变电站直流系统讲解资料
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第一部分 直流系统的作用
第二小节 变电站操作电源基本要求
保证供电的可靠性:最好装设独立的直流操作电源,以免交流系 统故障而影响操作电源的正常供电。 具备足够的容量:满足全厂(所)事故停电时,直流电源负荷、 最大冲击负荷及1h事故照明等用电需要;且能保证直流母线电压 在规定的额定值(正常运行时,操作电源母线电压波动范围小于5 %额定值;事故时操作电源母线电压不低于90%额定值;失去浮 充电源后,在最大负载下的直流电压不低于80%额定值),波纹 系数小于5%。 满足经济和实用的要求:使用寿命长、维护工作量小、投资省、 占地面积小、噪声干扰小等。
第二部分 直流系统组成及部件的作用
第三小节 变电站直流系统的构成 蓄电池的容量及放电时间计算:
放电时间计算:
例1:如梧州变电站110V蓄电池的额定容量是900Ah,如果以0.1C(C为 电池容量)即90Ah的电流(额定放电电流)给电池放电,请问可以持续多 长放电时间? 该电池可以持续工作时间:t=900Ah/90mA=10h(实际工作时间因电 池的实际容量的个别差异而有一些差别)
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; 限流均充:以不超过电池充电限流点的恒定电流对电池充电; 恒压均充:以恒定的均充电压对电池充电。
第二部分 直流系统组成及部件的作用
第三小节
变电站直流系统的构成
蓄电池的容量及放电时间计算: 蓄电池的容量(Q))是蓄电池蓄电能力的重要标志。是指定的放电 条件(温度放电电流、终止电压)下所放出的电量称为蓄电池的容 量,单位用A•h(安培小时)表示; 蓄电池放电至终止电压的时间称放电率,单位为h(小时率) 蓄电池的容量一般分为额定容量和实际容量两种;
第三部分 直流母线的接线方式
第二小节
110V Ⅰ段母线
直流系统接线方式例子
至直流分屏 (共17路) 至直流分屏 (共17路)
1QK3
1QK4
Ⅱ段母线供电 蓄电池供电 Ⅰ段母线供电
2QK4
110V Ⅱ段母线
2QK3
蓄电池供电
代#1充电机
代#2充电机
1QK1
1QK2
3QK1
2QK2
至蓄电池侧
2QK1 ~-
第一部分 直流系统的作用
第三小节 直流系统的优势
输出电压稳定。与交流电网无关,供电可靠性高,电压稳,容量 大; 单个直流屏有二路交流输入(自动切换),加上蓄电池,相当于 有三路电源供电。作为独立可靠的直流操作电源,即使变电站交 流系统全部停电,仍能在一段时间内可靠地给部分重要设备供电, 是最稳定、最可靠的直流电源; 假如用交流电源,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。 所以,控制回路使用直流电源比交流电源更加可靠!
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
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 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。
1ZKK
1#交流 电源380V
~
#1蓄电池组 800Ah(51只)
3ZKK
1#、2#交流 双电源380V
~
#1蓄电池组 800Ah(51只)
2ZKK
2#交流 电源380V
贺州站直流系统接线图
第三部分 直流母线的接线方式
第二小节
直流系统接线方式例子
(1)该直流系统采用单母线分段接线,三套充电装置和二组蓄电 池组。每段母线接一组蓄电池和一套高频开关电源,第三套充电 装置作为备用。正常运行时两段母线分开各自单独运行供电,当 某一套充电装置或电池组需要检修时,可由另一套充电装置或蓄 电池组相互联络切换供电; (2)正常运行方式:正常运行状态#3充电装置3QK1处于“分” 位置,交流输入开关3ZKK处于合闸状态;#1、#2充电机交流输 入电源开关(1ZKK或2ZKK)处于合闸状态,#1、#2充电机输出开关 (1QK1或2QK1)应在“合”位置,1组和2组蓄电池开关1QK2与2QK2 处于“合”位置,蓄电池、母线连接开关(1QK3、2QK3)处于“ 分”位置,Ⅰ段、Ⅱ段母联开关1QK4及2QK4切至“蓄电池供电” 位置。
第二部分 直流系统组成及部件的作用
第三小节 变电站直流系统的构成 蓄电池的容量及放电时间计算:
例2:计算题:两台80kVA的UPS并机工作,每台UPS各由三组120AH蓄电池 组并联工作,每组电池34块,逆变器效率0.9,蓄电池电压为408V, 求在市电失电的情况下,蓄电池组最大的放电时间是多少? 蓄电池电压为408V,每组电池34块,说明你的每块电池是12V的,每台 UPS的AHV(容量)是:12×120×34×3=146880。 两台UPS共有: 1468880×2=293760。 逆变器效率0.9,得:293760×0.9=264384. 设你的两台UPS是输出三相400V的,当时两台输出功率共80kW, 由于 80kW相当于每相的放电电流是: 80/0.4/1.732=115.5A 则80kW负载一小时使用的AHV数是:115.5×( 400/1.732)×3=80004 那么蓄电池组的放电时间是:264384/80004=3.3小时
