电气二次回路基础讲解六

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、直流系统的的基本组成（3）其一般应满足以以下要求：1）充电装置的输输出电压、电流流的调节范围应应满足蓄电池组组在充电、浮充充电、均衡充电电等运行状态下下的要求。三、直流系统的的基本组成（4）2）充电装置应具具有恒定电流、、恒定电压功能能，能以自动浮浮充电、自动均均衡充电、手动动充电三种运行行方式。三、直流系统的的基本组成（5）3）波纹系数要小小，按继电保护护技术规程要求求，在充电、浮浮充装置不与蓄蓄电池并联时，，其波纹系数应应不大于5％，直流系统设设计技术规程要要求不大于2％。波纹系数是是充电和浮充电电装置的一个主主要参数。尤其其对浮充电装置置更为重要，波波纹系数大，意意味着直流系统统中的交流分量量大，容易引起起保护装置的不不正确动作，也也容易造成蓄电电池的脉动充放放电，影响蓄电电池的寿命，特特别是对镉镍蓄蓄电池影响更大大。三、直流系统的的基本组成（6）4）对充电装置的的稳压精度也有有一定要求。要要求充电、浮充充装置有较高的的稳压精度，才才能保证蓄电池池的正常运行，，保证控制母线线的电压稳定在在额定值。提出出稳压精度要求求，一方面是由由于交流电源有有可能出现±10％的电压变化。。三、直流系统的的基本组成（7）4）另一方面是蓄电电池本身对充电电、浮充电电压压的变化范围有有要求。例如，，要求普通铅酸酸蓄电池的浮充充电电压在2.15～2.17V，中倍率镉镍蓄电池池浮充电电压为1.42～1.45V，阀控式铅酸蓄电池池浮充电电压为2.25～2.28V。三、直流系统的基基本组成（8）4）当浮充电电压不稳稳，过高或过低都都容易引起普通铅铅酸蓄电池的极板板硫化，降低寿命命。阀控式铅酸蓄蓄电池对充电和浮浮充电装置的稳压压精度要求更为严严格，其均衡充电电电压为2.35～2.4V。当电压超过2.4V时，将产生过充电电，电解液损失加加大，使蓄电池寿寿命降低。三、直流系统的基基本组成（9）4）直流系统设计技术术规定要求，浮充充电时稳压精度应应不大于±2％，充电时应不大大于±5％。一般认为阀控控式铅酸蓄电池的的充电和浮充电装装置在各种情况下下稳压精度不应大大于±1％。三、直流系统的基基本组成（10）5）充电装置内应有有限流功能，使其其特性曲线的斜率率较大，在与蓄电电池组并联，负荷荷中出现冲击电流流时，大部分电流流应由蓄电池组承承担，以防止充电电装置出现过电流流跳闸。此外，充充电、浮充电整流流器还应设短路保保护、过电压保护护和故障信号。三、直流系统的基基本组成（11）6）由于直流系统的的功率较大，也为为了降低纹波系数数，减小滤波电容容值，充电装置的的交流输入宜为三三相制，额定电压压为380V，并且应允许在±10％额定电压范围内内波动而不影响其其正常工作，额定定频率为50Hz。三、直流系统的基基本组成（12）目前，常用的充电电设备有相控型与与高频开关型两种种。由于其原理不不同，在组成系统统时其配置也有差差别。三、直流系统的基基本组成（13）相控型充电装置是是由可控硅元件来来将交流电源整流流为直流电源的，，通过自动控制电电路改变可控硅的的整流角来跳整其其充电电压或充电电电流，并保证其其恒定。为了保证证充电装置具有一一定的冗余度，相相控型充电装置一一般设一套浮充电电源、一套均充电电源，常用接线如图18－2。三、直流系统的基基本组成（14）图中浮充机接I段合闸母线，均充充机接于II段合闸母线。