集中辐射式直流系统馈电网络的应用.doc

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1、集中辐射式直流系统馈电网络的应用摘要分析了变电站直流系统的现状和存在的问题，提出了直流系统馈电网络设计的新思路。通过新型集中辐射式供电系统与其他系统类型的比较，阐述了集中辐射式供电系统的优点。关键词直流系统；馈电网络；集中辐射式；直流接地变电所的直流系统接线必须保证安全可靠、简单清晰、操作方便、易于维护。在110kV变电所直流系统改造中，通过对现场的实际情况的调查和对国内直流系统接线方式的对比、研究，提出并实施了一种新型的集中辐射式直流系统馈电网络。1110kV变电所直流系统馈电网络现状1.1直流系统接线形式110kV变电所旧直流系统一般采用1组电池，1套高频充电装置，单母线接线。这种接线形

2、式已不能满足变电所直流系统安全、稳定运行的要求。其缺点是：运行方式单一，可靠性差；直流系统无冗余度低，当充电装置或电池组检修或故障对变电所直流供电产生极大影响。1.2直流馈电网络接线馈电网络采用分层辐射式供电，通过直流屏向负荷层的直流小母线供电，再通过直流小母线向各个负荷供电。这种馈电网络的缺点是：直流屏层的一个出线带若干路负荷，当此出现出线故障，将会影响所带的多路负荷正常运行。负荷层的直流小母线为裸露的铜元，装于屏顶。当接入新的负荷时需带电作业，工作危险系数大，易发生短路造成大量负荷失电。小动物误入或金属物品跌落都会造成直流短路而使大量负荷失电。直流系统发生接地时，由于每一直流支路上所带负

3、荷多，不可能进行拉路寻找，特别是主控室的保护装置负荷，只能采用地毯式搜查的方式来查找直流接地。因此查找直流接地工作量极大。如果小母线发生直流接地则更是难以查找和消除。直流系统末级的某一支路发生短路故障越级时，会造成同一小母线上的负荷全部失电，失电面积过大。1.3直流系统开关和保护设备配置变电所的直流系统层的电源部分采用隔离开关＋熔断器的配置；馈线支路出线和负荷层采用直流空气开关作为保护设备。同一性质的负荷层的直流小母线在就地通过隔离开关连接。这种配置方式基本满足变电所稳定运行要求。2新型直流系统馈电网络新型直流系统馈电网络的设计思路是：满足变电所直流系统冗余度的要求下，力求回路简单，维护方便

4、，对于直流系统发生任何故障确保影响面最小并能以最快速度消除。2.1直流系统接线形式对于110kV及以上变电所直流系统采用两组电池，两套高频充电装置，两面直流馈电屏，单母线分段接线。这种接线形式可以满足任一元件或装置发生故障而不会影响整个用电负荷的正常运行。对于110kV变电所直流系统采用1组电池，两套高频充电装置，单母线接线。这种接线形式可以满足故障率较高的元件或装置（比如充电装置）故障时直流用电负荷正常运行，当其他元件或装置，可以配备便携式备用电池组、备用充电机等设备。对于重要的10kV变电所也可以按照110kV变电所直流系统标准来配置。2.2直流馈电网络接线根据直流负荷的性质，变电所内的

5、用电负荷可以分为以下四种，根据这四种负荷，具体的网络接线形式如下：运行时不能断电的重要用电负荷供电，例如：保护装置、开关操作、电压切换装置、公用信号装置等。馈电网络采用直接辐射式供电，直接供给到每一个用电负荷间隔，取消了直流小母线这一中间环节。运行时短时停电不会造成影响的用电负荷。例如储能电机电源、电机打压电源等。馈电网络采用直流母线环网供电方式。对于10kV-35kV安装于配电室的保护装置，由于单元数量多，与直流馈线屏距离远，馈电网络采用直流母线环网供电方式。为多个用电负荷组合而成，且不能分割。如：主变单元、远动单元负荷。对于此类负荷，新型馈线网络在此类用电负荷屏上的端子排处设置端子直流小

6、母线，单元内用电负荷全部从此处取用电源。此外，对于有人值班变电所，信号电源回路也从主控制室独立出来，形成独立的电源回路，带全所的预告、事故信号设备。由于信号电源独立出来后无监视回路，因此通过公用电源设计一套信号电源的监视回路，用于起动光字牌来提醒运行人员注意。当信号电源失压后，监视继电器动作，常闭接点XJJ启动信号电源监视光字，提醒运行人员检查信号电源。2.3直流系统开关和保护设备配置新型直流馈电网络的直流系统层的电源部分采用隔离开关＋熔断器的配置；馈线支路出线和负荷层采用专用直流空气开关作为保护设备。同一性质的负荷层的直流小母线在直流联络屏处通过隔离开关连接。具体参数配置表如表1所示。2.

7、4新型馈电网络的优缺点比较新型馈电网络大大减少了公用部分，各个重要直流负荷电源回路相互独立，减少了相互之间的不利影响。系统某一支路发生短路故障时，不会造成其它直流用电负荷失电。提高了直流系统的安全运行的可靠性。全部取消了装于屏顶的裸露的直流小母线，整个直流系统密闭运行，提高了直流系统运行的安全可靠性。同时也使接入新的负荷时不需带电作业，降低工作危险系数，同时杜绝了发生直流小母线短路造成大量负荷失电现象。易于查