【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 6 蓄電池組應(yīng)設(shè)置實(shí)驗(yàn)放電回路，放電回路應(yīng)設(shè)置隔離保護(hù)電器。7 除特殊要求外，直流系統(tǒng)采用不接地方式。 單母線接線 單母線接線的特點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，清晰可靠。變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)19優(yōu)點(diǎn)：由于浮充電器接在直流母線上，所以當(dāng)蓄電池回路刀開關(guān)被誤斷開時(shí)，直直流母線不至于失去電源 。缺點(diǎn)：1套充電裝置裝在直流母線上，所以浮充電，均衡充電和核對(duì)性充電都必須通過(guò)直流母線進(jìn)行。當(dāng)蓄電池要求定期進(jìn)行核對(duì)性充放電或均衡充電而充電電壓較高，無(wú)法滿足直流負(fù)荷要求時(shí)不能采用這種接線。適用范圍：適用于110KV以下小型變（配）電站和小容量發(fā)電廠以及大容量發(fā)電廠的輔助車間。 單母線分段接線 特點(diǎn)：蓄電池組經(jīng)過(guò)分段開關(guān)接至兩段母線，2套充電裝置分別接到兩段母線，提高供電可靠性，與單母線接線相比，接線復(fù)雜，但是更靈活。分段開關(guān)設(shè)保護(hù)原件，可限制故障范圍，提高供電可靠性。適用范圍：適用于220KV及以上的中小型變電站和小容量發(fā)電廠。綜上所述：本變電站為110KV變電站的直流系統(tǒng)，故接線方式為單母線分段接線。一組蓄電池組和兩套充電裝置。變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)20第五章 系統(tǒng)的工作電壓在電流工程中，直流系統(tǒng)的電壓等級(jí)分為220V、110V、48V、24V，常用的有220V、110V，一些用于弱電控制，信號(hào)的直流系統(tǒng)采用48V.220V與110V的比較1）220V直流電壓優(yōu)點(diǎn)：選用的電纜截面積小、節(jié)省有色金屬、降低電纜投資缺點(diǎn)：1 對(duì)絕緣水平要求較高2 大量采用中間繼電器，由于其線圈線徑較小，易發(fā)生短線事故，切斷線后難以檢測(cè)查明，造成保護(hù)裝置拒動(dòng)或誤動(dòng)。3 在發(fā)電廠或變電站中，采用220V的直流電壓時(shí)，往往使得作用可能直流網(wǎng)絡(luò)過(guò)于龐大和復(fù)雜使得直接姐弟故障查找困難，而且直流網(wǎng)絡(luò)過(guò)大，系統(tǒng)對(duì)地的電容增大，當(dāng)出現(xiàn)一點(diǎn)接地時(shí)，由于電容放電導(dǎo)致某些裝置誤動(dòng)作2）110V直流電壓優(yōu)點(diǎn)：1 所需蓄電池的個(gè)數(shù)少，占占地面積小，安裝維護(hù)方便變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)212 絕緣水平要求較低3 電壓水平低、從而相對(duì)降低了繼電器觸點(diǎn)斷開時(shí)所產(chǎn)生的干擾電壓幅值并減小了對(duì)電子元件構(gòu)成的保護(hù)和自動(dòng)裝置的干擾缺點(diǎn)：1 電壓水平低，使直流負(fù)荷電流成倍增加，從而所需電纜截面積相應(yīng)增大2 對(duì)相同容量的負(fù)荷，110V和220V用的蓄電池個(gè)數(shù)約增加一 倍綜上所述，本變電站直流工作電壓取110V變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)22第六章 計(jì)算并選擇蓄電池容量 按功能分類直流負(fù)荷按功能分，有控制負(fù)荷和動(dòng)力負(fù)荷兩種。1）控制負(fù)荷。用于電氣和熱工的控制、信號(hào)裝置和繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置以及儀器儀表等小容量負(fù)荷稱為控制負(fù)荷。這類負(fù)荷在發(fā)電廠、變電站中數(shù)量多、范圍廣，但容量小。2）動(dòng)力負(fù)荷。