变电站直流系统

直流系统的构成

   直流系统一般由蓄电池、直流充电屏、馈线屏组成；

    电池屏中的电池一般是由2V-12V的电池以9节到104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；

   充电屏由机柜、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、直流输出、电压显示、电流显示等配电单元。

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。

   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-300AH，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，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2块就能满足对蓄电池的充电，要实现N+1冗余总共选择3台5A模块即可。 

直流系统的作用

直流系统的主要作用是在正常情况下为继电保护装置、安全自动装置、信号、断路器跳合闸操作回路等提供可靠的直流电源。

当发生交流电源消失时，为事故照明、交流不间断电源提供直流电源。

直流系统的要求

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%。

直流系统的优势

直流系统输出电压稳定，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。直流电源比交流电源更加可靠。

直流系统的工作原理

两路交流输入经交流配电单元互投后，选择其中一路交流输入提供给充电模块；充电模块输出稳定的直流电源，一方面对蓄电池组补充充电，另一方面提供合闸或控制输出，蓄电池组的输出与充电设备的输出并接在直流母线上。直流母线汇集直流电源输出的电能，并通过各直流馈线输送到各直流回路及其他直流负载。

绝缘监测单元可在线监测直流母线和各支路的对地绝缘状况集中监控单元可实现对交流配电单元、充电模块、直流馈线、绝缘监测单元、直流母线和蓄电池组等运行参数的采集与各单元的控制和管理，并可通过远程接口接受后台操作员的监控。

直流接地的危害

直流正、负接地有造成保护误动或拒动的可能，一般 跳、合闸线圈均接负极电源，当发生接地时，若控制回路再发生 接地，可能造成控制回路的跳、合闸线圈接通或无法接通的情 况，从而引起保护误动或拒动，严重时可能引起直流电源短路， 造成直流故障。因此，发生直流接地时应立即进行检查，防止直 流发生第二点接地，影响系统运行。