正常常运行时母线不分分段，由浮充机供供电，当需要均充充时或浮充机出现现故障退出时，投投入均充机。由上上述运行方式可以以知道，两台充电电机的额定电流可可以一大一小。图18－2相控电源充电机的的直流系统接线图图三、直流系统的基基本组成（15）均充机的容量除了了满足蓄电池组的的初充电，事故放放电后的充电，核核对性充放电外，，还应满足浮充电电及均衡充电的要要求，以及作为充充电整流器的备用用。三、直流系统的基基本组成（16）蓄电池的初充电和和核对性充放电，，都是按蓄电池制制造厂提供的充电电曲线进行的。常常用的充电方式有有两种。三、直流系统的基基本组成（17）1）一阶段的定电流流充电方式，即从从开始直到充电结结束，以一个固定定的电流进行充电电，充电终期每个个电池的电压，普普通铅酸蓄电池为为2.7～2.75V，高倍率镉镍蓄电池池为1.6～1.75V。三、直流系统的基基本组成（18）2）两阶段的定电流流恒电压充电方式式，即开始阶段蓄蓄电池以固定电流流充电到端电压为为2.25～2.3V。第二阶段恒定电压压充电，充电电流流逐渐减小，达到到最低值时保持2h，即为充电结束。采采用这种充电方式式要求充电装置具具有自动稳压和自自动稳流的功能。。三、直流系统的基基本组成（19）实践证明，第二种种充电方式好，主主要优点是充电效效率高，充电末期期蓄电池组端电压压较低，可不与直直流母线断开。三、直流系统的基基本组成（20）均充机的额定电流流应满足以下两种种情况的要求计算算：1）满足事故核对后后的补充充电要求求，额定电流按下下式计算：Ie＝1.1Qeg/T＋Ijc2）满足核对性充放电电要求，额定电流流按下式计算：Ie＝（0.1～0.125）Q10三、直流系统的基基本组成（21）其中：Ie――充电设备的额定电电流，A；Qeg――蓄电池的事故放电电容量，Ah；T――蓄电池组的最长充充电时间，可取8～12h；Ijc――直流系统的经常负负荷电流，A；Q10――蓄电池的10h放电容量，Ah。三、直流系统的基基本组成（22）按两式计算后，取取结果较大者作为为均充机的额定电电流。三、直流系统的基基本组成（23）均充机的电压调节节范围，应满足蓄蓄电池在各种充电电情况下所需的最最高和最低电压的的要求。一般对220V普通铅酸蓄电池组组，充电设备的电电压调节范围为200～330V；110V时为100～160V。三、直流系统的基基本组成（24）浮充机的输出直流流应能承担直流母母线的最大负荷电电流和蓄电池的自自放电电流。浮充充机的输出电压调调节范围，一般和和充电设备的输出出电压调节范围取取得一致，以便作作为充电整流器的的备用。三、直流系统的基基本组成（25）蓄电池组的浮充电电运行，实际上是是在给定值下的恒恒电压充电。浮充充电电流的大小和和浮充电电压及蓄蓄电池的特性有关关。例如，GGF型蓄电池的浮充电电电压一般取2.15V。此时浮充电电流If可按如下经验公式式计算If＝0.0042Qe如按制造厂建议，，阀控型铅酸蓄电电池浮充电电流约约2mA/Ah。三、直流系统的基基本组成（26）浮充电整流器的最最大输出电流Ife为Ife＝