在變電站中中，交流不間斷電源裝置、遠(yuǎn)動(dòng)通信電源裝置、直流照明等大功率負(fù)荷稱為動(dòng)力負(fù)荷。 按性質(zhì)分類直流負(fù)荷按性質(zhì)分為經(jīng)常負(fù)荷、事故負(fù)荷和沖擊負(fù)荷。1）經(jīng)常負(fù)荷。要求直流電源在電力系統(tǒng)正常和事故工況下均應(yīng)可靠供電的負(fù)荷。 2）事故負(fù)荷。發(fā)電廠或變電站在交流電源消失后，全廠（站）停電狀態(tài)下，必須有直流電源供電的負(fù)荷。3）沖擊負(fù)荷。沖擊負(fù)荷是指在極短的時(shí)間內(nèi)施加的很大的負(fù)荷變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)23電流，如斷路器的合閘電流等，沖擊負(fù)荷出現(xiàn)在事故初期（1min）稱為初期沖擊負(fù)荷，出現(xiàn)在事故末期或事故過(guò)程中的瞬時(shí)沖擊負(fù)荷（5s）稱為隨機(jī)負(fù)荷。、變電站事故停電時(shí)間 發(fā)電廠、變電站事故停電時(shí)間按下述原則選?。? 1）長(zhǎng)期運(yùn)行實(shí)踐證明，與電力系統(tǒng)連接的發(fā)電廠和有人值班變電站，在全廠（站）事故停電后 30min左右即可恢復(fù)廠（站）用電，但是為了保證事故處理有充裕時(shí)間，計(jì)算蓄電池容量的事故放電時(shí)間按 1h計(jì)算。2）不與電力系統(tǒng)連接的孤立發(fā)電廠，在短時(shí)間很難立即處理恢復(fù)廠用電，因此事故停電時(shí)間按 2h計(jì)算。3）直流輸電換流站操作相對(duì)復(fù)雜和無(wú)人值班的變電站，發(fā)生事故時(shí)維修人員前往變電站的路途時(shí)間可能超過(guò) 1h,事故停電時(shí)間均按 2h計(jì)算。本變電站為有人值班變電站，因此事故放電時(shí)間按 1h處理。 直流負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表（系統(tǒng)工作電壓 110V）表 61事故放電時(shí)間及放電電流（A）初期 持續(xù)時(shí)間(h) 隨機(jī)序號(hào) 負(fù)荷名稱 裝置容量（KW）負(fù)荷系數(shù)計(jì)算容量（KW）負(fù)荷電流（A ）經(jīng)常電流（A ） 1（min） 1 5s1 經(jīng)常復(fù)合 3 2,4 2 事故照明 2 1 2 3 通信 DCDC 轉(zhuǎn) 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)24換4 斷路器操作 +45 UPS 電源 3 6 電流統(tǒng)計(jì)（A） I?48I?I?I? rI7 容量統(tǒng)計(jì)Cs（Ah） 8 容量累加（Ah） 閥控鉛酸蓄電池組電池個(gè)數(shù)的選擇。蓄電池個(gè)數(shù)按以下條件選擇。蓄電池正常按浮充電方式運(yùn)行，為保證直流負(fù)荷供電質(zhì)量，考慮 供電電纜壓降等因素，將直流母線電壓提高5％Un，蓄電池個(gè)數(shù)N為 (61)?式中 N －蓄電池個(gè)數(shù)； －直流系統(tǒng)的額定電壓；U －單體蓄電池的浮充電電壓，閥控蓄電池浮充電電壓 f－。蓄電池放電終止電壓校驗(yàn)。在確定蓄電池的個(gè)數(shù)以后，還應(yīng)驗(yàn)算蓄電池在事故放電末期允許的最低端口電壓值 不應(yīng)低于蓄電池DU放電終止電壓 （－）。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，動(dòng)力負(fù)荷母線允ZU％ ?？紤]直流母線到蓄電池間電纜壓NU降在事故放電時(shí)按1％ 計(jì)算，因此，對(duì)于動(dòng)力負(fù)荷專用蓄電池組，變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)25事故放電末期允許的最低端口電壓值 （62） ?對(duì)于控制負(fù)荷與動(dòng)力負(fù)荷合并供電的蓄電池組，事故放電末期允許的最低端口電壓 （63）? 蓄電池容量的選擇用電壓控制法計(jì)算蓄電池容量：根據(jù)變電站的直流負(fù)荷特點(diǎn)，計(jì)算出事故停電時(shí)所需的蓄電池持續(xù)放電容量。