【正文】 充電裝置的選擇 ............................ 30 充電裝置額定電流選擇（鉛酸蓄電池） .... 30 充電裝置輸出電壓選擇 .................. 31 回路設(shè)備選擇 ......................... 32 充電裝置高頻開關(guān)電源充電模塊數(shù)量選擇 .. 32 第八章 UPS不間斷電源的選擇 ............. 34 變電站 設(shè)交流不斷電電源的必要性 ............. 34 對(duì) UPS 系統(tǒng)的基本要求 ....................... 34 UPS 的配置方式 ............................. 35 第 九章 通信電源設(shè)計(jì) .................... 37 變電站通信電源 ............................ 37 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 4 通信直流變換器的作用 ....................... 37 對(duì)通 信電源的特殊要求 ....................... 37 DC/DC 通信電源技術(shù)指標(biāo) ..................... 38 第十章 各自動(dòng)開關(guān)額定容量的選擇 ......... 39 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） .................................. 39 直流分電柜電源回路 ........................ 40 充電裝置輸出回路 ......................... 40 蓄電池組出口回路 ......................... 41 直流母線聯(lián)絡(luò)電器（隔離開關(guān)） .............. 41 蓄電池放電回路的斷路器 .................... 42 電氣接線圖 ............................... 42 第十一章 結(jié)論 ......................... 44 結(jié)束語 ................................ 45 參考資料 .............................. 46 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 5 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。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)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的一個(gè)重要標(biāo)志。直流電源使用蓄電池進(jìn)行儲(chǔ)能，結(jié)構(gòu)簡單可靠，容易滿足設(shè)備對(duì)電源可靠性要求。 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 7 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。 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 9 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。和 12V（ 6個(gè) 2V單體電池組成）?？梢?,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。 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新粒子的結(jié)晶中心 ,以提高充電電流的效率。 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。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。本站宜選取 1 組蓄電池。帶端電池調(diào)節(jié)器接線或帶端電池自投裝置接線，目前已很少采用。接線較單母線復(fù)雜，但靈活性很好。其接線特點(diǎn)如下： 1）單母分段接線，每段接 一組 蓄電池、一套浮充電裝置。因?yàn)?，一般情況下誤合上一把刀開關(guān)可能容易發(fā)生，但在同一時(shí)間內(nèi)誤合兩把打開關(guān)的可能性則很小。 4）對(duì)人員較安全，減少中間繼電器的斷線故障。蓄電池個(gè)數(shù)按以下條件選擇。持續(xù)放電時(shí)間和電池最低電壓端電壓值由圖 3－ 1可查得。 如不能滿足要求，將蓄電池的容量加大一級(jí)，繼續(xù)校驗(yàn)，直到母線電壓滿足為止。 1）校驗(yàn)事故初期（ 1min）承受沖擊放電電流時(shí)蓄電池所 能保持得電壓，根據(jù) ????? IIKK c h oKc h o 查圖 32的“ 0”曲線得到單體電池電壓值 chU ＝ 即 chD NUU ? ＝ 103 ＝ （ V），為額定電壓的 94% NU 。 前饋信號(hào)試試跟蹤交流電的變化，并將變化信息送 PWM 脈寬調(diào)制電路，使它能及時(shí)根據(jù)輸入交流電調(diào)整輸出電壓，提高模塊的響應(yīng)速度。 