第一篇：直流系统设计、安装、验收
直流系统设计
1．1 系统接线
避免采用了两台充电机，一组阀控蓄电池的接线方式。某些变电站的典型设计中的直流系统采用了两台充电机，一组阀控蓄电池的接线方式。这种设计不太合理。两台充电机，一组蓄电池的设计是沿袭原来采用相控充电机、固定防酸蓄电池时的设计思想。殊不知设备情况已发生了变化。原来的相控充电机可靠性不高，因此一般采用两台充电机；而固定防酸蓄电池造价高、寿命长、可靠性高，所以一般采用一组蓄电池。目前采用的高频开关电源的充电机为N+1备份，且各模块可脱离监控单元独立进行工作，充电机的可靠性已大大提高。而阀控蓄电池虽使用安全、日常维护量小但其可靠性和寿命明显不如固定防酸蓄电池。MCHAELR．M00RE通过对超过7万5千只阀控蓄电池近1O年的研究表明，阀控蓄电池的实际使用寿命为4～8年，远低于其1O～20年的设计使用寿命。因此合理的设计应重点加强蓄电池的可靠性。应采用双套充电机、双组蓄电池而非双套充电机、单组蓄电池。为不提高投资，蓄电池的容量可选用原蓄电池容量的一半。这样本质上为两套直流系统，两组蓄电池电、两台充电机、两面馈线屏，正常运行为分裂运行，充电机或蓄电池检修时并列运行。系统方式灵活，每段母线上的充电机和蓄电池可同时撤出系统，当撤出系统后充电机和放电回路可对本段母线的蓄电池进行核对性充放电。
1．2 蓄电池的选用
变电站的蓄电池常选用阀控蓄电池和固定防酸蓄电池。目前变电站的阀控蓄电池主要采用2V和12V两种。各有其优缺点。2V蓄电池的优点是电池设计寿命长并且可靠性高，损坏1～2节可将其短接，不会对系统电压有大的影响，缺点是造价较高、维护量大、占地面积大。12V蓄电池的优点是每组仅18块(220V系统)，维护、更换都比较方便，造价比相同容量的2V电池低、结构紧凑、占地面积小，缺点是设计寿命少于2V电池，损坏1～2节对系统电压影响较大，不能短接，一般需更换。权衡利弊后11OkV变电站宜采用2组12V、100AH的蓄电池；330kV及以上变电站宜采用2组2V、大于等于300AH的蓄电池。
固定式防酸蓄电池可靠性和鲁棒性优于阀控蓄电池，但占地面积大，需进行加水、测密度、调酸等日常维护工作，且易产生酸雾，对蓄电池室有特定的要求，对环境污染较大。对于特别重要、可靠性要求特别高的变电站建议采用固定式防酸蓄电池。
1．3 放电回路
蓄电池的核对性充放电，对蓄电池的寿命和整个直流系统的安全至关重要，是以后运行过程中的一项长期、经常性的工作。为日后的运行维护方便，应设计蓄电池放电回路、并带有放电模块，运行中可将单台充电机、单组蓄电池撤出运行进行核对性充放电。并要求具有智能放电功能，可根据放电电流、单瓶截止电压、整组截止电压、放电时间等参数设置放电方式。
1．4 馈线方式
变电站直流网络的馈线应采用何种形式更为合理。DL／T 5044—2004《电力工程直流系统设计技术规定》4．6．1条规定“直流网络宜采用辐射供电方式”。而《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》13．3．1．1规定“新、扩建或改造的变电所(站)直流系统的馈出网络应采用辐射状供电方式，不应采用环状供电方式。在用设备如采用环状供电方式的，应尽快改造成辐射状供电方式。”
相比而言设计规范的规定比较合理，反措的规定有些片面。330kV及以上变电站一般设有保护小室，采用辐射状供电时的电缆敷设距离短(电缆仅需从馈线屏辐射到各保护小室的分电屏，从分电屏辐射到各保护装置)，且蓄电池的容量大，易满足馈线网络的多级级差配合。因此在330kV及以上变电站采用辐射状供电方式较合理。11OkV变电站有多条1OkV出线，且目前的保护设计多为就地设计，直流如采用辐射供电方式，电缆用量多，造价高。反措中要求辐射供电是为了提高可靠性，在辐射供电方式下如果一条1OkV出线保护的电源开关越级跳闸，不会使上一级保护由于失去电源而不能动作，造成事故扩大。其实只要对主变和母联间隔的1OkV开关操作、保护电源单独从直流馈线，其他1OkV出线仍采用传统的环网供电就可很好地平衡可靠性和造价。
1．5 其它
每个充电机有两路交流输入，当运行的交流输入失去时能自动切换到备用交流输入供电。交流输入应设有防雷保护环节。
在动力母线(或蓄电池输出)与控制母线间设有母线调压装置的系统，必须采用防止母线调压装置开路造成控制母线失压的双通道设计(如采用备用硅链等措施)。
直流系统的验收
2．1 验收的总体原则
直流系统不仅包含直流屏，还包含其馈出线网络，对其验收应本着先部分、后整体，先元件后系统的原则进行。例如可先对蓄电池、充电机、绝缘监察(测)、馈线屏等主要部件的性能进行验收，再对整个直流系统进行整体验收。
2．2 蓄电池的验收
应由运行单位对蓄电池进行核对性充放电试验、进行蓄电池内阻(电导)的测试，检验其容量是否满足要求、记录其内阻(电导)的原始值，并应与厂家提供的放电曲线、内阻(电导)值相吻合。应测量蓄电池连接条的内阻(电导)，保证蓄电池连接良好。
蓄电池核对性充放电的目的是用放电来定量地检测蓄电池容量，是检验蓄电池质量的重要试验手段。施工单位一般无专业仪器，往往利用电阻进行放电，难以保持放电电流的稳定，对截止电压的控制采用人工控制，放电容量不够准确。在实际工作中，由于人员业务技术素质等原因的影响，往往不能够做好这项工作，甚至对蓄电池组造成损害，缩短其使用寿命。因此，为加强对蓄电池组核对性充放电的管理，应由运行单位的专业班组进行此项重要试验，确保试验的可靠性。
蓄电池的内阻是反映运行中蓄电池健康状态(SOH)的一项重要的参数。但不同仪器测试的结果偏差较大，且同一蓄电池内阻进行纵向比较才与SOH有较高的相关性。因此，验收中运行单位应该用自己内阻测试仪记录蓄电池内阻的原始值并作为参考数值，运行中定期测量蓄电池的内阻并与参考值相比较。
2．3 充电机的验收
充电机主要进行稳压、稳流、充电程序转换的验收，如果有条件还应进行纹波系数的验收。对采用高频开关电源的充电机应验收其模块间的均流特性。
2．4 馈线屏和馈出线网络的验收
馈线屏和馈出线网络宜结合起来进行验收。一是验收直流馈出线网络中，尤其是开关柜、保护屏是否采用了交流空开；二是验收直流馈出线网络是否满足级差配合；三是验收馈出线网络的接线是否和图纸相符，并逐路进行接地试验，验证是否能正确选线。
2．5 其他项目和整体试验
包括进线交流电源的自动切换、交流失压报警、直流系统电压异常等试验项目以及直流系统的各种遥信、遥测信号与变电站后台进行对点。
直流系统运行维护
3．1 运行中阀控蓄电池的核对性充放电周期的确定
目前直流系统中的蓄电池多采用阀控蓄电池。阀控蓄电池运行中易出现问题，过充、过放、渗液、环境温度过高、浮充电压过高等均会影响蓄电池的健康。因此，蓄电池是直流系统中的关键和薄弱环节，运行中对其健康状态要加强监控。核对性充放电能最直接地反映蓄电池的腱康状态，需要定期进行。
对于阀控蓄电池核对性充放电的周期，不同规程的规定也不完全相同。IEEE标准1188—2005(IEEE推荐的对固定使用的阀控蓄电池的维护、试验和更换标准)规定“阀控蓄电池的核对性充放电周期不大于2年，当达到85％的设计寿命或容量小于90％后每年进行一次容量测试”。DL／T724—2000(电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程)和国家电网公司《直流电源系统管理规范》规定“新电池安装后每2～3年进行一次核对性试验，运行6年以后的，应每年进行一次”。从笔者对3 000余只阀控蓄电池近8年运行数据来看，4年以后容量不满足要求比率较高，发生故障的蓄电池中运行4年以上的占80．3％。因此，建议4年内每2年进行一次核对性充放电，4年后每年进行一次核对性充放电；容量小于90％且大于等于80％的蓄电池组应每年进行一次核对性充放电；容量小于80％的蓄电池组应尽快更换，在更换前应将核对性充放电周期缩短为3个月至半年。同时结合平时内阻测试及时发现蓄电池的隐患。
3．2 对蓄电池的均衡充电
频繁进行均衡充电都对蓄电池组不利，具体应遵守制造厂的规定，还需要结合蓄电池组的运行状况，对其当前状态进行*估后，确定是否应进行均衡充电。不建议将直流系统的均衡充电设置为三个月自动进行。
对个别落后的蓄电池，应对单电瓶进行均衡充电处理，使其恢复容量，若处理无效，应更换。不宜采用对整组蓄电池进行均衡充电的方法处理个别落后蓄电池，防止多数正常电池被过度充电。
3．3 运行中蓄电池的不一致性
蓄电池的不一致性是指同一规格型号的单体蓄电池组成电池组后，其电压、荷电量、容量及其衰退率、内阻及其随时间变化率、寿命、温度影响、自放电率及其随时间变化率等参数存在一定的差别，其对外表现为串联使用时的单瓶浮充电压的差别。蓄电池即使成组前经过筛选电池的一致性较好，经过一段时间的使用后也会出现差异，其不一致性随着其单瓶浮充电压的差别增加而逐渐加重，呈现恶性循环，从而造成整组蓄电池寿命的下降。造成蓄电池不一致的原因主要由电池及电池组设计引起的差异、初期性能的差异、使用过程中出现的差异等。
