用0.1C10A(可设置)恒流充电,电压达到整定值(2.30-2.40)V×n(n为单体电池所含电池单元的数目)时,微机控制充电浮充电装置自动转为恒压充电,当充电电流逐渐减小,达到0.01C10A(可设置)时,微机开始计时,3小时(可设置)后,微机控制充电浮充装置自动转为浮充电状态运行,电压为(2.23-2.28)V×n。
直流电源系统蓄电池容量的计算

直流电源系统蓄电池容量的计算
1、装置负荷统计
每台装置按50W计,按间隔统计装置负荷如下:
累计负荷为2.7kW,因此装置负荷按3.0kW考虑。
2、蓄电池负荷统计
3、直流设备容量计算
3.1、计算参数:
事故负荷:I s g=60A;
最大冲击电流:I c j=5 A
经常负荷:I j c=13 A
事故放电初期冲击负荷:I c h0=73 A
蓄电池事故放电时间:T s g=2h
放电容量比:K C C=0.668(0.688)
浮充电压:U f=2.25V(U f=2.23V)3.2、蓄电池容量计算(容量换算法)
满足站用电源事故全停状态时的放电容量:
CC sg
sg
K
C K T
I
K
C ⋅
⋅
==251.50Ah(244.19Ah)
式中:C c为蓄电池10h放电率计算容量,Ah;
K K为可靠系数,取1.4;
I sg为事故负荷电流,取60A;
T sg为蓄电池事故放电时间,取2h;
K cc为容量系数,取0.668(0.688)。
根据以上计算值,初步选择蓄电池标称容量C10为300Ah的贫液式密封式阀控铅酸蓄电池。
电线容量计算公式(一)

电线容量计算公式(一)电线容量计算公式及示例解释在电力工程中,我们经常需要计算电线的容量,以确保电线可以安全地携带所需的电流。
以下是一些与电线容量相关的计算公式及其示例解释。
直流电线容量计算公式•电线容量(A) = (2 * I * L * R)/(U * Cosθ)–其中,I为电流 (A),L为线路长度 (m),R为电阻(Ω),U为电压 (V),Cosθ为功率因数。
示例解释:假设有一条直流电线,长度为100米,电阻为1Ω,电压为220V,功率因数为1,需要计算其容量。
假设电流为30A,则根据上述公式计算得到电线容量为:(2 * 30 * 100 * 1)/(220 * 1) = 。
交流电线容量计算公式•电线容量(A) = (2 * I * L * R)/(√3 * U * Cosθ)–其中,I为电流 (A),L为线路长度 (m),R为电阻(Ω),U为电压 (V),Cosθ为功率因数。
示例解释:假设有一条交流电线,长度为100米,电阻为1Ω,电压为220V,功率因数为1,需要计算其容量。
假设电流为30A,则根据上述公式计算得到电线容量为:(2 * 30 * 100 * 1)/(√3 * 220 * 1) = 。
降压电线容量计算公式•电线容量(A) = (2 * I * L * R)/(U’ * Cosθ’)–其中,I为电流 (A),L为线路长度 (m),R为电阻(Ω),U’为负载侧电压 (V),Cosθ’为负载功率因数。
示例解释:假设有一条降压电线,长度为100米,电阻为1Ω,负载侧电压为220V,负载功率因数为,需要计算其容量。
假设电流为30A,则根据上述公式计算得到电线容量为:(2 * 30 * 100 *1)/(220 * ) = 。
升压电线容量计算公式•电线容量(A) = (2 * I * L * R)/(U’ * Cosθ’)–其中,I为负载电流 (A),L为线路长度 (m),R为电阻(Ω),U’为负载侧电压 (V),Cosθ’为负载功率因数。
导线容量计算公式

导线容量计算公式导线容量是指导线能够承载电流的能力,也可以理解为导线的电流传输能力。
在电力系统中,导线容量的计算非常重要,它能够帮助我们选择合适的导线,确保电力系统的正常运行和安全性。
导线容量的计算公式是根据导线的特性以及电流传输的要求来确定的。
