直流系统计算
直流系统短路计算
直流系统短路计算1 计算意义为使直流牵引供电系统在城市轨道交通中更有效的发挥作用，必须保证继电保护的可靠性、选择性、灵敏性和速动性。
而直流系统短路计算正是城市轨道交通直流牵引供电系统设备选型及继电保护整定所必须具备的基础条件。
只有在直流系统短路计算之后，才能够进行直流系统设备选型与继电保护整定。
2 计算容直流系统短路计算一般需要计算以下容：(1) 正常情况下双边供电时，各供电区间任一点的直流短路电流。
(2) 任一中间牵引变电所解列时，由相邻牵引变电所构成大双边供电时的区间任一点的直流短路电流。
(3) 端头牵引变电所解列时，由次端头牵引变电所单边供电的区间任一点的直流短路电流。
3 计算方法直流牵引供电系统短路计算有两种方法：电路图法和示波图法，由于示波图法是建立在工程实践基础之上，通过对现场短路试验所拍摄的示波图进行数理分析，而计算出相关参数，因此本文仅应用电路图法进行直流系统短路计算。
(1) 电路图法这一方法是针对城市轨道交通直流牵引供电系统电源多、供电回路多、供电方式多、回路参数多的特点，按照实际供电网络画出等效电路图、进行网络变换，在供电网络中只包括电阻。
再将网络变换后的电路图利用基本定律—欧I，而不能计姆定律、基尔霍夫定律进行计算。
该方法只能计算稳态短路电流K算供电回路的时间常数τ和短路电流上升率di/dt,这是该计算方法的不足。
①用电路图法进行直流短路计算需要以下两个假设条件：a 牵引供电网络中，电源电压U相同。
b 牵引变电所为电源电压，其阻ρ因不同的短路点而改变，不认为是一个固定值。
②用电路图法进行直流短路计算需要输入以下三个条件：a 牵引变电所直流母线电压U （V ）；b 牵引变电所阻ρ（Ω）；c 牵引网电阻R （Ω）。
(2) 牵引变电所阻牵引变电所阻包括以下四个部分设备的阻抗：交流中压电缆、牵引变压器、整流器、直流电缆。
下面介绍从地铁现场短路试验中心总结出来的，便于工程应用的经验公式（1-1），其计算结果包括了中压电缆和直流电缆。
直流屏系统蓄电池计算
直流屏系统蓄电池计算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 * 单次最大冲击电流镉镍电池容量 > 0.2 * 单次最大冲击电流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（修正系数1）* δ2（修正系数2）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）电池充电电流 = 0.2 * 电池容量（镉镍电池）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）。
充电电流(0.1C10A×200Ah) + 最大经常性负荷(约6A)＝26A。
若选用10A电源模块3台即可满足负荷需求(N=3)，再加一个备用模块，共4个电源模块并联即可构成所需系统。
系统类型选择系统容量不大，使用空间较小的开闭所、10KV用户站可选用壁挂电源直流系统。
直流系统短路电流计算及空开级差配合
认识问题（二）
4、设计规程规定的允许2组蓄电池短时并联，是指切换过程 中的短时并联是有条件的。同时规定了不允许任何支路馈 线形成的并联。理解为可能出现的误操作和避免不可控制 的环流。
5、根据有关规定：双重化的要求是除了继电保护和高压断 路器跳闸线圈外，蓄电池直流电源也应该是双重化配置。 但供电电缆可由直流接地检测和短路保护检出故障，不需 双重化。因此简化接线，辐射供电是正确设计。
相关标准的规定
• 《直流电源运行规范》 • 第十二条 运行管理 • （8）直流熔断器和华侨断路器应采用质量合格的产品，
其熔断体或定值应按有关规定分级配置和整定，并定期极 性核对，防止因其不正确动作而扩大事故。 • （9）直流电源系统同一条支路中熔断器与空气断路器不 应混用，尤其不应在空气断路器的下级使用熔断器。防止 在回路故障时失去动作选择性。严禁支路回路使用交流空 气断路器。 • 《直流电源系统技术监督》 • 第二十七条 应加强直流系统熔断器的管理，熔断器应按 有关规定分级配置。一个厂、站的直流熔断器或自动空气 断路器，原则上应选用同一厂家系列产品。自动空气断路 器使用前应进行特性和动作电流抽查。同一条支路上直流 熔断器或自动空气断路器不应混合使用，尤其不能在自动 空气断路器之后（下级）再使用熔断器。
二、造成直流系统级差不配合的主要原因 和解决的措施：
一）、级差配合问题的主要原因及复杂性 • 1、接线复杂。原则上应该简化接线即蓄电池接单母线运
行辐射供电。但是目前的控制合闸母线环行供电；硅降压， 闪光母线不变的情况下，强制将熔断器改为直流断路器级 差配合是十分复杂的，短路电流无法计算，控母合母馈线 合用断路器，控母闪光合用断路器无法整定瞬动脱扣器等 一系列问题没有很好解决。 • 2、交流或交直流两用断路器应用在直流电源中，其降容 能力，临界分断能力，没有产品数据，试验证明交流断路 器的分断能力仅为直流断路器的分断能力的1/5~1/8，额 定电流分断直流电流弧光引起烧坏触头现象经常发生，全 分断时间的不确定性，也是级差配合中成为难题。
220V直流系统计算书
直流系统计算书一．计算依据《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T 5044-2004，以下简称《规程》二．电池个数选择按浮充电运行时,直流母线电压为1.05 Un选择蓄电池个数n=1.05Un/Uf 《规程》（B.1.1）=1.05X220/2.23=104（只）Un--直流系统标称电压Uf—单体蓄电池浮充电电压(V)取104只三．蓄电池容量选择（按阶梯负荷法计算）1．直流负荷统计220V直流系统负荷统计表（按1h事故放电）2．绘制阶梯负荷曲线3. 计算步骤各阶段容量换算系数均为查《规程》表B.8所得。
3.1 按第一阶段进行计算C c1=K k xI1/K c《规程》（B.9）=1.40x469.65/1.24=530.25（Ah）K k----可靠系数，取1.40;I1----第一阶段事故负荷电流（A）；K c--第一阶段容量换算系数（1/Ah）3.2 按第二阶段进行计算C c2≥K k[I1/K c1+(I2-I1)/K c2] 《规程》（B.10）=1.4x[469.65÷0.78+（360.1-469.65）÷0.8]=651.25（Ah）I2----第二阶段事故负荷电流（A）；K c2--第二阶段容量换算系数（1/Ah）3.3 按第三阶段进行计算C c3=K k[I1/K c1+(I2-I1)/K c2+(I3-I2)/K c3] 《规程》（B.11）=1.4x[469.65÷0.54+（360.1-469.65）÷0.558+（141.92-360.1）÷0.78] =551.15（Ah）I3----第二阶段事故负荷电流（A）；K c3--第二阶段容量换算系数（1/Ah）3.5 容量选择：C c2> C c3，C c2 =651.25（Ah）> C c1，取大者，即为蓄电池的计算容量。
选择蓄电池容量为800Ah，104只，2V。
直流系统阶梯负荷计算法
阶梯负荷计算法D.2.1 负荷曲线应按负荷统计表绘制，I1为事故起始阶段负荷电流，I2及I3为第二阶段及第三阶段事故负荷电流，I R为厂用电源恢复合闸负荷，是一个随机电流，见图D.2.1-1。
