直流系統(tǒng)設(shè)計

經(jīng)典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁眉頁腳。本資料屬于網(wǎng)絡(luò)整理，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除，謝謝！直流系統(tǒng)設(shè)計說明書城區(qū)110KV變電站直流系統(tǒng)設(shè)計一、變電站直流系統(tǒng)概述為變電站提供可靠的操作、控制、保護(hù)、通信和事故照明等電源。直流系統(tǒng)是保證電網(wǎng)及變電站安全運行的重要設(shè)備。饋線輸出單元組成。二、城區(qū)110KV變電站基本情況城區(qū)110KV變電站為全戶內(nèi)樞紐變電站，為無人值守站：1、主變?yōu)?×50MVA,110KV電氣主接線為單母線分段接線，出線6回；2、繼電器室布置在主控樓二層，設(shè)有專用蓄電池室，布置在主控樓一層，二者距離約20米；3、直流系統(tǒng)負(fù)荷統(tǒng)計：經(jīng)常負(fù)荷3KW、事故照明負(fù)荷2KWUPS不間斷電源3KW、斷路器合閘、斷路器跳閘。三、直流系統(tǒng)接線方式1、直流母線接線方式變電站直流供電網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用單母分段接線，輻射狀供電方式。單蓄單充配一套充電裝置和一組蓄電池，第三套充電裝置應(yīng)跨接于兩段母線上。2、直流負(fù)荷接入的主要原則220kV設(shè)備的兩路保護(hù)控制電源應(yīng)分別接入不同的直流母線，由直流饋線1直流系統(tǒng)設(shè)計說明書屏直接饋出；110kV設(shè)備保護(hù)控制電源由直流饋線屏直接饋出，獨立供電，并列運行的雙回線路保護(hù)控制電源應(yīng)接入不同的直流母線段；開關(guān)場動力電源、合閘電源、電機(jī)打壓電源、機(jī)構(gòu)儲能電源等非控制負(fù)荷流母線上；對于測控屏、遠(yuǎn)動屏等公用設(shè)備可以每面屏獨立供電，也可按裝置獨立供電；由于35kV/10kV出線較多，每條出線控制回路獨立供電不切實際，其控制回路可分別考慮：若10kV保護(hù)測控裝置集中組屏?xí)r，每面屏可考慮兩路直流饋線并列供電，若10kV保護(hù)測控裝置安裝在開關(guān)柜上時，其控制回路應(yīng)根據(jù)開關(guān)柜布置情況分段供電，每段采用同一母線段的兩路直流饋線；早期投運的220kV變電站，若直流系統(tǒng)為環(huán)網(wǎng)供電時，應(yīng)盡快改造為輻射狀供電方式。改造時應(yīng)優(yōu)先考慮保護(hù)、控制電源實現(xiàn)輻射狀供電。3、回路級差配合直流回路級差配合是保證防止直流電源系統(tǒng)事故擴(kuò)大，提高直流系統(tǒng)供電可靠性的重要措施。直流回路中保護(hù)電器主要有直流空氣斷路器、熔斷器兩類，熔斷器，直流母線分段開關(guān)可以不設(shè)保護(hù)電器，裝設(shè)隔離開關(guān)。直流回路級差配合應(yīng)滿足國家電網(wǎng)公司直流電源系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求：直流空氣斷路器、熔斷器應(yīng)具有安一秒特性曲線，上下級應(yīng)大于2級的配合級差，并應(yīng)滿足動作選擇性的要求。2直流系統(tǒng)設(shè)計說明書最末一級保護(hù)電器應(yīng)滿足負(fù)荷可靠供電的要求，電源側(cè)保護(hù)電器應(yīng)滿足與下級級差配合的要求，同時應(yīng)保證動作的可靠性。變電站直流系統(tǒng)宜采用蓄電池出口→饋線屏出線→負(fù)荷側(cè)三級直流供電網(wǎng)絡(luò)，一般情況下從電源到負(fù)荷的供電回路不應(yīng)超過4級。根據(jù)上述原則和結(jié)合城區(qū)110KV變電站基本情況，110KV變電站應(yīng)采用雙蓄雙充配置每段母線上應(yīng)分別接入一套充電裝置和一組蓄電池。四、系統(tǒng)電壓確定根據(jù)城區(qū)110KV220V流額定電壓為230V。五、蓄電池容量1、直流負(fù)荷統(tǒng)計表備注1～60min60～120min(A)(A)0～1min13.713.72313.722.52.513.727.427.427.427.436.536.563.94.5892、蓄電池容量計算根據(jù)直流母線允許最低電壓190V的要求，采用2V、GFM型閥控密封鉛酸3直流系統(tǒng)設(shè)計說明書蓄電池，用電流換算法計算蓄電池容量。（1）蓄電池個數(shù)計算：直流系統(tǒng)在正常運行時，是以浮充方式運行，所以蓄電池個數(shù)應(yīng)為：n=1.05Ue/Uf式中：n表示蓄電池的個數(shù)；Ue表示直流系統(tǒng)的額定電壓；Uf表示單體蓄電池的浮充電壓。城區(qū)110KV變電站直流系統(tǒng)的額定電壓為220VGFM型閥控密封鉛酸蓄電池的浮充電壓為2.25V。