三、直流系统的基基本组成（27）随着电力电子技术术的发展，高频开开关电源越来越趋趋于完善，高频开开关型充电机在直直流系统中得到越越来越多的应用。。三、直流系统的基基本组成（28）高频开关充电机是是将三相交流电经经直流后转换成高高压直流，再经全全桥PWM电路转换换为高频频交流电电，其转转换频率率大约在在20～200kHz之间，再再经高频频变压器器隔离降降压后进进行整流流输出。。由于其其频率高高，高频频变压器器的体积积很小，，转换效效率很高高。图18－3是高频开开关电源源原理框框图。图18－3高频开关关电源原原理框图图三、直流流系统的的基本组组成（29）高频开关关电源一一般做成成模块化化结构，，一套直直流电源源有若干干个模块块并联而而成，模模块间设设有均流流功能，，即负载载电流有有各模块块平均分三、直流流系统的的基本组组成（30）鉴于以上上特点，，采用高高频开关关电源的的充电机机一般不三、直流流系统的的基本组组成（31）使用高频频开关电电源不但但使配置置简化，，可维护护性好，，而且使使直流电电源的各各项技术术指标大大大提高高。如交交流输入入的电压压变化允允许更大大，一般般波动达达到±15％额定电电压，允允许输入入交流的的频率可可达±10％额定频频率或更更高，有有的设置置可以交交直流兼兼用。稳稳压稳流流精度达达到0.5%，纹波系系数不大大于0.1％。与相相控型充充电机相相比均有有了很大大的提高高。三、直流流系统的的基本组组成（32）二、蓄电电池在变电所所中，常常用的蓄蓄电池一一般有镉镉镍电池池、敞开开式铅酸酸电池和和阀控式式铅酸电电池等。。敞开式式蓄电池池应用最最早，由由于该电电池存放放硫酸溶溶液的缸缸体不密密封，充充放电过过程中产产生的酸酸气对环环境污染染很大。。硫酸溶溶液中的的水份挥挥发后还还会造成成电解液液的比重重变化，，影响电电池容量量，缩短短电池寿寿命。所所以这种种电池需需要经常常测量端端电压与与内阻，，还要测测量电解解液的比比重，必必要时需需要补充充蒸馏水水。三、直流流系统的的基本组组成（33）随着蓄电电池制造造技术的的不断发发展，新新型防酸酸隔爆型型蓄电池池已经代代替了敞敞开式的的蓄电池池。新型型蓄电池池不仅维维护方便便，寿命命也长。。三、直流流系统的的基本组组成（34）近年来，，也有的的变电所所采用了了镉镍蓄蓄电池、、密封免免维护铅铅酸蓄电电池。下下面对镉镉镍蓄电电池和阀阀控型铅铅酸蓄电电池的特特性作简简要介绍绍。三、直流流系统的的基本组组成（35）镉镍蓄电电池是目目前国内内能生产产并可在在工程上上采用的的碱性蓄蓄电池。。其正极极板采用用氧化镍镍，负极极板为镉镉－铁；；电解液液为氢氧氧化钠或或氢氧化化钾的水水溶液中中加入适适量的氢氢氧化锂锂组成；；外壳为为封闭型型。按放放电流ＩＩ（Ａ））与蓄电电池的额额定容量量Ｃ5（Ａh）的关系分分类，可可分为四四种，即即Ｉ＜0.5Ｃ5（Ａ），，为低倍倍率型；；Ｉ＝（（0.5～3.5）Ｃ5（Ａ），，为中倍倍率型；；Ｉ＝（（3.5～7）Ｃ5（Ａ），，为高倍倍率型；；Ｉ＞7Ｃ5（Ａ），，为超高高倍率型型，我们们常用的的为中倍倍率型和和高倍率率型。三、直流流系统的的基本组组成（36）镉镍蓄电电池的主主要电气气特性如如下：（1）额定电电压1.25V/只；（2）充电特性：镉镉镍蓄电池的充充电状态有正常常充电、浮充电电、三种。1）正常充电：一一般以0.2C5（A）来充电，充电时时间为6～8h，终止电压为1.6～1.8V/只。三、直流系统的的基本组成（37）2）浮充电：浮充充电电流为0.5～3mA/Ah。浮充电压，中倍倍率型为1.42～1.45V/只，高倍率性为为1.36～1.40V/只。3）均衡充电：充充电电压，中倍倍率型为1.52～1.55V/只，高倍率型为为1.47～1.48V/只。