變電站站內(nèi)應(yīng)設(shè)置向控制負(fù)荷和動(dòng)力負(fù)荷等供電的直流電源。直流電源是變電站內(nèi)非常重要的一種二次設(shè)備，它的主要任務(wù)就是給繼電保護(hù)、開(kāi)關(guān)合分及控制提供可靠的直流操作電源和控制電源，它要求配置蓄電池系統(tǒng)。蓄電池組是一種獨(dú)立的電源，不受交流電源的影響，因而整流系統(tǒng)交流失電或發(fā)生故障時(shí)，蓄電池繼續(xù)給控制、信號(hào)、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置供電，同時(shí)還可以保證事故照明用電。由于蓄電池電壓平穩(wěn)、容量大，既適合于各種較復(fù)雜的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置，也適合于對(duì)各類型斷路器的傳動(dòng)。目前變電站主要采用免維護(hù)閥控式密封鉛酸蓄電池作為直流電源。

 

閥控式鉛酸蓄電池：帶有閥的密封蓄電池，在電池內(nèi)壓超出預(yù)定值時(shí)，允許氣體逸出。蓄電池在正常情況下無(wú)需補(bǔ)加電解液。按電解液的不同，閥控式鉛酸蓄電池可分為貧液和膠體兩種。貧電液結(jié)構(gòu)蓄電池是采用緊裝配密集極板,超細(xì)玻璃纖維作隔膜；膠體結(jié)構(gòu)蓄電池是采用管式正極板,專用隔板膠體電解液的富電液結(jié)構(gòu),其基本原理都是使氣體在極板間轉(zhuǎn)移,促進(jìn)再化合反應(yīng),同時(shí)利用減壓閥保持電池內(nèi)部有一定壓力。這類蓄電池具有防酸式鉛酸蓄電池的優(yōu)點(diǎn),而且基本上屬于免維護(hù),由于沒(méi)有酸霧和氫體排出,可與成套直流電源柜一起安裝在主控室。

 

一、直流系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓

 

電力工程中,直流系統(tǒng)電壓等級(jí)分為220、110、48、24V等,常用的電壓等級(jí)為220V和110V。一些用于弱電控制、信號(hào)的直流系統(tǒng)采用48V。220V和110V直流電源應(yīng)采用蓄電池組。48V及以下的直流電源可采用由220V或110V蓄電池組供電的電力用DC/DC變換裝置。

 

直流電壓等級(jí)直接影響到蓄電池、充電裝置、電纜截面和其他直流設(shè)備的選擇。

 

1.1、變電站直流電源系統(tǒng)電壓應(yīng)根據(jù)用電設(shè)備類型、額定容量、供電距離和安裝地點(diǎn)等確定合適的系統(tǒng)電壓。直流電源系統(tǒng)標(biāo)稱電壓應(yīng)滿足下列要求：

 

1）、專供控制負(fù)荷的直流電源系統(tǒng)電壓宜采用110V，也可采用220V;

 

2）、專供動(dòng)力負(fù)荷的直流電源系統(tǒng)電壓宜采用220V;

 

3）、控制負(fù)荷和動(dòng)力負(fù)荷合并供電的直流電源系統(tǒng)電壓可采用220V或110V;

 

4）、全站直流控制電壓應(yīng)采用相同電壓，擴(kuò)建和改建工程宜與已有站直流電壓一致。

 

1.2、在正常運(yùn)行情況下，直流母線電壓應(yīng)為直流電源系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的105%。

 

1.3、在均衡充電運(yùn)行情況下，直流母線電壓應(yīng)滿足下列要求：

 

1）、專供控制負(fù)荷的直流電源系統(tǒng)，不應(yīng)高于直流電源系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的110%;

 

2）、專供動(dòng)力負(fù)荷的直流電源系統(tǒng)，不應(yīng)高于直流電源系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的112.5%;

 

3）、對(duì)控制負(fù)荷和動(dòng)力負(fù)荷合并供電的直流電源系統(tǒng)，不應(yīng)高于直流電源系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的110%。

 

1.4、在事故放電末期，蓄電池組出口端電壓不應(yīng)低于直流電源系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的87.5%。

 

二、蓄電池組的電池個(gè)數(shù)選擇

 

直流系統(tǒng)的電壓水平是衡量直流供電質(zhì)量的重要指標(biāo)。直流系統(tǒng)的電壓水平取決于直流系統(tǒng)的接線方式、單體蓄電池的放電電壓和蓄電池組的電池個(gè)數(shù)。

 

2.1、蓄電池組

 

蓄電池組：用電氣方式連接起來(lái)的用作能源的兩個(gè)或多個(gè)單體蓄電池。

 

2.1.1、蓄電池型式選擇，直流電源一般采用閥控式密封鉛酸蓄電池，也可采用固定型排氣式鉛酸蓄電池；110kV及以下變電站可采用鎘鎳堿性蓄電池；

 

2.1.2、鉛酸蓄電池應(yīng)采用單體為2V的蓄電池，直流電源成套裝置組柜安裝的鉛酸蓄電池宜采用單體為2V的蓄電池，也可采用6V或12V組合電池。

 

2.1.3、蓄電池組數(shù)配置應(yīng)符合下列要求．

 

1）、110kV及以下變電站宜裝設(shè)1組蓄電池，對(duì)于重要的110kV變電站也可裝設(shè)2組蓄電池，

 

2）、220kV～750kV變電站應(yīng)裝設(shè)2組蓄電池，

 

3）、1000kV變電站宜按直流負(fù)荷相對(duì)集中配置2套直流電源系統(tǒng)，每套直流電源系統(tǒng)裝設(shè)2組蓄電池；

 

4）、當(dāng)串補(bǔ)站毗鄰相關(guān)變電站布置且技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，宜與毗鄰變電站共用蓄電池組。當(dāng)串補(bǔ)站獨(dú)立設(shè)置時(shí)，可裝設(shè)2組蓄電池。

 

2.2、蓄電池個(gè)數(shù)選擇

 

直流系統(tǒng)的接線方式,可以分為無(wú)端電池和有端電池兩種。這兩種接線所要求的蓄電池放電電壓和蓄電池組的電池個(gè)數(shù)均不相同。

 

2.2.1、無(wú)端電池的直流系統(tǒng)

 

1)、蓄電池個(gè)數(shù)的選擇。應(yīng)按浮充電運(yùn)行時(shí)單體電池正常浮充電電壓值和直流母線電壓為1.05Un來(lái)確定電池個(gè)數(shù),即：

 

 

 

2)、蓄電池均衡充電電壓應(yīng)根據(jù)蓄電池組的電池個(gè)數(shù)及直流母線允許的最高電壓值選擇。