110kV变电站直流系统的更新改造_孙静雯
变电站的直流系统
变电站的直流系统 (包头供电局，内蒙古包头 014030) 摘要：文章介绍了，它在全站都停电的情况下，通常提供2小时供电，能确保事故处理快速进行，在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠 关键词：整流；操作电源；事故照明；蓄电池直流电源； 中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(XX)15—0090—02 由蓄电池和硅整流充电器组成的直流系统,在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供了可靠的直流电源。它还为操作提供可靠的操作电源，直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保证。把交流电源变成直流电源称为 1 是作为继电保护及自动装置、信号设备，控制及调节设备的工作电源及断路器的跳、合闸电源。大中型变电站采 1.1
按其用电特性的不同分为经常负荷、事故负荷和冲击负荷3 1.1.1 经常负荷。它是指在所有运行状态下，由直流电源不间断供电的负荷。它主要包括：①经常带电的直流继电器、信号灯、位置指示器；②经常点亮的直流照明灯；③经 一般说来，经常负荷在总的直流负荷中所占的比重是比 1.1.2 事故负荷。事故负荷指正常运行时由交流电源供电，当变电站的自用交流电源消失后由直流电源供电的负 1.1.3 冲击负荷。冲击负荷是指直流电源承受的短时最大电流。它包括断路器合闸时的冲击电流和当时所承受的 1.2 直 1.2.1 蓄电池直流电源。蓄电池是一个独立、可靠的直流电源，即使全站交流系统都停电的情况下，仍然在一定时间可靠供电，是变电站不可缺少的电源设备。蓄电池组通常采用110V或220V 蓄电池一般分为酸性蓄电池或碱性蓄电池两种。前者端电压较高、冲击放电电流大，适合于断路器跳、合闸的冲
(完整word版)变电站直流系统简介
变电站直流系统简介 第一章直流及不间断电源系统 第一节概述 为供给继电保护、控制、信号、计算机监控、事故照明、交流不间断电源等直流负荷，变电站内应设由蓄电池供电的直流系统。 第二节站内直流母线接线方式简介 一、变电所直流系统典型接线 变电站常用的直流母线接线方式有单母线分段和双母线两种。双母线突出优点在于可在不间断对负荷供电的情况下，查找直流系统接地。但双母线刀开关用量大，直流屏内设备拥挤，检查维护不便，新建的220-500kv变电站多采用单母线分段接线。 220kv变电所直流系统典型接线：（如下图10-1） 220kv变电所直流系统典型接线：（如下图10-2）
二、站内直流电压特点的简介： 变电所的强电直流电压为：110V或220V，弱电直流电压为48V。 强电直流采用110V的优点： 1）蓄电池个数少，降低了蓄电池组本身的造价，减少蓄电池室的建筑面积，减少蓄电池组平时的维护量。 2）对地绝缘的裕度大，减少直流系统接地故障的机率，在一定程度上提高直流系统的可靠性。 3）直流回路中触点的断开时，对连接回路产生干扰电压，直流用110V时，能降低干扰电压幅值。 4）对人员较安全，减少中间继电器的断线故障。 强电直流采用110V的缺点： 1）变电站占地面积大，电缆截面大，给施工带来困难。
2）一般线路的高频保护的收发信机输出功率大小与直流电压有关，对长线路的保护不利。 3）交流的220V照明电源和110V的直流电源无法直接切换，需增加变压器和逆变电源，增加事故照明回路的复杂性。 4）在站内有大容量直流电动机的情况下，增大电缆截面，增加投资。 基于技术和经济上的考虑，对于采用集中控制（电缆线较长）的220-500kV 变电站，强电直流系统的工作电压宜选用220V。 当变电站规模较小或全户内的220kV变电所情况下，控制电缆长度较小时，强电直流系统的工作电压宜选用220V。 500KV变电所多采用分布式控制方式，二次设备分部控制，在主控室和分控室都设有独立的直流系统控制，电缆的长度大大缩短，变电所的蓄电池组数多。这种情况下变电所强电直流系统的工作电压宜选用110V。 三、变电站弱电直流系统的电压： 按我国的惯例，变电所弱电系统的工作电压一般采用48V，这一电压等级也符合国际标准。 第三节直流系统的绝缘监察和电压监察 一、提高直流系统 直流系统的绝缘水平，直接影响到直流系统乃至变电所的安全运行。当变电所的绝缘降低造成接地或极间短路时，将造成严重后果。 为防止直流系统绝缘水平下降危及安全运行，可采用以下对策： （1）对于直流系统直接连接的二次设备绝缘水平有严格的要求。 （2）在有条件的情况下，将保护、断路器控制用直流和其他设备用直流分开。（3）户外端子箱、操作机构，要采用具有防水、防潮、防尘、密封的结构。（4）户外电缆沟及电缆隧道要有良好的排水设施。 （5）主控室内的控制、保护屏宜采用前后带门的封闭式结构。 （6）对直流系统的绝缘水平要进行经常性的监视。 （7）采用110V的直流系统。 二、直流系统的绝缘监察 1．电磁式绝缘监查装置 利用电桥原理构成的电磁型直流系统绝缘监查装置的接线如图10-13所示。这种装置具有发出绝缘下降的信号和测量绝缘电阻值两种功能。
《220kv变电站直流系统》
220kv变电站直流系统 目录 1?什么是变电站的直流系统 2.变电站直流系统的配置与维护 3.直流系统接地故障探讨 4.怎样提高变电站直流系统供电可靠性 5.如何有效利用其资源 1?什么是变电站的直流系统