传统的改善蓄电池一致性的方法是整组均衡充电，这种均衡的代价是对电压高的蓄电池造成损害，尤其是阀控蓄电池因其贫液结构，易产生失水、热失控等现象。对均衡充电的改进的方法是进行单瓶的均衡充电维护，有一定的效果，但缺点是需要将蓄电池退出系统，操作费时费力且无法根本解决问题。目前解决运行中蓄电池不一致较先进的方法是蓄电池的主动均衡技术，其原理是在蓄电池组加装均衡器，通过外回路来强制将单瓶的充电电压差控制一定范围内，对2V的蓄电池一般控制在10mV内。
3．4 直流系统的定期检测
每年应对直流系统进行定期检测，可结合变电站的春查和秋查进行，主要项目包括蓄电池、充电装置、监控装置、绝缘监察装置等的检测，具体检测内容和方法可参考国网公司《直流电源系统管理规范》中的相关规定。
结论
直流系统是变电站的一个重要组成部分，对变电站的正常运行起着重要的作用，它的设计方案是否合理、验收是否能够严格把关、日常维护是否到位直接影响着变电站的可靠性。在变电站直流系统的设计、验收、运行维护的各个环节中要认真对待、抓住其关键点，这样才能确保变电站的安全运行。
第二篇：变电站直流系统设计
变电站直流系统设计
变电站中为控制、信号、保护、自动装置以及某些执行机构等供电的直流电源系统，通常称为直流控制电源。为微机、载波、消防等设备供电的交流电源系统，通常称为交流不停电电源。为交换机、远动等通信设备供电的直流电源系统，则称为通信电源。
在变电站中广泛采用的直流控制电源是由蓄电池组和充电装置等设备构成，是一种在正常和事故状态下都能保持可靠供电的直流不停电电源系统。交流控制电源通常是采用由蓄电池组、充电装置和逆变装置构成的交流不停电电源系统，即UPS。通信电源是由模块化的通信专用DC／DC变换器，它是从站内直流控制电源系统的蓄电池组取得直流电，经高频变换输出满足通信设备要求的48 V控制电源。
从90年代开始的变电站综合自动化技术的推广应用，对直流系统提出了更高的技术要求。近年来直流系统的技术和设备发展迅速，阀控铅酸蓄电池、智能型高频开关充电装置等，具有安全可靠、技术先进和性能优越等特点，促进了直流系统的发展。
以下就变电站设计中对直流系统设计有直接影响的因素和变电站直流系统设计方案的选择进行探讨。本文便是以220KV变电站为例设计的变电站直流系统设计。
变电站直流系统功能及重要性
为供给继电保护、控制、信号、计算机控制、事故照明、交流不间断电源等直流负荷供电，220～500 kV变电站应装设由蓄电池等供电的直流系统。直流系统的供电负荷极为重要，对供电的可靠性要求也较高。直流系统的可靠是保障变电站安全运行的决定性条件之一。
目前，变电站的直流相对比较复杂，电源容量需求比较大，因此直流系统所需要费用亦比较高，少则几万，多则几十万人民币，并且由于运行环境、维护工作等方面的原因，蓄电池组的寿命亦有所限制，难以达到设计寿命，通常寿命在5～8年左右，比设计寿命少约40％以上。若蓄电池质量、运行环境、日常维护等不当则3～5年蓄电池组容量则急剧下降，难以满足设备安全生产运行，给变电站的安全生产带来极大隐患。
直流电源系统在变电站中具有以下重要作用。
(1)变电站的直流电源是全站作为控制、信号、继电保护的操作电源，也是重要设备的保安电源及事故照明电源。监视和维护直流设备的完好性对变电站以及整个电力系统的安全可靠运行十分重要。(2)各类变电站直流电源系统必不可少。对于不同电压等级的变电站往往设计不同电压的直流输出，以满足设备运行的需要。(3)在变电站中，直流电源系统应满足各类负荷中双重化配置的要求。在变电站内由于被控制设备多，提高直流网络的安全可靠性至关重要。一个变电站的直流控制回路十分庞大，所以网络是否清晰和具有独立性亦十分重要。(4)阀控密封式铅酸蓄电池和高频开关整流电源(本设计中应用到)在直流系统中的应用可提高直流电源系统的安全可靠性，降低直流系统设计的复杂性，并减小了维护的工作量。直流系统接线
随着科学技术的不断发展，直流系统的接线方式、采用的设备也在逐年的改进和更新。在满足供电可靠的前提下，直流系统的接线应尽可能的简单、运行灵活、经济合理。
直流系统的接线方案具体要求：
(1)在满足供电可靠的前提下，接线尽可能简单，设备尽可能简化；(2)直流系统中选用的设备应是先进、可靠、经济合理；(3)选用的设备其维护工作量尽可能小；(4)供电范围明确以及操作方便。要保障直流系统可靠地运行，首先必须有一个可靠的直流系统接线方案。其中包括直流母线的接线、直流电源的配置和直流供电网络的构成。其次，要合理地选择直流系统中采用的设备，包括蓄电池、充电和浮充电设备、开关设备、保护设备、动力和控制电缆等。2.1 直流母线接线
220～500 kV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。
（1）单母线分段接线的特点：①每回路只需一组母线开关，设备少，投资小, 接线简单、清晰，直流屏内布线方便；②能方便的形成两个互不联系的直流系统，有益于提高直流系统的可靠性。
2.双母线接线的特点：①每回路设有两组母线刀开关（或一组切换式刀开关），可任意接到一组母线上；②供电可靠性较高，但投资较大。単母分段接线如图1所示。
综上所述，双母线接线比单母线分段接线，母线刀开关用量大，直流屏内设备拥挤，布线困难，检修、维护也不方便。故220KV变电站采用单母线分段接线。2.2 直流系统的电源配置
直流系统中的主要电源是蓄电池组，其次是充电和浮充电设备。变电站中的蓄电池在正常情况下以浮充电方式运行，直流负荷实际上由浮充电设备供电，蓄电池处于浮充电状态。合理的配置蓄电池及充电浮充电设备有利于提高直流系统的可靠性。
220V和110V直流系统应采用蓄电池组;48V及以下直流系统可采用蓄电池组,也可采用由220V或110V蓄电池组供电的电力直流电源变换器(DC/DC变换器)。直流系统为单母线分段接线时，蓄电池组及充电装置的连接方式如下:（1）一组蓄电池一套充电装置时，二者应接入不同的母线段；
（2）一组蓄电池两套充电装置时，两套充电装置应接入不同的母线段，蓄电池组应跨接在两段母线上；
（3）两组蓄电池两套充电装置时，每组蓄电池及其充电装置应接入不同的母线段；（4）两组蓄电池三套充电装置时，每组蓄电池及其充电装置应接入不同的母线段，第三套充电装置应经切换电器可对两组蓄电池进行充电。2.3 直流馈线网络
直流馈线网络有两种供电方式: 辐射供电和环形供电。
为简化设备，220KV变电站直流系统一般采用环形供电网络，即直流动力负荷和控制负荷都采用环形供电网络。在变电站内设动力和控制小母线，在各直流负荷之间形成环形供电网络，每个环的电源回路接到两段母线上。若220KV变电站为全户内式，220 KV及110KV配电装置均采用气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)，二次设备置于GIS室内，则直流馈线应分别引至各配电装置处各自形成环网。由于GIS二次回路所需直流电源较多，故在设计时应考虑足够的直流馈线数量。
500KV变电站对直流供电网的可靠性要求更高，结合对控制电源双重化的要求，一般采用辐射状供电。为了简化供电网络，减少馈线电缆数量，可在靠近配电装置处设直流分屏，每一分屏由2组蓄电池各用1条馈线供电。直流系统工作电压
220～500KV变电站的强电直流电压为220V或110V,弱电直流电压为48V。强电直流电压选220V还是110V,应根据变电站的具体情况及通过技术经济比较，找出影响直流系统额定电压选择的主要因素。
以往设计的220KV及以下电压等级的变电站，大多数为带电磁操作机构的断路器，需要直流动力合闸电源，在这种情况下，满足直流动力回路电压的要求，降低直流动力电缆的投资，成为影响直流系统额定电压选择的主要因素，因此，以往设计的变电站中多数采用了220 V的直流系统。20世纪80年代以来，在220～500KV变电站中，110KV及以上电压等级的断路器多采用气动或液压操作机构，10KV断路器采用弹簧操作机构，这样就不需要直流系统提供动力合闸电源了，因此，满足直流动力回路电压的要求和降低直流动力电缆投资，就不再是确定直流系统额定电压的主要因素。
但是，根据现在220～500KV变电站的发展及其特点，由于220～500KV变电站占地面积大，被控对象远，控制回路电缆长，所以满足控制回路电压的要求，降低控制电缆的投资就成为确定500KV变电站直流系统额定电压的主要因素。在相同操作功率下，220V控制电缆中的电流比110V控制电缆中的电流要小一倍，同时也降低了控制电缆中的电压降，从而也降低了电缆截面的要求，减少了控制电缆的投资。由此可见，对于采用220V的直流系统工作电压，不仅可以选用较小的电缆截面，降低电缆的投资，还可以节省有色金属。故对于本系统220KV变电站采用220V的直流系统工作电压。4 蓄电池选择及容量计算 蓄电池是一种储能装置，它把电能转化为化学能储存起来，又可把储存的化学能转化为电能，这种可逆的转换过程是通过充、放电循环来完成的，而且可以多次循环使用，使用方便且有较大的容量。
4.1 220KV变电站直流系统蓄电池组数的确定近年来，随着电力系统对直流电源可靠性要求的进一步提高，虽然直流系统在接线方式、网络布置及充放电设备性能要求等方面进行了完善和加强，但现行规定不能满足目前220KV变电站对提供高可靠性直流电源的要求，对掌握蓄电池工作状态及运行、维护不利，在交流失电状态下，可能因蓄电池电源瓶颈问题，而扩大事故。