图 D.2.1-1 负荷曲线D.2.2 计算公式(D.2.2-1) 式中C c——蓄电池放电率计算容量(Ah)K K——可靠系数，K K=K t×K d×K a，K k取1.40；K t——温度补偿系数,取1.10；K d——设计裕系数,取1.15；K a——蓄电池老化系数,取1.10；I1，I2，…，I n——各阶段事故负荷电流(A)K C1，K C2,…，K Cn——各阶段容量换算系数(1/h)。
D.2.3 计算方法按照负荷曲线，逐段予以计算，随机负荷叠加在除第一阶段外的选择计算容量最大的一个阶段，然后与第一阶段的计算容量比较后取其大者。
在计算过程中，注意容量换算系数K C的选定，不同的蓄电池，不同的终止电压及不同的放电时间，K C值是不同的。
图 D.2.4.1-1 第一阶段负荷曲线D.2.4 计算步骤假定选择GF型2000Ah及以下蓄电池，放电终止电压取1.80V，在确定不同放电率的情况下，应按表A.2-1查出不同容量换算系数K C计算。
D.2.4.1 按第一阶段进行计算，见图D.2.4.1-1。
t=1min K C1 =0.78(1/h)(D.2.4.1-1) D.2.4.2 按第二阶段进行计算，见图D.2.4.2-1。
t1=30min K C1 =0.52(1/h)t2=t1-1=29min K C2 =0.53(1/h)用全部容量Ⅰ减去减少部分容量Ⅱ=1.40[1.92I1+1.89(I2-I1)] (D.2.4.2-1) D.2.4.3 按第三阶段进行计算，见图D.2.4.3-1。
t1=60min K C1 =0.41(1/h)t2=59min K C2 =0.416(1/h)t3=30min K C3=0.52(1/h)用全部容量Ⅰ依次减去部分容量Ⅱ及Ⅲ(D.2.4.3-1) (D.2.4.3-1) D.2.4.4 随机(冲击)负荷计算时间取5s，容量换算系数K C在没有曲线可查时可取0.9，则图 D.2.4.2-1 第二阶段负荷曲线图 D.2.4.3-1 第三阶段负荷曲线随机负荷计算容量K R=I R/0.9，将C R叠加在C c2或C c3上，然后与C c1比较，取其大者，即为蓄电池的计算容量。
直流及UPS电源系统计算书
XXXX项目直流及UPS电源系统计算书目录1计算依据 (1)2设备选择 (1)2.1蓄电池组 (1)2.1.1 蓄电池个数 (1)2.1.2 蓄电池均衡充电电压选择 (1)2.1.3 蓄电池放电终止电压选择 (1)2.1.4 蓄电池容量选择 (2)2.1.4.1 电压控制法（方法一）： (2)2.1.4.2 阶梯计算法（方法二）： (8)2.1.5 结论 (11)2.2充电装置及整流模块选择 (13)2.2.1 高频开关电源整流装置选择 (13)2.2.1.1 高频开关电源模块配置和数量选择 (13)2.2.2 充电装置选择 (13)2.2.2.1 充电装置额定电流选择 (13)2.2.2.2 充电装置回路设备选择 (14)2.3交流不间断电源（UPS） (16)2.3.1 交流不间断电源（UPS）容量选择 (16)2.3.1.1 交流不间断电源（UPS）的负荷统计 (16)2.3.1.2 容量选择计算 (16)2.3.2 结论 (16)2.4高频通信电源（DC/DC） (17)2.4.1 高频通信电源（DC/DC）容量选择 (17)2.4.1.1 高频通信电源（DC/DC）的负荷统计 (17)2.4.1.2 通信电源蓄电池容量选择计算 (17)2.4.1.3 高频通信电源模块配置和数量选择 (18)2.4.2 结论 (18)1计算依据《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T 5044-2004《电力用直流和交流一体化不间断电源设备》DL/T 1074 — 2007《工业与民用配电设计手册》（第三版）《电力工程直流系统设计手册》（第二版）2设备选择2.1蓄电池组蓄电池型式：阀控式密封铅酸蓄电池单体电池标称电压：2V直流系统标称电压：220V2.1.1 蓄电池个数按浮充电运行时,直流母线电压为1.05 Un选择蓄电池个数n=1.05Un/Uf ----------------------（B.1.1）=1.05X220V/2.23V=104（只）式中：Un--直流系统标称电压，VUf--单体蓄电池浮充电电压，V阀控式密封铅酸蓄电池的单体浮充电电压值宜取2.23V~2.27V（7.1.2.2）2.1.2 蓄电池均衡充电电压选择1）根据电池个数及直流母线电压允许的最高值选择单体蓄电池均衡充电电压值2）对于控制负荷和动力负荷合并供电Uc≤1.10Un/n ----------------------（B.1.2）≤1.10×220V/104=2.33（V）式中：Uc--单体蓄电池均衡充电电压，VUn--直流系统标称电压，Vn--蓄电池个数2.1.3 蓄电池放电终止电压选择1）根据电池个数及直流母线电压允许的最高值选择单体蓄电池事故放电末期终止电压值2）对于控制负荷和动力负荷合并供电Um≥0.875Un/n----------------------（B.1.3）≥0.875×220V/104=1.85(V)式中：Um--单体蓄电池放电终止电压，VUn--直流系统标称电压，Vn--蓄电池个数2.1.4.1 电压控制法（方法一）：2.1.4.1.1 直流负荷统计表1.1直流负荷统计表满足事故全停电状态下的持续放电容量s.xc kcc C C K K =---------------------（B.1） s.2.0k cc C 50.73Ah K =1.40=103.25Ah K 0.688=式中：C c --蓄电池10h 放电率计算容量，AhC s.x --事故全停电状态下相对应的持续放电时间的放电容量，Ah K k --可靠系数，取1.40K cc --容量系数，在指定的放电终止电压下，对应事故放电时间xh ，从附录表B.8中查出，当蓄电池放电终止电压为1.85V 且事故放电时间为2h 时，K cc =0.688 根据Cc 计算值，选择接近该值的蓄电池标称容量C 10 暂时选择150AH 铅酸蓄电池 2.1.4.1.3 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chocho k10I K K I =---------------------（B.2） 29A 1.10=2.1315A=式中：K cho --事故放电初期（1min ）冲击系数 K k --可靠系数，取1.10I cho --事故放电初期（1min ）冲击放电电流值，A I 10 --10h 放电率电流，A根据K cho 值，由本附录图B.3冲击曲线中的“0”曲线，查出单体电池电压值U d 为2.09V ，则 U D =nU d ---------------------（B.3） =104×2.09V=217.36V ≥0.875Un 式中：U D --蓄电池组出口端电压值，V n --蓄电池组的单体电池个数 U d --单体电池电压值，V2）任意事故放电阶段末期，承受随机（5s ）冲击放电电流时，蓄电池所能保持的电压s.xm.x k10C K K tI =---------------------（B.4） a ） 当t=0.5h 时，s.x s.0.5m.0.5k10C C 12.68AhK =K =1.10=1.10 1.86t I 0.5h 15A 7.5Ah =⨯⨯ b ） 当t=1.0h 时，s.x s.1.0m.1.0k10C C 25.36AhK =K =1.10=1.10 1.86t I 1h 15A 15Ah =⨯⨯ c ） 当t=2.0h 时，s.x s.2.0m.2.0k10C C 50.73AhK =K =1.10=1.10 1.86t I 2h 15A 30Ah=⨯⨯ 式中：K m.x --任意事故放电阶段的10h 放电率电流倍数 K k --可靠系数，取1.10 C s.x -- xh 事故放电容量，Ah t --事故放电时间，h I 10 --10h 放电率电流，Akchmchm.x 10I K K I =---------------------（B.5） 7.27A 1.100.5315A==式中：Kch m.x -- x h 事故放电末期冲击系数 K k --可靠系数，取1.10I chm --事故放电末期冲击放电电流值，A I 10 --10h 放电率电流，A由本附录图B.3～图B.5冲击曲线中，选定事故放电时间0.5h 、1h 或2h 后冲击放电曲线图，然后根据K m.x 值找出相应的曲线，对应K chm.x 值，查出单体电池电压值U d ，则 U D =nU d ---------------------（B.6）a ）当t=0.5h 时，U D =nU d =104×2.03V=211.12 V ≥0.875Un=192.5Vb ）当t=1.0h 时，U D =nU d =104×2.02V=210.08V ≥0.875Un=192.5Vc ）当t=2.0h 时，U D =nUd =104×1.99V=206.95V ≥0.875Un=192.5V 式中：U D --蓄电池组出口端电压值，V n --蓄电池组的单体电池个数 U d --单体电池电压值，V3）任意事故放电阶段末期，蓄电池所能保持的电压s.xm.x k10C K K tI =---------------------（B.7） a ） 当t=0.5h 时，s.x s.0.5m.0.5k10C C 12.68AhK =K =1.10=1.10 1.86t I 0.5h 15A 7.5Ah =⨯⨯ b ） 当t=1.0h 时，s.x s.1.0m.1.0k10C C 25.36AhK =K =1.10=1.10 1.86t I 1h 15A 15Ah =⨯⨯ c ） 当t=2.0h 时，s.x s.2.0m.2.0k10C C 50.73AhK =K =1.10=1.10 1.86t I 2h 15A 30Ah=⨯⨯ 式中：K m.x --任意事故放电阶段的10h 放电率电流倍数 K k --可靠系数，取1.10 C s.x -- xh 事故放电容量，Ah t --事故放电时间，h I 10 --10h 放电率电流，A由本附录图B.3～图B.5冲击曲线中，选定事故放电时间0.5h 、1h 或2h 后冲击放电曲线图，然后根据K m.x 值找出相应的曲线，对应K chm.x =0值，查出单体电池电压值U d ，则 U D =nU d ---------------------（B.8）a ）当t=0.5h 时，U D =nU d =104×2.04V=212.16V ≥0.875Un=192.5Vb ）当t=1.0h 时，U D =nU d =104×2.03V=211.12V ≥0.875Un=192.5Vc ）当t=2.0h 时，U D =nUd =104×2.00V=208.00V ≥0.875Un=192.5V式中：U D --蓄电池组出口端电压值，V n --蓄电池组的单体电池个数 U d --单体电池电压值，V图B.4 阀控式贫液铅酸蓄电池持续放电0.5h后冲击放电曲线图B.3 阀控式贫液铅酸蓄电池持续放电1.0h后冲击放电曲线图B.5 阀控式贫液铅酸蓄电池持续放电2.0h后冲击放电曲线2.1.4.2 阶梯计算法（方法二）：2.1.4.2.1 直流负荷统计表1.2直流负荷统计表2.1.4.2.2 容量选择计算 按第一阶段计算容量1C1kC I C K K =---------------------（B.9） 29A 1.4=32.74Ah 1.24/h=式中：C c1--蓄电池10h 放电率第一阶段的计算容量，Ah K k --可靠系数，取1.40 I 1 --第一阶段的负荷电流，AK c --1min 放电时的容量换算系数，1/h ，从表1.3中查出，当蓄电池放电终止电压为1.85V 且事故放电时为1min 时，K c =1.24/h按第二阶段计算容量()C2k 121C1C211C K I +I -I K K ⎡⎤≥⎢⎥⎣⎦---------------------（B.10）()111.429A+25.36A-29A =45.68Ah 0.78/h 0.8/h ⎡⎤≥⎢⎥⎣⎦式中：C c2--蓄电池10h 放电率第二阶段的计算容量，Ah K k --可靠系数，取1.40 I 1 --第一阶段的负荷电流，A I 2 --第二阶段的负荷电流，AK c1 –第二阶段中全部放电时间的容量换算系数，1/h ，从表1.3中查出，当蓄电池放电终止电压为1.85V 且事故放电时间为30min 时，K c =0.78/hK c2 --第二阶阶段中除第一阶梯时间外放电时间的容量换算系数，1/h ，从表1.3中查出，当蓄电池放电终止电压为1.85V 且事故放电时间为29min 时，K c =0.80/h按第三阶段计算容量()()C3k 12132C1C2C3111C K I +I -I +I -I K K K ⎡⎤≥⎢⎥⎣⎦---------------------（B.11）()()1111.429A+25.36A-29A +25.36A-25.36A =66.05Ah 0.54/h 0.558/h 0.78/h ⎡⎤≥⎢⎥⎣⎦式中：C c3--蓄电池10h 放电率第三阶段的计算容量，Ah K k --可靠系数，取1.40 I 1 --第一阶段的负荷电流，A I 2 --第二阶段的负荷电流，A I 3 --第三阶段的负荷电流，AK c1 --第三阶段中全部放电时间的容量换算系数，1/h ，从表1.3中查出，当蓄电池放电终止电压为1.85V 且事故放电时间为60min 时，K c =0.54/hK c2 --第三阶阶段中除第一阶梯时间外放电时间的容量换算系数，1/h ，从表1.3中查出，当蓄电池放电终止电压为1.85V 且事故放电时间为59min 时，K c =0.558/hK c3 --第三阶阶段中除第一、二阶梯时间外放电时间的容量换算系数，1/h ，从表1.3中查出，当蓄电池放电终止电压为1.85V 且事故放电时间为30min 时，K c =0.78/h按第四阶段计算容量()()()C4k 1213243C1C2C3C41111C K I +I -I +I -I +I -I K K K K ⎡⎤≥⎢⎥⎣⎦---------------------（B.12）()()()11111.429A+25.36A-29A +25.36A-25.36A +25.36A-25.36A 0.344/h 0.344/h 0.428/h 0.780/h ⎡⎤≥⎢⎥⎣⎦=103.21Ah式中：C c4--蓄电池10h 放电率第四阶段的计算容量，Ah K k --可靠系数，取1.40 I 1 --第一阶段的负荷电流，A I 2 --第二阶段的负荷电流，A I 3 --第三阶段的负荷电流，A I 4 --第四阶段的负荷电流，AK c1 --第四阶段中全部放电时间的容量换算系数，1/h ，从表1.3中查出，当蓄电池放电终止电压为1.85V 且事故放电时间为120min 时，K c =0.344/hK c2 --第四阶阶段中除第一阶梯时间外放电时间的容量换算系数，1/h ，从表1.3中查出，当蓄电池放电终止电压为1.85V 且事故放电时间为119min 时，K c =0.344/hK c3 --第四阶阶段中除第一、二阶梯时间外放电时间的容量换算系数，1/h ，从表1.3中查出，当蓄电池放电终止电压为1.85V 且事故放电时间为90min 时，K c =0.428/hK c4 --第四阶阶段中除第一、二、三阶梯时间外放电时间的容量换算系数，1/h ，从表1.3中查出，当蓄电池放电终止电压为1.85V 且事故放电时间为30min 时，K c =0.780/h随机（5s ）负荷计算容量RR CR I C K =---------------------（B.13） 7.27A =5.43Ah 1.34/h= 式中：C R --随机负荷计算容量，Ah I R --随机负荷电流，AK CR --随机（5s ）负荷的容量换算系数，1/h ，从表1.3中查出，当蓄电池放电终止电压为1.85V 时，K CR =1.34/h将C R 叠加在C c2–C c4中最大的阶段上，然后与C c1比较，取其大者，即为蓄电池的计算容量。
直流系统负荷负荷计算
6)随机负荷
KCR=1.00
CR=5/1.00=5(Ah)
CR叠加在CC2、CC3、CC4、CC5上，与CC1比较，取最大值，故蓄电池容量为：
C10=CC5+CR=981.7(Ah)
∴CC2=1.4×[258.42/0.66+(202.32-258.42)/0.67]=430.9(Ah)
3)第三阶段计算容量
CC3=Kk•[ + (I2-I1)+ (I3-I2)]
t1=60min KC1=0.45I1=258.42A
t2=59min KC2=0.46I2=202.32A
t3=30min KC3=0.66I3=202.32A
∴CC3=1.4×[258.42/0.45+(202.32-258.42)/0.46]=633.2(Ah)
4)第四阶段计算容量
CC4=Kk•[ + (I2-I1)+ (I3-I2)+ (I4-I3)]
t1=90minKC1=0.37I1=258.42A
t2=89minKC2=0.376I2=202.32A
40.91
8
事故照明逆变电源
8
1.0
36.36
36.36
36.36
36.36
36.36
36.36
9
控制保护事故负荷
7.65
0.6
20.86
20.86
10
断路器集中跳闸
12.92
0.6
35.24
35.24
11
断路器合闸
1.0
直流电和交流电的功率计算
直流电和交流电的功率计算直流电和交流电是电力系统中常见的两种电流类型，它们在功率计算上有一些不同之处。
在这篇文章中，我将分别介绍直流电和交流电的功率计算方法，帮助读者更好地理解这两种电流类型的特点。
直流电的功率计算比较简单，因为直流电的电流和电压始终保持相同的方向和大小。
直流电的功率（P）可以通过以下公式计算：P = V x I，其中V表示电压，I 表示电流。
这个公式说明了功率与电压和电流的乘积成正比。
在直流电路中，功率的单位通常是瓦特（W）。
举个例子，如果一个直流电路的电压为12伏特，电流为2安培，那么该电路的功率为24瓦特。
这是一个简单的直流电功率计算示例。
接下来是交流电的功率计算。
在交流电路中，电流和电压的方向和大小是随时间变化的，因此功率的计算稍微复杂一些。
在交流电路中，功率的计算需要考虑电流和电压的相位差，即电压和电流的波形之间的角度差。
交流电路的功率（P）可以通过以下公式计算：P = Vrms x Irms x cosθ，其中Vrms表示电压的有效值，Irms表示电流的有效值，θ表示电压和电流的相位差的余弦值。
在交流电路中，功率的单位仍然是瓦特（W）。
举个例子，如果一个交流电路的电压的有效值为220伏特，电流的有效值为5安培，电压和电流的相位差为30度，那么该电路的功率为220 x 5 x cos30度 = 550瓦特。
这是一个简单的交流电功率计算示例。
总的来说，直流电和交流电的功率计算方法有一些不同，但都可以通过简单的公式来计算。
直流电的功率计算更为直接，而交流电的功率计算需要考虑电压和电流的相位差。
通过理解这些计算方法，我们可以更好地分析电路中的功率分配和能量转换，为电力系统的设计和运行提供指导。
希望本文的介绍能帮助读者更好地理解直流电和交流电的功率计算方法。
直流系统短路计算
直流系统短路计算直流系统短路计算是电气工程中非常重要的一个环节，用于确定系统中的短路电流和短路电压，以保证系统的正常运行。
在直流系统中，短路故障是指系统中两个相互接近的导体之间发生短路，造成电流异常增大，并可能导致系统损坏。
因此，对直流系统的短路计算具有重要的实际意义。
直流系统的短路计算可以通过以下步骤实施：1.收集系统数据：搜集和整理系统布置、网络结构、元件参数等必要的数据，包括整流器、逆变器、变压器、电流互感器等设备参数。
这些数据将用于后续的计算和分析。
2.短路序列：确定系统中短路序列的顺序。
在直流系统中，短路序列通常包括前后两个直流侧的短路。
3.设备概念图：根据系统的拓扑结构、电气连接等信息，绘制设备概念图。
这有助于更好地理解系统的形式和结构，并确定需要考虑的元素。
4.短路计算模型：建立直流系统的短路计算模型。
这通常涉及到利用电路等效原理，将直流系统中的各个元件和网络连接转换为等效的电路模型，可采用不同的方法进行建模，例如单一阶段的建模、多阶段的建模等。
5.矩阵计算：根据所建立的短路计算模型，利用矩阵计算的方法，计算得到系统中的短路电流和短路电压。
这可以通过建立短路阻抗矩阵、节点电压矩阵和节点电流矩阵等，并通过电流-电压关系来计算得到。
6.短路时间：考虑短路发生的时间，以便进行时间的短路计算。
此项计算需要根据实际情况进行判断，以确保计算的准确性和可靠性。
7.分析结果：分析计算结果，评估系统中的短路电流和短路电压对系统的影响。
根据结果进行合理的调整和措施，以确保系统的正常运行和安全性。
总结起来，直流系统短路计算是电气工程中非常重要的一个环节，它需要根据系统的具体情况和数据进行建模和计算，以确定系统的短路电流和短路电压。
通过合理的分析和评估，可以保证系统的安全性和可靠性，防止短路故障的发生和影响。
因此，对于直流系统短路计算，我们必须进行严谨、全面的计算和分析，以确保系统的正常运行。
交流供电与直流供电计算
交流供电与直流供电计算交流供电和直流供电都是电力系统中常用的两种电源供电方式。
本文将就交流供电和直流供电的计算进行详细探讨。
交流供电是指电力系统中电源输出交流电的方式。
在交流供电系统中，电源输出的电流、电压都是周期性变化的。
交流供电的计算主要包括交流电压、交流电流、交流功率等方面的计算。
1.交流电压计算：交流电压的计算可以通过以下公式进行：V = Vm * sin(ωt + φ)其中，V为交流电压，Vm为峰值电压，ω为角频率，t为时间，φ为相位角。
2.交流电流计算：交流电流的计算可以通过以下公式进行：I = Im * sin(ωt + θ)其中，I为交流电流，Im为峰值电流，ω为角频率，t为时间，θ为相位角。