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 （64）csxrelKC?10式中 －蓄電池10h放電率計(jì)算容量，Ah；10C －可靠系數(shù)，；relK －事故全停狀態(tài)下持續(xù)放電時(shí)間x（h）的放電容量；s －容量系數(shù)。c容量系數(shù) 是以額定容量C 10為基準(zhǔn)的放電容量的標(biāo)么值。持續(xù)K放電時(shí)間和電池最低電壓端電壓值由圖3－1可查得。選擇于計(jì)算容量相近并大于計(jì)算容量得制造廠標(biāo)準(zhǔn)蓄電池容量作為選擇容量。在蓄電池可能出現(xiàn)得各種運(yùn)行狀態(tài)下，校驗(yàn)直流母線電壓是否變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)26滿足要求。首先校驗(yàn)事故放電初期(1min)承受沖擊放電電流時(shí)蓄電池所能保持的電壓 （65）?式中 －事故放電初期（1min）沖擊放電電流值A(chǔ)；0chI －事故放電初期（1min）沖擊放電系數(shù)； －蓄電池10h放電率標(biāo)稱電流，A。10I計(jì)算出的 在圖32中的“0”曲線查出的單體電池放電電壓chK值 ，計(jì)算蓄電池組出口端電壓 為chUDU如圖所示：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。圖32浮充曲線變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)27 (66) chDNU?式中 －蓄電池組的單體電池個(gè)數(shù)；N －承受沖擊放電時(shí)的單體電池的放電電壓，V。chU然后校驗(yàn)任意事故放電階段末期，承受沖擊放電電流時(shí)，蓄電池所能保持的電壓。由 （67） ? （68） 式中 －任意事故放電階段，10h放電率電流倍數(shù)，即mK放 電系數(shù)； x事故放電容量；sxC x－任意事故放電階段時(shí)間，h； t－事故放電時(shí)間，h； －x事故放電末期沖擊放電系數(shù)；cK －x事故放電末期沖擊放電電流值，A；hI計(jì)算出的放電系數(shù) 和沖擊放電系數(shù) ，在圖32中可根據(jù)mchxK值查出相應(yīng)的曲線，在該曲線上再用 值（圖32中 ）查mK10I chK出單體蓄電池放電電壓值 ，計(jì)算蓄電池組出口端電壓 為chUDU （69）DN?式中 －在任意事故放電階段的蓄電池組出口端電壓，V；DU －在任意事故放電階段的單體電池放電電壓，V。ch由式（66）和式（69）計(jì)算出的端電壓值應(yīng)不小于負(fù)荷允許變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)28的要求值。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。 蓄電池參數(shù)選擇參考數(shù)值表如下：表 62 鉛酸蓄電池組的單體 2V 電池參數(shù)參考表系統(tǒng)標(biāo)稱電壓（V）系統(tǒng)電壓 110V(V)浮充電壓均充電壓蓄電池個(gè)數(shù)浮充時(shí)母線電壓均充時(shí)母線電壓放電終止電壓母線最低電壓﹪ 52 121 表 63 閥控式密封鉛酸蓄電池(貧液)(單體 2V)的容量選擇系數(shù)表容量系數(shù)和容量換算系數(shù) CKCK放電終止電壓(放電時(shí)間 1h) 容量計(jì)算（1）個(gè)數(shù)：按浮充電運(yùn)行時(shí)，根據(jù)式（61）計(jì)算 = 取整數(shù)52 fNU05.?（2）均衡充電電壓：對(duì)于控制負(fù)荷與動(dòng)力負(fù)荷合并供電變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)29?????NUC（3）根據(jù)式（63）計(jì)算蓄電池放電最低端電壓 ZD .?滿足大于蓄電池的要求。（4） 持續(xù)事故放電容量 )( ACS ????? ＝以 AhKCSr ???選擇蓄電池的額定容量 ＝200Ah。10 參數(shù)校驗(yàn) 1)蓄電池持續(xù)放電電壓水平校驗(yàn)事故放電期間蓄電池放電系數(shù)為：○1