充电时间，，中倍率型为12h，高倍率型为8h。三、直流系统的的基本组成（38）（3）放电特性：镉镉镍蓄电池是以以5h率放电、终止电电压为1.0V所放出的容量为为额定容量。以以其它放电率放放电时，终止电电压不同，放出出容量也不同。。制造厂可提供供各种放电率放放电时的放电特特性曲线。对于于变电所使用的的镉镍蓄电池，，使用者所关心心的是事故放电电1h后，再冲击放电电，放电电流和和端电压值。现现在制造厂也能能提供这种工况况下的放电特性性。实际上镉镍镍蓄电池的冲击击放电特性比铅铅酸蓄电池好。。例如，中倍率率镉镍蓄电池以以0.67C5（A）持续放电1h后，还可以按3C5（A）冲击电流放电，，端电压不低于于1.0V/只。高倍率型冲冲击放电电流更更大。三、直流系统的的基本组成（39）（4）短路电流水平平：短路电流大大小与蓄电池内内阻，电动势，，外电路电阻有有关。蓄电池内内阻又与温度、、蓄电池的运行行状态有关。当当外电路电阻为为零时，镉镍蓄蓄电池可供的最最大短路电流，，中倍率型为15.34A/Ah；高倍率型为58A/Ah。蓄电池的内阻由由制造厂提供。。三、直流系统的的基本组成（40）采用镉镍蓄电池池应注意如下问问题。（1）由于镉镍蓄电电池充电末期电电压与放电末期期电压相差较大大，约为1.8～1.9倍，为保持直流流母线电压不超超过允许的变动动范围，采用镉镉镍蓄电池组的的直流电源应有有较大的调压范范围。三、直流系统的的基本组成（41）（2）对充电装置的的稳压精确度要要求很高（一般般不超过1％），对纹波系系数要求低，要要求纹波系数不不超过1％。三、直流系统的的基本组成（42）对稳压精确度要要求高主要是镉镉镍蓄电池的浮浮充电压相对较较高，如浮充电电源电压不足，，容易产生落后后电池。在浮充充电因负荷电流流的变化，也能能引起浮充电压压的变化，如不不及时调整也会会影响浮充电压压的稳定。对纹纹波系数要求低低是因镉镍蓄电电池的起始放电电特性较软，当当与浮充电源并并联时，如交流流分量大，可能能造成在浮充电电时产生过大的的瞬时放电电流流，影响蓄电池池组的寿命。三、直流系统的的基本组成（43）阀控型铅酸蓄电电池是80年代末期从国外外引进的一种新新型铅酸蓄电池池。它的工作原原理、特性曲线线、运行方式与与敞开式铅酸蓄蓄电池基本相同同。三、直流系统的的基本组成（44）不同之处主要要有以下几点点：（1）阀控型铅酸酸蓄电池的电电解液有胶体体与液体两种种，液体的一一般吸附在极极板间由超细细玻璃纤维制制成的隔膜中中，吸附比约约为90％。阀控型蓄蓄电池存储电电解液的缸体体是密封的，，在缸体上装装有一个安全全排气阀，当当内部气体压压力超过规定定值时，阀门门自动排气，，直到压力恢恢复正常自动动关闭。无论论电池立放或或卧放，电解解液都不会溢溢出。所以它它不需要添加加电解液，维维护工作量小小。三、直流系统统的基本组成成（45）（2）阀控型铅酸酸蓄电池的电电解液比重比比普通铅酸蓄蓄电池高，因因而其开路电电压、浮充电电电压、均衡衡充电电压均均比普通铅酸酸蓄电池高。。在相同直流流母线电压情情况下，所需需的蓄电池个个数也较少。。（3）因该电池没没有酸气溢出出，所以对环环境污染很小小，不需要专专门的电池室室。三、直流系统统的基本组成成（46）一般铅酸蓄电电池的电解液液可以随时补补充、更换，，蓄电池的寿寿命主要取决决于极板的寿寿命。阀控型型铅酸蓄电池池的极板经特特性处理，比比较牢固，少少有有效物脱脱落问题，其其寿命主要取取决于电解液液。