城市轨道交通供变电技术 教学课件 作者 徐亚辉第九章.ppt

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1、第四篇电气二次回路第十八章直流系统一、概述（1）在发电厂及变电站中，各种控制及保护系统极为复杂，对其可靠性要求也非常高，但控制及保护系统再完善，如果没有一个可靠的工作电源是不行的，所以在发电厂及大中型变电所中，一般都设有直流电源系统。一、概述（2）交流电源一般取自系统，它无法贮存，当系统发生故障时，可能会造成发电厂与变电所交流电全停，这样我们的控制系统及保护装置将无法工作，这是不能允许的。直流电源系统一般配有一定容量的蓄电池，平时由交流电通过充电机对蓄电池充电，当系统发生故障使交流电失去时，蓄电池能继续为控制系统与保护装置提

2、供电源，确保发电厂与变电所的正常运行与事故除了。二、对直流系统的基本要求（1）对直流系统可靠性的要求很高，为使其满足这样要求，必须做到以下几点：1）必须合理选择直流系统的额定电压。按规程规定，直流系统的标称电压一般有220V、110V及48V三种，但实际工程中以220V、110V应用较多，不同的电压各有优劣，要已具体工程进行经济技术比较而定。二、对直流系统的基本要求（2）2）选择的蓄电池容量必须满足要求，只有蓄电池容量足够时，才能保证在交流电源失去时直流电源有足够的承载负荷的能力，确保交流失电时变电所的控制系统及保护装置的正

3、常运行。二、对直流系统的基本要求（3）3）充电设备稳定可靠，各项功能与技术指标满足要求，其容量既能能满足供给正常负荷电流及蓄电池浮充电需要，也能满足均冲及核对性充放电需要，并保留一定的冗余度。二、对直流系统的基本要求（4）4）有合理的直流系统接线，该接线要方便于运行与维修，最主要是对整个直流系统与控制系统及保护装置的运行最为可靠。二、对直流系统的基本要求（5）5）直流系统对蓄电池、充电机及系统的运行情况要有完善的检测功能，当任何一部分发生异常时要发出就地告警信号及通过监控系统向远方的集控中心发出告警信息。三、直流系统的基本组

4、成（1）直流系统主要有充电设备、蓄电池、输出馈线及监测系统等部分组成。图18－1是使用高频开关电源模块作为充电设备的典型接线图。图18－1高频开关模块充电机的直流系统典型接线图三、直流系统的基本组成（2）一、充电设备充电设备是直流系统中最为关键的设备，它的技术指标高低与运行稳定与否就直接绝对直流系统的技术指标及运行稳定性。三、直流系统的基本组成（3）其一般应满足以下要求：1）充电装置的输出电压、电流的调节范围应满足蓄电池组在充电、浮充电、均衡充电等运行状态下的要求。三、直流系统的基本组成（4）2）充电装置应具有恒定电流、恒定

5、电压功能，能以自动浮充电、自动均衡充电、手动充电三种运行方式。三、直流系统的基本组成（5）3）波纹系数要小，按继电保护技术规程要求，在充电、浮充装置不与蓄电池并联时，其波纹系数应不大于5％，直流系统设计技术规程要求不大于2％。波纹系数是充电和浮充电装置的一个主要参数。尤其对浮充电装置更为重要，波纹系数大，意味着直流系统中的交流分量大，容易引起保护装置的不正确动作，也容易造成蓄电池的脉动充放电，影响蓄电池的寿命，特别是对镉镍蓄电池影响更大。三、直流系统的基本组成（6）4）对充电装置的稳压精度也有一定要求。要求充电、浮充装置有较

6、高的稳压精度，才能保证蓄电池的正常运行，保证控制母线的电压稳定在额定值。提出稳压精度要求，一方面是由于交流电源有可能出现±10％的电压变化。三、直流系统的基本组成（7）4）另一方面是蓄电池本身对充电、浮充电电压的变化范围有要求。例如，要求普通铅酸蓄电池的浮充电电压在2.15～2.17V，中倍率镉镍蓄电池浮充电电压为1.42～1.45V，阀控式铅酸蓄电池浮充电电压为2.25～2.28V。三、直流系统的基本组成（8）4）当浮充电电压不稳，过高或过低都容易引起普通铅酸蓄电池的极板硫化，降低寿命。阀控式铅酸蓄电池对充电和浮充电装置的

7、稳压精度要求更为严格，其均衡充电电压为2.35～2.4V。当电压超过2.4V时，将产生过充电，电解液损失加大，使蓄电池寿命降低。三、直流系统的基本组成（9）4）直流系统设计技术规定要求，浮充电时稳压精度应不大于±2％，充电时应不大于±5％。一般认为阀控式铅酸蓄电池的充电和浮充电装置在各种情况下稳压精度不应大于±1％。三、直流系统的基本组成（10）5）充电装置内应有限流功能，使其特性曲线的斜率较大，在与蓄电池组并联，负荷中出现冲击电流时，大部分电流应由蓄电池组承担，以防止充电装置出现过电流跳闸。此外，充电、浮充电整流器还应设短

8、路保护、过电压保护和故障信号。三、直流系统的基本组成（11）6）由于直流系统的功率较大，也为了降低纹波系数，减小滤波电容值，充电装置的交流输入宜为三相制，额定电压为380V，并且应允许在±10％额定电压范围内波动而不影响其正常工作，额定频率为50Hz。三、直流系统的基本组成（12）目前，常