l.220KV变电站要求具备高可靠性直流电源的原因
（1）现在大部分220KV变电站建设规模比较大，且为枢纽站。
（2）220KV变电站主保护亦实现双重化，采用两套不同原理、不同厂家装置；断路器跳闸回路双重化；且均要求取自不同直流电源。
（3）线路的两套纵联差动保护、主变压器的主保护和后备保护均分别由独立的直流熔断器供电。
（4）所有独立的保护装置都必须设有直流电源故障的自动告警回路。
（5）变电站综合自动化水平提高，监控系统高可靠运行要求。2.目前单组蓄电池运行、维护存在的主要问题
（1）事实证明：要掌握蓄电池运行状态，做到心中有底、运行可靠，必须进行全容量核对试验；然而直流系统配置一组蓄电池，给运行维护造成了极大困难。
（2）就对各发供电单位已运行的各型式蓄电池统计表明，使用寿命一般为7年到10年；且这期间尚需对个别落后电池维护处理才能够保证整组蓄电池使用年限。对于仅一组蓄电池而言，整个更换期间同样要承担风险运行。3.220KV变电站直流系统配置两组电池的必要性及优点
（1）由于单组蓄电池不能很好的满足220KV变电站运行可靠性要求，且运行维护困难,故此 220KV变电站直流系统配置两组蓄电池是必要的。
（2）220KV变电站直流系统配置两组蓄电池，完全满足运行要求,采用该系统对增加控制保护设备运行的可靠性有较重要的意义。
（3）220KV变电站配置两组蓄电池组后，从简化母线结构、减少设备造价、节约能源、避免降压装置故障开路造成母线失压，减少了电网事故和更大设备事的发生，使直流系统进一步简化、可靠。
因此，根据现在220KV变电站对直流电源可靠性要求进一步提高，及蓄电池运行、维护的需要，并考虑220KV变电站直流系统网络与蓄电池直流电源可靠性匹配要求，220KV变电站直流系统应配置两组蓄电池，虽在经济上多投入，但其运行可靠性却得到了大幅度提高，且运行方式灵活、维护简便。4.2 蓄电池的分类
目前，我国投入运行的变电站中，绝大多数都是采用铅酸蓄电池，也有采用碱性蓄电池。
1.铅酸蓄电池
铅酸蓄电铅酸蓄电池是电力工程中广泛采用的直流电源装置。
它具有适用温度和电流范围大，存储性能好，化学能和电能转换率高，充放电循环次数多，端电压高，容量大，而节省材料,铅资源丰富、造价较低等一系列优点。
铅酸蓄电池又分为防酸隔爆式、消氢式及阀控式密封铅酸蓄电池三大类。阀控式密封铅酸蓄电池与防酸隔爆式和消氢式铅酸蓄电池相比较有很大的优点：阀控式密封铅酸蓄电池在正常充放电运行状态下处于密封状态，电解液不泄露，也不排放任何气体，不需要定期的加水或加酸，维护工作也比较少；防酸隔爆式铅酸蓄电池是属于半封闭型的，当在充电运行状态下产生的气体较多时，会使电池室中才能在爆炸的危险，而且需要定期的往电池中加纯水及维护；消氢式铅酸蓄电池也需要定期进行维护与加水，比较麻烦。2.碱性蓄电池
采用的碱性蓄电池主要是镉镍蓄电池。
由于单个蓄电池在各种运行状态下电压变化的相对值大于直流母线电压允许变化的相对值，才引起加装端电池，用来调节母线电压。然而，镉镍蓄电池充电末期电压与放电末期电压相差比较大，约1.8～1.9倍，为保持直流母线电压不超过允许的变动范围，镉镍蓄电池组必须采取调压措施，如:加端电池,在蓄电池组与母线之间加调压设备。而铅酸蓄电池的单个蓄电池在各种运行状态下电压变化的相对值小于或等于直流母线电压允许变化的相对值，也就保持了直流母线电压在允许的变化范围之内，故就不需要加装端电池了。由于镉镍蓄电池必须设置调压措施，与无端电池的铅酸蓄电池相比，增加了投资和运行维护的复杂性，特别是蓄电池组容量较大时更为突出。
因此，镉镍蓄电池与铅酸蓄电池相比，在相同容量、相同额定电压下，镉镍蓄电池投资较高，随着容量的增大，投资的差额也增加。这就是影响镉镍蓄电池在工程上大量采用的主要原因。
综上比较，选用铅酸蓄电池中的阀控式密封铅酸蓄电池。4.3 阀控式密封铅酸蓄电池组的电池个数的选择
1.阀控铅酸蓄电池一般有初充电,浮充电,和均衡充电三种充电方式。
（1）初充电。新安装的蓄电池组进行第一次充电,称为初充电.初充电通常采用定电流,定电压两阶段充电方式。
（2）浮充电。正常运行时,充电装置承担经常负荷电流,同时向蓄电池组补充充电,以补充蓄电池的自放电,是蓄电池以满负荷的状态处于备用。单体阀控电池的浮充电压为2.2～2.3V,通常取2.25V，浮充电流一般为(1～3)/Ah。
（3）均衡充电。为补偿蓄电池在使用过程中产生的电压不均匀现象,为使其恢复到规定的范围内而进行的充电,称为均衡充电。阀控电池的均充电压2.3～2.4V,通常取2.35V均衡充电电流不大于(1～1.25)I10 Ah。2.电池个数的选择
蓄电池正常按浮充电方式运行，为保证直流负荷供电质量，考虑供电电缆压降等因素，将直流母线电压提高5%Un，蓄电池个数设为N，则
式中 －蓄电池个数；
－直流系统的额定电压；
－单体蓄电池的浮充电电压，阀控蓄电池浮充电电压为2.23～2.27V，一般取2.25。3.蓄电池放电终止电压校验
在确定蓄电池的个数以后，还应验算蓄电池在事故放电末期允许的最低端口电压值 不应低于蓄电池放电终止电压(1.75～1.8V）。根据有关规定，动力负荷母线允许的最低电压值不低于87.5%。考虑直流母线到蓄电池间电缆压降在事故放电时按1% 计算，因此，对于动力负荷专用蓄电池组，事故放电末期允许的最低端口电压值
对于控制负荷专用蓄电池组，事故放电末期允许的最低端口电压
4.4 蓄电池容量的计算 1.铅酸蓄电池的电气特性（1）铅酸蓄电池的容量特性
电池的容量是表示蓄电池的蓄电能力。充足电的蓄电池放电到规定终止电压（低于该电压放电将影响电池的寿命）时，其所放出的总电量，称为电池的容量。若蓄电池以恒定放电电流I(A)放电，放电到容许的终止电压的时间为t（h），则对应容量C(Ah)为
C=It 反应蓄电池放电到规定的终止电压的快慢称为放电率，放电率用时率（h率）和电流率（I率）表示。
蓄电池的实际容量并不是一个固定不变的常数，它受许多因素的影响，主要有放电率、电解液密度和电解液温度。电解液温度高，容量就大；电解液密度大，容量就也大；放电率对容量的影响更大，例如，某一铅酸蓄电池，当以10A率（10h）进行放电时，到达终止电压1.8V所放出的容量 为100Ah；当以25A率（3h率）进行放电时，到达终止电压1.8V所放出的容量 为75Ah；当以55率（1h率）进行放电时，到达终止电压1.75V所放出的容量 为55Ah。可见,放电电流大,放电时间短,放出电量少,故电池容量少.这是因为放电电流过大时,极板的有效物质很快就形成了硫酸铅,它堵塞了极板的细孔,不能有效地进行化学反应,内阻很快增大,端电压很快降低到终止电压。
我国电力系统常用温度在25摄氏度,10h率放出的容量 作为铅酸蓄电池的额定容量,那么,上述那一铅酸蓄电池的额定容量就是100Ah。按有关规定蓄电池的额定容量有: 10,20,40,80,100,150,200,250,300,350,400,500,600,800,1000，2000,3000Ah。蓄电池容量的这种特性用容量系数 表示
式中-任意时率放电的允许放电容量；-蓄电池的额定容量。(2)放电特性.1)持续放电特性.为了分析电池长期使用之后的损坏程度或充电装置的交流电源中断不对电池浮充电时,为核对电池的容量,需要对电池进行放电.阀控电池不同倍率的放电特性曲线如图1-1所示。
图1-1 从图1-1出,蓄电池放电初期1h内的端压 降低缓慢,放电到2h之后端电压降低速率明显增快,之后端压陡降.端电压的改变由于电池电动势的变化和极化作用等因素造成的。一般以放出80%左右的额定容量为宜,目的使正极活性物质中保留较多的 粒子,便于恢复充电过程中作为生长新粒子的结晶中心,以提高充电电流的效率。图1-1中I10为10h率放电电流,可见 ～ 放电曲线比 ～ 放电初期端压和中期端压变化速率变化大,其原因是电池极化作用随电流增加而变大。
2)冲击放电特性.冲击放电特性表示在某一放电终止电压下,放电初期或1h放电末期允许的冲击放电电流。冲击电流一般用冲击系数表示,冲击系数表示式 为
式中-冲击系数；
-冲击放电电流；-10h率放电电流。
图1-2 图1-2中浮充曲线是指电池与充电装置并联运行时,承受短时间冲击放电电流时蓄电池的端电压,其中实线为电池未脱离浮充电系统的端电压,虚线为电池刚脱离浮充电系统的电压。
图1-2中持续放电曲线是指不同放电电流时,立即承受短时间冲击的电压变化曲线,冲击放电曲线的冲击时间为10～15s.曲线中“0”曲线是电池完全充足电后,脱离充电系统,待每个电池电压下降且稳定在2.06～2.10V时,进行冲击放电的电压变化曲线。
从图1-2中可以看出,浮充电状态下放电端电压变化较慢,断开浮充电源立即放电端电压变化较快,而以 电流持续放电下冲击放电电压变化更快,大放电率冲击放电端电压变化最快。
2.220KV变电站蓄电池个数的选择及容量计算
某城区220KV有人值班变电站为集控中心站，主变为4×240MVA，220KV电气主接线为双母线三分段接线，出线10回；110KV电气主接线为双母线双分段接线，出线16回。该变电站继电器室布置在主控楼二层，设有专用蓄电池室，布置在主控楼一层，二者距离约30ｍ，该所直流负荷统计如下： 经常负荷：8KW 事故照明负荷：3KW UPS不间断电源：10KW 断路器合闸：220V,2Ａ 断路器跳闸：220V，2.5Ａ