因电解液液是一次性冲冲充入，在使使用过程中不不能补充，电电解液耗尽了了，蓄电池的的寿命也就终终结了。蓄电电池设计尽管管采取了措施施，但要在电电池绝对损失失电解液是办办不到的。三、直流系统统的基本组成成（47）选择蓄电池容容量的大小主主要取决于负负载的大小与与性质，一般般要考虑。（1）满足全所事事故停电时的的放电容量；；（2）在有冲击负负荷时，应满满足事故放电电末期的最大大冲击负荷所所需的容量；；三、直流系统统的基本组成成（48）（3）按最严重的的事故放电方方式，校验蓄蓄电池的容量量，应能满足足直流母线电电压最低允许许值的要求。。对于控制负负荷，直流母母线电压在直直流系统额定定电压的85%-110%范围内。动力力负荷直流母母线电压在直直流母线电压压在直流系统统额定电压的的87.5%-112.5%范围内。三、直流系统统的基本组成成（49）在计算蓄电池池容量时，全全部事故持续续的停电时间间按1ｈ计算，无人人值班变电所所按2h计算。对直流流负荷的统计计有一定的计计算方法，过过程较为繁复复，这里不作作详细介绍，，需要时可以以参照规程DL/T5120-2000《小型电力工程程直流系统设设计规程》，DL/T5044-1995《火力发电厂变变电所直流系系统设计技术术规定》，实际应用中中要考虑负载载的增长并留留有一定余量量。三、直流系统统的基本组成成（50）三、降压稳压压装置在直流电源系系统中，为了了兼顾蓄电池池充电电压的的变化与控制制母线输出电电压的恒定，，一般在充电电机出口设置置合闸电压小小母线，蓄电电池就接在该该母线上，当当有电磁型操操作机构时，，合闸电源一一般从该母线线上引出，所所以称为合闸闸小母线。三、直流系统统的基本组成成（51）在没有电磁型型操作机构的的变电所，该该母线上不接接其它负载。。该母线由于于接在蓄电池池端口，母线线电压将随着着蓄电池充电电方式的不同同而变化。合合闸母线通过过一个降压稳稳压装置与控控制母线连接接。由于所有有的保护装置置与控制回路路均接于该母母线，要求该该母线的电压压保持相对的的稳定，该电电压的稳定由由降压稳压装装置来实现。。三、直流系统统的基本组成成（52）降压稳压装置置可以有多种种方法实现，，但常用的有有硅链降压、、斩波稳压与与高频开关模模块直供控制制母线稳压三三种。三、直流系统的基基本组成（53）使用硅链降压最为为简单、可靠，它它通过在合闸母线线与控制母线间串串联硅二极管组来来起到降压作用的的，串连二极管的的多少可以通过自自动或手动方式调调整，改变控制母母线的电压，所以以也能起到一定的的稳压作用。其原原理接线如图18－4（a）,通过调节SA开关可以调整接入入的硅二极管数量量，从而达到调节节控制母线电压的的目的。如果用自自动调节装置的继继电器接点来代替替开关SA，就能起到自动调节节的效果。三、直流系统的基基本组成（54）但是硅链降压稳压压有其不足的一面面，一是因为硅链链降压有一定幅值值，其调压不能做做到很细；二是在选择硅链的容量时，其调节电压要能满足调压范围需要，其电流要能承受最大负荷电流的需要，包括短时冲击性负载。三、直流系统的基基本组成（55）需要控制母线的电电压有较高的稳定定性，可以采用斩斩波稳压器进行稳稳压，其接线如图18－4（b）。斩波稳压是应用高高频斩波原理来调调节、稳定输出电电压的，其稳压精精度可以达到0.5%。