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1、一、直流系统必备的知识一、直流系统必备的知识n n直流电在变电所的作用直流电在变电所的作用n n直流系统的组成直流系统的组成n n直流系统各元件的作用直流系统各元件的作用n n直流系统在变电所的重要性直流系统在变电所的重要性n n巡视检查项目巡视检查项目n n蓄电池的运行与维护蓄电池的运行与维护1 1、直流电在变电所的作用、直流电在变电所的作用n n变电所的直流系统是为提供操作电源、继电保护变电所的直流系统是为提供操作电源、继电保护、信号装置、自动装置、事故照明、应急电源（、信号装置、自动装置、事故照明、应急电源（UPSUPS）及断路器分、合闸操作提供直流电源的电）及断路器分、合闸操作提供直流
2、电源的电源设备。源设备。n n直流系统是一个独立的电源，它不受站用变和系直流系统是一个独立的电源，它不受站用变和系统运行方式的影响，并在外部交流电中断的情况统运行方式的影响，并在外部交流电中断的情况下，保证由后备电源下，保证由后备电源蓄电池继续提供直流电蓄电池继续提供直流电源的重要设备。直流屏的可靠性、安全性直接影源的重要设备。直流屏的可靠性、安全性直接影响到电力系统供电的可靠性和安全性响到电力系统供电的可靠性和安全性。2 2、直流系统的组成、直流系统的组成n n直流系统主要由两大部分组成。一部分是电池屏直流系统主要由两大部分组成。一部分是电池屏，另一部分是直流屏，电池屏就是一个可以摆放，另一
3、部分是直流屏，电池屏就是一个可以摆放多节电池的机柜。电池屏中的电池一般是由多节电池的机柜。电池屏中的电池一般是由2V12V2V12V的数节电池以串联的方式组成，对应电的数节电池以串联的方式组成，对应电的电压输出也就是的电压输出也就是110V110V或或220V220V。目前使用的。目前使用的电池主要是阀控式密封免维护铅酸电池。电池主要是阀控式密封免维护铅酸电池。n n直流屏主要是由机柜、整流模块系统（充电装置直流屏主要是由机柜、整流模块系统（充电装置）、直流母线（合闸母线和控制母线）、监控系）、直流母线（合闸母线和控制母线）、监控系统（如：广华变是统（如：广华变是PM4PM4触摸屏的监控）、绝
4、缘监触摸屏的监控）、绝缘监测单元、电池巡检单元、开关量检测单元、降压测单元、电池巡检单元、开关量检测单元、降压单元及一系列的交流输入、直流输出、电压显示单元及一系列的交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等配电单元组成。、电流显示等配电单元组成。基本概念介绍基本概念介绍n n浮充：当电池处于充满状态时，充电装置不会停浮充：当电池处于充满状态时，充电装置不会停止充电，仍会提供恒定的浮充电压与很小浮充电止充电，仍会提供恒定的浮充电压与很小浮充电流供给电池，因为一旦充电器停止充电，电池会流供给电池，因为一旦充电器停止充电，电池会自然地释放电能，所以利用浮充的方式，平衡这自然地释放电能，所以利用浮充的
5、方式，平衡这种自然放电。种自然放电。n n均充是一种蓄电池的充电模式。以定电流和定时均充是一种蓄电池的充电模式。以定电流和定时间的方式对电池充电，充电较快。充电电压与间的方式对电池充电，充电较快。充电电压与浮浮充充相比要大。在专业维护人员对电池保养时经常相比要大。在专业维护人员对电池保养时经常用的充电模式，这种模式还有利于激活电池的化用的充电模式，这种模式还有利于激活电池的化学特性。学特性。问题问题：均充和浮充的区别？：均充和浮充的区别？n n均充是给整个电池组一个比较高的电压均充是给整个电池组一个比较高的电压, ,然后控制然后控制充电电流维持在一个比较高的值充电电流维持在一个比较高的值, ,