(1)直流负荷按功能分，有控制负荷和动力负荷。
控制负荷：电气和热工的控制、信号装置、自动装置以及仪表等负荷；
动力负荷：各类直流电动机、断路器操动机构的合闸机构、交流不停电电源装置和事故照明等负荷。
(2)该所直流负荷统计表如下：
序号 负荷名称 计算容量 KW 计算电流A 经常电流A 事故放电时间电流A 随机或事故末期
初期 0－1min 1-60min 1 经常负荷 8 36.4 36.4 36.4 36.4 2 事故照明负荷 3 13.6 13.6 13.6 3 UPS不间断电源 10 45.5 45.5 45.5 4 断路器合闸
断路器跳闸
2.5
2.5 6 电流统计（A）
=95.5 =95.5 =4.5 容量统计（A）
95.5 8 容量累计（Ah）
=95.5 解：1）=1.05×220/2.25=103
为保证蓄电池供电的可靠性，故选N=103+1=104个单体电池。
2）假设该蓄电池组仅带控制负荷，事故放电末期允许的最低端口电压
=0.86×220/104=1.82V
只要对控制负荷专用蓄电池组最低端口电压满足要求，对于动力负荷专用蓄电池组的最低端口也满足要求，因为动力负荷的 ,即其电压系数比较大。
由于蓄电池在事故放电允许的最低端口电压 不应于蓄电池放电终止电压（1.75～1.8V），即 大于或等于。又1.82＞1.8V，满足大于蓄电池终止放电电压的要求。
3）由事故持续放电1h及放电最低电压1.82查图，可得容量系数 =0.56，是以额定容量 为基准的放电容量的标么值,即。故蓄电池的容量为
式中： －蓄电池10h放电率计算容量，Ah；
－可靠系数，取1.4；
－事故全停状态下持续放电时间x（h）的放电容量；
－容量系数。
=1.4×95.5/0.56=238.75Ah
所以，选择蓄电池的额定容量 =250Ah。4）电压校验
① 首先校验事故放电初期(1min)承受冲击放电电流时，蓄电池所保持的电压。
－事故放电初期（1min）冲击放电电流值，A；
－事故放电初期（1min）冲击放电系数；
－蓄电池10h放电率标称电流，A； I10=250/10=25A =1.10×95.5/25=4.2
计算出的 在图1-2的“0”曲线查出的单体电池的放电电压值，=2.02V，计算蓄电池组出口端电压 为
N－蓄电池组的单体电池个数；
－承受冲击放电时的单体电池的放电电压，V。
=104×2.02=210.08V,为额定电压的95%。故满足86%～111% 蓄电池端电压的要求。
② 校验事故放电末期承受冲击放电电流时蓄电池所能保持的电压。
－任意事故放电阶段，10h放电率电流倍数，即放电系数；
－x事故放电容量；
x－任意事故放电阶段时间，h； t－事故放电时间，h；
－x事故放电末期冲击放电系数；
－x事故放电末期冲击放电电流值，A =1.10×95.5/1×25=4.2=1.10×4.5/25= 0.2
计算出的放电系数 和冲击放电系数，在图1-2中可根据，即 值查出相应的曲线，在该曲线上再用 ＝0.2值，查出单体电池放电电压值 =1.83V，计算蓄电池组出口端电压为
=104×1.83=190.32（V），为额定电压的86.5%,故满足86%～111% 蓄电池端电压的要求。
计算出的端电压值应不小于负荷允许的要求值。如不能满足要求，将蓄电池的容量加大一级，继续校验，直到母线电压满足为止。
第五章 直流充电模块的选择 5.1 充电装置的配置
充电装置的型式有高频开关和晶闸管两种。高频开关自1992年问世以来，技术技能逐步提高，体积小、重量轻、效率高和使用维护方便，并且可靠性和自动化水平高，已得到广泛应用；晶闸管电装置，接线简单，价格也比较便宜，也同样得到应用。设计中可根据具体情况选用。1.充电装置的配置的要求：充电装置应按蓄电池组配置当变电站仅设一组蓄电池时，应配置两套充电装置；当变电站设有两组相同电压、相同容量的蓄电池时，应配置两套或三套充电装置。2.充电装置的配置的原则：如果采用晶闸管充电装置，原则上可配置1套备用充电装置，即：1组蓄电池配置2套充电装置,2组蓄电池可配置3套充电装置；高频开关充电装置，其可靠性相对较高，且模块冗余、可更换，所以，原则上不设整套装置的备用，即：1组蓄电池配置1套充电装置，2组蓄电池可配置2套充电装置。
3.充电装置是保证蓄电池可靠运行的主要设备，特别是阀控式蓄电池对充电装置性能的要求更高。以往的变电站的充电装置多采用晶闸管整流装置，近年来越来越多的变电站采用智能型高频开关充电装置，且运行情况良好。智能型高频开关充电装置具有技术先进、性能优越和体积小等优点。
故选用两组高频开关充电装置。5.2 高频开关充电模块工作原理
高频开关充电模块由交流输入滤波、整流单元、高频逆变单元（DC/AC）、直流输出滤波、PWM脉宽调制单元和监控单元等组成。
交流工作原理：交流电输入到模块后首先进入输入滤波电路，去除交流电上的干扰，然后经过全波整流电路交换成高压直流电（500V左右），再由DC/AC高频逆变电路变换成20KHz可调脉宽的高频脉冲电，经过主功率变压器的降压，再由高频整流电路整流成直流电，最后经过滤波处理输出稳定的直流电。5.3 充电装置高频开关电源充电模块数量选择
高频开关电源充电模块额定电流有多种规格，220V有5、10、15、20、25、30、40A。充电装置由多个模块并联组成，一般采用N+1备份冗余方式，这是因为一个模块故障不影响整组充电设备的正常工作。充电模块数量与充电装置输出电流有关，充电装置最大输出电流满足均衡充电和直流系统经常负荷的供电要求。
本变电站设计配置两组蓄电池和两套充电装置，两套充电装置的容量相同。则有
－每组充电装置的计算电流；
－经常负荷电流； N－电源充电模块数量；
－电源充电模块额定电流；
n－电源模块冗余量，一般模块少于或等于6块时，n=1；大于6块时，n=2。据以上公式得 =1.4[1.25*25+36.4]=94.71A；N=94.71/20+n=5+1=6。220V直流系统单母分段接线图，如下所示：
第六章 UPS不停电电源的选择
交流不间断电源系统的英文缩写为UPS(Uninterrupted power supply)，以下简称为UPS系统。
6.1 UPS的构成与工作原理
UPS的构成：它由整流器、逆变器、旁路隔离变压器、静态开关、手动切换开关、控制及同步电路、直流输入电路、交流输入电路、交流输出电路等部分构成。
UPS的工作原理：平时由交流工作电源供电，经整流、逆变后提供交流220V恒频、恒压电源；当交流电出现故障时由直流提供能量。因此，只要UPS电源的交流输入和直流输入有一路供电正常，UPS就可输出高品质交流电源为负载提供可靠供电。
6.2 变电站UPS的配置方式
变电站UPS的配置方式：有分散和集中两种配置方式。分散配置，就是根据需要，变电所的计算机监控装置、远动装置、自动化仪表、继电保护等分别设置小容量的UPS，各种装置的UPS之间没有联系；集中配置，就是全所设一套公用的UPS，为所有设备提供不间断的交流电源。这两种配置方式，在实际工程中都有应用。
分散配置的优点：（1）接线简单，投资小；（2）UPS装置故障时影响小。分散配置的缺点：（1）UPS供电的可靠性不高；（2）小容量（2KW以下）的UPS往往内部自备蓄电池，事故时一般只能保证15min全负荷的供电，不能满足事故供电0.5h的要求；（3）互为备用性差。
集中配置的优点：其容量较大，供电的可靠性较高。对UPS系统的各项技术要求容易满足，整体的可靠性较高。
集中配置的缺点：UPS系统接线复杂。投资较大。
采用哪种配置方式要视工程的具体情况而定。一般情况下，对220KV变电所UPS负荷较大，宜设置全所集中公用的大容量UPS系统，并按双重化原则配置。6.3 UPS容量选择
在选择UPS的额定容量时，除了按负荷的视在功率计算外，还要计及动态（从0～100％突变）稳压和稳频精度的要求，以及温度变化、蓄电池端电压下降和设计冗余要求等因素的影响。
考虑到以上影响UPS容量的因素，则
式中： －UPS计算容量（KVA）；
－动态稳定系数，取1.1～1.15；
－直流电压下降系数，取1.1；
－温度补偿系数，取1.05～1.1；
－设备老化系数及设计裕度系数，取1.05～1.1；
－全部负载的计算功率（KW）；
－负载功率因数，为0.7～0.8（滞后）。
则可靠系数 = =1.33～1.530,取可靠系数平均值 =1.43和 =0.7，由公式可得
=2.04 =2.04×10=20.4KVA 6.4 UPS电源系统接线方案
UPS电源依据不同的负载及用户要求，可以组成单机及各种冗余备份电源系统，保证系统运行稳定、可靠，给负载提供优质的不间断电源。
结合220KV系统UPS负载的实际情况以及供电可靠性问题，选用UPS多机N+1并联冗余配置。多个UPS模块按N+1配置，输出并联后接至旁路切换模块，正常时由并联的UPS模块向负载供电，并平均分担负荷电流。当其中一台UPS模块故障时会自动退出运行，不影响其他模块的正常输出；当两台以上UPS模块故障退出，且其余工作模块出现过载时，自动切换到旁路供电。根据UPS的容量及其接线方案，选择3台型号为SWB—15KT/DC220（3/1）的UPS。（SWB—B系列 ；15K—容量为15KVA； T—直立式架构；DC220—直流输入电压为220V；3/1—输入输出形式为三入单出）