但是斩波稳压器器有额定输出电流流的限制，一般配配置的容量尽供正正常负荷电流，过过载能力差，当负负载电流超过其额额定电流时，其内内部保护动作，输输出电压会迅速下下降，所以斩波常常常配置硅链作为为备用。三、直流系统的基基本组成（56）硅链的降压值调整整为比斩波稳压器器略大，所以正常常运行时硅链无电电流通过，尽作为为热备用，当负载载电流增大超过斩斩波稳压器或斩波波稳压器故障使控控制母线下降时，，硅链作为备用通通道供给控制母线线电源。三、直流系统的基基本组成（57）提高控制母线电压压稳定性的另外一一个方案是将其中中一只或数只高频频开关电源模块直直接供控制母线，，如图18－4（c）。由于高频开关电源源有很好的稳压性性能，所以能保证证控制母线电压稳稳定，其作用原理理类同与斩波稳压压器，由于有容量量限制，一般也要要用硅链作为备用用。三、直流系统的基基本组成（58）还有一种是设置端端电池，通过改变变蓄电池数量的方方法来进行调压，，该调压方法现场场操作繁琐，端电电池维护困难，现现在已不常用，不不再介绍。18三、直流系统的基基本组成（59）四、监控装置目前直流系统的功功能越来越完善，，为了完成各项功功能，满足其测量量、监视、调整、、发送各类告警信信号及上远方发送送信号等通讯需要要，要求安装一套套监控系统，特别别是使用高频开关关电源的直流系统统。三、直流系统的基基本组成（60）监控系统一般微机机型装置，主要完完成以下工作。（1）采用液晶屏幕显显示有关充电电流流、电压等数据。。（2）该装置能设置充充电的电压、电流流曲线，并对蓄电电池的充电电压进进行自动温度补偿偿。三、直流系统的基基本组成（61）（3）监测高频开关模模块工作情况，当当某个模块故障时时发出告警型号；；监控模块故障时时，不影响高频开开关模块应能正常常工作。（4）具有对蓄电池的的容量考核及内阻阻检测手段，并能能自动生成蓄电池池的充放电曲线。。提供必要的电池池自动（或手动））检测和控制功能能，包括在线电池池活化控制和内阻阻测量等功能。三、直流系统的基基本组成（62）（5）应具有对交流输输入电源的电压、、电流进行实时监监控。（6）与变电所监控系系统通讯，将直流流系统的各遥测量量、遥信量发给变变电所监控系统。。三、直流系统的基基本组成（63）五、其它装置为使直流系统运行行与维护方便、可可靠，还需要一些些辅助设备，如在在十七章《信号系统》中介绍的闪光装置置，对直流系统绝绝缘的监测装置。。三、直流系统的基基本组成（64）直流系统的输入一一般为三相交流电电源，由变电所的的所用电系统供电电。变电所的所用用电电源一般有两两个或以上，为在在一个所用电电源源故障或检修时不不影响直流充电机机的正常运行，对对有两台充电机的的直流系统，两台台充电机要求接不不同的所用电，也也可以与高频开关关电源等只有一台台充电机的直流系系统一样，在两路路所用电源间设切切换装置，如图18－1所示。三、直流系统的基基本组成（65）在直流电源柜上，，一般还安装有蓄蓄电池的放电电阻阻，用来为蓄电池池核对性充放电时时提供负载，一方方面使现场维护时时减少工作量，对对于具有微机监控控的直流系统，可可以通过整定定期期对蓄电池进行充充放电工作。由于于充放电时要将大大量电能通过放电电电阻转化为热能能释放，所以放电电电阻在该过程中中温度很高，所以以一般将该电阻安安装在屏柜的顶部部，与其它元件保保持足够的距离，，并有隔热措施及及通风措施。当然然，现在也有通过过逆变将蓄电池中中的电能转变为交交流点在输入电源源的装置，由于该该装置造价较高，，技术较为复杂，，所以一般的系统统中较少应用。