充電模塊的輸出電壓一旦超過充電模塊內(nèi)部設(shè)置的過壓保護(hù)點(diǎn)，充電模塊便自動(dòng)關(guān)機(jī)，鎖死輸出，只有重新開機(jī)才能啟動(dòng)輸出。 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 34 第八章 UPS 不間斷電源的選擇 變電站設(shè)交流不斷電電源的必要性 交流不間斷電源系統(tǒng)的英文縮寫為 UPS(Uninterrupted power supply)，以下簡稱為 UPS系統(tǒng)。因此，在現(xiàn)代大中型變電站中應(yīng)設(shè)有不間斷電源系統(tǒng)（ UPS），供計(jì)算機(jī)及其他靜態(tài)電路構(gòu)成的設(shè)備之用。 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 36 集中配置 UPS 系統(tǒng)的容量較大，直流電源可由變電站直流系統(tǒng)供電。 通信直流變換器的作用 通信直流變換器可將直流（ 220VDC、 110VDC、 48VDC、 24VDC）轉(zhuǎn)換為所需的直流電力，主要應(yīng)用于郵電通信、電力通信、鐵路通信等場合。一共需要 4 個(gè)， 兩個(gè)一組分別裝在 分電屏輸出的兩條回路 上。 ○ 2 為保證動(dòng)作選擇性要求，斷路器額定電流還應(yīng)大于直流分電柜饋線斷路器的額定電流，它們之間的電流極差不易小于 4 級(jí)。 直流母線聯(lián)絡(luò)電器（隔離開關(guān)） 直流隔離 開關(guān)，額定電流按以下原則計(jì)算 ： 按較大電流的母線上供電的負(fù)載工作電流選擇，即 BuseI?? sinn KI 式中： BuseI? 較大電流的母線段上全部負(fù)載的工作電流之和； sinK 同時(shí)系數(shù)，取 。 交流不停電電源簡稱 UPS為二次系統(tǒng)中的交流負(fù)荷提供電源，一般由站用變和蓄電池為其供電。獨(dú)立作業(yè)更讓我分析、解決問題的能力，思考和學(xué)習(xí)的能力有了進(jìn)一步的提高。斷路器型號(hào)為 額定電流為 63A 的 GMB100。設(shè)計(jì)方案為 ：蓄電池采用 一組 閥控型密封式鉛酸蓄電池，浮充電方式運(yùn)行，浮充電電壓為 ； 采用單母分段的接線方式，以提高供電可靠性；系統(tǒng)電壓采用 220V；蓄電池容量選擇 400Ah， N=103 個(gè)，電壓校驗(yàn)結(jié)果滿足要求。 取以上兩種情況中電流最大者為斷路器額定電流，并應(yīng)滿足蓄電池出口回路短路時(shí)靈敏系數(shù)的要求。 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 40 直流分電柜電源回路 ○ 1 額定電流按照直流分 柜上全部用電回路的計(jì)算電流之和選擇 。標(biāo)稱直流輸入 220V；額定直流輸出 48V/20A。相同直流供電電壓的通信設(shè)備宜由同一組蓄電池供電。 分散配置的 優(yōu)點(diǎn)： ○ 1 接線簡單，有時(shí)隨主設(shè)置配套供貨，不需實(shí)際上選型； ○ 2 UPS 系統(tǒng)的故障影響面小。 1%， 波形失真不大于 5min。時(shí)7n當(dāng)2n；時(shí)6n當(dāng)1n1212 式中 10I 為鉛酸蓄電池 10h 放電率電流， A； 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 33 jcI 為經(jīng)常負(fù)荷電流， A； meI 為單個(gè)模塊額定電流， A； n 為高頻開關(guān)電源模塊選擇的數(shù)量，當(dāng)模塊數(shù)量不為整數(shù)時(shí)，可取臨近值，但模塊數(shù)量宜 ? 3。 充電模塊的外部發(fā)生短路時(shí)，充電模塊能自動(dòng)降低輸出電壓和電流，使輸出電流限制在 4A 左右。同時(shí) PWM 脈寬調(diào)制電路執(zhí) 行監(jiān)控單元的控制信號(hào)。因此，將容量加大一級(jí)繼續(xù)校驗(yàn)。由 tICK sxm ? （ 67） IIK chxchx ? （ 68） 式中 mK －任意事故放電階段， 10h放電率電流倍數(shù)，即放電系數(shù)； sxC x事故放電容量； x－任意事故放電階段時(shí)間， h； t－事故放電時(shí)間， h； chxK － x事故放電末期沖擊放電系數(shù)； chxI － x事故放電末期沖 擊放電電流值， A； 計(jì)算出的放電系數(shù) mK 和沖擊放電系數(shù) chxK ，在圖 32中可根據(jù)mK 10I 值查出相應(yīng)的曲線，在該曲線上再用 chxK 值（圖 32中 chK ）查出單體蓄電池放電電壓值 chU ，計(jì)算蓄電池組出口端電壓 DU 為 chD NUU ? （ 69） 式中 DU －在任意事故放電階段的蓄電池組出口端電壓， V； chU －在任意事故放電階段的單體電池放電電壓， V。 根據(jù)事故放電時(shí)間以及要求的蓄電池最低放電電壓，將事故放電容量換算成蓄電池的額定容量，即是鉛酸蓄電池 10h率的放電容量 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 24 ccsxrel KCKC ?10 （ 64） 式中 10C －蓄電池 10h放電率計(jì)算容量，