变电所是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。变电站的继电保护、自动装置、信号装置、事故照明和电气设备的远距离操作，一般都采取直流电源，所以直流电源的输出质量及可靠性直接关系到变电站的安全运行和平稳供电。变电站的直流 系统被人们称为变电站的“心脏”，可见它在变电站中是多么的重要。 直流系统在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。它还为操作提供可靠的操作电源。直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安 全运行的保证。 （1）220kv变电站直流母线基本要求： 蓄电池组、充电机和直流母线 1.设立两组蓄电池，每组蓄电池容量均按单组电池可为整个变电站直流系统供电考虑。 2.设两个工作整流装置和一个备用整流装置，供充电及浮充之用，备用整流装置可在任一台工作整流装置故障退出工作时，切换替代其工作。 3.直流屏上设两段直流母线，两段直流母线之间有分段开关。正常情况下，两段直流母线分列运行，两组蓄电池和两个整流装置分别接于一段直流母线上。 4.具有电磁合闸机构断路器的变电站，直流屏上还应设置两段合闸母线。 5.220kV系统设两面直流分电屏。分电屏I设1组控制小母线（KM I）、1组保护小母线（BM I）;分电屏H设1组控制小母线（KMI）、
1组保护小母线（BMI）。 6.110kV系统设1面直流分电屏，屏设1组控制小母线（KM）、1组保护小母线（BM。 7.10kV/35kV系统的继电保护屏集中安装在控制室或保护小间的情况下，在控制室或保护小间设1面直流分电屏。 8 信号系统用电源从直流馈线屏独立引出。 9.中央信号系统的事故信号系统、预告信号系统直流电源分开设置 10.每组信号系统直流电源经独立的两组馈线、可由两组直流系统的两段直流母线任意一段供电。 11.断路器控制回路断线信号、事故信号系统失电信号接入预告信 号系统；预告信号系统失电信号接入控制系统的有关监视回路。 12.事故音响小母线的各分路启动电源应取自事故信号系统电源；预告信号小母线的各分路启动电源应取自预告信号系统电源。 13.公用测控、网络柜、远动柜、保护故障信息管理柜、调度数据网和UPS勺直流电源从直流馈线屏直接馈出。 （2）、直流系统运行一般规定： （1）、220KV变电站一般采用单母线分段接线方式，110KV变电站一般采用单母线接线方式。直流成环回路两个供电开关只允许合一个，因为母联开关在断开时，若两个开关全在合位就充当母联开关，其开关容量小，线型面积小，又不符合分段运行的规定。直流成环回路分段开关的物理位置要清楚，需要成环时应先合上母联开关再断开直流屏上的另一个馈线开关。
变电站直流系统保护选择的有关问题
变电站直流系统保护选择的有关问题 变电站直流电源既是开关的操作电源，也是继电保护装置的电源，电网和变电站的安全运行要求直流电源必须具有高可靠性，失去直流将可能造成继电保护和开关的拒动，造成电网大面积停电和设备的损坏，严重威胁设备和电网的安全运行。直流由所属单位分散管理，设备种类多，标准应该统一，下面就直流电源使用谈以下几个应引起注意的问题。 一、目前存在的直流断路器（直流开关）和熔断器（保险管）的配合 其配合关系应执行《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T5044-2004条款中6.1.3的规定： 1. 熔断器装设在直流断路器上一级时，熔断器额定电流应为直流断路器额定电流的2倍及以上。这样可保证动作的选择性。 2. 直流断路器装设在熔断器上一级时，直流断路器额定电流应为熔断器额定电流的4倍及以上。即：熔断器为2A时，上一级直流断路器应为8A及以上。这样的配合主要是考虑了直流断路器动作速度相对比较快。由于下级采用熔断器，相应增加了上级开关的额定电流，所以建议最末一级应尽量采用直流断路器。 二、上下级熔断器之间、上下级自动开关之间额定电流的选择，其配合关系应按《火力发电厂、变电所二次接线设计技
术规程》DL/T5136-2001条款9.2.10、9.2.11中的规定： 9.2.10条款为：1.熔断器额定电流应按回路的最大负荷电流选择，并满足选择性的要求。干线上熔断器熔件的额定电流应较支线上的大2级——3级。 在安全评价文件中，要求上、下级熔体之间（同一系列产品）额定电流值，必须保证2——4级级差，电源端选上限，网络末端选下限。为避免蓄电池组总熔断器无选择性熔断，该熔断器和分路熔断器之间，必须保证3——4级级差，对级差的要求又有所加大，其目的主要是使上级脱扣（熔断）时间大于下级，确保上、下级直流熔断器在过负荷或直流短路时选择性。 级差是熔断器( 直流断路器)生产制造时的额定电流关系，额定电流分别为3A、6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A 、50A、63A、80A、100A、125A等，它不是成固定倍数的关系。分支熔断器选用6A，按大2-3个级差考虑干线应选用16A或20A的熔断器。 一般每个回路继电保护配置的保险丝为3A或6A，可以根据直流电压和一次开关合闸、跳闸线圈电阻阻值很容易确定合闸、跳闸电流，那么它干线上保险丝的额定电流就很容易确定了，直流屏馈出的熔断器电流值不宜选择过大，因为它决定着上一级熔断器电流值的大小，否则无法与总保险配合，必要时必须增加直流馈出的数量，分散负荷，避免负荷
变电站交直流一体化电源的解决方案