根据电力系统的实际情况,我们可以使用不同的计算公式来计算导线容量。
下面将介绍两种常用的导线容量计算公式。
一、直流导线容量计算公式对于直流电流传输,我们可以使用以下公式来计算导线的容量:C = k * I * sqrt(1 + (T / 75)^2)其中,C表示导线的容量,k为导线的系数,I为电流强度,T为导线的温升。
该公式中的系数k是根据导线的材料、截面积等特性确定的。
通过这个公式,我们可以根据导线的特性和传输电流的要求,计算出导线的容量。
这样可以帮助我们选择合适的导线规格,以确保电力系统的正常运行。
对于交流电流传输,由于存在电流的皮肤效应和传输电流时的电压降,导线容量的计算比较复杂。
我们可以使用以下公式来计算导线的容量:C = k * I * sqrt(1 + (T / 75)^2) * (De / Dc)其中,C表示导线的容量,k为导线的系数,I为电流强度,T为导线的温升,De为导线的等效直径,Dc为导线的实际直径。
这个公式综合考虑了导线的材料、截面积、温升以及交流电流传输过程中的电压降等因素。
通过这个公式,我们可以更准确地计算导线的容量,以确保电力系统的正常运行。
除了上述的两种计算公式,根据不同的电力系统和实际情况,还可以使用其他的导线容量计算方法。
例如,对于高温环境下的导线,我们需要考虑导线的温度系数,从而得到更精确的导线容量。
在实际应用中,我们需要根据电力系统的要求和导线的特性,选择合适的导线容量计算方法,并进行相应的计算。
通过合理选择导线规格,可以提高电力系统的传输效率,减少能源的损耗,并确保电力系统的安全运行。
总结起来,导线容量的计算公式是根据导线的特性以及电流传输的要求来确定的。
110kV无人值班变电站直流系统负荷统计及容量计算_于海

按第三阶段计算容量
按第四阶段计算容量
随机(5s)负荷计算容量
将 CR 叠加在 Cc2–Cc4 中最大的阶段上,然后与 Cc1 比较,取其 大者,即为蓄电池的计算容量。
计算结果:CcM4 > CcM2、CcM3、Cc1,最终选择 2V150AH 阀 控制铅酸蓄电池(贫液),104 节。 注:式中 “容量换算系数”的数值选自《火力发电厂、变电所直 流系统设计技术规定》中表 B.8。 式中: CC1、CC2、CC3、CC4 -- 蓄电池 10h 放电率各阶段的计算容量,Ah; CR -- 随机负荷计算容量,Ah; I1、I2、I3、I4 -- 各阶段的负荷电流,A; IR -- 随机负荷电流,A; KK -- 可靠系数,取 1.40; KC --1min 放电时的容量换算系数,1/h; KCR -- 随机(5s)负荷的容量换算系数,1/h; KC1-- 各计算阶段中全部放电时间的容量换算系数,1/h; KC2 -- 各计算阶段中除第 1 阶梯时间外放电时间的容量换算系数, 1/h; KC3 -- 各计算阶段中除第 1、2 阶梯时间外放电时间的容量换算系 数,1/h; KC4 -- 各计算阶段中第 4 阶梯时间外放电时间的容量换算系数, 1/h。
27.27 27.27 27.27 27.27
DC/DC 变
7
0.8
换器
直流长明
8
ห้องสมุดไป่ตู้1.0
灯
9 事故照明
1.0
合计
7.29 51.39 34.56 34.56 34.56 5.00
注:表中“负荷系数”的数值选自《火力发电厂、变电所直流系
统设计技术规定》中表 5.2.4。
4 蓄电池个数及容量计算