第七章 通信直流变换器的选择
由于本220KV变电站的直流负荷中没有通信负荷，故不需要进行选择，仅是对通信部分进行了解。发电厂、变电站必须装设可靠的通信直流电源系统，以确保通信设备的不间断电源，尤其要保证在电网或发电厂、变电站发生事故时不中断通信供电。发电厂、变电站的通信负荷主要是：
(1)生产行政电话机、网络控制室、单元控制室、调度呼叫转移系统等；(2)电力载波机、光纤通信设备、微波和其他通信设备。
根据《220KV—500KV变电站设计技术规程》规定：为保证重要变电所通信设备不间断供电，应根据通信设备的供电电源要求，设置通信专用的蓄电池或由交流不停电电源供电。
通信电源系统主要由四部分构成：交流配电单元、整流单元、直流配电单元、蓄电池直流电源单元。
采用由蓄电池组构成的直流电源系统，具有很高的可靠性，但代价是设备投资增加，并需要专业人员维护。随着变电站综合自动化技术的发展，模块化的通信专用DC／DC变换器在变电站中已得到广泛应用，模块化的通信专用DC／DC变换器是从站内直流控制电源系统的蓄电池组取得直流电，经高频变换输出满足通信设备要求的48V控制电源。
第八章 直流系统中各自开关额定容量的选择
根据有关规定，蓄电池出口回路、充电装置直流侧出口回路、直流馈线回路和蓄电池试验放电回路等，应装设保护电器。8.1 直流断路器的选择
直流断路器应具有速断保护和过电流保护功能。可带有辅助触点和报警触点。直流断路器的选择: 原则一：额定电压大于或等于回路的最高工作电压。原则二：额定电流应大于回路的最大工作电流。
（1）对于此220KV变电站，直流断路器的额定电压大于或等于220V即可。（2）直流断路器的额定电流 1)充电装置输出回路
断路器的额定电流按充电装置额定输出电流来选择，即
式中-直流断路器的额定电流，A；-可靠系数，取1.2；
-充电装置额定输出电流。
=1.2×100=120A
故选择型号为GMB225—125A，即额定电流为125A的壳架等级额定电流代号为225的三段保护的固安详微型断路器。2）蓄电池组出口回路
① 断路器的额定电流按蓄电池的1小时放电率电流选择，即
式中 —蓄电池1小时放电率电流，A，铅酸蓄电池可取5.50I10 =5.5×25=137.5A
② 按保护动作选择性条件，即额定电流应大于直流馈线中断路器额定电流最大的一台来选择，即
式中-直流馈线中直流断路器最大的额定电流，A；-配合系数，一般可取2.0，必要时取3.0。
=2.0×25=50A 取以上两种情况中电流最大者为断路器额定电流，因此取 =137.5A。故选择型号为GMB225—140A，即额定电流为140A的壳架等级额定电流代号为225的三段保护的固安详微型断路器。3)直流馈线回路
对于直流负荷按平均分配于两段母线的原则。
①经常负荷 选择型号为GM5—20A，即额定电流为20A的设计序号为5固安详微型断路器。
②事故照明负荷 选择型号为GM5—10A，即额定电流为10A的设计序号为5固安详微型断路器。
③UPS不间断电源 选择型号为GM5—25A，即额定电流为25A的设计序号为5固安详微型断路器。
4)断路器电磁操动机构的合闸回路和跳闸回路
式中-直流断路器额定电流，A；-配合系数，取0.3；
-断路器电磁操动机构合闸电流或跳闸电流，A。①合闸回路 =0.3×2=0.6A ②跳闸回路 =0.3×2.5=0.75
故合闸回路和跳闸回路都选择型号为GM5—1A，即额定电流为1A的设计序号为5的固安详微型断路器。8.2 刀开关的选择
原则一：额定电压应大于或等于回路的最高工作电压。原则二：额定电流应大于回路的最大工作电流。直流母线联络电器（隔离开关）的选择:(1)对于此220KV变电站，直流母线联络电器（隔离开关）的额定电压大于或等于220V即可。
(2)直流隔离开关，额定电流按以下原则计算
按较大电流的母线上供电的负载工作电流选择，即
（1-24）
式中-较大电流的母线段上全部负载的工作电流之和；-同时系数，取0.5～0.6。
=0.5×50=25A
故选择型号为GMG—125A，即壳架等级额定电流为125A的固安详隔离开关。
第九章 结论
本次设计题目是220KV变电站直流系统设计。设计方案为：采用单母分段的接线方式；系统电压采用220V；蓄电池采用阀控式密封铅酸蓄电池，浮充电方式运行，浮充电电压为2.35V；蓄电池容量选择250Ah，单体蓄电池个数为104个，电压校验结果满足要求；选取两组高频开关式充电装置，每组充电模块为6，共12个，额定工作电流20A；采用UPS多机N+1并联冗余配置，选择3台型号为SWB—15KT/DC220（3/1）的UPS；蓄电池出口回路、充电装置出口、直流馈线回路、两段母线之间进行了开关的选择。
第三篇：《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。变电站内的继电保护、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内设1组控制小母线（KMⅠ）、1组保护小母线（BMⅠ）；分电屏Ⅱ内设1组控制小母线（KMⅡ）、1组保护小母线（BMⅡ）。
6． 110kV系统设1面直流分电屏，屏内设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的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。
(2)、每段直流馈线母线不能没有蓄电池供电。(3)、充电机不能并列运行。
(4)、正常情况下，母联开关应在断开位置。(5)、绝缘检查装置、电压检查装置始终在运行状态。(6)、投入充电机时先从交流再到直流。停电时顺序相反。
（7）、母线并列时首先断开一台充电机，投入母联开关，在断开检修蓄电池。
（8）、母线由并列转入分段时首先合上检修蓄电池，断开母联开关，再投入充电机。
2.变电站直流系统的配置与维护
A：配置
220kV变电站直流系统设计依据是DL／ T5044—95《火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定》，本规定适用于采用固定型防酸式铅蓄电池。
一、要求220kV变电站具备高可靠性直流电源的原因：
1．1 部分变电站建设规模为主变容量3X 150MVA或3X180MVA，且为枢纽站。
1．2 220kV变电站主保护亦实现双重化，采用两套不同原理、不
同厂家装置；断路器跳闸回路双重化；且均要求取自不同直流电源。
1．3 线路的两套纵联差动保护、主变压器的主保护和后备保护均分别由独立的直流熔断器供电。
1．4 所有独立的保护装置都必须设有直流电源故障的自动告警回路。
1．5 变电站综合自动化水平提高，监控系统高可靠运行要求。
二、目前单组蓄电池运行、维护存在的主要问题：
2．1 事实证明：要掌握蓄电池运行状态，做到心中有底、运行可靠，必须进行全容量核对试验；然而直流系统配置一组蓄电池，给运行维护造成了极大困难。
2．2 现有220kV变电站蓄电池只对蓄电池组进行部分容量试验，检测出损坏严重的蓄电池；因进行全容量试验工作繁琐因难，部分单位回避容量试验，而不能完全掌握蓄电池的实际运行状态。
2．3 就对各发供电单位已运行的各型式蓄电池统计表明，使用寿命一般为7年到10年；且这期间尚需对个别落后电池维护处理才能够保证整组蓄电池使用年限。对于仅一组蓄电池而言，整个更换期间同样要承担风险运行。
2．4 蓄电池组由106只-108只(无端电池)或118只一12O只(有端电池)单体电池串联组成，若其中一只电池容量下降后，则表现为内阻增大、严重者相当于开路．也就是说：一只电池损坏，祸及整组电池不能发挥作用。目前检测的最佳方法是将浮充机停运，直流负荷由蓄电池组供电；对于仅有一组蓄电他的直流系统，若存在有开路情
况．则造成全站失去直流。
2．5 整流设备的好坏也影响蓄电池的寿命。新近入网交流整流设备，虽然具有充电、均衡充电、浮充电自动转换功能，但功能还不完善。如浮充电缺少温度补偿，温度低时充电容量不足、温度高时容易过充电，造成电池漏液鼓肚现象，缺乏单体电池端电压测量，当有2—3只电池充容量不足不能发现时就影响整组电池寿命。
2．6 近2—3年间投运的变电站蓄电池大多采用全密封阀控式铅酸电池，因不能象原固定防酸式铅酸蓄电池正常远行中能够通过测单体电池电压、量其比重、观其外观而综合分析判断电池运行状态。其日常仅能靠测量单体电池进行监视，运行状态好坏难以充分把握。2．7 对蓄电池容量的在线监测现在仍是一大难题。对阀控式全密封蓄电池能否依据某—指标数据判断或多项指标数据综合判断运行状态尚处于探索时期。
220kV变电站直流系统配置两组电池的必要性及优点
3．1 正在编写制订的《阀控式铅酸蓄电池运行、维护导则》国家标准，明确要求蓄电池必须进行容量试验。
3．2 220kv变电站内通信用直流系统按有关规定均配置二组48V蓄电池。而220kV变电站控制、保护、信号、安全自动装置等负荷同样需要高可靠的直流系统。
3.3 由于单组蓄电池不能很好的满足22kV变电站运行可靠性要求，且运行维护困难,故此 220kV变电站直流系统配置两组蓄电池是必要的。