1 引言 站用电源是变电站安全运行的基础，随着变电站综自化程度的越来越高以及大量无人值班站投运，相应提高站用电源整体的运行管理水平具有非常重要意义。笔者认为，站用电源始终需要立足于系统技术来研究和发展，根据实际问题、发展现状提出发展思路。现有站用电源在资源整合、自动化水平、管理模式等方面都还存在很大的优化空间，结构紧凑、经济可靠的变电站交直流一体化电源模式具有广阔的应用前景。 2 传统站用电源现状分析 传统变电站站用电源分为交流系统、直流系统、UPS 、通信电源系统等，各子系统采用分散设计，独立组屏，设备由不同的供应商生产、安装、调试，供电系统也分配不同的专业人员进行管理。这种模式存在的主要问题： （1）、站用电源自动化程度不高。由不同供应商提供的各子系统通信规约一般不兼容，难以实现网络化管理，系统缺乏综合的分析平台，制约了管理的提升。 （2）、经济性较差。站用电源资源不能综合考虑，使一次投资显著增加。 （3）、安装、服务协调较难。各个供应商由于利益的差异使安装、服务协调困难，远不如站用交直流电源一体化的“交钥匙工程”模式顺畅。 （4）、运行维护不方便。站用电源分配不同专业人员进行管理：交流系统与直流系统由变电人员进行运行维护，UPS由自动化人员进行维护，通信电源由通信人员维护，人力资源不能总体调配，通信电源、UPS等也没有纳入变电严格的巡检范围，可靠性得不到保障。 3 变电站交直流一体化电源的解决方案 变电站站用交直流一体化电源系统是使用系统技术，针对变电站站用交流、直流、逆变、通信电源整体，根据实际问题、发展现状提出解决方案的站用电源系统。 目前有关生产研发厂家已提出三代产品，分别是： （1）、智能型站用电源交直流一体化系统 主要实现：
变电站直流电源系统改造问题
变电站直流电源系统改造问题 发表时间：2018-12-28T15:12:22.587Z 来源：《河南电力》2018年14期作者：许郁郑鸣 [导读] 直流电源操作系统作为一个独立的电源，不受系统运行方式的影响，主要为高压开关柜的直流操作机构的开关分、合闸，保护、控制回路，事故跳闸，应急照明等提供直流电源，是当代电力系统控制、保护的基础。 （山西省电力公司长治供电公司山西长治 046000） 摘要：直流电源操作系统作为一个独立的电源，不受系统运行方式的影响，主要为高压开关柜的直流操作机构的开关分、合闸，保护、控制回路，事故跳闸，应急照明等提供直流电源，是当代电力系统控制、保护的基础。本文就通过分析变电站直流系统改造的必要性和改造后所取得的效果，介绍了智能高频开关电源系统的性能特点及其各部分的作用和在改造过程中的改进情况。 关键词：变电站；直流系统；改造 随着电力工业的迅速发展，为提高电网的供电质量，有许多常规的变电站被改成综自站，但是改造后原有直流设备的缺点如：发热量大、没有远方功能、功率因数低、体积较大等逐渐显现出来，而原来的直流设备均采取传统的相控电源，效率低、纹波系数大，在电磁辐射、热辐射、噪声等方面都不尽人意，所以必须引起足够的重视并加以改造，使电网安全、经济运行，并实现电力系统的自动化。 1、智能高频开关电源系统的性能特点 为了保证智能高频开关电源系统的质量，我们组织了多名技术人员对多个生产厂家进行了考察，了解厂家的生产工艺、规模和实验测试手段等情况，经过“货比三家”后，技术改造决定使用GZDW—200/220型操作电源。它是专为电力系统研制开发的新型“四遥”高频开关电源，采取高频软开关技术，模块化设计，输出标称电压为220V，配有标准RS-232接口，易于与自动化系统对接，适用于各类变电站、发电厂和水电站使用。此设备有下列性能特点： 1）模块化设计，N＋1热备，可平滑扩容。 2）监控功能完善，高智能化，采取大屏幕液晶汉字显示，声光告警。 3）监控系统配有标准RS-232接口，方便接入自动化系统，实施“四遥”及无人值守。 4）对蓄电池自动管理及自动维护保养，实时监测蓄电池组的端电压，充、放电电流，自动控制均、浮充以及定期维护性均充。 2、智能高频开关电源系统的组成及各部分作用 智能高频开关电源系统由交流配电，绝缘检测，监控模块、整流模块、调压模块，直流馈电等组成。 1）交流配电 为系统提供三相交流电源，监测三相电压、电流及接触器状态；判断交流输入是否满足系统要求，在交流输入出现过压、欠压、不平衡时自动切断有故障的一路，并切换到另一路供电，系统发出声光告警。装有每相通流量40kA、响应速度为25μs的三相避雷器，能有效地防止雷击对设备造成的损坏。 2）绝缘监测 采用进口非接触式直流微电流传感器，利用正负母线对地的接地电阻产生的漏电流，来测量母线对地的接地电阻大小，从而判断母线的接地故障。这一技术无须在母线上叠加任何信号，对直流母线供电不会有任何不良影响，彻底根除由直流母线对地电容所引起的误判和漏判，对于微机接地监测技术是一重要突破。 3）调压模块 无论合闸母线电压如何变化，输出电压都被稳定控制在220（1±0.5％）V，具有带电拔插技术、软开关技术和双向调压特性。 4）直流馈电 设有控制输出、合闸输出、电池输入、闪光、事故照明、48V电源输出等。控制母线有三种途径供电，确保控制母线供电安全可靠。配有智能直流监控单元，可测量母线电压、电流及开关状态等。 5）电池巡检仪 对电池电压进行实时监测，将信息及时反馈到监控模块。 3、直流系统设备改造中改进的问题 1）改进了新设备直流馈出线部分的不合理布置。为节省投资，我们利用原来直流系统的控制、信号及合闸电路的出线，但与新设备馈出线的位置及大小都不相适应，为此，我们对新设备直流馈出线部分按现场实际情况进行了改造，使安装更加容易，布线更为合理，运行更加可靠。 2）添加了蓄电池的放电电路。 改造后的直流系统设备经过两年来的运行，技术指标合理，各项参数显示正确，操作方便、直观，自动化程度高，维护工作量大幅度减少，设备保护功能齐全，能可靠动作。反映故障及时且准确无误，对电池能自动管理无须专人维护，设备运行稳定可靠，从未发生影响正常供电的现象。 