4.1 蓄电池个数计算 根据 1.05 倍的直流母线电压和铅酸蓄电池单体浮充电电压来计算 蓄电池个数。 n=1.05Un/Uf=1.05×220V/2.23V=104 式中: n -- 蓄电池个数; Un -- 直流系统标称电压,220V; Uf -- 阀控式密封铅酸蓄电池单体浮充电电压取 2.23V。 4.2 蓄电池终止放电电压计算 对于控制母线和动力母线合并的直流系统,计算单体蓄电池在事 故放电末期时的终止放电电压,应根据直流系统允许的最低母线电压 和蓄电池个数来计算。 Um ≥ 0.875Un/n=0.875×220V/104=1.85(V) 式中: Um -- 单体蓄电池放电终止电压,V。 4.3 蓄电池容量计算 无人值班的变电所,全所交流电源事故停电时间按 2h 计算。 蓄电池组容量的计算方法有两种;容量换算法和阶梯计算法,本 直流系统蓄电池组容量计算方法为阶梯计算法。 按第一阶段计算容量
220V直流容量计算书

单个装置容 量(kW) 装置容量 (kW) 负荷系数或同 时系数 计算容量 (kW) 负荷电流 (A) 经常负荷电流 (A) 初期min Icho 0~1 CS0.5 1~30 持续min
事故放电时间及电流(A)
序号
负荷类型
负荷名称
装置个数
10kV 1 2 3 4 5 6 7 8 信号灯、位置指示器(=断路器数+隔离开关 经常负 数) 带电继电器(=电力单元数X4) 荷 测控装置控制、保护电源(=综保数量) 冲击负 低电压断路器跳闸(分闸线圈) 荷 断路器自投(合闸线圈+储能电机) 随机负 荷 电流统 计(A) 容量统 计(Ah) 断路器合闸 32 72 18 14 1 1 0.005 0.005 0.200 0.350 0.600 0.600 0.16 0.36 3.60 4.90 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 1.00 1.00 0.10 0.22 2.16 2.94 0.60 0.60 18.73 11.24 27.3 0.46 0.0 0.00 0.73 1.64 16.36 0.44 0.98 9.82 0.44 0.98 9.82 13.36 2.73
3
电压水平计算 ①事故放电初期(1min)承受冲击放电电流时,蓄电池所能保持的电压:
Kch0=KK•(Ich0÷I10) KK——可靠系数,取 1.1 I10=50Ah÷10=5A Ich0——事故放电初期(1min)冲击放电电流值,见"220V直流负荷统计表" K15 =27.3A I10——10h放电率电流 I10=C10÷10 Kch0=1.10•(27.3÷5)=6
综上得 Km.X=2.475 Kchm.X=0.297 在冲击放电曲线上找到“2.475I10”曲线,对应于Kch=0.297的单体电压大致为:Uch=1.96。 UD=n•Uch =103x1.96=201.9V>0.85x220=187V
直流屏容量计算

直流屏的容量怎么确定直流屏容量确定:1、根据操作机构选择,如:高压合闸机构为CD系列,其合闸电流为120A左右,按电力部标准,应满足瞬时两台同时合闸电流即240A,电池容量=240/放电倍率(一般取4)=60AH,所以选大于65AH的。
2、根据自定负荷选择。
普通双电源带两个变压器的系统40AH就可以了,因为直流屏主要是倒闸操作,并且是瞬时的,容量选的大只是因为系统庞大,如果高压柜的数量增加,就65 AH。
真要去计算的话,有很多种计算方法,不怎么统一,给你介绍个简单的:直流操作电源的负荷一般来说可分为经常负荷(Izc)、事故负荷(Isg)和冲击负荷(Ihz)。
经常负荷主要包括经常带电的继电器,信号灯以及其他接入直流系统的用电设备。
事故负荷是当变配电所失去交流电源全所停电时必须由直流系统供电的负荷,主要为事故照明负荷等,冲击负荷主要是断路器合闸时的短时(0. 1~0.5S)合闸冲击电流以及此时直流母线所须承担的其他负荷之和。
此上三种负荷是选择直流操作电源容量的重要依据。
据此可得:蓄电池最大瞬时负荷:Imax=Izc+Isg+Ihz蓄电池容量:C=Imax/C率(AH) C率是蓄电池放电倍率(A)直流操作电源的负荷一般来说可分为经常负荷(Izc)、事故负荷(Isg)和冲击负荷(Ihz)。