6、比如比如104104节节2V2V电池组电池组, ,那么可以限制在以那么可以限制在以60A60A左右的电流持续充左右的电流持续充电电, ,当当104104节电池总体电压值达到规定同时电流降节电池总体电压值达到规定同时电流降低至某一给点值低至某一给点值, ,比如比如6A,6A,则均充结束则均充结束, ,也就是说也就是说均均充一直是以大电流进行充电充一直是以大电流进行充电. .n n浮充就是以一个恒定电压值浮充就是以一个恒定电压值, ,比如上面说的比如上面说的104104节节电池大约电池大约230V,230V,那就长期以那就长期以234V234V的电压加在电的电压加在电池组上池组上, ,便于当出现某
7、组电池电压降低后立即进行便于当出现某组电池电压降低后立即进行补充式充电补充式充电. .n n控制母线：为操作回路、信号回路、保护控制母线：为操作回路、信号回路、保护装置等提供电源。电压（装置等提供电源。电压（220220230v230v）n n合闸母线：专门为开关的合闸回路提供电合闸母线：专门为开关的合闸回路提供电源。电压（源。电压（240v240v245v245v）问题问题：合闸母线电压为什么比控制母线电压：合闸母线电压为什么比控制母线电压 高？高？ n n合闸母线一般合闸母线一般240V240V，控制母线，控制母线220V220V。 主要是老式断路器的电磁式操作机构需主要是老式断路器的电磁
8、式操作机构需要较大的合闸电流，所以弄出一个合闸母要较大的合闸电流，所以弄出一个合闸母线来。简单来说就是合闸母线带着一个大线来。简单来说就是合闸母线带着一个大合闸线圈，靠磁力吸开关机构来达到合闸合闸线圈，靠磁力吸开关机构来达到合闸的目的。因为需要的吸力特别大，所以线的目的。因为需要的吸力特别大，所以线圈中的电流特别大，就导致了在合闸的时圈中的电流特别大，就导致了在合闸的时候，合母电压降的比较低（简单的欧姆定候，合母电压降的比较低（简单的欧姆定律），为了解决电压过低的问题，变电站律），为了解决电压过低的问题，变电站专门设置了控制母线（带操作回路、信号专门设置了控制母线（带操作回路、信号回路、保护装
9、置等等负荷，电压回路、保护装置等等负荷，电压220220230v230v）和合闸母线（专门带开关的合闸回）和合闸母线（专门带开关的合闸回路，电压路，电压240v240v245v245v）。一般情况下合）。一般情况下合闸母线比控制母线电压高闸母线比控制母线电压高20v20v左右。左右。n n 但是现在随着科技的发展，电磁操作机构已经逐但是现在随着科技的发展，电磁操作机构已经逐渐被淘汰，取代它的是气动机构、弹簧机构等新渐被淘汰，取代它的是气动机构、弹簧机构等新机构，这些开关的跳合闸是靠储能电机提前储好机构，这些开关的跳合闸是靠储能电机提前储好能量，在开关有操作（保护或手跳合）时把能量能量，在开关有
10、操作（保护或手跳合）时把能量释放出来来完成的。所以不需要很大的合闸电流释放出来来完成的。所以不需要很大的合闸电流，更不需要合闸母线了。现在新建的变电站基本，更不需要合闸母线了。现在新建的变电站基本上都没有什么合闸母线了。但是这个传统却有所上都没有什么合闸母线了。但是这个传统却有所保留，有些设计者设计控制母线带保护装置，所保留，有些设计者设计控制母线带保护装置，所谓的合闸母线带储能电机，其实这个控母和合母谓的合闸母线带储能电机，其实这个控母和合母电压已经统一了，现在合母和控母的概念已经淡电压已经统一了，现在合母和控母的概念已经淡化了，却可以用保护母线和控制母线更恰当些，化了，却可以用保护母线和控
11、制母线更恰当些，我们这保护母线提供保护装置和其它自动化装置我们这保护母线提供保护装置和其它自动化装置的电源，控制母线提供开关的操作电源等。（如的电源，控制母线提供开关的操作电源等。（如：新建的：新建的110KV110KV盐化工变电站）盐化工变电站）3 3、直流系统各元件的作用、直流系统各元件的作用n n蓄电池：是变电所直流系统的备用电源。正常情蓄电池：是变电所直流系统的备用电源。正常情况下，变电所的直流负载是由整流模块（充电装况下，变电所的直流负载是由整流模块（充电装置）供电，蓄电池处于浮充电状态，以被充蓄电置）供电，蓄电池处于浮充电状态，以被充蓄电池的自放电，处于备用状态，当直流充电装置失池