4、智能高频开关电源系统应用情况 改造后的直流系统与原来的直流系统相比较，性能稳定，精度高，安全、可靠，保证了油田的油气生产，居民生活及医院、道路等的用电，降低了噪音，改善了值班人员的工作环境，确保了变电设备安全可靠运行，产生了明显的经济效益和社会效益，主要体现在以下几个方面： 1）原来的相控电源纹波系数大，其输出含有的交流成份较大。尤其是赵村变电所最为明显，交流成份含量更高，对二次设备影响最大，造成二次设备误动、损坏、甚至有的设备无法正常工作。而改造后的智能高频开关电源纹波系数很小，输出特别稳定。 2）原来的相控电源采用硅堆调压，硅降压响应速度慢，反应时间为几十毫秒，输入电压突变时在输出上会产生很大的冲击，因冲击不稳定而易烧坏二次设备。而改造后的高频开关电源采用无级调压方式，响应速度快，输入电压突变时，模块在200μs内调整完成，过冲小于5％。 3）原来的相控电源充电机、浮充机等噪音较大，且无降温措施，有的变电站浮充机发热严重。而改造后的智能高频开关电源噪音
变电站直流系统及故障分析
变电站直流系统及接地故障分析 国家广电总局2022台周恒虎 摘要：本文通过介绍直流系统的工作原理，详细阐述了它的维护方法，并通过“直流接地”这一故障实例，分析了直流系统在实际运行中出现该故障的处理措施。 关键字：直流系统绝缘监察故障分析接地维护 1、概述 变电站内的直流系统是一个独立的操作电源，直流系统为变电站内的控制系统、继电保护、信号装置、自动装置提供电源；即使是所用变全部失压后，它仍能为断路器合闸及二次回路中的仪表、继电保护和事故照明等提供直流电源，为二次系统的正常运行提供动力，其重要性就可向而知了，但是很多人都只对变电站的保护回路及控制回路等比较重视，而对为继电保护回路提供能量的直流系统的重要性就忽视了，平时维护一般只是进行一些简单的蓄电池电压测试和绝缘监视等，这就使直流系统往往运行在不可控的状态，这是相当危险的。下面简单谈一下直流系统的基本情况，以及在运行过程中的一些维护心得。 2、直流系统的组成 组成变电站内的直流系统一般由蓄电池、充电装置、直流回路、直流负荷四大部分组成。它的工作电压一般为220VDC或110VDC。 蓄电池目前用的比较多的是GCF型防酸隔爆式铅酸蓄电池和GFM（SP）型阀控式铅酸蓄电池，我站采用的是后者SP—100这一系列的；充电装置主要是通过硅整流达到充电和浮充电目的；直流回路中主要包括熔断器、断路器、绝缘监察装置；直流负载主要是在电力系统二次回路中起控制和保护的元器件。 3、直流系统接地故障分析 3.1.直流接地形式 按引起接地的原因，主要有以下几种形式： （1）由下雨天气引起的接地。 （2）由小动物破坏引起的接地。 （3）由挤压磨损引起的接地。
议变电站直流系统存在的问题及对策
议变电站直流系统存在的问题及对策 发表时间：2018-06-21T10:26:14.497Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：田彪 [导读] 摘要：作为变电站系统中二次设备的工作电源，直流系统的运行状态影响着整个变电站的安全、稳定运行。 （昆明供电局云南省昆明市 650000） 摘要：作为变电站系统中二次设备的工作电源，直流系统的运行状态影响着整个变电站的安全、稳定运行。为了能够保证变电站直流系统供电的稳定性和可靠性，应高度重视直流系统的运行维护，加强其运行管理和控制，及时发现运行故障，采取合理有效的处理措施，减少直流系统故障影响。本文主要对变电站直流系统存在的问题及对策，希望对相关企业有所裨益。 关键词：变电站；直流系统；问题；对策 变电站直流系统是变电站最核心的部分，做好变电站直流系统的运行维护对于变电站的安全稳定运行至关重要，变电站的断路器、继电保护及自动装置要可靠动作，最基本的条件是操作电源的可靠性。变电站的操作电源来自于直流系统，在运行中要高度重视直流系统的运行维护。当直流系统发生严重故障，对电网会造成灾难性的后果。 1变电站直流系统简述 变电站直流系统主要是由直流馈线单元、直流充电单元、蓄电池单元以及交流配电单元这四个部分构成。交流配电单元其主要职责是向直流系统供应安全稳定的交流电。直流充电单元主要包括中央监控器和高频整流模块，主要负责对经过交流配电单元的稳压电流实现整流，且还输出可以为蓄电池充电的直流电。直流馈线单元主要包括合闸母线以及控制母线、绝缘检测仪、降压硅链、各直流馈线输出开关和合母、控母开关等等。蓄电池单元由蓄电池组和蓄电池电压监测两个部分组成，其主要功能就是实现对直流电进行蓄能，除此之外就是对蓄电池进行检测，保证其安全稳定的放电以及蓄能。为了保证直流系统能够有较高的可靠性，一般情况下，直流负荷断环运行，运行时两段母线最好分列运行。两套充电电源系统各自带一部分的直流负荷，进而让两段母线的直流负荷能维持基本平衡，严禁两套充电系统长期并列运行。 2变电站直流系统存在的问题 2.1直流接地的故障问题 直流接地故障分为两种，第一种为正极接地故障，如果正极存在多点接地的问题，那么系统中的保护装置就有可能发生误动，这是因为一般跳合闸线圈、继电器线圈与负极电源接通，若这些回路再发生一点接地，就可能引起误动（误跳、误合）。第二种为负极接地故障，如果负极发生多点接地，跳合闸线圈及保护继电器线圈会被接地点短接而不能动作。（拒跳或拒合）。另外，正负极同时接地，则直流回路短接，使电源保险熔断，失去保护及操作电源，并且可能烧坏继电器接点，影响系统的正常运行。 2.2蓄电池与充电机的问题 直流系统中的蓄电池也是可用于维持整个电力系统运行的备用电源，因此做好充电机以及蓄电池的保护工作是十分重要且必要的。充电机与蓄电池常见的故障有三种：第一是蓄电池漏液，如果蓄电池的质量不符合实际标准，就有可能有漏液情况发生，继而导致接地故障，致使保护装置发生拒动或误动；第二是回路开路，如果系统出现失压，那么蓄电池组将无法实现自身的供电功能，致使电网发生规模较大的停电事故；第三是充电机设置问题，如果其参数设置不合理，那么蓄电池就有可能发生过电或少电问题，蓄电池组的使用寿命也将因而降低，甚至直接报废。 