经常负荷主要包括经常带电的继电器,信号灯以及其他接入直流系统的用电设备。
事故负荷是当变配电所失去交流电源全所停电时必须由直流系统供电的负荷,主要为事故照明负荷等,冲击负荷主要是断路器合闸时的短时(0. 1~0.5S)合闸冲击电流以及此时直流母线所须承担的其他负荷之和。
此上三种负荷是选择直流操作电源容量的重要依据,据此可得蓄电池最大瞬时负荷:Ima x=Izc+Isg+Ihz则蓄电池容量:C=Imax/C率(AH) C率是蓄电池放电倍率(A).你提的这个问题没说清楚,你仅仅说了高压采用直流保护和操作,但没有说是否还有别的直流负荷种类,直流屏通常说来可以分为动力负荷和控制负荷。
直流屏容量计算

给楼主提供一套方法。
举例如下:1)首先统计直流220V的负荷2)按最大事故放电容量来选择计算公式:========================设直流屏所处环境平均温度为25度,于是有:K t=(t-20)=(25-20)=代入表达式中,得到:C e=+x1/故取直流屏容量为40Ah3)校验事故放电后的冲击电流计算公式如下:由前计算确定Ce=40,代入电池内阻计算式,得:Re=40=Ω由于无法知道实际使用的电池,我姑且认为此直流屏电池组中单个电池的电压是2V的,其放电终止电压U ac=我们先确定直流屏放电倍率K:K=I ac/C e=+/40=40=再来确定电池放电容量C ac:Cac=I ac t=+x1=(Ah)已知U ac=,所以有:I max=(U ac-U en)/R e=/=200A我们用第一个式子来校核:I max≥I ac+I ba=++120=可见此40Ah的直流屏完全满足要求蓄电池的额定容量C,单位是安时(Ah),它是放电电流(A)和放电时间(h)的乘积。
由于对同一个电池采用不同的放电参数所得出的Ah是不同的,所以电池容量被定义为:用设定的电流把电池放电至设定的电压所经历的时间和这个电流的乘积首先根据电池构造特征和用途的差异,设定了若干个放电时率,最常见的有20小时、10小时等不同时率,写做C20、C10和C2等等。
其中的C代表电池容量,后面跟随的数字表示该类电池以某种强度的电流放电到设定电压的小时数。
于是用容量除以小时数即得出额定放电电流容量相同而放电时率不同的电池,它们的标称放电电流却相差甚远。
比如,一个电动自行车用的电池容量10Ah、放电时率为2小时,写做10Ah2,它的额定放电电流为10(Ah)/2(h)=5A;而一个汽车启动用的电池容量为54Ah、放电时率为20小时,写做54Ah20,它的额定放电电流仅为54(Ah)/20(h)=!这两种电池如果分别用5A和的电流放电,则分别能持续2小时和20小时才下降到设定的电压上述所谓设定的电压是指终止电压Uac(单位V)。
直流屏容量计算

直流屏的容量怎么确定直流屏容量确定:1、根据操作机构选择,如:高压合闸机构为CD系列,其合闸电流为120A左右,按电力部标准,应满足瞬时两台同时合闸电流即240A,电池容量=240/放电倍率(一般取4)=60AH,所以选大于65AH的。
2、根据自定负荷选择。
普通双电源带两个变压器的系统40AH就可以了,因为直流屏主要是倒闸操作,并且是瞬时的,容量选的大只是因为系统庞大,如果高压柜的数量增加,就65A H。
真要去计算的话,有很多种计算方法,不怎么统一,给你介绍个简单的:直流操作电源的负荷一般来说可分为经常负荷(Izc)、事故负荷(Isg)和冲击负荷(Ihz)。
经常负荷主要包括经常带电的继电器,信号灯以及其他接入直流系统的用电设备。
事故负荷是当变配电所失去交流电源全所停电时必须由直流系统供电的负荷,主要为事故照明负荷等,冲击负荷主要是断路器合闸时的短时(0. 1~0.5S)合闸冲击电流以及此时直流母线所须承担的其他负荷之和。
此上三种负荷是选择直流操作电源容量的重要依据。
