直流系统设计

经典word整理文档，仅参考，双击此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！直流系统设计说明书城区110KV变电站直流系统设计一、变电站直流系统概述为变电站提供可靠的操作、控制、保护、通信和事故照明等电源。直流系统是保证电网及变电站安全运行的重要设备。馈线输出单元组成。二、城区110KV变电站基本情况城区110KV变电站为全户内枢纽变电站，为无人值守站：1、主变为3×50MVA,110KV电气主接线为单母线分段接线，出线6回；2、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20米；3、直流系统负荷统计：经常负荷3KW、事故照明负荷2KWUPS不间断电源3KW、断路器合闸、断路器跳闸。三、直流系统接线方式1、直流母线接线方式变电站直流供电网络应采用单母分段接线，辐射状供电方式。单蓄单充配一套充电装置和一组蓄电池，第三套充电装置应跨接于两段母线上。2、直流负荷接入的主要原则220kV设备的两路保护控制电源应分别接入不同的直流母线，由直流馈线1直流系统设计说明书屏直接馈出；110kV设备保护控制电源由直流馈线屏直接馈出，独立供电，并列运行的双回线路保护控制电源应接入不同的直流母线段；开关场动力电源、合闸电源、电机打压电源、机构储能电源等非控制负荷流母线上；对于测控屏、远动屏等公用设备可以每面屏独立供电，也可按装置独立供电；由于35kV/10kV出线较多，每条出线控制回路独立供电不切实际，其控制回路可分别考虑：若10kV保护测控装置集中组屏时，每面屏可考虑两路直流馈线并列供电，若10kV保护测控装置安装在开关柜上时，其控制回路应根据开关柜布置情况分段供电，每段采用同一母线段的两路直流馈线；早期投运的220kV变电站，若直流系统为环网供电时，应尽快改造为辐射状供电方式。改造时应优先考虑保护、控制电源实现辐射状供电。3、回路级差配合直流回路级差配合是保证防止直流电源系统事故扩大，提高直流系统供电可靠性的重要措施。直流回路中保护电器主要有直流空气断路器、熔断器两类，熔断器，直流母线分段开关可以不设保护电器，装设隔离开关。直流回路级差配合应满足国家电网公司直流电源系统技术标准要求：直流空气断路器、熔断器应具有安一秒特性曲线，上下级应大于2级的配合级差，并应满足动作选择性的要求。2直流系统设计说明书最末一级保护电器应满足负荷可靠供电的要求，电源侧保护电器应满足与下级级差配合的要求，同时应保证动作的可靠性。变电站直流系统宜采用蓄电池出口→馈线屏出线→负荷侧三级直流供电网络，一般情况下从电源到负荷的供电回路不应超过4级。根据上述原则和结合城区110KV变电站基本情况，110KV变电站应采用双蓄双充配置每段母线上应分别接入一套充电装置和一组蓄电池。四、系统电压确定根据城区110KV220V流额定电压为230V。五、蓄电池容量1、直流负荷统计表备注1～60min60～120min(A)(A)0～1min13.713.72313.722.52.513.727.427.427.427.436.536.563.94.5892、蓄电池容量计算根据直流母线允许最低电压190V的要求，采用2V、GFM型阀控密封铅酸3直流系统设计说明书蓄电池，用电流换算法计算蓄电池容量。（1）蓄电池个数计算：直流系统在正常运行时，是以浮充方式运行，所以蓄电池个数应为：n=1.05Ue/Uf式中：n表示蓄电池的个数；Ue表示直流系统的额定电压；Uf表示单体蓄电池的浮充电压。城区110KV变电站直流系统的额定电压为220VGFM型阀控密封铅酸蓄电池的浮充电压为2.25V。n=1.05*220/2.25=102.67取n=104节（2）蓄电池放电终止电压的确定电池组至直流母线间的电压降。