2.3绝缘监测的问题 在运行工作中，工作人员需利用设备对直流系统展开全面的绝缘监测，但是由于设备运行方式的问题，监测工作并不到位：第一，以信号寻迹原理为指导展开监测，直流系统中的低频检测仪、故障探测装置等均属于应用这一原理的检测装置；第二，在传感器的制作中应用倍频调制器，再利用计算机对传感器传递的数据信息进行分析与处理。在监测的过程中，如果信号较弱或者存在异常情况，传感器很难及时监测并发出信号，计算机无法有效对其进行分析与处理。 2.4系统接线与配合的问题 直流系统的供电方式有两种：一是环形供电，二是辐射供电。传统电网均采用环形供电，其优势在于系统可靠性高、成本低，但是内部设计却存在不合理的情况，如果系统运行时间过长就极有可能发生故障。如果空气开关与熔断器与系统不匹配或者质量达不到标准，就无法对系统予以有效的保护，故障影响较大。 3变电站直流系统问题的解决策略 3.1按照规定分级配置空气开关 直流熔断器和空气开关应采用质量合格的产品，按照有关级差规定分级配置，并定期进行核对。变电站现场运行规程中应有直流电源系统空气开关、熔断器配置一览图（表）和直流电源系统充电装置参数设置清单。要定期进行统计检查，出线不匹配情况，立即更换空气开关。 3.2定期对蓄电池进行检测与维护 蓄电池在整个直流系统中占据着重要地位，因此应当加强检测与维护工作。第一，定期进行蓄电池充放电试验；第二，每个季度都应当对蓄电池内阻予以检测，分析蓄电池电压是否保持在合理的范围内，避免电压过高或者过低情况的发生，同时对环境的湿度与温度进行检测，避免因环境问题影响蓄电池的使用，做好蓄电池的清洁维护工作；第三，要及时更换检测出问题的蓄电池，以免蓄电池组运行中发生安全问题。 3.3全面检查系统中的充电装置 对充电设备也应当予以足够的关注，工作人员应当关注充电装置参数设置和均充浮冲切换。如果充电装置未处于工作状态，而母压电线仍要维持运行稳定，则蓄电池应当一直为直流母线供电。要定期核对充电装置参数设置，定期巡视充电装置，确保充电装置正常运行。 3.4加强对直流系统的绝缘管理 为了提高变电站运行的安全性，应当加强对直流系统绝缘性的关注与管理，避免因绝缘降低而发生短路事件。首先，工作人员应当将直流系统与其它设备分开，分别展开有针对性的保护工作；其次，在日常工作中应当做好防尘、防潮以及防水工作，避免不良因素降低系统的绝缘性；最后，工作人员应定期展开巡查，如果发现直流系统的绝缘性降低，应当找到原因，并及时作出对应处理。
变电站直流电源系统配置技术原则
变电站直流电源系统配置技术原则 上海市电力公司 2008年2月
目录 1 总则 (3) 2 适用范围 (3) 3 规范性引用文件 (3) 4 直流电源系统 (4) 4.1 蓄电池组 (4) 4.2 充电装置 (4) 4.3 微机绝缘监察装置 (5) 4.4 蓄电池检测装置 (5) 4.5独立电压告警继电器 (5) 5 直流接线方式 (5) 5.1 220kV变电站 (5) 5.2 110kV变电站 (7) 5.3 35kV变电站 (7) 6 直流系统馈线直流断路器（熔丝）级差配合 (8) 6.1 级数原则 (8) 6.2 级差原则 (9) 6.3 配合原则 (9) 6.4 短路电流计算、灵敏度校核 (9) 7 微机监控单元 (10) 附录上海电网35-220kV变电站直流回路典型配置 (11)
为了加强对上海电网变电站直流电源系统的管理，规范直流电源系统的配置管理工作，进一步提高变电站直流电源系统的运行可靠性和稳定性，特制定本技术原则。 1 总则 1.1 本配置技术原则适用于上海电网所属220kV及以下变电站直流电源系统的配置。 1.2 各类配电站的直流电源系统配置可参照此配置技术原则。 1.3 本配置技术原则自发文之日起执行，解释权属上海市电力公司。 2 适用范围 2.1 本技术原则规定了上海电网220kV及以下变电站直流电源系统的应用技术要求和设计准则。 2.2 本技术原则适用于上海电网220kV及以下变电站直流电源系统的设计和改造工作。 3 规范性引用文件 DL/T 637-1997 《阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件》 DL/T 724-2000 《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》DL/T 856-2004 《电力用直流电源监控装置》 DL/T 5044-2004《电力工程直流系统设计技术规程》 DL/T 5120-2000《小型电力工程直流系统设计规程》 GB 17478-2004 《低压直流电源设备的性能特性》 国家电网公司《直流电源系统技术标准》 国家电网公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求（国电发 【2000】589号）》 国家电网公司《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》
新形势下分析变电站直流系统的维护 王军
