220kV變電站直流系統(tǒng)的配置及其優(yōu)化的相關(guān)探討

1、    220kv變電站直流系統(tǒng)的配置及其優(yōu)化的相關(guān)探討    武斌摘 要 在整個(gè)電站系統(tǒng)中，220kv變電站直流系統(tǒng)有著舉足輕重的地位，它能夠?yàn)檎麄€(gè)電站提供充足的電力供應(yīng)。本課題筆者在分析220kv變電站直流系統(tǒng)接線的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì).220kv變電站直流系統(tǒng)的優(yōu)化進(jìn)行了探究，希望以此為直流供電系統(tǒng)的安全及穩(wěn)定提供一些具有價(jià)值性的參考依據(jù)?！娟P(guān)鍵詞】220kv 直流系統(tǒng) 優(yōu)化以繼電保護(hù)裝置、斷路器跳合閘控制以及交流不間斷電源的需求為依據(jù)，在220kv變電站當(dāng)中裝設(shè)以蓄電池作為供電的直流系統(tǒng)便有著實(shí)質(zhì)性的作用。我們知道，直流系統(tǒng)為變電站運(yùn)行的可靠及安全提

2、供了重要保障，因此需從多方面實(shí)現(xiàn)配置的優(yōu)化，例如：直流系統(tǒng)接線、蓄電池及組數(shù)等。鑒于此，本課題對(duì)“220kv變電站直流系統(tǒng)的配置及其優(yōu)化”具有尤為深遠(yuǎn)的重要意義。1 220kv變電站直流系統(tǒng)接線分析1.1 直流母線接線以規(guī)程為依據(jù)，對(duì)變電站提出一些要求，例如多數(shù)使用單母線、單母線分段接線，或者雙母線接線等。但應(yīng)電壓等級(jí)的不同，接線方式也有所不同。從220kv變電站的可靠性與經(jīng)濟(jì)學(xué)需求為出發(fā)點(diǎn)，選擇單母線分段接線饋線為最佳，與雙母線接線相比較起來，具有簡(jiǎn)單清晰的特點(diǎn)，并且方便在直流屏中布置接線。當(dāng)一段母線發(fā)生故障的情況下，分段斷路器能夠在繼電保護(hù)的充分配合下自動(dòng)跳閘，將故障切除，進(jìn)而讓非故障母線

3、進(jìn)行正常供電，并便于查尋出直流系統(tǒng)接地。另外，無論是從投資成本的節(jié)約方面考慮，還是從便于檢查修護(hù)方面考慮，對(duì)于220kv變電站而言，便可采用單母線分段接線。1.2 直流饋線網(wǎng)絡(luò)因目前輻射式供電負(fù)債率比較高，分段不具合理性，并且聯(lián)絡(luò)數(shù)較少，不能夠讓n-1準(zhǔn)則得到滿足。所以，對(duì)于220kv變電站直流系統(tǒng)饋線網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)使用環(huán)網(wǎng)供電方式。為使20kv系統(tǒng)繼電保護(hù)配置實(shí)現(xiàn)雙重化，兩套保護(hù)的直流供電電源需相對(duì)保持獨(dú)立，2個(gè)直流分屏分別從兩段分母線引入，將控制直流母線分成兩部分，并且在直流母聯(lián)開關(guān)正常運(yùn)行得到有效控制的情況下將其切斷。1.3 直流系統(tǒng)工作電壓對(duì)于220kv直流系統(tǒng)工作電壓的選擇，應(yīng)充分考慮下述

4、情況：（1）基于變電站，從動(dòng)力負(fù)荷層面分析，它們的功率通常較大，且供電距離比較長(zhǎng)，如果使用110v電壓，電纜截面較大，且需增加投資。無論是在技術(shù)層面考慮，還是在經(jīng)濟(jì)層面考慮，選擇220v電壓均為更加優(yōu)化。（2）基于同樣操作功率的情況下，220v控制電纜中的電流與110v控制電纜中的電流相比較要小二分之一，并且使電纜中的電壓降及投資成本降低。因此，使用220v的直流系統(tǒng)工作電壓更為適合。因?yàn)樗饶軌蚴闺娎|投資減小，又能夠?qū)τ猩饘倨鸬焦?jié)約作用。2 220kv變電站直流系統(tǒng)的優(yōu)化探究2.1 蓄電池的布置若容積>200ah，便適合設(shè)置專用的蓄電池室。在布置上，可布置至0m層。對(duì)于膠體式的閥控式