n=1.05*220/2.25=102.67取n=104節(jié)（2）蓄電池放電終止電壓的確定電池組至直流母線間的電壓降。蓄電池放電終止電壓為：z≥0.875Ue/n城區(qū)110KV變電站直流系統(tǒng)蓄電池放電終止電壓為：z≥0.875*220/104=1.87V（3）蓄電池容量計算A按第一階段計算容量：Cc=Kk*I/Kc1111B按第二階段計算容量：Cc〔I/Kc（I-I）/Kc〕212121224直流系統(tǒng)設(shè)計說明書C按第三階段計算容量：Cc〔I/Kc（I-I）/Kc（I–I）/Kc〕313121323233D按第n階段計算容量：Cc〔I/Kc（I-I）/Kc+……+（I–I）/Kc〕n1n121n2nn-1nnE隨機(jī)負(fù)荷計算容量：C=Kk*I/KcRRR上述式中：Cc～Cc表示蓄電池10h放電率各階段的計算容量（Ah1nC表示隨機(jī)負(fù)荷計算容量（AhR1.2-n表示各階段的負(fù)荷電流（I表示隨機(jī)負(fù)荷電流（RKk表示可靠系數(shù)；Kc表示1min放電時的容量換算系數(shù)(1/h)；Kc表示隨機(jī)負(fù)荷的容量換算系數(shù)(1/h)；RKc、Kc、…Kc表示各計算階段中全部放電時間的容量換1121n1算系數(shù)(1/h)；KcKcKcKc、…表示各計算階段中第1階梯時間和32424352最末1個階梯時間放電時間外放電時間的容量換算系數(shù)(1/h)；Kc、Kc、…、Kc表示各計算階段中最后1個階梯時間放2233nn電時間的容量換算系數(shù)(1/h)。城區(qū)110KV變電站直流系統(tǒng)蓄電池容量計算：可靠系數(shù)取1.40；容量換算系數(shù)Kc，在容量換算系數(shù)及容量系數(shù)表中查找；5直流系統(tǒng)設(shè)計說明書Kc=1.2Kc=0.520Kc=0.522Kc=0.33Kc=0.332Kc=0.520、112122313233Kc=1.35RCc=Kk*I/Kc=1.40*27.4/1.2=321111Cc〔I/Kc（I-I）/Kc〕21212122=1.40*〔27.4/0.52+（27.4-27.4）/0.522〕=73.8Cc〔I/Kc（I-I）/Kc（I–I）/Kc〕313121323233=1.40*〔27.4/0.33+（27.4-27.4）/0.332+（36.5–27.4）/0.52〕=140.56C=Kk*I/Kc=1.40*4.5/1.35=4.67RRRC=140.56+4.67=145.2310取C=200Ah10城區(qū)110KV變電站直流系統(tǒng)的蓄電池應(yīng)采用兩組104節(jié)容量為2V200Ah的GFM型閥控密封鉛酸蓄電池。六、直流充電模塊的選擇根據(jù)《河南電網(wǎng)變電站直流電源系統(tǒng)配置及網(wǎng)絡(luò)接線規(guī)范》中的第四項第2條充電裝置的規(guī)定如下：（1）充電裝置額定電流選擇I＝1.25r×I＋I(xiàn)。10jc（2）充電模塊額定電流與模塊數(shù)量充電模塊的配置在滿足N＋1要求的前提下，應(yīng)盡量減少模塊數(shù)量，以便于6直流系統(tǒng)設(shè)計說明書N+13-4個充電模塊。蓄電池容量為200AH時推薦采用3×20A充電模塊；蓄電池容量為300AH-400AH時推薦采用4×20A充電模塊；蓄電池容量為500AH時推薦采用4×30A充電模塊。I＝1.25×I＋I(xiàn)=1.25*0.1*200+13.7=38.7Ajcr10因此城區(qū)110KV變電站直流系統(tǒng)的直流充電模塊應(yīng)采用兩組3×20A充電模塊。七、事故照明逆變電源和UPS不停電電源選擇式運行的逆變電源，數(shù)據(jù)處理類設(shè)備宜選用雙變換式UPS。因此城區(qū)110KV變電站的事故照明選用2kW的電力用逆變電源，UPS不停電電源選用3kW的電力用UPS。八、通訊直流變換器選擇根據(jù)城區(qū)110KV塊組成，每臺模塊為20A。九、直流系統(tǒng)中各自動開關(guān)額定容量的選擇1、斷路器的額定電壓斷路器的額定電壓應(yīng)大于或等于回路的最高工作電壓。2、斷路器的額定短路分?jǐn)嚯娏鲾嗦菲鞯念~定短路分?jǐn)嚯娏鲬?yīng)大于通過直流斷路器的最大短路電流。7直流系統(tǒng)設(shè)計說明書3、斷路器的額定電流3.1充電裝置輸出回路斷路器額定電流按充電裝置額定輸出電流選擇，即In≥KkIm式中：Im表示充電裝置額定輸出電流，A；Kk表示可靠系數(shù)，取1.2。3.2斷路器的合閘回路In≥KcIc21式中：In表示直流斷路器額定電流，A；Kc表示配合系數(shù)，取0.3；2Ic表示斷路器合閘電流，A。13.3控制、保護(hù)、信號回路In≥Kc（Icc+Icp+Ics）式中：In表示直流斷路器額定電流，A；Kc表示同時系數(shù)，取0.3；2Icc表示控制負(fù)荷計算電流，A；Icp表示保護(hù)負(fù)荷計算電流，A；Ics表示信號負(fù)荷計算電流，A。3.3蓄電池組出口回路斷路器額定電流按蓄電池的的1h放電率電流