新形势下分析变电站直流系统的维护王军 发表时间：2019-07-05T12:08:13.150Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：王军[导读] 摘要：为了解决变电站直流系统中的故障问题，该变电站在直流系统运行维护方面加强了改进措施。（国网山西省电力公司临汾供电公司山西临汾 041000）摘要：为了解决变电站直流系统中的故障问题，该变电站在直流系统运行维护方面加强了改进措施。其中包括采用整流模块、绝缘检测单元、监控系统、电池巡检单元以及降压单元等，通过改变直流电波形频率，使之保证电压系统处于稳定的运行环境。关键词：变电站；直流系统；运行维护；整流模块在变电站系统中，直流系统具有非常关键的地位，能够有效地补充交流系统的作用。近年来，随着电力系统复杂程度的不断提高，同时也面临着越来越大的供电压力。而直流系统由于具有良好的可靠性、独立性和稳定性，因而在电网中发挥着越来越大的作用。随着经济与科技的不断发展，直流系统的复杂程度不断提高，技术要求也进一步加强，因而直流系统也面临着更加困难的维修保养问题。对此，应 当结合当前变电站直流系统中存在的问题，提高其运行维护水平，从而确保电网的良好供电。 1 变电站直流系统组成结构在变电站当中，单母线分段为直流系统提供基础，从而对双电双充的运行模式加以实现，直流系统中应用的蓄电池一般是阀控铅酸形式。直流系统中主要包括蓄电池组、微机绝缘监测设备、高频开关电源整流模块等部分，在实际应用中，直流系统的管理方式为模块式，在各个功能模块中，利用监控系统对运行参数进行采集和测量，对直流系统的运行方式进行自动化的控制，从而能够有效地控制和管理直流系统。在我国大多数变电站中，利用智能高频开关电源充电设备作为直流系统的充电方式，过去的相控整流充电设备正在逐步被淘汰。在变电站当中，可以将直流系统当作独立运行的电源装置，将稳定的直流电源提供给变电站的各种用电设备。通常来说，直流系统结构由于具有良好的独立性、稳定性等特点，因而变电站的运行方式很难对其造成干扰。一旦外部交流电发生故障，难以稳定正常的维持供电，直流系统能够通过内部蓄电池，将直流电源提供给变电站，保持变电站的正常运行。现如今大型变电站为了解决用电问题，设立专属变电站。该变电站由2部分构成，电池屏和直流屏，一般变电站采用的都为直流屏。该直流屏又分为：整流模块，该模块主要是将传输的交流电转化为直流电，保证变电站系统内各设备的正常运行。若流经变电站未经处理的交流工作电压为300kV，通过整流模块内逆变器，将交流电传输的正弦波转变为直流电的余弦波，完整整个电流逆变的过程。电源机柜主要是承载运行设备机体，并且电源柜还设有接地处理装置。若设备遭受雷击时，能够将电流引入大地。监控系统能够对变电站设备以及蓄电池运行参数进行监测，及时掌握其运行状况。假设变电站直流系统中，电流传输波形发生改变，其周期缩小一倍，幅值扩大一倍，监控系统便会对传输的波形进行检测分析。在确定为系统故障时，便会发出告警，通知电力人员进行及时抢修。绝缘检测单元是对直流电源系统绝缘性检测的一种程序，假设变电站直流系统设定的绝缘参数为4.85，但绝缘检测单元在对其进行检测时，超过了原有的设定值。监测的绝缘参数值为6.17，超过了原有的标准值，该系统便会自动报警，使其检修人员及时做出处理。其次便是电池巡检单元和降压单元，电池巡检单元的工作原理便是控制变电站电池运行的工作电压，当电压出现不稳定时，该巡检系统便会调测电压参数，使其恢复原有工作状态。降压单元降低供电设备电压，达到标准状态。 2 直流系统对于变电站的作用变电站采用直流供电系统的主要作用包括：能够对整个供电系统进行控制；主要是因为直流系统具有独立、稳定的运行环境，将交流电转化为直流电，减少系统内电流电磁干扰并且直流系统内的监测系统能够实时掌控整个电网运行环境，保证运行环境的稳定性。能够对电力设备进行参数调整；直流系统内的绝缘检测单元能够对设备绝缘参数进行调测，使其保证处于正常运行工作状态。其次电池巡检单元能对变电站蓄电池的工作电压进行调测，防止过大电压击穿电路，造成整个电路系统的瘫痪。其次便是能够满足双重配置的需求，直流配电系统中降压单元除了能够降低设备运行工作电压外，还能减少电流的磁效应。假设电磁继电器运行工作电压为360V，产生的电磁感应强度57Wb，长时间的工作运行便会是磁感线圈产生热量，这时降压单元便会降低电磁继电器的运行工作电压，并且其产生的电磁感应电流热效应也会随之降低，这种配置原理不但降低了工作电压而且还降低了功率损耗。 3 变电站直流系统运行维护 3.1 直流系统接地处理直流系统接地处理方式包括悬浮接地、单点接地以及多点接地，悬浮接地是将变电站设备串联到一个接地点，然后用牵引导线将电流引入至大地。一般悬浮接地不同于其他系统的接地，主要是因为该接地方式没有形成静电回路，当遇到雷电天气时，会击穿变电站周围结构物，产生强大的静电飞弧。单点接地是将三个电力设备并联至一条回路中，然后通过牵引导线，将高压电流引入大地。例如：变电站包括3个高压系统，分别为A、B、C系统，其中系统A又包含3个子系统，在单点接地系统中，三个系统串联接入然后与C系统并联接入母线，而B系统可单独与接地母线连接，使之不构成静电回路。多点接地系统适用于工作频率低于1MHz的工作运行环境，当高压系统工作频率高于13MHz，采用单点接地方式，便会增加底线的阻抗值，使其向外辐射高频噪音。多点接地是将二次中的每个电力设备单独接地，例如：变电站系统中包括三种大型电力设备，将设备1、2、3用牵引导线独自进行接地，这种接地方式不但能够减少接地阻值，并且还能够减少设备向外辐射噪音信号。回路接地是利用了逆变器的工作运行原理，逆变器作用是将电力设备运行的高电压变为低电压，大电流转化为小电流，使其保证运行电路工作人员的安全性。 3.2 充电装置的维护处理充电装置内的蓄电池都是由化学物质构成，所以在充放电维护处理方式上都要在正常运行状态下进行处理。保证蓄电池在充电电压控制在2.35V范围内，工作运行的充电电流控制在10A-80A/h，这样可以保证正常状态下，充电装置便会处于动态平衡状态。在后期维护处理上要对蓄电池外壳温度进行定期检测，一般为一个月一次。对于运行一年以上的蓄电池要进行专项放电，放电容量约为电池总容量的30-50%，这样保证后期蓄电池能够很好的充电。其次对于运行三年以上的蓄电池还要进行全部放电测试，查看是否存有漏电现象。 4 结语 通过对变电站直流系统的研究分析，使得笔者对变电站运行系统的维护有了更为深刻的认知。在维护管理过程中，除了保证对蓄电池充放电以外，还要对设备的接地进行处理，这样才能保证直流系统处于安全稳定的运行状态，以此提高变电站设备的利用率。参考文献：