3.交流功率计算：交流功率的计算可以通过以下公式进行：P = Vm * Im * cos(θ)其中，P为交流功率，Vm为峰值电压，Im为峰值电流，θ为相位角。
直流供电是指电力系统中电源输出直流电的方式。
在直流供电系统中，电流、电压是恒定不变的。
直流供电的计算主要包括直流电压、直流电流、直流功率等方面的计算。
1.直流电压计算：直流电压的计算就是电源输出的电压值。
2.直流电流计算：直流电流的计算就是电源输出的电流值。
3.直流功率计算：直流功率的计算可以通过以下公式进行：P=V*I其中，P为直流功率，V为直流电压，I为直流电流。
从计算的角度来看，交流供电与直流供电还是有一些区别的。
交流供电的计算涉及到交流电压、交流电流的变化，需要考虑相位角的影响；而直流供电的计算相对简单，只需要考虑电压和电流的数值即可。
此外，在实际应用中，交流供电和直流供电各有自己的优势和适用场景。
交流供电在输电距离远、功率较大的情况下更为常用；而直流供电适用于距离近、功率较小的场景，如通信设备、电子设备等。
综上所述，交流供电和直流供电的计算方式存在差异，需要考虑电压、电流的周期性变化和恒定性。
正确的计算方法能够帮助我们更好地理解和应用这两种供电方式。
直流电路的分析与计算
直流电路的分析与计算电路的分析与计算主要是电压、电流和功率的计算问题。
1. 简洁电路的计算：（1）几个电阻串联，每个通过的电流相同。
等效电阻（总电阻）等于各串联电阻之和，即R＝R1＋R2＋……；总电压等于各分电压之和，即U＝U1＋U2＋……。
各电阻上的电压降与各自的电阻值成正比，即……。
当R1与R2串联时，每个电阻上的电压U1与总电压U之间关系为：（2）几个电阻并联后，两端电压相同。
等效电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和。
即：……，总电流等于各分电流之和，即I＝I1＋I2＋I3＋……。
假如只有两个电阻并联，则：分支电流与总电流将有如下关系：（3）电阻串联后，总电阻大于任一串联电阻。
电阻并联后，总电阻小于任一并联电阻。
2. 简单电路的计算：（1）支路电流法：支路电流法是应用基尔霍夫第一和其次定律，列出节点和回路的方程组以求出未知的支路电流的方法。
具有m个支路n个节点的电路，按基尔霍夫第肯定律列出（n－1）个节点方程式；由基尔霍夫其次定律列出（m－n＋1）个回路方程式。
每选一次回路时应包括一个新的支路。
然后解方程组，求解各支路电流值。
（2）回路电流法：回路电流法是在每个网孔中假设一个回路电流，应用基尔霍夫其次定律列出回路方程，解出回路电流，然后再求出各支路电流。
（3）电桥电路：如图所示电路称为电桥电路。
当电桥相对臂电阻乘积相等，或相邻臂电阻i比相等时，R1R4＝R2R3或电桥桥路两端电压为零，桥中电流为零，称为“电桥平衡”。
此时桥路可开断或短路。
即可用简洁电路方法计算电路。
当电桥不平衡时，桥两端电压不为零，桥中有电流，须用简单电路方法计算。
用电桥测量电阻，是比较精确的测量电阻方法。
直流系统计算注意事项
直流系统计算注意事项
1. 电流方向：直流系统中电流方向是恒定的，所以在计算时，需要明确电流的方向，并按照相应的方向规则进行计算。
2. 电阻的计算：直流电流通过电阻时，根据欧姆定律，电阻上的电压与通过电阻的电流成正比。
因此，在计算中需要正确地确定电阻的数值，并根据电流大小计算电阻上的电压。
3. 链路的串并联：直流系统中，多个电阻、电源等元件可以串联或并联连接。
在计算时，需要根据实际电路的连接方式，采用串联或并联的计算方法。
4. 功率的计算：直流系统中，电阻消耗的功率可以用电流和电压的乘积来计算。
同时，在电源供电时，也需要考虑电源输出的功率。
5. 电源电压的稳定性：直流系统中，电源电压的稳定性对于整个系统的正常运行非常重要。
在计算中，需要考虑电源电压的稳定性对系统参数的影响。
6. 线路的功耗：直流电流在导线中会有一定的功耗，这是由于导线的电阻造成的。
在系统计算中，需要考虑导线功耗对系统的影响，特别是在长距离线路中。
综上所述，直流系统计算需要注意电流方向、电阻的计算、串并联的连接方式、功率的计算、电源电压稳定性和线路的功耗
等因素。
这些注意事项的正确考虑，能够保证直流系统的可靠计算。
110kV变电站直流计算书
直流计算书一、 计算依据《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T5044-2004，以下简称规程。
二、 蓄电池个数选择按浮充电运行时，直流母线电压为1.05Un 选择蓄电池个数。
只10423.222005.105.1=⨯=⨯=VUf Un nUn —直流系统标称电压Uf —单体蓄电池浮充电压三、 蓄电池容量选择 1、直流负荷统计直流负荷统计表序号负荷名称装置容量kW计算电流A经常负荷电流A事故放电时间及放电电流A持续min随机初期 1～3030～6060～120120～180180～4805s1I jc I1I2I3I4I5I6I R1 经常负荷 5.123.18 23.18 23.18 23.18 23.18 23.182 事故照明 1.5 6.82 6.82 6.82 6.82 6.823 断路器跳闸电流.6 6 4 合计23.18 30 30 30 30 62、电压控制计算法蓄电池能够满足事故全停状态下长时间放电容量的要求，即：Ah Kc C K Cc s k 32.120374.03625.1=⨯==c C —蓄电池10h 放电率计算容量（Ah ）s C —事故全停状态下，长时间放电容量（Ah ） k K —容量储备系数，取1.25c K —容量换算系数，对应于不同放电终止电压及要求的放电时间。
本工程取放电终止电压1.8V ，查表（规程表B.8阀控式密封铅酸蓄电池（贫液）（单体2V ）的容量选择系数表）得0.374。
本工程选择蓄电池容量10C =200Ah 3、蓄电池校验1）校验事故放电初期，蓄电池突然承受放电电流水平，即：15.02003010===C I K so cho so I —事故初期放电电流（A ）10C —实际选出蓄电池10h 放电容量（Ah ） —事故放电初期冲击系数。
根据=0.15查表得15.2=cho U ，则直流母线电压为2209.09.06.22315.2104⨯=>=⨯=Ue V nU cho 由以上计算结果可知，能满足要求。
交直流系统潮流计算的编程
交直流系统潮流计算的编程潮流计算是电力系统中一项重要的工作，它用于计算电网中各节点的电压幅值和相角，以及各支路的功率流向和功率损耗。
交直流系统潮流计算的编程是实现这一过程的关键。
本文将介绍交直流系统潮流计算的基本原理，并探讨如何通过编程实现潮流计算。
一、交直流系统潮流计算的基本原理潮流计算是基于电力系统的节点电压和功率平衡方程进行求解的。
在交直流系统中，节点电压可以表示为复数形式，即包括幅值和相角两个参数。
潮流计算的目标是求解这些参数，以及支路的功率信息。
交直流系统的节点电压满足复数形式的功率平衡方程，即：S=P+jQ其中，S表示节点注入的复功率，P表示有功功率，Q表示无功功率，j为虚数单位。
节点电压的计算需要考虑支路的阻抗和导纳，以及节点注入的功率信息。
通过迭代计算，可以逐步求解各节点的电压幅值和相角。
二、交直流系统潮流计算的编程实现交直流系统潮流计算的编程实现可以使用各种编程语言，如MATLAB、Python等。
下面以Python语言为例，介绍潮流计算的编程实现步骤。
