變電站為什么要采用直流系統(tǒng),與交流系統(tǒng)相比有哪些優(yōu)勢?
1. 電壓穩(wěn)定好,不受電網(wǎng)運行方式和電網(wǎng)故障的影響,單極接地仍可運行 。
2. 單套直流系統(tǒng)一般有二路交流輸入(自動切換),另有一套蓄電池組,相當(dāng)于有三個電源供電,供電可靠高。
3. 直流繼電器由于無電磁振動、沒有交流阻抗,損耗小,可小型化,便于集成。
4. 如用交流電源,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障,電壓會因短路而降低,使二次控制電壓也降低,嚴(yán)重時會因電壓低而使斷路器跳不開!
直流電源系統(tǒng)的作用
1. 直流系統(tǒng)是給信號及遠(yuǎn)動設(shè)備、保護(hù)及自動裝置、事故照明、斷路器(開關(guān))分合閘操作提供直流電源的電源設(shè)備。直流系統(tǒng)是一個獨立的電源,在外部交流電中斷的情況下,由蓄電池組繼續(xù)提供直流電源,保障系統(tǒng)設(shè)備正常運行。
2. 直流系統(tǒng)的用電負(fù)荷極為重要,對供電的可靠性要求很高,直流系統(tǒng)的可靠性是保障變電站安全運行的決定性條件之一。
3. 在系統(tǒng)發(fā)生故障,站用電中斷的情況下,如果直流電源系統(tǒng)不能可靠地為工作設(shè)備提供直流工作電源,將會產(chǎn)生不可估計的損失。
直流電源系統(tǒng)的組成

直流系統(tǒng)包括:交流輸入、充電裝置、蓄電池組、監(jiān)控系統(tǒng)(包括監(jiān)控裝置、絕緣監(jiān)測裝置等)、放電裝置(可選)、母線調(diào)壓裝置(可選)、饋線屏等單元組成。
直流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖及常用術(shù)語
蓄電池組
用電氣方式連接起來的兩個或多個單體蓄電池。
蓄電池
能將所獲得的電能以化學(xué)能的形式貯存并將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N電化學(xué)裝置。
充電模塊
將交流電整流成直流電的一種換流設(shè)備,其主要功能是實現(xiàn)正常負(fù)荷供電及蓄電池的均/浮充功能。
合閘母線
直流電源屏內(nèi)供斷路器操作機構(gòu)等動力負(fù)荷的直流母線。
控制母線
直流電源屏內(nèi)供保護(hù)及自動控制裝置、控制信號回路等的直流母線。
合閘母線與控制母線的區(qū)別是什么?
控制母線提供持續(xù)的,較小負(fù)荷的直流電源;而合閘母線提供瞬時較大的電源,平時無負(fù)荷電流。在合閘時電流較大,會造成母線電壓的短時下降。
控母電壓一般為220V,合母電壓稍高一些,一般為240V。
直流饋線
直流饋線屏至直流小母線和直流分電屏的直流電源電纜。
監(jiān)控模塊
直流系統(tǒng)的充電模塊統(tǒng)一受控于一臺中央控制系統(tǒng),系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu),實現(xiàn)系統(tǒng)的“四遙”功能,這樣的系統(tǒng)稱為監(jiān)控模塊。
常用術(shù)語
1. 直流標(biāo)稱電壓:
是指直流系統(tǒng)中受電設(shè)備的直流額定電壓。有48 V、 110V、220V三個電壓等級。
2. 直流額定電壓:
是指供電設(shè)備的直流額定電壓,一般指母線電壓。50V、 115V、 230V三個電壓等級。
3. 直流額定電流:
是指供充電裝置輸出的直流額定電流。5A、10A、15A、20A、30A、40A、50A、80A、100A、160A、200A、250A、315A、400A。
4. 充電:
充電裝置用不同的方式對蓄電池進(jìn)行充電。
5. 恒流充電:
充電電流在充電電壓范圍內(nèi)維持在恒定值的充電。
6. 浮充電:
在充電裝置的直流輸出端始終并接著蓄電池和負(fù)載,以恒壓充電方式工作。正常運行時,充電裝置在承 擔(dān)經(jīng)常負(fù)荷的同時向蓄電池補充充電,以補充蓄電池的自放電,使蓄電池以滿容量的狀態(tài)處于備用 。
7. 恒壓充電:
充電電壓維持在恒定值的充電。
8. 限流恒壓充電:
采用限制電流,電壓維持在恒定值的充電。
9. 均衡充電:
為補償蓄電池在使用過程中產(chǎn)生的電壓不均勻現(xiàn)象,使其恢復(fù)到規(guī)定的范圍內(nèi)而進(jìn)行的充電,稱為均衡充電。蓄電池事故放電后進(jìn)行的補充充電,也稱為均衡充電。
10. 蓄電池容量C10:
10小時率額定容量。單位:Ah。
11. 核對性放電:
在正常運行中的蓄電池組,為了檢驗其實際容量,以規(guī)定的放電電流進(jìn)行恒流放電,只要有單節(jié)電池達(dá)到了規(guī)定的放電終止電壓,即停止放電,然后根據(jù)放電電流和放電時間,計算出蓄電池組的實際容量,稱為核對性放電。
直流系統(tǒng)的劃分:48V系統(tǒng)、110V系統(tǒng)、220V系統(tǒng)。
48V系統(tǒng)主要用于通信、遠(yuǎn)動裝置及保護(hù)通道接口裝置及載波機等。
110V 主要用于保護(hù)、自動裝置、信號、斷路器的分合閘控制等。
110V蓄電池個數(shù)少,占地面積小,安裝和維護(hù)工作簡單。
220V直流電源對變電站的事故照明比較有利,接線簡單。因照明電壓一般采用220V,如使用110V直流系統(tǒng)時,需要采用逆變裝置或其它辦法來解決事故照明的供電問題,較為復(fù)雜。