變電站直流系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計論文(存儲版)
【正文】 為了能及時發(fā)現(xiàn)直流系統(tǒng)的接地故障，母線上裝設(shè)有絕緣監(jiān)察裝置（其表計部分為兩段母線共用；信號部分各自一套）。它具有可靠性高、適應(yīng)性強、使用壽命長、電壓穩(wěn)定、放電倍率高、維護簡單、占地面積小、無污染等特點。為了防止某一網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時影響一大片負荷供電，也便于檢修和故障排除，不同用途負荷由單獨網(wǎng)絡(luò)供電。當(dāng)直流電壓為110V時，若電纜長度超過250m，就要選用截面積為6mm2或10mm2的電纜，一般端子排只能連接截面積不超過6mm2的電纜芯，要連接截面積大的電纜芯必須采用特殊的連接方式，這給施工和維護都帶來困難；另外，220KV變電站的控制對象多，距離遠，直流電壓采用110V，加大了控制電纜的截面積，必然大幅增加有色金屬的消耗，增加在控制電纜方面的投資。tf（AH的電池，60電流放電；3C20意指180A的電流放電。 ③均衡充電對于一組浮充運行的蓄電池，雖然蓄電池的全組電池都處同樣的條件下，但由于某種原因，有可能造成全組電池不均衡。 對于控制負荷和動力負荷合并供 UM≧∕n=220∕103= 則取放電終止電壓UM=三、蓄電池容量選擇 序號負荷名稱裝置容量KW計算電流A經(jīng)常電流A事故放電時間電流A隨機初期1min160minIcho1經(jīng)常負荷82事故照明33UPS電源104通信電源5斷路器合閘226斷路器跳閘7電流統(tǒng)計AI0=I1=I2=Ichx=2 滿足事故全停電狀態(tài)下的持續(xù)放電容量： 式中：－可靠系數(shù)，； －事故全停狀態(tài)下持續(xù)放電時間x（h）的放電容 量，； －容量系數(shù)，； 故： 所以，選擇蓄電池的額定容量= 400Ah。第二節(jié) 直流充電模塊的選擇 一、近年來越來越多的變電站的蓄電池的充電設(shè)備采用智能型高頻開關(guān)充電裝置，充電浮充裝置采用多個高頻開關(guān)電源模塊（N+1）并聯(lián)組合供電，即在N個模塊滿足電池充電電流加上經(jīng)常性負荷電流的基礎(chǔ)上在增加1個備用模塊，且各模塊可脫離監(jiān)控單元獨立進行工作，充電機的可靠性大大提高。第三節(jié) UPS不停電電源的選擇UPS是Uninterruptable Power System（不間斷電源）3個英文單詞的縮寫，是指當(dāng)交流市電斷電或其變化超出規(guī)定限額時仍能繼續(xù)向用電設(shè)備提供電能的設(shè)備。三、介紹幾種電力專用UPS電源典型系統(tǒng)圖 圖31 典型UPS系統(tǒng)圖 電力專用UPS電源內(nèi)部包含整流器、逆變器、旁路靜態(tài)開關(guān)、直流逆止二極管、輸入輸出隔離變壓器及濾波器等等單元。電力通信網(wǎng)作為電網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，在保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行、提高電網(wǎng)信息化水平等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。分析變電所直流操作電源和通信電源的接線特點，正常均由充電設(shè)備將交流電轉(zhuǎn)換成所需的直流電，提供設(shè)備所需的電源，當(dāng)交流停電時，由蓄電池保障供電；根據(jù)變電所規(guī)模和重要性不同，系統(tǒng)接線采用單母線或單母線分段接線方式，一組或兩組蓄電池。采用的DC／DC變換器為深圳格爾法有限公司生產(chǎn)的型號為GF220S4840的產(chǎn)品。 北京：中國電力出版社，2007.2. 于長順，郭 琳。電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程，2004。參考文獻 1. 閻曉霞，蘇小林。直流充電設(shè)備（高頻開關(guān)電源AC／DC模塊）采用N+1熱備用方式，保證了通信設(shè)備電源的安全可靠性。DC／DC變換器現(xiàn)已成功應(yīng)用于電力行業(yè)。四、出于更高的可靠性考慮，此次設(shè)計的變電站采用電力專用UPS多機N+1并聯(lián)熱備份系統(tǒng)，單個模塊采用由合肥陽光電源有限公司生產(chǎn)的型號為SL22015K3的產(chǎn)品。到90年代末，隨著高頻開關(guān)變換技術(shù)的成熟，模塊化的電力專用UPS電源和逆變電源在變電所中得到推廣應(yīng)用。 二、充電裝置選擇計算 滿足浮充要求 Ir=+Ijc=40+= 滿足初充要求 Ir=～ 則：40A≦Ir≦50A 滿足均衡充電要求： Ir=（～）+Ijc 得：≦Ir≦ Ur=nUcm=103= Ur——充電裝置額定電壓，V； n——蓄電池組單體個數(shù)； Ucm——充電末期單體蓄電池電壓，V，；。 ,=0，得Ud= 則： UD=103= 滿足86%111%蓄電池端電壓的要求。根據(jù)蓄電池個數(shù)及直流母線電壓允許的最高值選擇單體蓄電池均衡充電電壓值。 ②浮充電運行方式 正常時，蓄電池組和整流設(shè)備并接在直流母線上，整流設(shè)備一方面向直流負荷供電，一方面以較小的充電電流向蓄電池浮充電，以補充蓄電池的自放電。 倍率是指電池放電電流的數(shù)值為額定容量數(shù)值的倍數(shù)。第一節(jié) 計算并選擇蓄電池容量 一、蓄電池的電氣特性 電池的容量是表示蓄電池的蓄電能力，充足電的蓄電池放電到規(guī)定終止電壓時，其所放出的總?cè)萘浚Q為電池的容量。因此，滿足直流動力回路電源的要求就不再是確定直流系統(tǒng)額定電壓的主要因素。 三、直流供電網(wǎng)絡(luò) 變電所的直流供電網(wǎng)絡(luò)是由直流母線引出，供電給直流負荷的中間環(huán)節(jié)，它是一個龐大的多分支閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)一組蓄電池進行核對性放電時，該段母線的直流負荷由另一組蓄電池供給。 采用浮充電方式運行，不僅可以減少維護工作量，而且可以提高直流系統(tǒng)的工作可靠性，蓄電池的使用壽命較充電放電工作方式延長1～2倍。當(dāng)其中一組蓄電池因檢修或充放電需要從母線上斷開時，分段開關(guān)合上，兩段母線的直流負荷由一組蓄電池供電。在蓄電池回路中，電流表PA1為雙向電流表，以監(jiān)視充電和放電電流。在給蓄電池組充電和放電時，充電整流裝置除向蓄電池組充電外，同時還供經(jīng)常性的直流負荷用電。每組蓄電池設(shè)有專用的試驗放電回路，蓄電池的試驗放電設(shè)備經(jīng)隔離和保護電器直接與蓄電池組出口回路并接主要為了試驗時蓄電池組可以方便的退出，簡化操作步驟，簡化接線，避免誤操作。其化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)換也是通過其內(nèi)部復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)完成的。這樣一來，一方面使得電池的電解液消耗很大，需要經(jīng)常加酸補水進行維護；另一方面酸霧對人體，設(shè)備和環(huán)境帶來污染和危害。充電過程的電化學(xué)反應(yīng)可用下面的化學(xué)反應(yīng)方程式表示： PbSO4 + 2H2O + PbSO4 → Pb
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