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大功率直流电源系统常用接线方式有哪些?

常见接线方式


大功率直流电源系统常用接线包括:

       大功率直流电源系统接线

       直流馈线接线


大功率直流电源系统常用接线方式


         大功率直流电源系统电源接线应根据电力工程的规模和电源系统的容量确定。按照各类容量的发电厂和各种电压等级的变电所的要求,大功率直流电源系统主要有以下几种接线方式。


一组充电机一组蓄电池单母线接线

大功率直流电源系统常用接线方式有哪些?

特点:

        接线简单、清晰、可靠。

        一套充电机接至直流母线上,所以蓄电池浮充电、均衡充电以及核对性放电都必须通过直流母线进行,当蓄电池要求定期进行核对性充放电或均衡充电而充电电压较高,无法满足直流负荷要求时,不能采用这种接线。

适用范围:

        适用于110kV以下小型变(配)电所和小容量发电厂,以及大容量发电厂中某些辅助车间。

        对电压波动范围要求不严格的直流负荷,不要求进行核对性充放电和均衡充电电压较低,能满足直流负荷要求的阀控型密封铅酸蓄电池组。


二组充电机一组蓄电池单母分段接线

大功率直流电源系统常用接线方式有哪些?

特点:

        蓄电池经分段开关接至两端母线,二套充电机分别接至两段母线。

        分段开关设保护元件,限制故障范围,提高安全可靠性。

适用范围:

        适用于110kV 以下小型变(配)电所和小容量发电厂,以及大容量发电厂中某些辅助车间。

        对电压波动范围要求不严格的直流负荷。

        不要求进行核对性充放电和均衡充电电压较低的蓄电池,如阀控型密封铅酸蓄电池组。


二组充电机二组蓄电池双母接线

大功率直流电源系统常用接线方式有哪些?

特点:

        整个系统由二套单电源配置和单母线接线组成,两段母线间设分段隔离开关,正常两套电源各自独立运行,安全可靠性高。

        与一组电池配置不同,充电装置采用浮充、均充以及核对性充放电的双向接线,运行灵活性高。

适用范围:

        适用于500kV 以下大、中型变电所和大、中型容量发电厂。

        负荷对直流母线电压的要求和对运行方式的要求不受限制。


三组充电机二组蓄电池双母接线

大功率直流电源系统常用接线方式有哪些?

特点:

        备用充电机采用均充、浮充兼备的接线,运行方式灵活,可靠性高。

        正常运行时充电装置与蓄电池在母线并联运行,直流母线电源切换时不停电,提高了直流母线供电的可靠性

适用范围:

        适用于500kV 大型变电所和大容量发电厂。

        适用于对直流母线电压有任何要求的负荷和任何类型的蓄电池,可以满足蓄电池各种工况运行的需要。

        500kV变电站大功率直流电源系统,应满足两组蓄电池、两台高频开关电源或三台相控充电装置的配置要求,每组蓄电池和充电装置应分别接于一段直流母线上,第三台充电装置(如果有备用充电装置)可在两段母线之间切换,任一工作充电装置退出运行时,手动投入第三台充电装置。


补充说明:

        1. 大功率直流电源系统中的主要电源是蓄电池组,其次是充电和浮充电设备。220~500kV变电所蓄电池正常情况下以浮充电方式运行。直流负荷实际上由浮充电设备供电,蓄电池处于浮充电状态。 

        2. 当有两组蓄电池时,每段直流母线接一组蓄电池和一套浮充电设备。两套浮充电设备应接在不同的交流电源回路。

        3. 110kV以下变电所一般采用单母线接线,220~500kV变电所常用的直流母线接线方式有单母线分段和双母线两种。

        4. 330kV及以上电压等级变电站应采用三台充电装置,两组蓄电池组的供电方式。

        5. 重要的220kV变电站应采用三台充电装置,两组蓄电池组的供电方式。


常见馈线接线方式

大功率直流电源系统常用接线方式有哪些?

大功率直流电源系统馈电网络有两种供电方式:

        环形供电

        辐射形供电


环形供电

大功率直流电源系统常用接线方式有哪些?

        在大型直流网络中,环形供电网络操作切换较复杂、寻找接地故障点也较困难;环形供电网络路径较长,电缆压降也较大,因此,变电站大功率直流电源系统的馈线网络应采用辐射状供电方式,不宜采用环状供电方式。


辐射形供电

        辐射电源供电网络是以直流屏上直流母线为中心,直接向各用电负荷供电的一种供电方式。

大功率直流电源系统常用接线方式有哪些?

大功率直流电源系统常用接线方式有哪些?

采用辐射电源供电方式的优点:

        一个设备或系统由1~2条馈线直接供电,当设备检修时或调试时,可方便地退出,不致影响其他设备。

        当大功率直流电源系统发生接地故障时,便于接地故障点的查找。

        电缆的长度较短,压降较小。

采用辐射电源供电方式的缺点:

        馈线数量增加,电缆总长度增加,可能使直流主屏数增加,投资较大。

辐射电源供电方式配置的基本原则

        1. 下列回路由独立的直流回路供电:

        信号回路单独设置直流供电回路。

        具有双重跳闸线圈和双重化保护装置的电气元件,设置两组大功率直流电源时,由独立的回路分别供电给两套保护装置并各自动作于一组跳闸线圈。

        发电机或发电厂-变压器组,对主保护、后备保护、异常运行保护以及励磁设备配置二回或三回直流回路。

        不同的直流回路应接于不同总熔断器的直流母线段上。

        2.在负荷较多且分布较集中的地方应设置直流分电屏,由直流分电屏向各个负荷分别供电。


补充说明:

        1. 对于直流馈线, 220kV及以上变电所考虑到保护装置的双重化及控制回路的双重化;

        一是要求保护电源与控制电源分开,分别由不同的小开关供电或供不同的小母线;

        二是要求双重化的两组电源由大功率直流电源系统不同的母线电。

        2. 继电保护装置、信号回路、断路器控制回路大功率直流电源,应分别由专用的直流空气开关供电。

        3. 双配置继电保护,两套保护装置、断路器两组跳闸线圈应分别由专用的直流空气开关供电,且接与不同的直流小母线。

        4. 对大功率直流电源系统的空气开关或熔断器,其容量不但要满足在最大动态工作电流的2倍,还一定要考虑上下级的配合,上级开关或熔断器的容量不能低于下级总的最大动态工作电流的2倍。

        5. 事故照明宜分为两个回路,分别接在两段母线上。

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