1. 数据准备：首先需要准备电力系统的拓扑结构和参数信息。
包括节点的编号和注入功率信息，支路的阻抗和导纳信息等。
2. 潮流计算初始化：初始化各节点的电压幅值和相角，可以设置初始值为1和0，然后进行迭代计算。
3. 迭代计算：通过迭代计算逐步求解各节点的电压幅值和相角。
具体的计算方法可以使用高斯-赛德尔迭代法或牛顿-拉夫逊迭代法等。
4. 收敛判断：在每次迭代计算后，需要判断计算结果是否收敛。
可以通过判断节点电压的变化范围是否小于设定的精度要求来判断是否收敛。
5. 结果输出：最后，将计算得到的电压幅值和相角，以及支路的功率信息进行输出。
三、编程实例下面给出一个简单的Python程序示例，实现交直流系统潮流计算：```python# 导入所需库import numpy as np# 数据准备N = 3 # 节点数P = np.array([1.0, 0.5, 0.8]) # 节点注入有功功率Q = np.array([0.3, 0.2, 0.4]) # 节点注入无功功率Z = np.array([[0.1 + 0.2j, 0.2 + 0.3j, 0.3 + 0.4j],[0.2 + 0.3j, 0.3 + 0.4j, 0.4 + 0.5j],[0.3 + 0.4j, 0.4 + 0.5j, 0.5 + 0.6j]]) # 支路阻抗# 潮流计算初始化V = np.ones(N) # 节点电压幅值theta = np.zeros(N) # 节点相角# 迭代计算max_iter = 100 # 最大迭代次数epsilon = 1e-6 # 收敛判断阈值for i in range(max_iter):delta_V = np.zeros(N)delta_theta = np.zeros(N)for j in range(N):sum_P = 0sum_Q = 0for k in range(N):sum_P += V[k] * (np.real(Z[j][k]) * np.real(V[j]) + np.imag(Z[j][k]) * np.imag(V[j]))sum_Q += V[k] * (np.real(Z[j][k]) * np.imag(V[j]) - np.imag(Z[j][k]) * np.real(V[j]))delta_V[j] = V[j] * (sum_P - P[j]) + V[j] * (sum_Q - Q[j])delta_theta[j] = V[j] * (sum_Q - Q[j]) - V[j] * (sum_P - P[j])V -= delta_Vtheta -= delta_theta# 收敛判断if np.max(np.abs(delta_V)) < epsilon and np.max(np.abs(delta_theta)) < epsilon:break# 结果输出for i in range(N):print("节点{}：电压幅值={}, 相角={}".format(i+1, V[i], theta[i])) ```四、总结本文介绍了交直流系统潮流计算的基本原理，并通过Python编程实现了潮流计算的过程。
变电站直流系统单极接地计算
变电站直流系统单极接地计算
直流系统单极接地计算是为了确定变电站中直流系统的单极电流值，以便确保变电站的安全运行。
计算单极接地电流的方法主要有以下几种：
1. 基于电流法的计算方法：根据变电站系统的电路结构和参数，采用KVL和KCL等基本电流定律，通过建立方程组并求解，计算出单极接地电流值。
2. 基于阻抗法的计算方法：根据变电站系统的电路结构和参数，利用电阻、电感和电容等元件的等效阻抗，通过建立等效电路并求解，计算出单极接地电流值。
3. 基于电流采样法的计算方法：通过在系统中安装电流采样器，实时监测直流系统的电流波形，并利用采样数据进行计算，得到单极接地电流值。
在进行单极接地计算时，需要考虑变电站系统的电路参数、地电阻、施工条件等因素，并遵循国家相关标准和规范的要求。
此外，计算结果还需要进行合理性验证，确保其与实际情况相符。
直流系统计算书_电压控制法
初步设计直流系统计算书 二○一一年十二月广州批 准： 审 核： 校 核： 编 制：目录1 计算依据 (2)2 设备选择 (2)2.1 蓄电池组 (2)2.2 充电装置选择 (4)1 计算依据（1）《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T 5044-2004；（2）国家、行业现行相关规程和规范。
2 设备选择2.1 蓄电池组蓄电池型式：阀控式胶体密封铅酸蓄电池，单电池标称电压：2V，直流系统电压： 220V。
2.1.1 蓄电池个数按浮充电运行时,直流母线电压为1.05 Un选择蓄电池个数n=1.05Un/Uf=1.05×220/2.23=104（只）2.1.2 蓄电池均衡充电电压选择根据电池个数及直流母线电压允许的最高值选择单体蓄电池均衡充电电压值。
对于控制负荷和动力负荷合并供电：Uc≤1.10Un/n=1.10×220/104=2.33(V)2.1.3 蓄电池放电终止电压选择根据电池个数及直流母线电压允许的最高值选择单体蓄电池事故放电末期终止电压值。
对于控制负荷和动力负荷合并供电：Um≥0.875Un/n=0.875×220/104=1.85(V)2.1.4 蓄电池容量选择（按电压控制法）（1）负荷统计- 3 -序号负荷名称 装置容量kW 负荷系数 计算电流A经常负荷电流A 事故放电时间及放电容量Ah 初期 持续时间h 随机 1min 0.5 1 2 5s Ijc Icho Cs0.5 Cs1.0 Cs2.0 Ichm 1 控制、保护、监控系统 1.86 0.60 5.07 5.075.072.545.07 10.15 2 断路器跳闸 0.55 0.60 1.501.503 交流不停电电源 6.00 0.60 16.36 16.36 8.18 16.36 32.734 DC/DC 变换器 2.88 0.80 10.47 10.47 10.475.24 10.47 20.955 事故照明 1.001.004.552.274.556合计15.5433.4018.23 36.4568.38)(.Ah K C K C CCXS KC = =C C 139.15(Ah) 选择蓄电池容量=10C 150 Ah 。
(最新整理)(完整版)电力系统交直流电力系统潮流计算
2021/7/26
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一、直流系统的标幺制
潮流计算时，交流系统通常采用标幺制，因此直流系统也应采用标 幺制。因此，需要将换流器的基本方程化为标幺制下的形式以与交流系 统相连接。本书选取直流系统的基准功率和基准电压与交流系统相等， 即
S dcB S B
V dcB V B
式中： SdcB、SB 分别是直流系统和交流系统的基准功率；VdcB、VB分别为直 流系统和交流系统的基准电压。
⑵ 直流系统运行在控制方式二、即整流侧定最小触发角、逆变侧定
电流控制。即
min
Id Ids Id
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在Kr和Ki已知的条件下，由于触发角已知，故由整流侧向逆变侧作直流 电量计算。计算顺序如下：
首先计算整流侧电量
然后计算逆变侧直流电量
2021/7/26