直流系统简介
1、直流系统是应用于水力、火力发电厂，各类变电站和其它使用直流设备的用户，为给信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的电源设备。直流系统是一个独立的电源，它不受发电机、厂用电及系统运行方式的影响，并在外部交流电中断的情况下，保证由后备电源—蓄电池继续提供直流电源的重要设备。直流屏的可靠性、安全性直接影响到电力系统供电的可靠性和安全性。直流系统是以电池容量标称,如65AH,100AH常用名称:GZDW-65AH,GZDW-100AH。 2、直流系统的用途：广泛应用于水力、火力发电厂，各类变电站和其它使用直流设备的用户(如发电厂、变电站、配电站、石化、钢铁、电气化铁路、房地产等)，为信号设备、保护、自动装置、事故照明及断路器分、合闸操作提供直流电源，它也同样广泛的应用于通信部门、计算机房、医院、矿井、宾馆，以及高层建筑的可靠应急电源，用途十分广泛。还有直流系统的心脏是蓄电池，对蓄电池进行科学的维护是直流系统的核心工作。 3、直流系统主要由两大部份组成。一部份是电池屏另一部份是直流充电屏（直流屏）。电池屏就是一个可以摆放多节电池的机柜（800×600×2260）。电池屏中的电池一般是由2V-12V的电池以9节到108节串联方式组成，对应电的电压输出也就是110V或220V。目前使用的电池主要是阀控式密封免维护铅酸电池。直流屏主要是由机柜、整
流模块系统、监控系统、绝缘监测单元、电池巡检单元、开关量检测单元、降压单元及一系列的交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等配电单元。 3．1、整流模块系统：电力整流模块就是把交流电整流成直流电的单机模块，通常是以通过电流大小来标称（如2A模块、5A模块、10A模块、20A模块等等），按设计理念的不同也可以分为：风冷模块、独立风道模块、自冷模块、自能风冷模块和自能自冷模块。它可以多台并联使用，实现了N+1冗余。模块输出是110V、220V稳定可调的直流电压。模块自身有较为完善的各种保护功能如：输入过压保护、输出过压保护、输出限流保护和输出短路保护等。 3．2、监控系统：监控系统是整个直流系统的控制、管理核心，其主要任务是：对系统中各功能单元和蓄电池进行长期自动监测，获取系统中的各种运行参数和状态，根据测量数据及运行状态及时进行处理，并以此为依据对系统进行控制，实现电源系统的全自动管理，保证其工作的连续性、可靠性和安全性。监控系统目前分为两种：一种是按键型还有一种是触摸屏型。：监控系统提供人机界面操作，实现系统运行参数显示，系统控制操作和系统参数设置。 3．3、绝缘监测单元：直流系统绝缘监测单元是监视直流系统绝缘情况的一种装置，可实时监测线路对地漏电阻，此数值可根据具体
变电站交直流系统运行及故障处理
变电站交直流系统运行及故障处理 直流系统 变电站的强电直流电压为110V 或220V ；弱电直流电压为48V 。 电力系统中直流操作系统采用对地绝缘运行方式。 一．直流系统在变电站中的作用： 1.直流系统的主要作用是在正常情况下为继电保护、自动装置、控制信号、断路器跳合闸操作回路等提供可靠的直流电源。当发生交流电源消失时，为事故照明、交流不间断电源提供直流电源。 2.在生产设备发生故障的关键时刻，直流系统故障，特别是全站控制直流消失，必将造成主设备严重损坏或火灾、爆炸、电力系统大面积停电等极其严重的后果和巨大经济损失。 直流系统由智能高频开关电源模块、蓄电池、集中监控器、绝缘监测仪二．直流系统的任务
和直流配电装置等组成。 三．在变电运行中应注意的几个问题 a、直流母线在正常运行和改变运行方式中，严禁脱开蓄电池组。 b、分裂运行的两条直流母线并列前，应检查两条母线的电压基本一致（有效值差小于1V）； c、整流装置在检修结束恢复运行时，应先合交流侧开关，再带直流负荷。 d、两组蓄电池的直流系统，不得长期并列并列运行。由一组蓄电池通过并解裂接带另一组蓄电池的直流负荷时，禁止在两系统都存在接地故障下进行。 e、分裂运行的两条直流母线并列后，应将其中一个直流绝缘监察装置的固定接地点断开。 四．直流系统缺陷定性： 1. 严重缺陷 ?充电装置停止工作； ?运行中蓄电池组温度异常； ?蓄电池室加热通风设备故障； ?蓄电池电解液不合格； ?直流绝缘监测装置工作异常。 2.一般缺陷 ?蓄电池接线接头轻微生盐； ?蓄电池容量下降。
五．直流接地的危害： 1.直流系统一点接地一般不影响直流系统的正常工作，长期运行易发展形成两点接地，造成保护误动、拒动等。 2.直流系统两点接地短路，虽然一次系统并没有故障，但由于直流系统某两点接地短接了有关元件，可能将造成信号装置误动，或继电保护和开关的“误动作”或“拒动”。 1.两点接地可能造成开关误跳闸：当直流接地发生在A 、B 两点时，将电流继电器1LJ 、2LJ 接点短接，而将ZJ 启动，ZJ 接点闭合而跳闸。A 、C 两点短接时短接ZJ 接点而跳闸。在A 、D 两点，D 、F 两点等同样都能造成开关误跳闸。 2.可能造成开关拒动：接地发生在B 、E 两点，D 、E 两点或C 、E 两点，开关可能造成拒动。 L+ B A D F E C *两点接地分析： Ⅰ：A —B A —D D —F Ⅱ：B —E D —E C —E Ⅲ：A —E