四、直流系统的接接线（1）蓄电池的组数主要要取决于直流负荷荷的性质和对负荷荷的供电方式。选选用一组还是两组组蓄电池，在变电电所的设计规程中中有所规定，对220kV以上变电所的直流流负荷均为一类负负荷，均应设置两两组蓄电池。对220kV变电所一般只设置置一组蓄电池，当当该220kV变电所为无人值班班或枢纽变时，一一般也要求设置两两组蓄电池。对110kV及以下的变电所，，只设置一组蓄电电池。四、直流系统的基基本组成（2）当变电所设置一组组蓄电池时，如使使用相控式充电机机，则一般设均充充机和浮充机两套套，互为备用。当当使用高频开关电电源充电机时，一一般设一台充电机机，只在模块容量量上考虑备用。对对于两组蓄电池的的直流系统，相控控式充电机仍然是是设均充机和浮充充机两套，高频开开关电源的充电机机也设相同的两套套，分别对应一台台蓄电池组。对于于重要的500kV变电所，也可以设设置三台充电机，，其中一台作为备备用。四、直流系统的基基本组成（3）直流系统中的主要要电源是蓄电池组组，其次是充电和和浮充电设备。220～500kV变电所蓄电池正常常情况下以浮充电电方式运行。直流流负荷实际上由浮浮充电设备供电，，蓄电池处于浮充充电状态。合理地地配置蓄电池及充充电浮充电设备有有利于提高直流系系统的供电可靠性性。四、直流系统的基基本组成（4）在只有一组蓄电池池时，蓄电池组因因故退出运行，临临时可由充电或浮浮充电设备供电。。为提高可靠性，，充电和浮充电设设备应分别接在两两段直流母线上。。当交流所用电系系统有双电源时，，充电和浮充电设设备应接在不同的的交流电源回路。。四、直流系统的基基本组成（5）当有两组蓄电池时时，每段直流母线线接一组蓄电池和和一套浮充电设备备。充电设备两组组蓄电池共用。两两套浮充电设备应应接在不同的交流流电源回路。四、直流系统的基基本组成（6）直流母线的接线方方式与蓄电池的组组数、直流负荷的的供电方式以及充充电、浮充电设备备的配置方式等因因素有关。110kV以下变电所一般采采用单母线接线，，220～500ｋV变电所常用的直流流母线接线方式有有单母线分段和双双母线两种。四、直流系统的基基本组成（7）单母线分段接线的的特点：（1）每回路只需一组组母线开关，设备备少，接线简单、、清晰，直流屏内内布线方便；（2）能方便的形成两两个互不联系的直直流，有益于提高高直流系统接的可可靠性；（3）查找直流接地方方便。四、直流系统的基基本组成（8）双母线接线的特点点：（1）每回路设有两组组母线开关（或一一组切换式刀开关关），可任意接到到一组母线上；（2）可在不间断对负负荷供电的情况下下，查找直流系统统接地。四、直流系统的基基本组成（9）双母线接线比单母母线分段接线，母母线刀开关用量大大，直流屏内设备备拥挤，布线困难难，检修、维护也也不方便。目前220kV及以上变电所一般般采用单母线分段段接线。四、直流系统的基基本组成（10）当只有一组蓄电池池而采用单母线分分段接线时，蓄电电池经两组开关可可随意接在任一段段母线上，该同时时开关也用作母线线分段开关。充电电和浮充电设备分分别接在两段母线线上，直流负荷也也平均地分配在两两段母线上。正常常情况下，两段母母线通过分段开关关并联运行。当查查找接地或需停电电检查某段母线时时，分段开关才断断开。