5、密封鉛酸蓄電池，適合立式安裝。蓄電池安裝社和使用鋼架組合結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行多層迭放。這樣，能夠使蓄電池方便安裝、維護(hù)以及更換。臺(tái)架地層與地面之間的距離維持在200mm，整體高度不應(yīng)>1600mm。在通常情況下，變電站蓄電池組容積<200ah的電池可組柜安裝至主控室，或者直流電源室，利用該方法進(jìn)行布置，不但能夠節(jié)約投資成本與運(yùn)行費(fèi)用，而且還能夠使直流系統(tǒng)供電忘了和直流負(fù)荷之間的電氣距離得到優(yōu)化，進(jìn)一步使直流系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化運(yùn)行得到提高。2.2 蓄電池組的選擇一方面，閥控式的密封鉛酸蓄電池與傳統(tǒng)的防酸式鉛酸蓄電池比較具有明顯的優(yōu)勢(shì)，例如體積小、結(jié)構(gòu)緊湊以及污染低等。并且，基于使用過程，如果

6、不出現(xiàn)特殊狀況，無需補(bǔ)充電解液。因此，在現(xiàn)狀下使用較為廣泛。但是，對(duì)于閥控式的密封鉛酸蓄電池，在使用過程中需重視管理及維護(hù)，另外還需要具備良好的運(yùn)行環(huán)境。另一方面，使用較為傳統(tǒng)的放酸式蓄電池系統(tǒng)，應(yīng)把蓄電池安裝在特定的蓄電池室里，并且，在設(shè)計(jì)過程中，需對(duì)蓄電池架的設(shè)計(jì)與安裝進(jìn)行有效處理，以此起到防塵、控制溫度及濕度的良性作用，進(jìn)一步使傳統(tǒng)蓄電池的使用效果及運(yùn)行能夠得到有效提高。另外，在線路配置與電纜敷設(shè)過程中，需采取更具優(yōu)化性的方案，既要使整個(gè)直流系統(tǒng)的穩(wěn)定性及安全性得到保障，又要使成本得到有效降低。2.3 充電裝置的配置對(duì)于充電裝置配置，有一定的原則要求，那便是需要以蓄電池組進(jìn)行配置。因此，

7、兩字蓄電池組便可以有兩組充電裝置配置。對(duì)于220kv變電站，選擇智能型高頻開關(guān)充電裝置更為適合，并且能夠起到優(yōu)化作用。因此，智能型高頻開關(guān)充電裝置具有體積小、性能優(yōu)越以及技術(shù)先進(jìn)等優(yōu)勢(shì)，并且符合直流裝置輸出電壓紋波系統(tǒng)1%的高標(biāo)準(zhǔn)要求。鑒于此，為了使220kv變電站直流系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化，筆者建議使用智能型高頻開關(guān)充電裝置。2.4 高頻開關(guān)電源的設(shè)置當(dāng)高頻電源模塊應(yīng)用在直流系統(tǒng)當(dāng)中時(shí)，通常情況下是以n+1并聯(lián)冗余的方式進(jìn)行設(shè)置。基于正常狀況，n+1模塊能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)供電，自動(dòng)均流，若當(dāng)中一個(gè)模塊出現(xiàn)故障時(shí)，總負(fù)荷可由其他模塊均分，而且出現(xiàn)故障的高頻開關(guān)整流模塊能夠帶電插拔更換。這樣不但讓故障更換不受

8、時(shí)間限制，而且還使運(yùn)行的可靠性大大提升?？傊褂酶哳l電源模塊能夠使接線得到有效簡(jiǎn)化，并起到節(jié)約屏位，減少投資的優(yōu)化效果。3 結(jié)語通過本課題的分析與探究，認(rèn)識(shí)到直流系統(tǒng)是變電站中非常重要的一部分，對(duì)變電站的正常、可靠及安全運(yùn)行起到了至關(guān)重要的作用。因此，在對(duì)220kv變電站直流系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化過程中，便需要從多方面進(jìn)行考慮，例如蓄電池系統(tǒng)的安裝、充電裝置的配置以及高頻開關(guān)電源的設(shè)置等，均需要實(shí)現(xiàn)全面優(yōu)化。這樣才能夠直流供電系統(tǒng)的安全及穩(wěn)定提供依據(jù)，才能夠?yàn)檎麄€(gè)電站系統(tǒng)的完整得到充分保障。參考文獻(xiàn)1賴斌通.徐淑萍.變電站直流系統(tǒng)配置問題研究j.科技致富向?qū)В?011，09，20.2張昌帥.薛保平.談變電站直流系統(tǒng)運(yùn)維和維護(hù)j.神州，2013，08，25.3楊鋒雄.220kv變