变电站直流电源系统配置技术原则
. . 变电站直流电源系统配置技术原则 市电力公司 2008年2月
目录 1 总则 (3) 2 适用围 (3) 3 规性引用文件 (3) 4 直流电源系统 (3) 4.1 蓄电池组 (4) 4.2 充电装置 (4) 4.3 微机绝缘监察装置 (5) 4.4 蓄电池检测装置 (5) 4.5独立电压告警继电器 (5) 5 直流接线方式 (5) 5.1 220kV变电站 (5) 5.2 110kV变电站 (7) 5.3 35kV变电站 (7) 6 直流系统馈线直流断路器（熔丝）级差配合 (8) 6.1 级数原则 (8) 6.2 级差原则 (8) 6.3 配合原则 (9) 6.4 短路电流计算、灵敏度校核 (9) 7 微机监控单元 (9) 附录电网35-220kV变电站直流回路典型配置 (11)
为了加强对电网变电站直流电源系统的管理，规直流电源系统的配置管理工作，进一步提高变电站直流电源系统的运行可靠性和稳定性，特制定本技术原则。 1 总则 1.1 本配置技术原则适用于电网所属220kV及以下变电站直流电源系统的配置。 1.2 各类配电站的直流电源系统配置可参照此配置技术原则。 1.3 本配置技术原则自发文之日起执行，解释权属市电力公司。 2 适用围 2.1 本技术原则规定了电网220kV及以下变电站直流电源系统的应用技术要求和设计准则。 2.2 本技术原则适用于电网220kV及以下变电站直流电源系统的设计和改造工作。 3 规性引用文件 DL/T 637-1997 《阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件》 DL/T 724-2000 《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》DL/T 856-2004 《电力用直流电源监控装置》 DL/T 5044-2004《电力工程直流系统设计技术规程》 DL/T 5120-2000《小型电力工程直流系统设计规程》 GB 17478-2004 《低压直流电源设备的性能特性》 国家电网公司《直流电源系统技术标准》 国家电网公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求（国电发 【2000】589号）》 国家电网公司《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》 4 直流电源系统 直流电源主要由蓄电池组、充电装置、馈线配置三大部分以及保证上述部分安全可靠工作的监测装置组成（微机监控单元、微机绝缘监察装置、蓄电池检测
变电站直流系统的运行管理75
变电站直流系统的运行管理 摘要：由于直流系统对变电站如此重要，所以需要加强系统的运行维护，保证 其安全可靠地运行。为了可以做到安全运行，我们必须十分重视它，认真学习和 执行电力系统关于直流系统的规程规定。 关键词：变电站；直流系统；蓄电池；运行管理 前言： 直流系统是变电站的重要组成部分，关系到变电站的安全性和可靠性，在保 证直流系统供电需求的前提下，结合变电站的实际情况制定直流系统的运行维护 方法，保证直流系统的安全性、可靠性，提高变电站的运行管理维护水平。 1 阀控蓄电池的运行及维护管理要求 1.1阀控蓄电池组的正常运行方式为浮充电状态，浮充电压值的范围为 （2.23～2.28）V×N，一般最好调整到2.25V×N（25℃时）；均衡充电电压应调整 到（2.30～2.35）V×N。 1.2运行中的阀控蓄电池组主要作用是监视，其范围有：每只单体蓄电池的电压值、蓄电池组及直流母线的对地电阻值、运行环境温度、浮充电流值、蓄电池 组的端电压值和绝缘状态等。 1.3巡视中检查的内容有：蓄电池通风散热是否良好，连接片有无松动和腐蚀现象，蓄电池的单体电压值，温度是否过高，壳体有无渗漏和变形，绝缘电阻是 否下降，极柱与安全阀周围是否有酸雾渗出等。 1.4蓄电池室的温度应控制在（5～30）℃，最高不可超过35℃，且应通风良好。蓄电池室照明应充足，且要使用防爆灯；安装在台架上的蓄电池组，应做好 防震措施。并按期检查门窗及蓄电池室调温设备情况。每月要检查蓄电池室消防 设施、照明及通风；对照现场实际运行情况，对阀控蓄电池组进行定期外壳清洁 工作。 1.5阀控蓄电池组的充放电 （1）恒压充电。浮充电方式运行条件是在（2.3～2.35）V×N的恒压充电下，I10充电电流慢慢减少，当充电电流降低到0.1 I10电流时，此时达到充电装置的 倒计时起动，当整定的倒计时结束时，充电装置将手动或自动转为正常的方式。 浮充电电压值的范围为为（2.23～2.28）V×N。 （2）恒流限压充电。恒流充电的方式若采用I10电流进行，当蓄电池组端电 压的上限值达到（2.3～2.35）V×N限压值时，将手动或自动转为恒压充电。 （3）补充充电（均衡充电）。上述运行中会因浮充电流调整不当而造成欠充，此时可以进行补充充电，使蓄电池组的容量始终处于满值。其方法为：恒流限压 充电-恒压充电-浮充电。补充充电时要合理掌握，在必要时才能进行，以防频繁 充电而影响蓄电池寿命和质量，可以采用在监控系统设置后自动进行，循环时间 为一季度一次。 2 蓄电池的故障及维护 一般220kV变电站基本配置了200～300Ah两组蓄电池。但目前大部分的单 位缺少一些必要的专业仪器对蓄电池的状态和参数进行全面细致的检测。 2.1蓄电池常见的故障 变电站蓄电池组在运行过程中可能会出现失效的现象，如现场浮充电压过高 或过低、短路、内阻偏大、硫酸盐化、极板软化、失水等，已经失效的电池经常 表现为以下三种情况：