【正文】 方式，對(duì)定時(shí)均充的時(shí)間間隔及每次均充的時(shí)間進(jìn)行設(shè)定。在限流均充時(shí) ,當(dāng)充電電壓達(dá)到恒壓均充電壓值的時(shí)候 ,會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)入恒壓均充。 均衡充電：為補(bǔ)償蓄電池在使用過程中產(chǎn)生的電壓不均勻現(xiàn)象 ,為使其恢復(fù)到規(guī)定的范圍內(nèi)而進(jìn)行的充電 ,稱為均衡充電 .閥控電池的均充電壓 ,通常取 ()I10Ah。 閥控鉛酸蓄電池的充電方式 閥控鉛酸蓄電池一般有初充電 ,浮充電 ,和均衡充電三種充電方式。 圖 32中浮充曲線是指電池與充電裝置并聯(lián)運(yùn)行時(shí) ,承受短時(shí)間沖擊放電電流時(shí)蓄電池的端電壓 ,其中實(shí)線為電池未脫離浮充系統(tǒng)的端電壓 ,虛線為電池剛脫離浮充系統(tǒng)的電壓。 一般以放出 80%左右的額定容量為宜 ,目的使正極活性物質(zhì)中保留較多的 2PbO 粒子 ,便于恢復(fù)充電過程中作為生長(zhǎng)新粒子的結(jié)晶中心 ,以提高充電電流的效率。 放電特性 持續(xù)放電特性 為了分析電池長(zhǎng)期使用之后的損壞程度或充電裝置的交流電變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 11 源中斷不對(duì)電池浮充時(shí) ,為核對(duì)電池的容量 ,需 要對(duì)電池進(jìn)行放電。可見 ,放電電流大 ,放電時(shí)間短 ,放出電量少 ,故電池容量少 ,故電池容量減小 .這是因?yàn)榉烹婋娏鬟^大時(shí) ,極板的有效物質(zhì)很快就形成了硫酸鉛 ,它堵塞了極板的細(xì)孔 ,不能有效地進(jìn)行化學(xué)反應(yīng) ,內(nèi)阻很快增大 ,端電壓很快降低到終止電壓。充足電的蓄電池放電到規(guī)定中止電壓（低于該電壓放電將影響電池的壽命）時(shí)，其所放出的總電量，稱為電池的容量。和 12V（ 6個(gè) 2V單體電池組成）。充電時(shí)正極極板上硫酸鉛變?yōu)槎趸U，負(fù)極板上的硫酸鉛變?yōu)榻q狀鉛，電解液的密度上升。 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 8 第三章 蓄電池技術(shù)分析 蓄電池的定義與分類 蓄電池是一種儲(chǔ)能裝置，它把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來，又可把儲(chǔ)存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，這種可逆的轉(zhuǎn)換過程是通過充、放電循環(huán)來完成的，而且可以多次循環(huán)使用，使用方便且有較大的容量。早期的直流由交流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)直流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生所需的直流電源； 20 世紀(jì)中期大功率二極管應(yīng)用于直流電源上，并應(yīng)用 磁飽和控制技術(shù)調(diào)整直流輸出電壓，這種結(jié)構(gòu)的充電機(jī)在電力系統(tǒng)的直流電源上占很大比例，稱之為磁飽和充電機(jī)；隨后的可控硅器件（晶閘管）使電壓調(diào)整與整流由同一器件完成，通過控制晶閘管導(dǎo)通角達(dá)到調(diào)壓目的，這稱之為相控電源；近幾年，應(yīng)用高頻開關(guān)電源技術(shù)組成 AC/DC 模塊結(jié)構(gòu)的充電機(jī)在直流系統(tǒng)中應(yīng)用日益普及。 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 6 第二章 直流電源的技術(shù)分析 直流電源主要由充電機(jī)、蓄電池、饋線屏三大部分組成，保證直流電源的可靠供電、安全供電和在發(fā)生事故情況下的不間斷供電。對(duì)于不同電壓等級(jí)的變電站往往設(shè)計(jì)不同電壓的直流輸出，以滿足設(shè)備運(yùn) 行的需要。直流電源使用蓄電池進(jìn)行儲(chǔ)能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，容易滿足設(shè)備對(duì)電源可靠性要求。 所以要求電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)直流電源系統(tǒng)給予高度重視。電力工業(yè)的發(fā)展水平和電氣化程度已成為衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的一個(gè)重要標(biāo)志。 分類號(hào) 鄭州電力高等?？茖W(xué)校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 題 目 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 并列英文題目 Substation Dc System Analysis And Design 系 部 電力工程系 專業(yè) 電氣自動(dòng)化技術(shù) 姓 名 楊柳青 班級(jí) 電氣 0903 指導(dǎo)教師 皮薇薇 職稱 講師 論文報(bào)告提交日期 2022 年 6 月 5日 鄭州電力高等專科學(xué)校 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 1 摘要 變電站直 流電源系統(tǒng)是所內(nèi)所有繼電保護(hù)、自動(dòng)化以及二次控制回路、斷路器分合閘、事故照明等設(shè)備工作的電源，直流電源內(nèi)部有蓄電池，能保證在交流失電狀態(tài)下不間斷連續(xù)供電。 關(guān)鍵詞： 直流系統(tǒng)、蓄電池組、不停電電源、充電裝置 Abstract The substation dc power system is the working power supply of relaying protection, automation, secondary control circuit, switching on or off circuit breaker and emergency lighting equipments in the transformer substation. DC power has internal battery and can guarantee continuous power supply when losing electric state. Dc power uses storage battery to store energy, the structure is simple, reliable and easy to meet for power equipment requirement of reliability. The design includes DC system wiring, determining system voltage， the battery capacity calculation, the DC charging module selection, choice of UPS and munication DCDC converter. Key words： DC system、 batteries、 Uninterrupted power supply、 charging devices. 