【正文】 2）考慮核對性充放電，按最大充電電流選擇，計(jì)算如下： ? ? ? ? ? ?100 .1 ~ 0 .1 2 5 0 .1 ~ 0 .1 2 5 3 5 0 3 5 ~ 4 3 .7 5cIQ? ? ? ?（ A） 式中： 10Q —— 蓄電池 10h 放電率容量。 充電回路額定電流計(jì)算： 1）本站 選用高頻開關(guān)電源作為蓄電池的充電（兼作浮充電用）裝置充電裝置的額定電流計(jì)算。 則直流母線電壓為： 1 .9 3 1 0 3 1 9 8 .7 9 0 .8 5 1 8 7m c h o eU n U U? ? ? ? ? ? ?（ V） 綜上所述，所選蓄電池容量為 10 350C ? Ah，且滿足本站要求。 校驗(yàn)事故放電末期沖擊系數(shù)為： 103 2 2 0 .1 8 3350ch mch m IK C ?? ? ? 式中： chmI —— 事故放電末期沖擊電流（ A），以全所的斷路器沖擊負(fù)荷 32 2 64( )A?? 。 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 根據(jù) mK 值，查 《電力工程設(shè)計(jì)手冊－電氣二次部分》圖 2433 曲線，對應(yīng)所給的放電時(shí)間找出單個(gè)電池的 電壓 fmU 值，則直流母線電壓為： 10 3 1. 6 16 4. 8m fmU n U? ? ? ? ?（ V） 校驗(yàn)事故放電末期，蓄電池再承受沖擊負(fù)荷的電壓水平驗(yàn)算。 2）校驗(yàn)在個(gè)事故放電階段，蓄電池所能保持的電壓水平，根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)及放電特性，認(rèn)為需要校驗(yàn)?zāi)骋环烹婋A段的電壓水平。 根據(jù) choK 值，查《電力工程設(shè)計(jì)手冊－電氣二次部分》圖 2432 曲線，查 出對應(yīng)的單個(gè)電池的電壓的電壓值 choU 。根據(jù)《電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 條規(guī)定：無人值班變電站、綜自站蓄電池選擇按事故全停狀態(tài)下放電時(shí)間 2 小時(shí)考慮： 事故全停電是直流負(fù)荷功率： 3 6 5 1 5 1 2 1 5 2 4 2 6 6 7 1 8 5 0 7 9 1 8KP ? ? ? ? ? ?（ W） 蓄電池容量： 1 . 2 5 7 9 1 8 2 3 2 9 . 9 260KSCCCKCC K ??? ? ?Ah 式中： K —— 容 量儲(chǔ)備系數(shù)，取 ? C —— 蓄電池 10h 放電率計(jì)算容量（ Ah） SC —— 事故全停狀態(tài)下，長時(shí)間放電容量（ Ah） CCK —— 容量換算系數(shù)，根據(jù)放電時(shí)間 2 小時(shí)，終止電壓取 ，查《電力工程設(shè)計(jì)手冊－電氣二次部分》圖 2431 得 60CCK ? . 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 根據(jù) C 的值，選用 GFD 型蓄電池容量 10C 為 350Ah。另一種是階段負(fù)荷計(jì)算法，這種是國際上普遍采用的美國 HOXIE 計(jì)算方法。 蓄電池容量的計(jì)算 目前對于蓄電池容量的計(jì)算在工程設(shè)計(jì)中多按以下兩種方法計(jì)算。曲線中“ 0” 曲線是電池完全充足電后 ,脫離充電系統(tǒng) ,待每個(gè)電池電壓下降且穩(wěn)定在 ,進(jìn)行沖擊放電的電壓變化曲線。 圖 52 蓄電池持續(xù)放電 1h 沖擊放電曲線 【 2】 Figure 52 Continuous discharge battery 1 h impact discharge curve 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電系統(tǒng)的端電壓 ,虛線為電池剛脫離浮云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 充電系統(tǒng)的電。 10I 為 10h率放電電流 ,可見 10( 1)I? 放電曲線比 10( )I? 放電初期端壓和中期端壓變化速率變化大 ,其原因是電池極化作用隨電流增加而變大 。端電壓的改變是由于電池電動(dòng)勢的變化和極化作用等因素造成的。 