据此可得:蓄电池最大瞬时负荷:Imax=Izc+Isg+Ihz蓄电池容量:C=Imax/C率(AH) C率是蓄电池放电倍率(A)直流操作电源的负荷一般来说可分为经常负荷(Izc)、事故负荷(Isg)和冲击负荷(Ihz)。
经常负荷主要包括经常带电的继电器,信号灯以及其他接入直流系统的用电设备。
事故负荷是当变配电所失去交流电源全所停电时必须由直流系统供电的负荷,主要为事故照明负荷等,冲击负荷主要是断路器合闸时的短时(0. 1~0.5S)合闸冲击电流以及此时直流母线所须承担的其他负荷之和。
此上三种负荷是选择直流操作电源容量的重要依据,据此可得蓄电池最大瞬时负荷:Ima x=Izc+Isg+Ihz则蓄电池容量:C=Imax/C率(AH) C率是蓄电池放电倍率(A).你提的这个问题没说清楚,你仅仅说了高压采用直流保护和操作,但没有说是否还有别的直流负荷种类,直流屏通常说来可以分为动力负荷和控制负荷。
220kV智能变电站直流电源系统负荷统计及容量计算 李映川

220kV智能变电站直流电源系统负荷统计及容量计算李映川摘要:以国网新一代智能变电站典型设计中规模最大的方案-220-A2-X1方案为实例,统计出该方案无人值班条件下直流负荷,根据直流负荷统计结果使用阶梯计算法计算出所需蓄电池容量,为220kV智能变电站蓄电池的设计选型和后期运行部门蓄电池改造提供依据,提出在蓄电池面积受限的情况下,采用体积更小的400Ah蓄电池也是安全的。
关键词:智能变电站;直流电源系统;负荷统计;容量计算1 引言[]自2010年国家电网公司推出220kV智能变电站和无人值班以来,220kV变电站蓄电池的容量一直在增加,从最初的400Ah到目前普遍采用的500Ah。
去年西安6.18主变烧损事故给相关部门敲响了警钟,变电站直流系统的可靠性再次成为讨论的热点。
那么,在传统变电站向智能变电站过渡和发展的条件下,多大的蓄电池容量是才符合实际需求呢?以国网推出的新一代智能变电站典型设计中规模最大的220-A2-X1方案(220kV变电站典型设计户内GIS方案)为例,统计出实际设备直流负荷,根据电流换算法计算直流蓄电池所需容量,为220kV智能变电站蓄电池的设计选型和后期运行部门蓄电池改造提供依据。
2 220-A2-X1方案的规模220-A2-X1方案是国网新一代智能变电站典型设计中规模最大的方案,其远期规模如下: 240MVA主变3台,220kV出线6回,110kV出线15回,35kV出线30回,装设20Mvar低压并联电容器6组。
电气主接线:220kV远期采用双母线接线,110kV远期采用单母三分段接线,35kV远期采用单母线四分段接线。
3 负荷统计3.1 经常性负荷对于智能变电站,经常负荷包括继电保护和自动装置、下放至过程层的智能组件、信号装置、逆变装置以及DC/DC变换装置等。
根据《微机线路保护装置通用技术条件GB/15145-2008》、《数字式保护测控装置通用技术条件DL/T1075—2007》对保护装置功耗的要求以及目前主流设备生产厂家的资料,保护装置静态工作功率不大于40W,动作功率不大于50W,测控装置功耗不大于15W。
关于变电站直流系统蓄电池容量计算的讨论

关于变电站直流系统蓄电池容量计算的讨论目前对于变电站直流系统蓄电池容量的计算存在两级现象:一极认为应照搬常规变电站的经验,于是一个普通的110kV变电站的蓄电池容量都选到200Ah;一极认为只需单纯的将二次设备工作电流在事故与非事故阶段分别累计,取较大者即可,于是一个110kV变电站的蓄电池容量50AH已经足够。
实际上电力行业标准DL/T5044-2004《电力工程直流系统设计技术规范》对于蓄电池容量的计算已经做了详细的说明,因此我们在设计时,应对变电站内的设备直流功耗进行详细分析和统计,根据规范的要求选择合适的蓄电池容量。
下面以笔者参与设计的110kV三宝变电站为例,详细介绍蓄电池容量的计算。
1 计算方法的选择《电力工程直流系统设计技术规范》规定了两种蓄电池容量的算法:电压控制法,电流换算法。