四、直流系统的基基本组成（11）对于直流馈线，220kV及以上变电所考虑虑到保护装置的双双重化及控制回路路的双重化，一是是要求保护电源与与控制电源分开，，分别由不同的小小开关供电或供不不同的小母线；二二是要求双重化的的两组电源由直流流系统不同的母线线供电。事故照明宜分为两两个回路，分别接接在两段母线上。。四、直流系统的基基本组成（12）在有直流动力合闸闸和大容量直流电电动机的情况下，，这些动力负荷应应按其额定容量，，平均分配在两组组蓄电池上。其他直流负荷，如如试验电源，交流流不间断电源设备备，常明灯，远动动通信装置的备用用电源等应按其容容量平均接在直流流母线上。四、直流系统的基基本组成（13）特别要提出的是，，500kV变电所在正常运行行时，一定要保持持两组蓄电池系统统的独立性，即电电气上不相连接。。这不仅有助于提提高直流系统的可可靠性，同时也能能有效地减小直流流系统的对地电容容，减小直流接地地时产生的电容电电流。四、直流系统的基基本组成（14）对直流系统的空气气开关或熔断器，，其容量不但要满满足在最大动态工工作电流的1.5倍，还一定要考虑虑上下级的配合，，上级开关或熔五、直流系统的绝绝缘监察与电压监监视（1）直流系统的正常与与否，直接影响到到变电所继电保护护及自动化设备的的运行，可以说，，直流系统如果发发生故障不能提供供正常的直流电压压，整个变电所都都将被迫停运。所所以提高直流系统统的可靠性，加强强对直流系统的监监视，及时发现异异常并予以消除非非常重要。五、直流系统的绝绝缘监察与电压监监视（2）从直流系系统异常常的现象象来看，，第一是是控制母母线电压压的过高高或过低低，正常常运行直直流控制制母线电电压应保保持在85％～110％额定电电压范围围之内，，反事故故措施则则要求其其波动幅幅度不大大于±5％。电压压过高或或过低均均不利于于继电保保护及安安全自动动装置、、断路器器控制、、信号指指示等设设备的正正常运行行。五、直流流系统的的绝缘监监察与电电压监视视（3）常用的监监察方式式是在直直流母线线上接过过电压和和欠电压压继电器器，或由由直流系系统监控控装置进进行控制制母线电电压监视视，当电电压过高高或过低低时，发发出预告告信号。。监视继继电器的的返回系系数应大大于0.95，否则不不能准确确的反应应母线电电压变化化。第二二是直流流系统及及直流二二次回路路对地绝绝缘不良良，当直直流二次次回路对对地绝缘缘不良时时，可能能会造成成二次回回路短路路、引起起断路器器误动或或拒动等等后果，，所以对对直流二二次回路路进行绝绝缘监测测是非常常必要的的。五、直流流系统的的绝缘监监察与电电压监视视（4）在直流系系统的正正常运行行中，正正极与负负极对地地的绝缘缘电阻都都很大，，一般在在1兆欧以上上。我们们利用电电桥原理理来对正正负极与与地之间间的绝缘缘电阻进进行检测测。接线线如图18-5，该接线线具有检检测电阻阻下降的的信号和和测量绝绝缘电阻阻值两种种功能。。18-5直流系统统常规绝绝缘监察察装置接接线图五、直流流系统的的绝缘监监察与电电压监视视（5）电路的工工作原理理：正常常情况下下切换开开关1ZK在0位置，3R被短路，，由1RD、2RD、1R、2R构成的电电桥处于于平衡状状态。电电压表1V指示为0。电流继继电器XJJ不动作。。当正极极或负极极的绝缘缘下降或或接地时时，电桥桥失去平平衡，电电流继电电器XJJ动作，发发出直流流系统绝绝缘下降降信号。。五、直流流系统的的绝缘监监察与电电压监视视（6）通过切换换开关2ZK和电压表表2V判定出正正极还是是负极绝绝缘下降降。若正正极绝缘缘下降，，将切换换开关