放電特性 1)持續(xù)放電特性 .為了分析電池長期使用之后的損壞程度或充電裝置的交流電源中斷對電池浮充電時(shí) ,為核對電池的容量 ,需要對電池進(jìn)行放電 .閥控電池不同倍率的放電特性曲線如圖 51所示。 我國電力系統(tǒng)用溫度在 25度， 10h率放出的容量 10C 作為鉛酸蓄電池的額定容量，因此 按有關(guān)規(guī)定蓄電池的額定容量有： 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 10,20,40,80,100,150,200,250,300,350,400,500,600,800,1000,2021,3000Ah?？梢姡烹婋娏鞔?，放電時(shí)間短，放出電量少，故電池容量少，故電池容量減小。 蓄電池的實(shí)際容量并不是一個(gè)固定不變的常數(shù)，它受許多因素的影響，主要有放電率、電解液密度和電解液溫度。充足電的蓄電池放到規(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。10 ％） V/220 （ 1177。10 ％） V 直 流 輸 出 額 定 值 電壓 220V 110V 48V 24V 電流 5A、 10A、 16A、 20A、 25A、 、 40A、 50A、 63A、 80A、 100A、 125A、160A、 200A、 250A、 315A、 400A、 500A 初充電 電壓調(diào)節(jié)范圍 閥控式 198V～ 260V 99V～ 130V 36V～ 60V 18V～ 30V 電流調(diào)節(jié)范圍 30％～ 100％ 浮充電 電壓調(diào)節(jié)范圍 閥控式 220V～ 240V 110V～ 120V 48V～ 52V 24V～ 26V 電流調(diào)節(jié)范圍 0％～ 100％ 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 續(xù)表 52 交 流 輸 入 相數(shù) 三相或單相 額定頻率 50 （ 1177。2 ％） Hz 額定電壓 380 （ 1177。 【 3】 對于閥控式蓄電池在三種充電方式下的各參數(shù)如表 52。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。單體閥控電池的浮充電呀為 ,通常取 。 （ 2）浮充電。 （ 1）初充電。 nfUn U? （ 51） 式中： N －蓄電池個(gè)數(shù)； nU －直流系統(tǒng)的額定電壓； 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 fU －單體蓄電池的浮充電 電壓，根據(jù)《電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 條規(guī)定：閥控蓄電池浮充電電壓為 － ，一般取 。根據(jù)《電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 條規(guī)定：在正常運(yùn)行情況下，直流母線電壓為系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的 105％，即浮充電運(yùn)行時(shí)，按直流母線電壓為 來確定電池的個(gè)數(shù)。綜合考慮之后，直流系統(tǒng)允許的電壓波動(dòng)范圍如表 42。 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 5 直流系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備選型 蓄電池的個(gè)數(shù) 直流系統(tǒng)是變電站二次設(shè)備的生命線，直流系統(tǒng)故障就有可能影響到電網(wǎng)穩(wěn)定和設(shè)備安全。對于全所的控制、保 護(hù)、信號、自動(dòng)裝置以及直流事故照明負(fù)荷的工作時(shí)間，均按 1 小時(shí)計(jì)算 【 3】 。 在國外，有的規(guī)定 3 小時(shí) 、 4 小時(shí)，還有的規(guī)定 8 小時(shí)。在該段時(shí)間內(nèi)，保證機(jī)組和設(shè)備安全和處理事故所必須的一些重要負(fù)荷，將由蓄電池組供電，這一時(shí)間也稱為事故時(shí)間、事故計(jì)算時(shí)間或稱全廠停電時(shí)間。 【 3】 即： 0. 85 = 0. 