第二部分 直流系统组成及部件的作用
第二小节
变电站直流系统的构成
充电屏的各部件功能及作用: (1) 充电模块:完成AC/DC变换,实现系统最为基本的功能; (2) 交流配电:将交流电源引入分配给各个充电模块,扩展功能 为实现两路交流输入的自动切换; (3) 直流馈电:将直流输出电源分配到每一路输出; (4) 配电监控:将系统的交流、直流中的各种模拟量、开关量信 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 信号并上报数据到监控模块,在监控模块显示故障详细情况; (7)电池监测仪:支持单体电池电压监测和告警;对电池端电压, 充放电电流,电池房温度及其他参数做实时在线监测。
第三部分 直流母线的接线方式
第一小节
直流系统运行的一般规定
(1)每段直流馈线母线要有蓄电池供电; (2)充电机不能并列运行; (3)正常情况下,母联开关应在断开位置; (4)绝缘检查装置、电压检查装置始终在运行状态; (5)投入充电机时先从交流再到直流。停电时顺序相反; (6)母线并列时首先断开一台充电机,投入母联开关,在断开检 修蓄电池; (7)母线由并列转入分段时首先合上检修蓄电池,断开母联开关 ,再投入充电机。
目录
第一部分:直流系统的作用 第二部分:直流系统组成及部件作用 第三部分:直流母线的接线方式 第四部分:直流系统巡视 第五部分:直流系统接地查找
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。 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。 大中型发电厂及变电所主要采用直流操作电源。
第二部分 直流系统组成及部件的作用
第三小节
变电站直流系统的构成
蓄电池的作用及分类: 蓄电池作用:它既能够把电能转换为化学能储能起来,又能把化 学能转变为电能供给负载; 蓄电池分类: (1)酸性蓄电池:其电解液是27%~37%的硫酸水溶液,电极是 以二氧化铅(PbO2)为正极板和铅(Pb)为负极板的特制绒状铅 板,所以又称为铅酸蓄电池。此种电池端电压高、冲击电流大, 适合于断路器合分闸的冲击负荷,但其寿命短,运行维护复杂; (2)碱性蓄电池:其电解液是20%的氢氧化钾(KOH)水溶液, 电极用氢氧化镍[Ni(0H)3]作正极,用镉(Cd)作负极时叫镉 镍蓄电池,用铁(Fe)作负极时叫铁镍蓄电池。此种电池体积小 、受命长,维护方便,但事故时放电电流较小。
第二部分 直流系统组成及部件的作用
第三小节
变电站直流系统的构成
蓄电池的构造:
第二部分 直流系统组成及部件的作用
第三小节
变电站直流系统的构成
蓄电池的工作原理: 蓄电池的正负极板插在电解液中时,发生化学反应,由于正负 极板材料不同,电位也不同,会产生电位差。在外电路没有接通 时,正负极板之间的电位是蓄电池的电势,在外电路与负载接通 时,有电流流过负载,即蓄电池向负载放电。当蓄电池放电后将 负载断开,使其与直流电源相连。当电源电压高于蓄电池的端电 压时,就把电能转换为化学能储存起来。如此循环进行,实现为 直流负荷供电的目的。
第三部分 直流母线的接线方式
第二部分直流系统组成及部件的作用
第一小节 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 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
第三小节
源自文库
变电站直流系统的构成
蓄电池的容量及放电时间计算: 额定容量是指充足电的蓄电池在25℃时,以10h放电率放出的电能。 QN=IN·tN 式中 QN——蓄电池的额定容量,A·h; IN ——额定放电电流,即10小时率的放电电流,A; tN ——放电至终止电压的时间,一般为10h。 蓄电池的实际容量与极板的面积、电解液的密度、放电电流的大小 、充电程度及环境温度等有关,因此实际容量为: Q=I·t 式中 Q ——蓄电池的容量,A·h;I ——非10小时率的 放电电流,A;t ——放电时间,h。
第二部分 直流系统组成及部件的作用
第二小节
变电站直流系统的构成
充电屏的各部件功能及作用: (1) 充电模块:完成AC/DC变换,实现系统最为基本的功能; (2) 交流配电:将交流电源引入分配给各个充电模块,扩展功能 为实现两路交流输入的自动切换; (3) 直流馈电:将直流输出电源分配到每一路输出; (4) 配电监控:将系统的交流、直流中的各种模拟量、开关量信 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 信号并上报数据到监控模块,在监控模块显示故障详细情况; (7)电池监测仪:支持单体电池电压监测和告警;对电池端电压, 充放电电流,电池房温度及其他参数做实时在线监测。
第二部分 直流系统组成及部件的作用
第二小节 变电站直流系统的构成 主要由充电屏和蓄电池组成。 充电屏:充电模块、交流配电、直流馈电、配电监控 、监控模块、绝缘检测仪、电池监测仪。 蓄电池:容器、电解液和正、负电极。
第二部分 直流系统组成及部件的作用
第二小节 变电站直流系统的构成 主要由充电屏和蓄电池组成。 充电屏:充电模块、交流配电、直流馈电、配电监控、 监控模块、绝缘检测仪、电池监测仪。 蓄电池:容器、电解液和正、负电极。