3.4 220kV变电站直流系统配置两组蓄电池，完全满足运行要求，并符合部局有关继电保护反措对直流供电的要求，采用该系统对增加控制保护设备运行的可靠性有较重要的意义。
3．5 220kV变电站配置两组全容量蓄电池组或两组半容量蓄电池组后，从简化母线结构、减少设备造价、节约能源、避免降压装置故障开路造成母线失压，扩大为电网稳定事故和更大设备事故出发，可考虑直流动力，控制母线合一，去掉端电池及调压装置，使直流系统进一步简化、可靠。
220kV变电站直流系统配置两组蓄电池方案
4．1 为了保证两组蓄电池能够独立工作，相互间不影响，保持自身特性，采取不完全并联运行方式，即两组蓄电池充、放电独立，相互间不互充放。
4．2 根据变电站的建设规模、负荷地位和负荷水平，可选择采用下列不同的配置方案：
4．2．1 采用两组全容量蓄电池组、三台充电机、直流负荷母线分段接线。此方案是完备的方案，在各种运行方式下，能够保证提供可靠直流电源。
4．2．2 采用两组全容量蓄电池组、二台充电机、直流负荷母线分段接线。
4．2．3 为进一步降低工程费用，可采用两组半容量蓄电池不完全并联运行，配置二台充电机，直流母线分段。结束语：
直流系统是变电站二次设备的生命线，直流系统故障就有可能影响到电网稳定和设备安全。根据现在220kV变电站对直流电源可靠性要求进一步提高，及蓄电池运行、维护的需要，并考虑220kV变电站直流系统网络与蓄电池直流电源可靠性匹配要求，220kV变电站直流系统应配置两组蓄电池，虽在经济上多投入，但其运行可靠性却得到了大幅度提高，且运行方式灵活、维护简便。
B:维护
电力直流系统的维护现状:
现在的变电站一般都是无人值守的,智能高频开关直流电源系统可通过监控串口与变电站后台的监控实现通讯,可在调度端实现对直流系统的“三遥”.运行人员或专职直流维护人员定期对直流设备进行一般性的清扫、日常检查等工作.对充电设备只进行巡检,对蓄电池组进行日常维护和放电核对容量.。
.220KV设两组蓄电池,110KV一般装设一组蓄电池,在有条件时220KV最好装设两组蓄电池,因为220KV的继电保护装置是双重化的,从电流互感器二次侧到断路器跳闸线圈都是双重化,因此,直流系统也宜相应的设置两组,分别对两套保护及跳闸线圈供电,以利系统安全运行.。
在正常运行情况下,变电站的二次设备只需由充电模块来供电就行了.现有的变电站,断路器一般有电磁合闸方式和储能合闸方式两种.在电磁式断路器进行合闸操作时,要求直流电源能提供瞬时的合闸电流(20~200ms内提供数百安培的大电流),显然仅由充电模块来供电是
远远不够的,这时蓄电池组就发挥了重要的作用,它能无间断地提供大电流,保证断路器的正常合闸,这也是直流系统为什么要有合闸母线的原因了.在储能合闸方式下,合闸电流远小于充电模块的额定输出电流,不用蓄电池来合闸.现在新建的变电站一般都是这种储能式的断路器,这时直流系统也就可以不要合闸母线。
当电网发生事故时,必然使交流输入电压下降,当充电模块不能正常工作时,蓄电池无间断的向直流母线送电,毫不影响直流电源屏的对外功能,保证二次设备和断路器的正确动作,确保电网的安全运行.而作为最后保障的蓄电池,如果其容量的不足将会产生严重后果.所以,蓄电池的重要性就可想而之了,其维护一直是最为重要的问题.。
电池巡检仪作为在线监测装置,可实时发现落后或故障电池,并可检测电池组的温度是否处于正常范围内,但直流系统工作时输出电流较小,电池容量的不足或漏液、破损很难通过电池巡检仪发现,而电池内阻和电池容量的在线测试,准确度依旧不高,其测量精度和可靠程度通常只用于定性分析.所以还是需要运行人员或专职直流维护人员对蓄电池进行定期巡视。
由于电池品牌、型号及电池状况的不同,应根据实际情况通过监控模块重新调整电池充电参数,以保证电池处于良好工作状态.蓄电池寿命一般为8~ 10年左右,影响蓄电池寿命的主要因素有:
1、过放电;
2、充电压设置不合理,充电电流过大或过小;
3、充电设备的性能超标;
4、温度。
所以,我们不但要定期对蓄电池组做放电实验,还要定期测试充电
设备的稳压精度、稳流精度及纹波系数、充电机效率等性能参数。
3.直流系统接地故障探讨
直流电源作为电力系统的重要组成部分，为一些重要常规负荷、继电保护及自动装置、远动通讯装置提供不间断供电电源，并提供事故照明电源。直流系统发生一点接地，不会产生短路电流，则可继续运行。但是必须及时查找接地点并尽快消除接地故障，否则当发生另一点接地时，就有可能引起信号装置、继电保护及自动装置、断路器的误动作或拒绝动作，有可能造成直流电源短路，引起熔断器熔断，或快分电源开关断开，使设备失去操作电源，引发电力系统严重故障乃至事故。因此，不允许直流系统在一点接地情况下长时间运行，必须加强在线监测，迅速查找并排除接地故障，杜绝因直流系统接地而引起的电力系统故障
1、直流系统接地查找一般原则
（1）、“直流接地”信号发出后，可通过直流屏监控器和绝缘检查装置找出接地支路号及接地状态，支路号的排列大都是按直流馈线屏馈线开关从上至下或从左到右的顺序，绝缘检查装置还可以显示接地电阻（接地电阻小于15-20千欧时报警），判断接地程度，可通过绝缘检查开关判断正对地、负对地电压，判断接地程度。有时绝缘检查装置判断不出支路只报“直流母线接地”，此时有可能直流母线接地，也可能是支路接地。
（2）、直流接地信号发出后，必须停止二次回路上的工作，值班员应
详细询问情况，及时纠正修试人员的不规范行为。
（3）、利用万用表测量正对地、负对地电压，核对绝缘检查装置的准确性。万用表必须是高内阻的，2000欧/伏，否则会造成另一点接地。（4）、试拉变电站事故照明回路。（5）、试拉检修间直流电源回路。（6）、试拉380伏配电直流电源回路。（7）、试拉通讯远动电源回路。（8）、解列蓄电池。（9）、解列充电机。
（10）、1段母线负荷倒至2段母线，判断1段母线是否接地。（11）、使用接地查找仪对控制、保护、信号回路逐一查找。2．造成变电站直流系统接地的几种原因：
（1）雷雨季节，室外端子箱或机构箱内潮湿积水导致直流二次回路中的正电源或负电源对地绝缘电阻下降，严重者可能到零，从而形成接地。
（2）部分型号手车开关的可动部分与固定部分的连接插头或插座缺少可靠的绝缘隔离措施，手车来回移动导致其中导线破损，从而使直流回路与开关金属部分相接触，从而导致接地。
（3）部分直流系统已运行多年，二次设备绝缘老化、破损，极易出现接地现象。
（4）因施工工艺不严格，造成直流回路出现裸线、线头接触柜体等，引起接地。
3．查找接地故障的基本原则和方法：
（1）一般处理原则：根据现场运行方式、操作情况、气候影响来判断可能接地的地点，按照先室外后室内，先合闸后控制，由总电源到分路电源，逐步缩小范围的原则，采取拉路寻找、处理的方法。应注意：切断各专用直流回路的时间不要过长（一般不超过3秒钟），不论回路接地与否均应合上。
（2）具体处理方法：首先，了解现场直流电源系统构成情况，通过直流系统绝缘监测装置或接地试验按钮初步判断是直流正极接地还是负极接地（以下假设绝缘监测可靠，并假设正接地）。然后，瞬时切除所有合闸电源开关，如接地信号消失，说明接地点在合闸回路，应对站内合闸回路用同样方法拉合负荷开关或解除正电源端，进行分路检查、判断；如监测装置仍报接地，则说明接地点在控制、信号等回路，则应进一步用同样方法检查直流屏、蓄电池柜及站内各保护屏、控制屏、信号屏及其控制回路。查明接地点属于哪一输出电源回路后，应迅速拉合接地回路的直流负荷开关或拔插回路内的正电源保险，并根据绝缘监测装置报警情况判断接地点在开关（保险）之前或之后。判断清楚后，根据查出的范围，迅速解除范围内相关设备的正极端子，观察报警信号，判断接地点是否在这一部分设备内。然后继续按照以上原则和方法，逐步缩小查找范围，直至找出接地点。4．总结：
造成变电站直流系统接地的因素较多，为了较好的解决这一问题，在日常运行维护中还应视具体情况采取不同措施：
（1）严格二次设备施工工艺，发挥主观能动性，减少接地故障的发生概率。如对室外端子箱、机构箱等加强密封，加装防潮除湿设备或材料；对手车开关的活动部位采取措施提高其绝缘性能，如用绝缘材料包裹其线头部分等，避免因其随手车活动引起接地；对绝缘老化，已不能满足对地绝缘电阻要求的控制电缆及有关二次设备及时更换。（2）加强断路器、隔离开关、手车等一次设备的运行维护管理。严格断路器、隔离开关等具有机械传动部分设备的操作规程，避免因操作不合理造成接地故障。
（3）查找处理接地故障时严格遵守相关电气设备检修运行规程要求，并结合现场实际条件进行。禁止单人工作，禁止直流电源长时间停止运行（尤其在天气条件不允许的情况下），拆除、恢复各端子、各开关的时间应尽可能短。
4.怎样提高变电站直流系统供电可靠性 概述 ：
供电公司220KV及以下变电所的直流供电系统为环状系统，若一个元件故障可能会引起整个系统的瘫痪，达不到电力系统的安全稳定的要求。而近两年来，随着电力系统的飞速发展，保护设备的增多，对直流系统可靠性和稳定性的要求越来越高，直流系统故障将严重影响到系统的安全稳定运行。针对这一问题我们进行了大量的调查与分析，并发现220KV及以下变电所的直流供
电系统存在：直流系统接线方式不合理；保护直流回路用交流断路器；蓄电池和充电装置数量都不符合要求。2 直流系统供电现状：