85 32 2 = 54 .4u Q F Q FI K I I??? ? ? ? ?跳 跳 跳（ A） 注：此處沖擊負(fù)荷的斷路器跳合閘電流按最大沖擊計(jì)算，即全變 電所斷路器一起跳、合閘，如部分?jǐn)嗦菲魈祥l則進(jìn)行部分計(jì)算。 事故負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 光字牌發(fā)生事故時(shí)按經(jīng)常性負(fù)荷的 倍統(tǒng)計(jì)， 即： = 126 0 151 2PP ?? ? ?光 （ W） 經(jīng)常帶電繼電器發(fā)生事故時(shí)按經(jīng)常性負(fù)荷的 倍統(tǒng)計(jì)， 即： 1. 2 = 1. 2 12 70 15 24PP ?? ? ?繼 電 器 （ W） UPS 發(fā)生事故時(shí)按下面公式進(jìn)行計(jì)算， 即 0 .6 4 26670 .9tNU KPP ?? ?? ? ?（ W） 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 沖擊負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 備用電源自動(dòng)投入斷路器的合閘電流，當(dāng)斷路器的合閘操作機(jī)構(gòu)為電磁操作機(jī)構(gòu)時(shí)，按同時(shí)合閘的各斷路器合閘電流之和計(jì)算，但考慮有負(fù)荷系數(shù)的原因，合閘時(shí)母線電壓下降，流過合閘回路的電流也按比例下降，故需乘以一個(gè)小于 1的負(fù)荷系數(shù)，一般取 ? 。 （ 2）光字牌： 220kV 線路，每回 7～ 8 個(gè)； 110kV 線路，每回 5～ 6 個(gè)； 6～35kV 線路每回 3～ 4 個(gè)； 220kV 變壓器，每臺(tái) 25～ 30 個(gè)；中央信號， 25～ 30 個(gè)。 其他公用設(shè)施：閃光裝置 2 套，接地檢測裝置 1 套，同期裝置 1 套，微機(jī)檢測裝置 1 套， UPS 裝置一臺(tái)， UPS 不停電電源： 4kW。 110kV 系統(tǒng)： 9 條回線， 1 個(gè)母聯(lián)斷路器， 1 個(gè)旁路斷路器， 2 臺(tái)主變，共 13個(gè)回路。 直流負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 220kV 變電站主接線分析詳見附圖一，圖號 202131123601。包括以下幾類：事故照明、不停電電源、通信備用電源、信號和繼電保護(hù)裝置。包括：信號裝置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置、電氣各熱工控制操作裝置、電氣和熱工儀表、經(jīng)常照明以及其他輔助設(shè)備。 按負(fù)荷性質(zhì)分類 直流負(fù)荷按性質(zhì)分為：經(jīng)常性負(fù)荷、事故負(fù)荷、沖擊負(fù)荷。 動(dòng)力負(fù)荷：電磁操作的斷路器合閘機(jī)構(gòu)，交流不停電電源裝置、直流照明等大功率的負(fù)荷稱為動(dòng)力負(fù)荷。 控制負(fù)荷：用于電氣和熱工的控制、信號裝置和繼電保護(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。 （ 5） 其他直流用電設(shè)備，如事故照明、遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置的備用電源，主控制云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 室經(jīng)常照明及電氣實(shí)驗(yàn)室的直流實(shí)驗(yàn)電源等負(fù)荷，一般采用單回路供電 綜合上述兩種供電方式設(shè)計(jì)原則和優(yōu)缺點(diǎn)比較以及根據(jù)《電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 條規(guī)定：直流網(wǎng)絡(luò)宜采用輻射供電方式 , 因此本次設(shè)計(jì)該變電站的直流系統(tǒng)饋線網(wǎng)絡(luò)采用輻 射供電方式。也可由直流主屏引接三回饋線，在配電裝置中間間隔引入一回饋線，分成兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)。