最终选取与计算容量最大值接近的值作为蓄电池的选择容量。
由于我们对于变电站事故各阶段的负荷情况比较清楚,因此此法在实际的设计工作中有很强的操作性,应作为蓄电池容量选择的计算方法。
2 变电站规模概述110kV三宝变终期规模为主变压器3×40MV A,采用三相三卷有载调压变压器,电压为110kV/35kV/10.5kV;110kV侧采用单母分段接线,最终出线4回,本期出线4回。
全站配置的安全自动装置包括:母线保护装置、故障录波装置、35kV和10kV分段备自投装置、小电流接地选线装置、低周减载装置。
3 直流负荷统计直流负荷按负荷性质可分为:经常负荷、事故负荷、冲击负荷。
3.1经常负荷统计经常负荷为直流系统在正常和事故工况下均应可靠供电的负荷。
目前南瑞、南自等各大综自厂家的产品功耗为:测控装置<25W,保护装置动作时<50W,安自装置参照保护装置考虑,操作箱参照测控装置考虑。
110kV线路测控装置负荷:4×25=100W,110kV分段及PT并列装置负荷:3×25=75W,110kV线路保护装置负荷:4×50+4×25=300W,110kV母线及故障录波装置负荷:2×50=100W;35kV和10kV分段备自投及PT并列装置负荷:2×50+2×25=150W;主变保护装置负荷:3×5×50=750W;主变测控装置负荷:3×4×25=300W;小电流选线及低周减载负荷:2×50=100W;全站电度表辅助电源负荷:54×3=162W。
110kV无人值班变电站直流系统负荷统计及容量计算

110kV无人值班变电站直流系统负荷统计及容量计算摘要:本文结合某110kV无人值班变电站工程实例,通过对站内直流系统的负荷(经常负荷、事故负荷、冲击负荷)进行统计、分析,按照行业设计的规范、要求,对蓄电池组的容量进行选择计算。
关键词:变电站直流系统;直流负荷统计;蓄电池组容量计算;110kV无人值班变电站1 引言电力系统和电力设备运行的安全、可靠关系着国家的发展和人民群众的生产、生活。
电力系统中的二次系统就显得尤为重要了。
直流系统能够在变电站正常运行时为二次保护、控制装置提供高品质的工作电源,而且还能在发生交流停电故障时在为二次保护、控制装置提供可靠的、不间断的应急电源,保证电力系统的运行。
合理设计、运维的直流系统可以避免事故波及范围的扩大,减少人身及财产的损失。
2 直流负荷分类说明直流系统中负荷按性质种类划分可分为三种,分别为经常负荷、事故负荷和冲击负荷。
2.1 变电站规模概况本光伏电站工程建设容量为100MWp,并网电压为110kV,为无人值班变电站。
主要一次设备包含:2台110kV变压器、3个110kV断路器、10台35kV集电线柜、2台35kV SVG柜、2台35kV PT柜、1台35kV站用变柜、2台35kV 出线柜等。
2.2 经常负荷经常负荷:在变电站正常运行和发生交流停电故障时,需要由直流系统可靠供电的负荷。
本系统经常负荷主要为:信号装置、继电保护装置、微机保护装置、微机测控装置等。
2.3 事故负荷事故负荷:在变电站发生交流停电故障时,需要由蓄电池组供电的负荷。
本系统事故负荷主要为:信号装置、继电保护装置、UPS 不间断电源等。
由于该变电站的48V通信电源系统单独配有1组蓄电池(24节2V100AH铅酸蓄电池),所以无需将DC/DC 通信模块考虑到事故负荷内。
2.4 冲击负荷冲击负荷:主要发生在变电站发生交流停电故障的初期(事故初期1min)、末期或随机(事故过程中的瞬时5s)。
电厂直流负荷统计及容量计算

电厂直流负荷统计及容量计算发表时间:2015-09-21T11:51:49.180Z 来源:《电力设备》第02期供稿作者:金超1 赵雪鹏1[导读] 1、山东济矿民生热能有限公司济宁直流负荷按功能分类,可分为控制负荷和动力负荷;按负荷性质分类,可分为经常负荷、事故负荷和冲击负荷。
