变电站的直流系统

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1、变电站的直流系统　　(包头供电局，内蒙古包头014030) 　　摘要：文章介绍了变电站的直流系统，它在全站都停电的情况下，通常提供2小时供电，能确保事故处理快速进行，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。 　　关键词：整流；操作电源；事故照明；蓄电池直流电源；浮充电 　　中图分类号：TM63文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)15—0090—02 　　由蓄电池和硅整流充电器组成的直流系统,在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照

2、明等提供了可靠的直流电源。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。把交流电源变成直流电源称为整流。 1操作电源 　　是作为继电保护及自动装置、信号设备，控制及调节设备的工作电源及断路器的跳、合闸电源。大中型变电站采用直流操作电源。 1.1直流负荷的分类 　　按其用电特性的不同分为经常负荷、事故负荷和冲击负荷3类。 　　1.1.1经常负荷。它是指在所有运行状态下，由直流电源不间断供电的负荷。它主要包括：①经常带电的直

3、流继电器、信号灯、位置指示器；②经常点亮的直流照明灯；③经常投入运行的逆变电源等。 　　一般说来，经常负荷在总的直流负荷中所占的比重是比较小的。 　　1.1.2事故负荷。事故负荷指正常运行时由交流电源供电，当变电站的自用交流电源消失后由直流电源供电的负荷。它一般包括有：事故照明、载波通讯电源等。 　　1.1.3冲击负荷。冲击负荷是指直流电源承受的短时最大电流。它包括断路器合闸时的冲击电流和当时所承受的其他负荷电流 上述负载是选择直流电源的主要依据。 1.2直流操作电源的分类及作用 　　1

4、.2.1蓄电池直流电源。蓄电池是一个独立、可靠的直流电源，即使全站交流系统都停电的情况下，仍然在一定时间可靠供电，是变电站不可缺少的电源设备。蓄电池组通常采用110V或220V的电压供电。 　　蓄电池一般分为酸性蓄电池或碱性蓄电池两种。前者端电压较高、冲击放电电流大，适合于断路器跳、合闸的冲击负荷，但运行维护比较复杂；后者维护简便、寿命长，但事故放电电流小。 　　1.2.2带电容器储能的硅整流直流电源。此装置由硅整流设备和储能电容器组成，将站用的交流电源变为直流操作电源。为了在故障状态下，当站

5、自用交流电源消失时，能继续供给操作电源，装设了储能电容器。由于受到储能电容器容量的限制，这种操作电源在交流电源消失后，只能在短时间内向继电保护及自动装置以及断路器跳闸回路供电。主要用在中、小型变电站。 　　1.2.3复式整流直流电源。这是一种站自用交流电源、电压互感器二次电压、电流互感器二次电流等为输入量的复合式整流设备。在正常运行时，由站自用交流电源或电压互感器二次电压经整流后供电；故障状态下，由电流互感器二次电流通过磁饱和稳压器变为一定的电压，再经过整流供电，因此，也可以说复式整流是由电压源和

6、电流源两部分组成。其结构简单、运行维护工作量小，并能在故障状态下输出较大的直流电流，广泛用于具有单电源的中、小型变电站。 1.3对操作电源的基本要求 　　①保证供电的高度可靠性。②具有足够的容量，以保证正常运行及故障状态下的供电。③使用寿命长，运行、维护方便。④投资少，布置面积小。 2蓄电池直流系统 2.1蓄电池的作用、容量及直流系统 　　蓄电池是一种既能把电能转换为化学能以便储存，又能把化学能转化为电能供给负载的化学电源设备。以若干蓄电池连接成蓄电池组，作为变电站的操作电源，不受电网运

7、行方式变化的影响，在故障状态下仍能保证一段时间的供电，具有很高的可靠性。 　　蓄电池主要由容器、电解液和正、负电机构成。当外电路接通时，由于氧化还原的化学反应，正负极上有电子的得失，有电流通过外电路，为直流负荷提供电能。 2.1.1蓄电池组的作用。 　　由蓄电池构成的蓄电池组，主要为直流负荷提供可靠的电能。但变电站一般采用浮充电的形式，即蓄电池组与交流整流后的直流并联，一同为下列负荷供电。 　　2.1.1.1主控制室、就地操作的主配电装置、各电压等级的厂用配电装置技术控制屏的控制信号回路，

8、以及各级电压配电装置的断路器合闸线圈等。 　　2.1.1.2事故照明网路，既在主控制室的专用事故照明屏。对于只装一组蓄电池的变电站，设置一块事故照明屏；装两组蓄电池的变电站，设置两块事故照明屏。 　　2.1.1.3其他直流用电设备，如通讯备用电源、主控制室经常照明灯及电气试验等直流负荷。 2.1.2蓄电池的容量及自放电 　　蓄电池的容量，就是蓄电池放电到某一容许最小电压的过程中所放出的电量，以安时表示。蓄电池的容量与极板类型、电解液的比重、放电电流的大小以及工