此時(shí)，不會(huì)影響其他供電對象 網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。 （ 2）一般由直流主屏引出兩回饋線，分別接到配電裝置或其他供電對象網(wǎng)絡(luò)的兩端，經(jīng)到開關(guān)接入其中兩個(gè)間隔或屏臺(tái)，然后再分別將供電對象網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)起來，并在適當(dāng)?shù)牡胤接玫堕_關(guān)分段。 環(huán)網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)原則如下： 【 2】 （ 1）按各電器設(shè)備的布置和性質(zhì)（如 2 110kV 配電裝備和主控制室、長用配電裝置、機(jī)爐控制屏等），各種不同的用電負(fù)荷（如控制信號電源、斷路器的合閘網(wǎng)絡(luò)等），各自構(gòu)成獨(dú)立的雙回路環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)。 環(huán)路供電網(wǎng)絡(luò) 在大型直流網(wǎng)絡(luò)中，環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)最主要的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省電纜，但其操作較復(fù)雜尋找接地故障點(diǎn)也較為困難。 三、輻射供電網(wǎng)絡(luò)有以下缺點(diǎn)：饋線數(shù)目增加，電纜總長度增加，甚至可能使直流主屏數(shù)量增加。 （ 2）下列回路應(yīng)由獨(dú)立的直流回路供電 ① 信號裝置單獨(dú)設(shè)置點(diǎn)直流供電回路； ② 具有雙重跳閘線圈和雙重保護(hù)裝置的電氣元件，設(shè)置兩組直流電源時(shí)應(yīng)由獨(dú)立的回路分別供電給兩套裝置各自動(dòng)作于一組跳閘線圈； ③ 對于具有幾個(gè)繞組的變壓器，應(yīng)配置 n+1(或 n+2)回直流回路，分別供電個(gè)公共保護(hù)（如：差動(dòng)、瓦斯、溫度等）和每個(gè)繞組的控制及其 后備保護(hù)； ④ 對于發(fā)電機(jī)或發(fā)電機(jī) — 變壓器組，應(yīng)對主保護(hù)、后備保護(hù)、異常運(yùn)行保護(hù)以及勵(lì)磁設(shè)備配置二回或三回直流回路； ⑤ 不同的直流回路應(yīng)接于不同總?cè)蹟嗥鞯闹绷髂妇€上。 一、輻射供電網(wǎng)絡(luò)配置的基本原則： 【 2】 （ 1）在負(fù)荷較多且分布較集 中的地方宜設(shè)置直流分屏，由直流分電屏向各個(gè)負(fù)荷分別供電。在設(shè)計(jì)饋電網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)根據(jù)變電站的建設(shè)容量、電壓等級、工程規(guī)模（機(jī)組臺(tái)數(shù)和出線回路數(shù)）等條件來合理選擇饋電網(wǎng)絡(luò)形式。 因此本次設(shè)計(jì)宜采用單母線分段接線方式。 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 適用范圍：適用于設(shè)有一組蓄電池和兩套充電裝置的大型變電站或機(jī)組較多的小型發(fā)電廠。 缺點(diǎn)：投資和占地面積相對單母線接線有所增加。 詳細(xì)接線方案如圖 32 所示。 特殊故障時(shí)運(yùn)行情況： 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 （ 1）一組母線發(fā)生故障或檢修，另一組母線可以向全站直流負(fù)荷輸送直流電，保證全站的直流負(fù)荷不斷電。且對一些特殊故障或事故狀態(tài)時(shí)可達(dá)到一個(gè)可靠供電的目的。 適用范圍：適用于設(shè)有一組蓄電池、兩套充電裝置的變電站和小型發(fā)電廠。出現(xiàn)回路的設(shè)備進(jìn)行檢修或故障時(shí)，該回路要停電，直至修好，也可能是長期停電；母線檢修或故障時(shí)，所有回路都要停止工作，也就是造成全廠或全所整個(gè)直流系統(tǒng)長期停電。 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)