金超1 赵雪鹏1(1、山东济矿民生热能有限公司济宁 272211)摘要:依据设计手册,通过计算直流负荷和蓄电池容量,对厂内设备直流功耗进行详尽分析、统计,确定蓄电池容量,对所选设备进行科学性评价分析。
关键词:直流负荷;事故负荷;蓄电池容量计算;直流系统引言直流负荷按功能分类,可分为控制负荷和动力负荷;按负荷性质分类,可分为经常负荷、事故负荷和冲击负荷。
现按直流负荷性质分类方法,对济矿民生热能有限公司生产用直流负荷进行分析和统计。
1 负荷分析公司规模介绍山东济矿民生热能有限公司焦炉煤气综合利用项目为CCPP联合循环发电工艺,采用两台索拉公司提供的2×15MW TITAN 130-20501机组为主机按燃气-蒸汽联合循环工艺实施发电,补燃余热锅炉产生的蒸汽供应1×12MW抽凝式蒸汽轮发电机组。
10KV采用三段单母线分段接线型式,发电机采用单元接线型式,#1-#3出线,#1-#3发电机,与三段单母线相对应。
二次设备采用综合自动化系统,包括微机保护、测控装置及励磁装置。
10 KV真空断路器配置了小电流接地选线装置、同期装置、综合测控装置等一些安全自动装置及公用装置。
400 V断路器配置备用自投装置。
负荷统计计算如下:(1)10KV系统厂用I段8回,厂用II 段8回,厂用III段11回。
(2)400V系统(只统计需直流电源的开关回路)汽机段2回,燃机I段2回,燃机II段2回,除尘段2回,输煤段5回。
(3)其他电气设备间保护控制电源6回、励磁装置3套、直流油泵电动机、事故照明盘等。
1.2 经常负荷要求直流电源在正常和事故工况下,可靠供电的负荷称为经常负荷。
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)。
直流屏容量计算

给楼主提供一套方法。
举例如下:1)首先统计直流220V的负荷2)按最大事故放电容量来选择计算公式:========================设直流屏所处环境平均温度为25度,于是有:K t=1-0.008(t-20)=1-0.008(25-20)=0.96代入表达式中,得到:C e=(3.23+17.93)x1/(0.75x0.8x0.96)=36.74(Ah)故取直流屏容量为40Ah3)校验事故放电后的冲击电流计算公式如下:由前计算确定Ce=40,代入电池内阻计算式,得:Re=0.04/40=0.001Ω由于无法知道实际使用的电池,我姑且认为此直流屏电池组中单个电池的电压是2V的,其放电终止电压U ac=1.2V我们先确定直流屏放电倍率K:K=I ac/C e=(3.23+17.93)/40=21.16/40=0.529再来确定电池放电容量C ac:Cac=I ac t=(3.23+17.93)x1=21.16(Ah)已知U ac=1.2V,所以有:I max=(U ac-U en)/R e=(1.2-1)/0.001=200A我们用第一个式子来校核:I max≥I ac+I ba=(3.23+17.93)+120=141.16A可见此40Ah的直流屏完全满足要求蓄电池的额定容量C,单位是安时(Ah),它是放电电流(A)和放电时间(h)的乘积。
由于对同一个电池采用不同的放电参数所得出的Ah是不同的,所以电池容量被定义为:用设定的电流把电池放电至设定的电压所经历的时间和这个电流的乘积首先根据电池构造特征和用途的差异,设定了若干个放电时率,最常见的有20小时、10小时等不同时率,写做C20、C10和C2等等。
其中的C代表电池容量,后面跟随的数字表示该类电池以某种强度的电流放电到设定电压的小时数。
于是用容量除以小时数即得出额定放电电流容量相同而放电时率不同的电池,它们的标称放电电流却相差甚远。
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蓄电池容量选择-阶梯计算法(电流换算法)-转自百度文库