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Pd、 r Pd、 i Qd、 r Qd作i 为输出，将用于交流潮流的下一次迭代中。
SVC的基本元件为晶闸管控制的电抗器 TCR和晶闸管投切的电容器TSC。为了降低 SVC的造价，大多数SVC通过降压变压器接 入系统。由于阀的控制作用，SVC将产生谐 波电流，为降低谐波污染，SVC中还要有滤 波器。
2021/7/26
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1、TCR的工作原理及数学模型
TCR支路由电抗器与两个背靠背连接的晶闸管相串联构成。通过控制 晶闸管的触发延迟角，可以控制每个周波内电感L接入系统的时间长短， 从而改变TCR的等值电抗。
2021/7/26
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交直流电力系统的潮流问题可按照牛顿法求解传统潮流的计算流程求解。
三、交直流潮流的顺序解法
顺序解法的基本思想是：迭代计算过程中，将交流系统潮流方程和 直流系统潮流方程分别单独进行求解。在求解交流系统方程时，将直流 系统换流站处理成接在相应交流节点上的一个等效 P.Q 负荷。而在求解 直流系统方程时，将交流系统模拟成加在换流站交流母线上的一个恒定 电压。
直流电路计算公式
直流电路计算公式姆定律1、无源支路：式中：U----支路端电压（V）------I----支路电流（A）------R----支路电阻（Ω）------±---U与I同向取+号，否则取-号图A，图B姆定律2、有源支路式中：E----支路电动势（V）U、I、R与无源支路同-----±U与I向、E与I同向取+号，否则取一号图A。
图B姆定律3、全电路式中：E1、E2--回路电动势（V）------I-------回路电流（A）------ΣR-----回路电子之和（Ω）------±------E1、E2与I同向取+否则取-号体电阻（Ω）式中：R---导体直流电阻（Ω）------ι--导体长度（M）------S---导体载面积（CM）------ρ--导体电阻率（Ω.CM/M）体电阻与温度关系（Ω）式中：---导体t℃时的电阻（Ω）---------导体20℃时的电阻（Ω）-------a----导体的电阻温度系数（1/℃）-------t----温度（℃）导与电导率式中：G---电导（S）---------电导率（A）---------电阻率（S）功率式中：P--功率（W）------U--电压（V）------I--电流（A）------R--电阻（ΩI不变（电阻串联）时，P与R成正比U不变（电阻并联）时，P与R成反比阻串、并、复联串联：电阻：电导：当=0时，R2上的分电压式中：Uab--ab两端端电压--分压比阻串、并、复联并联电阻：电导：当=00时，R2上的分电流：式中：Iab---流经ab的端电流分流比阻串、并、复联复联电阻：电导：串联：当n个相待的C0串联时当C3被短路时，C2上的分电压式中：Uab----ab两端端电压电容分压比并联:当n个相同等的CO并联时C=nco并联:当n个相同等的CO并联时C=nco串联并联串联E=E1+E2+En ------I=I1+I2+Inr1、r2分别为电池的内阻当n个电池的电动势均为E0，内阻均为r0串联r1、r2分别为电池的内阻。
直流功率计算公式
直流功率计算公式引言：在电力系统中，功率是电力传输和利用的重要指标之一。
对于直流电路而言，功率的计算需要使用直流功率计算公式。
本文将详细介绍直流功率计算公式的原理和应用。
一、直流功率计算公式的原理直流功率计算公式是基于欧姆定律和功率的定义推导而来的。
根据欧姆定律，电压U等于电流I与电阻R的乘积，即U=IR。
根据功率的定义，功率P等于电压U与电流I的乘积，即P=UI。
将欧姆定律代入功率的定义中，可以得到直流功率计算公式P=I²R。
二、直流功率计算公式的应用直流功率计算公式广泛应用于各种直流电路的功率计算中。
在实际应用中，我们可以通过测量电流和电阻的数值，利用直流功率计算公式来计算直流电路中的功率。
这对于评估设备的运行状况和电能的消耗非常重要。
三、直流功率计算公式的示例为了更好地理解直流功率计算公式的应用，我们来看一个具体的示例。
假设有一个直流电路，电流为5A，电阻为10Ω，我们可以通过直流功率计算公式P=I²R来计算功率。
将数值代入公式中，可以得到P=5²×10=250瓦。
四、直流功率计算公式的注意事项在使用直流功率计算公式时，需要注意以下几个问题。
首先，要保证所使用的数值单位一致，如电流的单位为安培(A)，电阻的单位为欧姆(Ω)，功率的单位为瓦特(W)。
其次，要注意电流和电阻的正负方向，以及功率的正负值，以免出现计算错误。
最后，要注意直流功率计算公式只适用于直流电路，对于交流电路则需要使用其他功率计算公式。
五、直流功率计算公式的扩展和应用领域除了基本的直流功率计算公式P=I²R之外，还有一些扩展和衍生的公式，如功率损耗的计算公式P=I²Rloss、功率效率的计算公式η=Pout/Pin等。
这些公式在电力系统、电子设备等领域有着广泛的应用，可以帮助我们更好地评估和优化系统的功率性能。
结论：直流功率计算公式是基于欧姆定律和功率的定义推导而来的，广泛应用于各种直流电路的功率计算中。
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某变电站直流系统一、本期工程站内直流系统配置方案：站内直流系统额定电压采用DC 220V。
直流系统接线采用单母线分段方式，两段母线间设联络开关，正常运行时联络断路器处于断开位置。
每段母线各带1套充电装置和1组蓄电池。
配置两组高频开关充电装置，每组采用6台30A充电模块。
配置两组500Ah蓄电池单体蓄电池的浮充电压取2.23V，每组配置104只。
配置2套UPS系统，每套容量取10kVA。
配置1套事故照明系统，每套容量取8kVA。
以上参数的选择可见初设报告计算过程。
屏柜具体布置方案考虑：二次设备室配置2面直流充电柜、2面直流馈线柜、1面直流母线进线及联络柜；220kV继电器室配置4面直流分电柜；110kV继电器室配置1面直流分电柜（接于I段母线）、35kV开关柜室内配置2面直流分电柜（接于II段母线）。
二、电缆及开关配合计算分析：1）系统参数：蓄电池组：500Ah 220V 104个蓄电池连接条为硬连接，蓄电池柜至直流柜敷设电缆长度约18m，直流柜至220kV分电柜敷设电缆长度约90m、至110kV 分电柜敷设电缆长度约175m，至35kV分电柜敷设电缆长度约40m，分电柜至终端开关电缆平均长度约30m。
系统网络图图中：L1为蓄电池组至直流柜电缆；L2为直流柜至直流分柜电缆；L3为直流分柜至终端开关电缆。
2）保护电气选择及分析：电缆选择：L3电缆选择：根据规程，本例L3电缆截面为4mm2，计算电流为10A。
因此，其压降为：ΔUp3=0.0184×2×30×10/4=2.76V，2.76/220=1.25%。
符合规程要求（1%Un～1.5%Un）。
L2电缆选择：根据规程，a）220kV继电器室分电柜至馈线柜L2电缆截面为25mm2，计算电流为64A。
因此，其压降为：ΔUp2=0.0184×2×90×64/25=8.47V，8.47/220=3.9%。