直流系统事故后果严重，严重的可造成变电所直流系统全部停电，造成一次设备处在没有保护和监视的不可控状态，不能反应一次设备的故障，极易造成一次设备事故范围的扩大，造成区域电网的大面积停电事故；经过调查发现，该局的变电所普遍采用环状供电方式。环状供电方式示意图
环状供电方式是指将两个独立的直流供电系统在其下一级直流支路中连接，当分支直流元件故障时，非故障母线将断开供电回路，这样扩大了直流故障范围。严重时会使整个变电所处于无直流状态下，对系统正常运行造成重大的安全威胁。同时我们对保护直流回路用的断路器情况进行了统计(见表1)。
表1 各电压等级变电所保护用直流断路器配置情况调查表
交流断路器作为直流电路的保护元件具有局限性。由于交流电流的电弧容易熄灭，故其断路器的动静触点之间的开距小，不能达到拉弧作用，而直流瞬动电流是交流瞬动电流的1．4～2倍，因此在直流回路中断路器不能可靠断开，并且致使交流断路器损坏，从而造成直流系统事故进一步扩大；通过上表我们看到直流系统中采用交流断路器的二次设备占总设备数的2/3。
我们对2000年以来出现的直流供电系统的缺陷进行了分析，发现主要存在以下三个方面的问题：
1、直流供电支路故障造成变电所直流供电系统全部停电。
2、直流回路开关损坏严重。
3、蓄电池和充电装置数量都不符合要求。3.完善直流系统供电方式：
3.1采取辐射状供电方式，增加蓄电池和充电装置数据
3.1.1 220KV及以上变电所应满足两组蓄电池，且两套直流电源系统完全独立，并设两段独立的保护电源小母线。3.1.2 各级直流母线分段开关正常运行时应断开。
3.1.3 控制直流母线分为两段，且控制直流母联开关正常运行时应断 15
开。
3.1.4 220KV设备双套保护装置的保护电源应取自不同的独立直流电源系统，接在不同的保护电源小母线。
3.1.5如果断路器只有一组跳闸线圈，失灵保护装置电源和具有远跳功能装置的电源应与相对应的断路器操作电源取自不同的直流电源系统。
3.2采用专用的直流断路器
根据保险配置情况选购GM型(两段保护)、GMB型(三段保护)系列直流断路器，并进行直流断路器的安秒特性及动作电流的检验，并绘制出三段式保护直流断路器保护特性曲线：
Int-过载长延时断路器起始动作值
Icu-断路器极限短路分断能力 Iop2-断路器延时动作电流 lopl-短路瞬时断路器动作电流
通过试验发现G系列直流断路器作为替代直流回路中的交流断路器，具有良好的三段保护功能。
过载长延时保护：能在故障电流较小时，根据电流的大小进行反延时
动作，能防止线路电缆发热进而造成绝缘破坏和起火。
短路短延保护：能够防止越级动作带来的事故扩大，保证故障电流仅仅由距离故障点最近的断路器来切除，还可作为下一级保护的后备保护
短路瞬时保护：能够在故障电流较大时瞬时切除故障回路，避免对设备及线路的动稳定性带来较大的危害。结束语：
为防止和杜绝变电所直流系统事故，确保电网的安全稳定运行，我们对变电所的直流系统的不足做了进一步完善，消除了造成直流系统故障的安全隐患，进一步减小了变电所发生直流系统事故的可能性，在保证直流系统安全稳定运行的同时也保证了继电保护及自动装置的可靠运行。
5.如何有效利用其资源
变电所直流系统为继电保护以及开关机构提供保护、信号、动力能源；变电所UPS为远动、通讯、微机监控装置提供不间断的电源。
多年来，根据各变电所直流设备运行现状，发现从设计、规划、审批、运行、维护等环节存在管理弊端，不同程度地造成设备重复投资、资源浪费等现象。
近年来，随着两网改造，设备更新升级，变电所的继电保护及其自动化使得当地监控、信息数据采集、计量等专业相互渗透。对于变电所直流系统，如在变电所直流系统电源保证安全可靠性的前提下，即直流系统蓄电池容量和绝缘水平满足运行参数要求，变电所UPS实现集中配置(废除UPS自带蓄电池配置)是可行的。变电所交、直流电源运行
(1)所用电380/220V低压系统：
变电所所用电380/220V系统电源的质量、可靠性较差。主要表现为：
①交流失电(全所失电、互投时间间隔长、暂态停电)；
②欠压、过压(一般变电所自备电源较高，末端所电压不易调节，闪变)；
③电压短时波动(如电气化铁路干扰，谐波畸变，电压聚降、瞬变)；
④电压三相不平衡(所内负载不平衡，中性线断)；
⑤二次设备共模、差模超标(接地和泄露电流)等故障。
对于变电所的综合自动化装置、计算机监控、远动装置、信息数据采
集、微机保护、脉冲式电能表等采用静态电路，设备对电压质量及供电连续性要求较高。一旦计算机失电造成死机、远动信息数据采集失电造成丢失数据、电源产生的问题等导致设备误操作将造成更大的损失。
鉴于以上原因，许多变电所配置了UPS电源，但多见于分散配置，各成一体。
(2)变电所UPS不间断电源：
变电所UPS不间断电源，供给远动自动化、信息数据采集、微机监控、电力通讯等电源。在许多变电所内，由于UPS维护不善造成蓄电池容量不足，交流断电后，由于电压过低而自动关机，使得设备电源中断，不能正常工作。
(3)变电所直流系统：
变电所直流系统作为操作电源，供给断路器分合闸及二次回路的仪器仪表、继电保护、控制、事故照明及自动装置电源。
近年来，接受以往事故教训，专业人员在研讨继电保护反措和直流系统反措中，均提出了双重化配置要求，对220kV变电所的直流系统进行了3＋2配置(三台充电机、两组蓄电池)单母分段互联式接线改造。对继电保护实现独立保护、独立电源，主保护的线路、变压器、母线双重化保护专用供电，实现保护装置跳闸线圈双重化，控制、保护电源分开。由两套独立(可相互备用)直流系统供电。
2改造目标 ：
通过对变电所直流系统实施技术改造，要求变电所直流系统的管
理水平、运行维护和设备健康水平均达到100％。同时，还要使变电所直流系统资源得以充分有效利用。
(1)目标制定：
①加强变电所直流系统运行维护管理。
②对直流系统为UPS提供电源可行性、安全性进行评估、计算，并付诸实施。应用后充分体现了UPS使用直流系统供电的优点。
③规范运行管理，有效利用直流系统。对于改造后的变电所，由生产技术部门协调归口管理。
(2)可行性分析：
①体制管理：变电所直流系统就是为变电所继电保护及其自动装置服务的。但从变电所进行自动化实现四遥，改造变电所直流系统与UPS电源从设计、规划、审批及体制管理上就分开了。直流设备由检修专业班维护变电所直流系统，远动通讯专业班则维护UPS不间断电源。变电所运行人员一般只对直流系统做定期维护监测，而对于UPS电源形成无人维护。
②设备投资：变电所220kV以上及重要的110kV变电所直流系统双重化3＋2配置后，完全可以满足继电保护及其自动装置的参数要求。上级在此投资是原来设备的两倍，而有些变电所还在设计安装UPS不间断电源单设蓄电池组。这无疑会造成重复投资浪费。
③绝缘要求：变电所直流系统与变电所通讯电源用直流电源运行方式不同，有可能造成变电所直流系统绝缘降低，影响系统稳定。对于远动通讯电源应该区别对待，如通讯电源从变电所蓄电池抽头现象必须
杜绝，但在绝缘要求满足的前提条件下，完全可以集中配置蓄电池。实施方案 ：
(1)要求各专业分工明确，不留死角：
①归口管理，直流专业不能单一只维护充电机、蓄电池组，还应考虑直流系统的完整性。如馈出回路辐射、环路完整、负荷分配、运行方式、接线方式、熔断器及空气开关级差配置、电压质量、直流系统绝缘水平等，应满足继电保护及其自动装置参数要求。
②对设计维护人员要求专业相互渗透。因为继保、远动、通讯、计量、直流专业就是电力系统及其自动化的各分支专业，所以各专业有必然的联系。
③过去有些变电所通讯电源有在直流系统蓄电池中抽头的现象，由于影响直流系统蓄电池内阻、容量，通过落实反措以及整改，已将这种方式消除。对于小容量的载波机以及通讯用计算机UPS，只要满足绝缘要求，可以使用直流系统电源。对于大容量程控交换机、光纤通讯、微波通道，考虑到其独立性以及使用蓄电池运行方式不同，通讯电源UPS设置自备电源。
(2)集中配置：
①变电所UPS使用变电所直流系统蓄电池，可以不用自配蓄电池组，这样，可以节约自备电池以及占地空间，还可以避免重复维护。
②使用直流系统逆变电源，能够防止所用电系统的暂态干扰进入负荷侧。
③一般商用UPS自备电池，放电时间是在10～15min，时间短；工业
用UPS装置自备电池放电在30min。采用直流系统蓄电池可以保证事故停电1h使用。
④利用直流系统容量优势，全所集中配置UPS系统，并实现双重化配置。交流电源使用所用电各段母线电源，直流电源分别使用直流系统各段电源(110kV以上无人值守变电所、较重要的枢纽变电所)。
(3)评估：
①双重化3＋2配置后，蓄电池容量增加一倍，而保护自动装置通过更换节能信号灯、节能光子牌，使电磁继电器减少，相对负荷电流也减小，因而可使事故情况下蓄电池容量充足，完全能满足规程要求的全所停电情况下，1h连续供电。
②变电所逐年改造使断路器电磁机构基本退出，而更换成真空开关或弹簧、储能机构以及液压机构，其合闸动力电流减小，故对蓄电池事故放电能完全满足瞬时放电曲线要求。
③对于小容量电力载波机、通讯设备只要运行方式不影响直流系统绝缘，可以经开关电源使用直流系统。
