变电站直流系统分析与设计毕业设计论文(编辑修改稿)

变电站直流系统分析与设计毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

充电过程完成。 如果没有准确的电池监测装置时，可选则采用定时均充方式，对定时均充的时间间隔及每次均充的时间进行设定。 一旦设定电池电池管 理程序就可自动机算电池定时均充的时间，以便确定在何时启动定时均充，何时停止定时均充，所有这些操作都是自动进行的，运行维护人员可在现场通过监控模块上的显示来明确这一过程。 一般电池每隔 30天均充一次，特殊情况必须根据电池说变电站直流系统分析与设计 16 明书的实际情况设置。 蓄电池组数 根据 《火力发电厂和变电所直流系统设计技术规定》 ， 500kV变电所宜装设 2 组蓄电池， 220～ 330kV 变电所应装设 1 组蓄电池。 本站宜选取 1 组蓄电池。 变电站直流系统分析与设计 17 第四章 直流系统的接线方式 对直流系统接线方式的基本要求 对直流系统接 线方式的要求是安全可靠，接线简单，供电范围明确，操作方便。 直流系统接线方式的分类 直流系统接线方式有单母接线和单母分段接线两种。 按照蓄电池是否带端电池，又可分为无端电池接线和带端电池接线。 对于无端电池接线，又可分为不带降压装置和带降压装置接线。 根据端电池的投入方式又可分为带端电池调节器接线和带端电池自投装置接线。 目前应用最广的是不带任何调压装置的无端电池接线。 对于小型镉镍蓄电池直流系统，往往采用带有降压装置的无端电池接线。 带端电池调节器接线或带端电池自投装置接线，目前已很少采用。 常用的直流系统基 本接线方式简介如下： 单母接线 1） 特点：接线简单，可靠。 由于浮充电器接在直流母线上，所以当蓄电池回路刀开关被误断开时，直流母线不致失电。 在设计上，也可将浮充电电器经双投开关接到直流母线和蓄电池组上。 充电器经双投开关可接至蓄电池组。 变电站直流系统分析与设计 18 2） 适用范围：适用于设有一组蓄电池、两套充电装置的变电所和小型发电厂。 单母分段接线 1）特点：充电器和浮充电器分别接到两段母线上，蓄电池组接在一段母线上。 直流负荷双回电源分别接在不同的分段上，以提高供电可靠性。 接线较单母线复杂，但灵活性很好。 2）适用 范围 :适用于设有一组蓄电池和两套充电装置的大型变电所或机组较多的小型发电厂。 本站即选取单母分段接线方式。 示意图如下： 直流系统由 1 组蓄电池、 1 组整流器组成。 正常运行时，充电装置经充电直流母线对蓄电池充电，同时向两段直流母线提供经常负荷电流。 蓄电池的浮充或均充电压即为直流母线正常的输出电压。 该系统方案的任一段直流母线故障时，均可将环形供电的负载切换到正常母线段。 变电站直流系统分析与设计 19 互联的单母接线 这种接线用于两组蓄电池的直流系统。 其接线特点如下： 1）单母分段接线，每段接 一组 蓄电池、一套浮充电装置。 正常时两端 母线解列运行。 2）两组蓄电池设一套公用充电装置，该充电装置可兼作任一套浮充电装置的备用。 3）两段母线之间设联络开关。 为防止两套直流系统误并列，应设置闭锁装置。 4）对于分期装设二组蓄电池的直流系统和两套直流系统不在一起布置的大型变电站或大中型发电厂，使用上比较方便。 5）上图是互联母线的一种基本接线方式。 图中Ⅰ、Ⅱ段母线间，经两把刀开关实现联络，这样可以防止误并列。 因为，一般情况下误合上一把刀开关可能容易发生，但在同一时间内误合两把打开关的可能性则很小。 虽然用了两把刀开关，但整个系统接线简单。 根据 《火力发电厂和变电所直流系统设计技术规定》发电厂变电站直流系统分析与设计 20 和变电站的直流系统采用单母分段接线，单母接线用于 110kV 以下变电站，单母分段接线可靠性较高，任一段出现故障或检修都不影响供电。 建议 110kV， 220kV 和 500kV 变电站采用单母分段接线。 本站为 110kV 变电站，故采用单母分段接线方式。 变电站直流系统分析与设计 21 第五章 系统工作电压 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，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。 本站选用系统工作电压为 220V。 变电站直流系统分析与设计 22 第六章 计算并选择蓄电池容量 直流负荷统计（系统工作电压 220V） 序号 负荷名称 装置容量 (kW) 负荷系数 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 (A) 初期 0－ 1min 1－60min 60－120min 1 经常 负荷 3 √ √ 2 事故照明 2 √ √ 3 通信DC/DC转换器 48 48 √ √ 4 断路器合 闸 4 4 5 断路器跳闸 √ 6 UPS 14 √ √ 阀控铅酸蓄电池的选择 阀控铅酸蓄电池组电池个数的选择。 蓄电池个数按以下条件选择。 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 N为 fNUUN  (61) 式中 N－蓄电池个数； 变电站直流系统分析与设计 23 NU －直流系统的额定电压； fU －单体蓄电池的浮充电电压，阀控蓄电池浮充电电压为－ ，一般取。 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 DU 不应低于蓄电池放电终止电压 ZU （ － ）。 根据有关规定，动力负荷母线允许的最低电压值不低于 ％ NU。 考虑直流母线到蓄电池间电缆压降在事故放电时按 1％ NU 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 NUU NZD  （ 62） 对于控制负荷 与动力负荷合并供电的 蓄电池组，事故放电末期允许的最低端口电压 NUU NZD  （ 63） 蓄电池容量的选择 用电压控制法计算蓄电池容量： 根据变电站的直流负荷特点，计算出事故停电时所需的蓄电池持续放电容量。 根据事故放电时间以及要求的蓄电池最低放电电压，将事故放电容量换算成蓄电池的额定容量，即是铅酸蓄电池 10h率的放电容量 变电站直流系统分析与设计 24 ccsxrel KCKC 10 （ 64） 式中 10C －蓄电池 10h放电率计算容量， Ah； relK －可靠系数，取 ； sxK －事故全停状态下持续放电时间 x（ h）的放电容量； ccK －容量系数。 容量系数 ccK 是以额定容 量 C10为基准的放电容量的标么值。 持续放电时间和电池最低电压端电压值由图 3－ 1可查得。 选择于计算容量相近并大于计算容量得制造厂标准蓄电池容量作为选择容量。 在蓄电池可能出现得各种运行状态下，校验直流母线电压是否满足要求。 首先校验事故放电初期 (1min)承受冲击放电电流时蓄电池所能保持的电压 1000 IIK chch  （ 65） 式中 0chI －事故放电初期（ 1min）冲击放电电 流值 A； 0chK －事故放电初期（ 1min）冲击放电系数； 10I －蓄电池 10h放电率标称电流， A。 计算出的 0chK 在图 32中的“ 0”曲线查出的单体电池放电电压值 chU ，计算蓄电池组出口端电压 DU 为 chD NUU  (66) 变电站直流系统分析与设计 25 式中 N －蓄电池组的单体电池个数； chU －承受冲击放电时的单体电池的放电电压， V。 然后校验任意事故放电阶段末期，承受冲击放电电流时，蓄电池所能保持的电压。 由 tICK sxm  （ 67） IIK chxchx  （ 68） 式中 mK －任意事故放电阶段， 10h放电率电流倍数，即放电系数； sxC 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； chxK － x事故放电末期冲击放电系数； chxI － x事故放电末期冲 击放电电流值， A； 计算出的放电系数 mK。