蓄电池放电终止电压为：z≥0.875Ue/n城区110KV变电站直流系统蓄电池放电终止电压为：z≥0.875*220/104=1.87V（3）蓄电池容量计算A按第一阶段计算容量：Cc=Kk*I/Kc1111B按第二阶段计算容量：Cc〔I/Kc（I-I）/Kc〕212121224直流系统设计说明书C按第三阶段计算容量：Cc〔I/Kc（I-I）/Kc（I–I）/Kc〕313121323233D按第n阶段计算容量：Cc〔I/Kc（I-I）/Kc+……+（I–I）/Kc〕n1n121n2nn-1nnE随机负荷计算容量：C=Kk*I/KcRRR上述式中：Cc～Cc表示蓄电池10h放电率各阶段的计算容量（Ah1nC表示随机负荷计算容量（AhR1.2-n表示各阶段的负荷电流（I表示随机负荷电流（RKk表示可靠系数；Kc表示1min放电时的容量换算系数(1/h)；Kc表示随机负荷的容量换算系数(1/h)；RKc、Kc、…Kc表示各计算阶段中全部放电时间的容量换1121n1算系数(1/h)；KcKcKcKc、…表示各计算阶段中第1阶梯时间和32424352最末1个阶梯时间放电时间外放电时间的容量换算系数(1/h)；Kc、Kc、…、Kc表示各计算阶段中最后1个阶梯时间放2233nn电时间的容量换算系数(1/h)。城区110KV变电站直流系统蓄电池容量计算：可靠系数取1.40；容量换算系数Kc，在容量换算系数及容量系数表中查找；5直流系统设计说明书Kc=1.2Kc=0.520Kc=0.522Kc=0.33Kc=0.332Kc=0.520、112122313233Kc=1.35RCc=Kk*I/Kc=1.40*27.4/1.2=321111Cc〔I/Kc（I-I）/Kc〕21212122=1.40*〔27.4/0.52+（27.4-27.4）/0.522〕=73.8Cc〔I/Kc（I-I）/Kc（I–I）/Kc〕313121323233=1.40*〔27.4/0.33+（27.4-27.4）/0.332+（36.5–27.4）/0.52〕=140.56C=Kk*I/Kc=1.40*4.5/1.35=4.67RRRC=140.56+4.67=145.2310取C=200Ah10城区110KV变电站直流系统的蓄电池应采用两组104节容量为2V200Ah的GFM型阀控密封铅酸蓄电池。六、直流充电模块的选择根据《河南电网变电站直流电源系统配置及网络接线规范》中的第四项第2条充电装置的规定如下：（1）充电装置额定电流选择I＝1.25r×I＋I。10jc（2）充电模块额定电流与模块数量充电模块的配置在满足N＋1要求的前提下，应尽量减少模块数量，以便于6直流系统设计说明书N+13-4个充电模块。蓄电池容量为200AH时推荐采用3×20A充电模块；蓄电池容量为300AH-400AH时推荐采用4×20A充电模块；蓄电池容量为500AH时推荐采用4×30A充电模块。I＝1.25×I＋I=1.25*0.1*200+13.7=38.7Ajcr10因此城区110KV变电站直流系统的直流充电模块应采用两组3×20A充电模块。七、事故照明逆变电源和UPS不停电电源选择式运行的逆变电源，数据处理类设备宜选用双变换式UPS。因此城区110KV变电站的事故照明选用2kW的电力用逆变电源，UPS不停电电源选用3kW的电力用UPS。八、通讯直流变换器选择根据城区110KV块组成，每台模块为20A。九、直流系统中各自动开关额定容量的选择1、断路器的额定电压断路器的额定电压应大于或等于回路的最高工作电压。2、断路器的额定短路分断电流断路器的额定短路分断电流应大于通过直流断路器的最大短路电流。7直流系统设计说明书3、断路器的额定电流3.1充电装置输出回路断路器额定电流按充电装置额定输出电流选择，即In≥KkIm式中：Im表示充电装置额定输出电流，A；Kk表示可靠系数，取1.2。3.2断路器的合闸回路In≥KcIc21式中：In表示直流断路器额定电流，A；Kc表示配合系数，取0.3；2Ic表示断路器合闸电流，A。13.3控制、保护、信号回路In≥Kc（Icc+Icp+Ics）式中：In表示直流断路器额定电流，A；Kc表示同时系数，取0.3；2Icc表示控制负荷计算电流，A；Icp表示保护负荷计算电流，A；Ics表示信号负荷计算电流，A。3.3蓄电池组出口回路断路器额定电流按蓄电池的的1h放电率电流