④直流系统馈出回路增加，势必影响直流系统绝缘。其实从UPS电源原理上说，正常时UPS装置使用交流，当交流回路失电后装置自动投切直流电源，而投切回路已明确交流电源是接地回路，直流电源是绝缘回路。
⑤充电机容量：变电所充电机一般满足“均充方式电流＋负荷电流＋冗余度”。对于UPS负荷：a)交流不间断电源UPS是当交流失电后，自动切换直流电源的；b)有些进口UPS不设整流器而直接接直流母线,故在浮充、恒压限流方式下能满足新增负荷要求。结论 ：
实践证明：有效利用变电所直流系统资源，对于电力运行维护、设备投资和环境保护都具有重要意义。今后，应当根据变电所电源的独特性，对110kV及以上重要变电所、枢纽所、无人值守所以及综合自动化变电所的所用电交流380/220V、直流系统220/110V、不间断UPS电源统一考虑，集中配置，以满足继保、远动、通讯等设备的电源要求。
第四篇：直流系统技术总结报告
直流系统技术总结报告
直流系统在变电站中主要为控制信号、继电保护、自动装臵等提供可靠的直流电源，当发生交流电源消失事故情况下为事故照明和继电保护装臵等提供直流电源。所以说直流系统可靠与否对变电站的安全运行起着至关重要的作用，也是安全运行的保证。
为了进一步提高设备的安全稳定运行，在直流系统的运行维护方面我风电厂做出如下技术措施来改善和优化设备的利用率与使用周期。
直流系统接地： 故障现象：
a)音响报警，“直流母线故障”信号出。b)绝缘监察仪上有报警信号。
c)测量直流母线正、负极对地电压不平衡。处理方法： a)复归音响。
b)测量对地绝缘，判别接地极性及接地性质。
c)询问是否有人在直流回路上工作，造成人为接地,接地时禁止在二次回路上工作。
d)询问是否有启、停设备的操作，如有则应重点检查。e)对存在缺陷的设备和环境条件差的设备首先进行检查。
f)使用绝缘监测仪检查出是哪一路接地，对故障支路瞬时停电检查接地信号是否消失，必要时对直流各路负荷采用倒负荷或瞬时停电的方法查找故障支路。
g)倒直流负荷时,应遵行先室外,后室内;先动力,后控制;先环状,后馈线的原则,并汇报值长。
h)若经上述操作后接地信号仍未消失，则接地点可能在整流器、蓄电池组。将两组直流母线并列运行，退出一组整流器蓄电池组运行，若接地信号消失，则接地点在该组整流器或蓄电池上。
i)查找和处理必须由两人以上进行，处理时不得造成直流短路和另一点接地。
j)直流系统查找接地要在值长的统一指挥下进行，如涉及到调度管辖的设备，应得到值班调度的允许才能进行。
k)找到接地点所在范围或回路后，由检修人员进一步查找、隔离并消除
防范措施：
加强设备监视，着重对直流系统的绝缘状态、电压及电流、信号报警、自动装臵等相应指标项目进行定点巡视。并且针对电压及电流监视方面，对于交流输入电压值、充电装臵输出的电压值和电流值，蓄电池组电压值、直流母线电压值、浮充流值及绝缘电压值进行相应的巡视；同时对于直流系统的各种信号灯、报警装臵；检查自动调压装臵、微机监控装臵工作状态也进行相应检查。
在由于恶劣天气导致的接地方面，变电站运行人员主要采取定期除尘、除潮等措施。从而避免和降低了由于恶劣天气导致的直流系统接地的故障出现。
在控制柜布线检查与梳理方面，定期对继电保护装臵后柜布线进行检查；对于在检查中发现的导线裸露及绝缘层破损等情况，及时发现及时采取修复措施；对于外露与破损部分及时进行绝缘处理。从而避免直流系统接地故障的发生。
查找直流接地的操作步骤和注意事项有哪些? 根据运行方式、操作情况、气候影响判断可能接地的处所，采取寻找、分段处理的方法，以先信号和照明部分后操作部分，先室外部分后室内部分的原则。在切断各专用直流回路时，切断时间不超过3秒，不论回路接地与否均应合上。当发现某一专用直流回路有接地时，应该及时查找接地点，尽快消除。查找直流接地的注意事项如下：
⑵ 查找接地点禁止使用灯泡寻找的方法。
⑵ 用仪表检查时，所用仪表的内阻不低于2000Ω/V。⑶ 当直流发生接地时，禁止在二次回路上工作。⑷ 处理时不得造成直流短路和另一点接地。⑸ 查找和处理必须由两人同时进行。
蓄电池也是电力电源系统中直流供电系统的重要组成部分，它作为直流供电电源，主要担负着为电力系统中二次系统负载提供安全、稳定、可靠的电力保障，确保继电保护、通信设备的正常运行。因此，蓄电池的稳定性和在放电过程中能提供给负载的实际容量对确保电力设备的安全运行具有十分重要的意义。
故障现象：
1、蓄电池组容量不足故障
正常运行时，在进行核对性放电试验，蓄电池组容量均达不到额定容量的80%以上，并在控制柜内发出报警声。
2、单个蓄电池电压过高或过低
当监控系统报蓄电池电压过高或过低时，应用万用表实际测量告警蓄电池端电压，若测量值在正常范围内属误报信息，测量值异常，应检查整个蓄电池组的运行情况。
处理方法：
蓄电池组容量不足：为进一步提高和确保蓄电池组安全稳定运行，我风电厂每年作一次核对性放电试验。从而确保在试验过程中蓄电池组容量均达到额定容量的80%以上，保证设备的安全运行。
蓄电池电压低：定期开展蓄电池测试工作，对于在测试中发现的电压低的电池及时记录并采取相应措施对于电压低的蓄电池采取均衡充电工作，确保设备安全稳定运行。
防范措施：
加强了对于过充、过放、渗液、环境温度等隐患的定期巡视和检查工作，确保了设备的安全稳定运行。
第五篇：直流稳压电源电路安装实习报告
直流稳压电源电路安装实习报告
一、实习目的：
1、了解直流稳压电源电路的工作原理
2、熟悉电路中主要电器元件三端稳压器的作用及结构
3、掌握电子电路焊接工艺中的基本技能
二、实习要求：焊点要成型牢固可靠、圆滑光亮，元件排列整齐。元件的安装要采取插装的形势，分为卧式元件和立式元件，立式元件要求管脚高度必须有4-7mm的高度，卧式的元件要贴着表面安装，焊接顺序是先内后外，先低后高。
三、实习内容
工作原理：J1处是交流输入，其值9V左右，然后经过二极管整流，电容滤波，由三段稳压芯片7805输出+5V电压，+5V电源指示灯D5就会亮。电路图如下所示：
四、电路工作过程
1、直流稳压电源电路由变压—整流—滤波—稳压输出四部分组成。
2、三端稳压器7805是由输入端、输出端和公共端组成的集成块。其中78为产品系列代号，05为输出电压值。
3、如上图所示：J1处是交流输入，其值大约为9V，其后由四个整流二极管(4007)组成的单相桥式全波整流电路进行整流，再经电容滤波，最后由三端稳压器7805输出+5V直流电压，其中电阻(R3)为限流电阻；发光二极管(D5)为电源指示灯。
五、实习所需元件
整流二极管 IN4007 四只 三端稳压器 7805 一只
电解电容 1000μF/16V 一只 电解电容 470μF/16V 一只 瓷介电容 0.1μF 二只 电阻 470Ω 一个
发光二极管 LED 一个 接线柱 一个
印刷电路板 一块
六、实习步骤
（1）准备所需的印制电路板块．
（2）观察电路的基本布局，然后对应参数查找所需元件．（3）做好焊接前的准备工作．
（4）按照元器件的装插焊接规则先焊接电阻和二极管，然后焊接瓷介电容和发光二极管，接着焊接电解电容和电源插座．即按先小后大，先轻后重，先低后高，先里后外的进行焊接，这样有利于装配顺利进行．在焊接过程中要不断用斜口钳剪掉已经焊接好的元件的引脚以便更好的进行下面元件的焊接．
（5）焊接完后检查有无元件焊接错误及焊接质量的好坏．（6）检查无误后接通电源验证电路的正确性．
七、注意事项
1、整流二极管IN4007的负极(灰色)与电路板上相应位置对应。
2、三端稳压器7805从左到右分别为输入端(+)、接地端(-)、输出端(+)。
3、电解电容和发光二极管都有极性：元件长脚接高电位端(+)。
八、实习小结：第一次的焊接正式开始了，心里还真有些紧张，身怕第一次的焊不好会影响接下来的实习。于是在焊接的时候蹑手蹑脚的，几分钟还焊不完一个。在焊接的过程中，由于技术要领掌握不够好，焊接还不是很熟练，焊点的焊锡量过多，且不美观，但我还是顺利的完成了模块的制作。
这一课程设计使我们将课堂上的理论知识有了进步的了解，并增强了对数字电子技术这门课程的兴趣。了解了更多电子元件的工作原理，如：74LS138、74LS148、7448等。同时也发现自对数电知识和电子设计软件掌握得不够。其次在此次设计过程中由于我们频繁的使用一电子设计软件如：Proteus、protel等，因此使我进一步熟悉了软件的使用，同时在电脑的电子设计和绘图操作上有了进一步提高。
我认识到：数电设计每一步都要细心认真，因为任何一步出错的话，都会导致后面的环节发生错误。比如在protel中画SCH电路时，就一定要细心确保全部无误，否则任何一个错误都会导致生成PCB板时发生错误，做成实物后就无可挽救了。在PCB板的设计中，焊盘的大小,线路的大小，以及线间的距离等参数都要设置好，因为这关系到下一步的实物焊接。
在设计过程中遇到了一些问题，使得我查找各种相关资料，在增长知识的同时增强解决问题和动手的能力，锻炼我做事细心、用心、耐心的能力。这一课程设计，使我向更高的精神和知识层次迈向一大步。在以后的学习生活中，我会努力学习，培养自己独立思考的能力，积极参加多种设计活动，培养自己的综合能力，从而使得自己成为一个有综合能力的人才而更加适应社会。
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