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 2 目錄 Abstract ......................................... 1 前言 ............................................. 4 第一章 變電站直流系統(tǒng)功能、重要性論述 ............. 5 變電站直流系統(tǒng) ...................................... 5 直流電源系統(tǒng)在變電站的重要作用 ...................... 5 第二章 直流電源的技術(shù)分析 ........................ 6 第三章 蓄電池技術(shù)分析 ............................ 8 蓄電池的定義與分類 .................................. 8 鉛酸蓄電池的電氣特性 ................................. 9 放電特性 ........................................... 10 持續(xù)放電特性 .................................. 10 沖擊放電特性 .................................. 12 閥控鉛酸蓄電池的充電方式 ........................... 13 蓄電池組數(shù) ......................................... 15 第四章 直流系統(tǒng)的接線方式 ....................... 16 對(duì)直流系統(tǒng)接線方式的基本要求 ....................... 16 直流系統(tǒng)接線方式的分類 ............................. 16 單母接線 ...................................... 16 單母分段接線 .................................. 17 互聯(lián)的單母接線 ................................ 18 第五章 系統(tǒng)工作電壓 ............................. 20 第六章 計(jì)算并選擇蓄電池容量 ..................... 21 直流負(fù)荷統(tǒng)計(jì)（系統(tǒng)工作電壓 220V） ................... 21 閥控鉛酸蓄電池的選擇 ................................ 21 蓄電池容量的選擇 ................................... 22 蓄電池參數(shù)選擇 ..................................... 25 容量計(jì)算 ...................................... 25 電壓校驗(yàn) ...................................... 26 第七章 直流充電模塊的選擇 ....................... 28 高頻開關(guān)充電模塊工作原理 ............................ 28 充電裝置的選擇 ..................................... 29 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 3 充電裝置額定電流選擇（鉛酸蓄電池） ............ 29 充電裝置輸出電壓選擇 .......................... 30 回路設(shè)備選擇 .................................. 31 充電裝置高頻開關(guān)電源充電模塊數(shù)量選擇 .......... 31 第八章 UPS 不間斷電源的選擇 ...................... 33 變電站設(shè)交流不斷電電源的必要性 ..................... 33 對(duì) UPS 系統(tǒng)的基本要求 ............................... 33 UPS 的配置方式 ...................................... 34 第九章 通信電源設(shè)計(jì) ............................. 36 變電站通信電源 ..................................... 36 通信直流變換器的作用 ............................... 36 對(duì)通信電源的特殊要求 ............................... 36 DC/DC 通信電源技術(shù)指標(biāo) .............................. 37 第十章 各自動(dòng)開關(guān)額定容量的選擇 ................. 38 控制、保護(hù)、信號(hào)回路斷路器選擇（經(jīng)常負(fù)荷、 UPS 等均分兩段母線） ................................................... 38 直流分電柜電源回路 ................................ 39 充電裝置輸出回路 .................................. 39 蓄電池組出口回路 .................................. 40 直流母線聯(lián)絡(luò)電器（隔離開關(guān)） ...................... 40 蓄電池放電回路的斷路器 ............................ 41 電氣接線圖 ........................................ 41 第十一章 結(jié)論 ................................... 43 結(jié)束語 .......................................... 44 參考資料 ........................................ 45 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 4 前 言 電 是能量的一種表現(xiàn)形式，電力已成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可缺少的動(dòng)力，并廣泛應(yīng)用到一切生產(chǎn)部門和日常生活方面。 直流系統(tǒng) 廣泛應(yīng)用于水力、火力發(fā)電廠，各類變電站和其它使用直流設(shè)備的用戶 (如發(fā)電廠、變電站、配電站、石化、鋼鐵、電氣化鐵路、房地產(chǎn)等 )，為信號(hào)設(shè)備、保護(hù)、自動(dòng)裝置、事故照明及斷路 器分、合閘操作提供直流電源，它也同樣廣泛的應(yīng)用于通信部門、計(jì)算機(jī)房、醫(yī)院、礦井、賓館，以及高層建筑的可靠應(yīng)急電源，用途十分廣泛。 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)