(2013-07-20 16:27:12)
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分类:配电
摘要:本计算书经“阶梯负荷计算法”计算后确定每组220V直流
系统蓄电池额定容量为2400Ah,故选择MF-2400Ah蓄电池103只;充电设备选择为MK-62-2400Ah/220V。
1. 系统简介
本电厂4×600MW新建工程每台机设一套220V直流系统,供单元机组直流电动机,单元控制室事故照明等动力负荷。
包括一组阀控式铅酸蓄电池,不设端电池;一面充电屏及直流馈线屏等;此外两台机共设一面充电屏作备用。
2. 负荷统计
(见下页负荷统计表)
3. 蓄电池只数及容量
3.1蓄电池个数的确定:
n=1.05==102.7 (只)
取n=103 (只)
蓄电池的放电终止电压为:
U pn≥=1.869取U pn=1.87 V/只
正常浮充电情况下,蓄电池组端电压为:
U D=2.25×103=231.75 (V)
相当于额定电压的105.3%
均衡充电情况下,蓄电池组端电压为:
U D=2.4×103=247.2 (V)
相当于额定电压的112%
注:负荷电流计算公式
参数分别为负荷系数、可靠系数(容量储备系数)、装置容量、额定电压。
通过计算,可靠系数原作者取1.14。
附表:单元220V动力直流系统负荷统计表(#1,2机)
注:1.考虑到蓄电池出现终止电压的情况,故负荷电流的确定以终止电压
()为计算参数。
2.检修插座电源由试验电源屏供电,故不纳入直流负荷统计。
3.2蓄电池容量选择:
按阶梯负荷法计算:
由直流负荷表统计出的结果列于下表,相应的直流负荷曲线如下图:
注:计算容量时,可靠系数上面已经取了1.14,在此就不在计入了。
按阶梯负荷法中的表格法计算,计算结果如下:
计算结果:
由于第五阶段所需容量最大,其容量为:C4=1528.29 (Ah)按C c=1.40 C4=2153.61 Ah,选型号为MF-2400的蓄电池。
4. 充电设备的选择计算
4.1充电设备额定电流
4.1.1满足事故放电后补充电要求
I c=I jc=+0=203.8 (A)
4.1.2满足核对性放电后的充电要求
I c=(0.1~0.125)C10=0.11×2400=264 (A)
取I c=264 (A)作为整流器的计算电流
4.2充电设备的输出电压
U c=nU cm=103×2.70=278.1 (V)
由计算结果可选择型号为MK-62-2400/220V的充电设备,其额定输出电流为300 A。
5. 短路电流计算
蓄电池与直流屏间的距离为20 m,用单芯电缆连接。
5.1 电缆截面选择
式中:取终止电压为1.87 V时1小时率放电电流,或终止电压为1.87
V时1min实际计算放电电流,二者取其大者。
由附表4查出终止电压为1.87 V时1小时放电率容量换算系数:
1小时率放电电流:A
1min实际计算放电电流查负荷统计表为:767.7 A
取984 A,V,
所以:
选用两根185mm2单芯电缆,其电缆电阻0.099欧姆/米,二根并
联后总电阻:
5.2 蓄电池内阻(含连接条电阻)
放电时间为0.02 S时:
放电时间为1.0 S时:
5.3 短路电流
6. 结论
阶梯法以事故放电电流为计算基础,因在确定容量换算系数(K c)时,已给出符合要求的放电终止电压,故不必进行电压水平验算。
所以选择容量大小为2400 Ah的MF型蓄电池能满足各事故放电阶段负荷用电要求。
7. 有关计算参数表及放电特性曲线
附表1 MF型容量系数K CC值一览表(25 0C)
附表2 MF型允许的电流比例系数K IB值一览表(25 0C)
附表3 MF型允许的容量比例系数K CB值一览表(25 0C)
附表4 MF型阀控式铅酸蓄电池不同放电时间放电率及不同终止电压容量换算系数(25 0C)。