符合规程要求（3%Un～5%Un）。
b）110kV继电器室分电柜至馈线柜L2电缆截面为50mm2，计算电流为64A。
因此，其压降为：ΔUp2=0.0184×2×175×64/50=8.24V，8.24/220=3.7%。
符合规程要求（3%Un～5%Un）。
c）35kV继电器室分电柜至馈线柜L2电缆截面为10mm2，计算电流为64A。
因此，其压降为：ΔUp2=0.0184×2×40×64/10=9.42V，9.42/220=4.3%。
符合规程要求（3%Un～5%Un）。
但由于10 mm2截面YJV电缆载流量为54.8A，小于计算电流64A，故考虑将电缆截面增至25 mm2，其压降为：ΔUp2=0.0184×2×40×64/25=3.78V，3.78/220=1.7%，直流馈线柜至终端断路器压降为1.25%+1.7%=2.95%<6.5%，满足规程要求。
L1电缆选择：根据规程，L1计算电流按蓄电池组1小时放电电流选择，即5.5I10=275A，根据载流量选择电缆截面185mm2。
因此，其压降为：ΔUp1=0.0184×2×18×275/185=0.98V，0.98/220=0.4%。
符合规程要求（≤1%Un）。
•保护电器选择：S3断路器选择：根据上海“《变电站直流电源系统配置技术原则》6.1.5 对于辐射形接线方式回路，级差配合均应在馈线总屏和分屏内完成。
继电保护、通信等设备各屏柜本身自带的的直流断路器仅视作断开点，可不按保护元件定值级差要求考核，但应避免下级脱扣定值高于上级的现象。
”S4断路器的额定电流选16A或32A。
本计算书暂不考虑S3与S4之间的极差配合。
S2断路器选择：根据规程表E-3.2，选3倍S2断路器的额定电流。
即3.5×32=112A，选125A具有短延时保护的断路器。
F1熔断器的选择：根据规程表E-4，选择224～500A熔断器，本工程选择400A。
•计算分析：d1点的短路电流为：Id1=220/(r+RL1)d2点的短路电流为：Id2=220/(r+RL1+Rs2) （F1内阻忽略不计）d3点的短路电流为：Id3=220/(r+RL1+Rs2+RL2+Rs3)d4点的短路电流为：Id4=220/(r+RL1+Rs2+RL2+Rs3+RL3+Rs4)其中：r为蓄电池内阻，r=29.016mΩ；RL1为电缆L1的内阻，RL1=0.0184×2×18/185=3.58 mΩ；Rs2为S2断路器的内阻，125A直流断路器内阻为1.02 mΩ、160A直流断路器内阻为0.93 mΩ，采用人民电器厂GM225M/2328型断路器,脱扣电流为8In～12In；RL2为电缆L2的内阻；Rs3为S3断路器的内阻，16A直流断路器内阻为15.6 mΩ、32A直流断路器内阻为4.6 mΩ，采用人民电器厂GM32M-2328R型断路器,脱扣电流为8In～12In；RL3为电缆L3的内阻；Rs4为S4断路器的内阻约266 mΩ，采用人民电器厂GM32M-2328R型断路器,脱扣电流为8In～12In。
因此：a）220kV继电器室直流分屏Id1=220/(r+RL1)= 220/(29.016+3.58)=6749AId2=220/(r+RL1+Rs2)= 220/(29.016+3.58+0.93)=6562AId3=220/(r+RL1+Rs2+RL2+Rs3)= 220/(29.016+3.58+0.93+132.5+15.6)=1211AId4=220/(r+RL1+Rs2+RL2+Rs3+RL3+Rs4)=220/(29.016+3.58+0.93+132.5+15.6+276+266)=304A选择性配合分析：d4点的短路：S4（4A）断路器的最大瞬时短路保护（速度保护）电流为：12In=12×4=48A。
48A<Id4（304A），S4断路器动作。
d3点的短路：S3（16A）断路器最大瞬时短路保护电流为：12In=12×16=192A，192A<Id3（1211A），S3断路器动作；S3（16A）断路器最小瞬时短路保护电流为：8In=8×16=128A<Id4（304A），S4断路器动作，无选择性。
(本工程要求不考虑，有文作依据)。
S2断路器最小瞬时短路保护电流为：8In=8×160=1280A。
1280A>Id3（1211A），S2断路器不动作，具有选择性。
d2点的短路：S2（160A）断路器最大瞬时短路保护电流为：12In=12×160=1920A。
1920A< Id2（6262A），S2断路器瞬时短路保护动作。
F1熔断器动作时间大于S2断路器动作时间，具有选择性。
d1点的短路：F1熔断器动作。
b）110kV继电器室直流分屏Id1=220/(r+RL1)= 220/(29.016+3.58)=6749AId2=220/(r+RL1+Rs2)= 220/(29.016+3.58+0.93)=6562AId3=220/(r+RL1+Rs2+RL2+Rs3)= 220/(29.016+3.58+0.93+128.8+15.6)=1236AId4=220/(r+RL1+Rs2+RL2+Rs3+RL3+Rs4)=220/(29.016+3.58+0.93+128.8+15.6+276+266)=306A选择性配合分析：d4点的短路：S4（4A）断路器的最大瞬时短路保护（速度保护）电流为：12In=12×4=48A。
48A<Id4（306A），S4断路器动作。
d3点的短路：S3（16A）断路器最大瞬时短路保护电流为：12In=12×16=192A，192A<Id3（1236A），S3断路器动作。
S2断路器最小瞬时短路保护电流为：8In=8×160=1280A。
1280A>Id3（1236A），S2断路器不动作，具有选择性。
d2点的短路：S2（160A）断路器最大瞬时短路保护电流为：12In=12×160=1920A。
1920A< Id2（6562A），S2断路器瞬时短路保护动作。
F1熔断器动作时间大于S2断路器动作时间，具有选择性。
d1点的短路：F1熔断器动作。
c）35kV继电器室直流分屏Id1=220/(r+RL1)= 220/(29.016+3.58)=6749AId2=220/(r+RL1+Rs2)= 220/(29.016+3.58+1.02)=6545AId3=220/(r+RL1+Rs2+RL2+Rs3)= 220/(29.016+3.58+1.02+58.8+15.6)=2036AId4=220/(r+RL1+Rs2+RL2+Rs3+RL3+Rs4)=220/(29.016+3.58+1.02+58.8+15.6+276+266)=338A选择性配合分析：d4点的短路：S4（4A）断路器的最大瞬时短路保护（速度保护）电流为：12In=12×4=48A。
48A<Id4（338A），S4断路器动作。
d3点的短路：S3（16A）断路器最大瞬时短路保护电流为：12In=12×16=192A，192A<Id3（2036A），S3断路器动作。
S2断路器最小瞬时短路保护电流为：8In=8×125=1000A。
1000A<Id3（2036A），S2断路器动作，不具有选择性，故S2选择三段式保护断路器。
d2点的短路：S2（125A）断路器最大瞬时短路保护电流为：12In=12×125=1500A。
1500A< Id2（6545A），S2断路器瞬时短路保护动作。
F1熔断器动作时间大于S2断路器动作时间，具有选择性。
d1点的短路：F1熔断器动作。