12、的自放电，处于备用状态，当直流充电装置失去交流电源或充电装置故障，那么变电所的直流去交流电源或充电装置故障，那么变电所的直流负载的供电就由蓄电池供给。一般变电所蓄电池负载的供电就由蓄电池供给。一般变电所蓄电池配置的容量为配置的容量为300Ah300Ah，以，以30A30A电流放电，理论上计电流放电，理论上计算可以放算可以放1010个小时，以足够的时间进行直流系统个小时，以足够的时间进行直流系统故障处理。故障处理。n n蓄电池组直流电源系统是电力系统首选的独立操蓄电池组直流电源系统是电力系统首选的独立操作电源系统，它电压平稳、容量大、供电可靠，作电源系统，它电压平稳、容量大、供电可靠，适用于各种
13、直流负荷。适用于各种直流负荷。n n1 1）蓄电池的分类）蓄电池的分类: :目前，应用较多的蓄电池主要目前，应用较多的蓄电池主要有三大类有三大类: : 铅酸蓄电池、碱性镉镍蓄电池以及阀铅酸蓄电池、碱性镉镍蓄电池以及阀控式密封铅酸蓄电池。控式密封铅酸蓄电池。n n2 2）蓄电池的容量及放电率）蓄电池的容量及放电率 蓄电池的容量（蓄电池的容量（QQ）是蓄电池蓄电能力的重要标）是蓄电池蓄电能力的重要标志。容量志。容量QQ是指定的放电条件（温度放电电流、是指定的放电条件（温度放电电流、终止电压）下所放出的电量称为蓄电池的容量，终止电压）下所放出的电量称为蓄电池的容量，单位用单位用AhAh（安时）表示。
14、蓄电池放电至终止电压（安时）表示。蓄电池放电至终止电压的时间称放电率，单位为的时间称放电率，单位为h h（小时）率。（小时）率。n n蓄电池的容量一般分为额定容量和实际容量两种。蓄电池的容量一般分为额定容量和实际容量两种。n n额定容量是指充足电的蓄电池在额定容量是指充足电的蓄电池在2525时，以时，以10h10h放电率放出的电能放电率放出的电能。QQNN=I=INNttNN 式中式中 QQNN蓄电池的额定容量，蓄电池的额定容量，AhAh；I INN额定放电电流，即额定放电电流，即 1010小时率小时率的放电电流，的放电电流，AA；t tNN 放电至终止电压的时间，一般为放电至终止电压的时间，
15、一般为1010h h。( (如：广如：广华变电站的蓄电池为华变电站的蓄电池为65Ah65Ah；每一瓶电池；每一瓶电池UN12VUN12V；每一组共；每一组共1818瓶；瓶；12V/65AH12V/65AH的电池是指该电池能够以的电池是指该电池能够以6.5A6.5A的电流恒定放电至终止电压的电流恒定放电至终止电压10.5V10.5V，可连续放电，可连续放电1010小时。另外要注意，电池放电时间与放电电流不是线小时。另外要注意，电池放电时间与放电电流不是线性关系，如性关系，如100AH100AH电池以电池以100A100A的电流放电支持不了的电流放电支持不了1 1个小时，只有数十分个小时，只有数十
16、分钟；而以钟；而以1A1A的电流放电，则会超出的电流放电，则会超出100100小时（不推荐如此方式放电）。小时（不推荐如此方式放电）。n n实际容量与极板的面积、电解液的密度、放电电流的大小、充电程度实际容量与极板的面积、电解液的密度、放电电流的大小、充电程度及环境温度等有关，因此实际容量为及环境温度等有关，因此实际容量为 Q=It Q=It; ; 式中式中 QQ 蓄电池的容量，蓄电池的容量，AhAh；I I 非非1010小时率的放电电流，小时率的放电电流， A A； t t 放电时间，放电时间，h h。 若电池的放电率是指放电至终止电压的快慢。采用不同的放电率，其若电池的放电率是指放电至终止电压的快慢。采用不同的放电率，其蓄电池的容量是不同的，铅酸蓄电池规定以蓄电池的容量是不同的，铅酸蓄电池规定以10h10h放电率为标准放电率放电率为标准放电率。当以。当以10h10h放电率放电到终止电压的容量约是以放电率放电到终止电压的容量约是以1h1h放电率放电到终放电率放电到终止电压时容量的止电压时容量的2 2倍。倍。n n整流模块系统（充电装置）：是供给变电所直流整流模块系统（充电装置）：是供
