110kV变电站直流系统的配置

110kV变电站直流系统的配置 110 kV变电站直流系统的配置 劳 晓 ()广东省湛江电力 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 室 ,广东 湛江 524005 摘要 : 对湛江地区近几年来 110 kV 变电站直流系统的选型及具体 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 进行了 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 比较 ,详细地阐述了 110 kV 变电 站直流系统充电浮充电装置 、馈电装置 、监控装置和蓄电池组的配置 ,并对湛江地区的实际配置情况做了描述 。 关键词 : 变电站 ;直流电源系统 ;监控装置 中图分类号 : TN86文献标识码 : B Configu ra tion of the 110 kV Tran sfo rm e r Sub sta tion DC System LAO X iao ( )Guangdong Zhan jian E lec tric Powe r D e sigim In stitu te, Zhan jiang 524005 , Ch ina A b strac t: Com b in ing the typ e se lec tion w ith de ta iled p ro jec t of Zhan jiang region, the configu ra tion of the 110 kV tran sfo rm sub sta tion DC system is ana lyzed and comp a red. It expound s the configu ra tion of cha rge device, feedback device, sup e rvise devi and ba tte ry bank, and the p rac tice configu ra tion of Zhan jiang region is p re sen ted. Key wo rd s: tran sfo rm e r sub sta tion; DC powe r supp ly system; sup e rvise device 来 ,也有不少采用 110 V 电压的 。这两种电压各 述0 概 缺点 : ( ) 为了给变电站中的控制电路、信号回路 、保护电1 110 V 直流系统要求的绝缘水平较低 ,提 路、通信设备、自动装置 、事故照明等供电 ,要求有可靠 运行的安全性 ,同时减少了中间继电器线圈断线的直流电源 。作为变电站中不可或缺的二次设备 ,直 地故障。在采用微机保护时 , 110 V 的干扰电压流系统的性能和质量直接影响到变电站乃至整个系统 下降 ,可提高设备的可靠性 。的稳定运行和设备安全 。 ( ) 2 110 V 直流系统蓄电池个数比 220 V 直 一般变电站的直流系统由充电浮充电装置、馈电 统减少一半 。 装置、监控装置和蓄电池组构成。 ( ) 3 110 V 直流系统较 220 V 直流系统二次 在很长一段时间内 ,我国电力系统使用的直流电 电缆截面大 。 源大部分采用相控电源 ,但相控电源纹波 、高次谐波干 ( ) 4 220 V 直流系统对变电站的事故照明回扰较大 ,效率较低及体积庞大 ,监控系统不完善 ,难以 较有利 ,接线简单 ,交直流回路可以共用照明灯具满足综合自动化及无人值班变电站的要求。 前 ,对于 110 kV 变电站 , 110 V 直流系统相对于高频开关电源具有稳压稳流精度高、体积小、重量 直流系统还是有一定优势的。首先 ,近年来 , 10轻、效率高、输出纹波及谐波失真小、维护容易、噪音小、自 以上的断路器大多用弹簧储能操作机构代替电磁动化程度高的优点。阀控式密封铅酸电池也具有无需补 ( 机构 ,合闸电流较小 , 一般不超过 5 A 110 V加水维护、体积小、比能量高、不腐蚀设备、不污染环境、安 110 kV变电站 ,控制回路距离较短 ,一般不超过 20 全可靠等优点。近年来 ,高频开关电源和阀控式密封铅2 对于 110 V 操作回路 ,电缆截面 1. 5 mm已经符酸电池成为现阶段变电站直流电源的必然选择。 本文 械强度及电压降的要求 , 220 V 直流系统电缆截结合湛江地区近几年来 110 kV 变电站直流 的优点不再存在。其次 ,由于 110 kV 变电站事故 系统的选型及具体方案进行了分析比较。 回路较少 ,对于 110 V 直流系统其事故照明回路1 直流系统的配置 用加装 110 V /220 V 逆变电源装置或采用独立的1. 1 直流电压选择 V 事故照明灯具实现 , 此方面增加的投资相对 110 V 直流系统蓄电池方面的投资则大大减少 我国变电站的直流电压大多数采用220 V , 近年 此 , 110 kV 变电站越来越多选用 110 V 作为直 压。湛江地区近年来新建 110 kV 变电站 ,都采用收稿日期 : 2005 209 209 V 直流系统 。( ) 作者简介 :劳 晓 1971 2,男 ,广东湛江人 ,工程师 , 1993 年毕 1. 2 直流系统接线方式 业于华南理工大学电力系统及其自动化专业 ,主要从事电力设 2009 年 11 月 25 日第 26 卷增刊Te lecom Powe r Techno logy Nov. 25 , 2009 , Vo . l 26 Supp. 变电站反事故 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 的要求。110 kV 变电站一般采用 1浮充转换 ,并具备有对蓄电池充电电压进行温度补偿 组蓄电池和 2 组充电浮充电装置互为备用。但考虑到 功能。 实现控制电源双重化 ,提高运行的可靠性 ,以及延长蓄 1. 6 蓄电池 电池的寿命 ,而且蓄电池的绝对投资较少 ,采用双充双 蓄电池的选择无非就是电池额定电压和额定容量 电的直流系统在经济上也是可行的 。湛江地区近年来 的选择。蓄电池的额定电压有 2 V、4 V、6 V、8 V 新建 110 kV 变电站 ,都采用每段母线各带一套充电浮 等多种规格 。阀控式密封铅酸电池是由一个或多个以 充电装置和一组蓄电池组的形式 。 上的单体电池 ,通常是串联连接在一起而组成 。单体 1. 3 充电浮充电装置电池 ,是组成蓄电池的最小单位 ,在铅酸蓄电池中 ,一 (充电浮充电装置采用多个高频开关电源模块 N单格标称电压为 2 V ,例如三个单格组成 6 V 电池 , 6 )+ 1 并联组合供电 ,即在用 N 个模块满足电池充电电 ( ) 个单格组成 12 V 电池。一个单格蓄电池 2 V 由于 ( )流 0. 1C加上经常性负荷电流的基础上再增加 1 个 10 运行条件好 、充电浮充电完成较好 ,相对多个单格组成 备用模块 。高频开关电源模块一般用于 220 V 的有 的蓄电池具有寿命长 、稳定的特点。因此 , 一般选用 10 A、20 A , 用于 110 V 的有 20 A、40 A。 2 V蓄电池。例如 : 300 A h蓄电池 ,经常性负荷为 15 A 的直流 目前 ,我国对蓄电池的额定容量的计算一般按两 系统 ,可算出系统的最大输出电流为 : 种方法计算 :电压控制计算法或阶梯负荷计算法。前 ()( 一种方法精度较后一种低 ,但计算简单 ,精度也能满足 0. 1 ×300 充电电流 + 15 经常最大输出电流为 ) 要求 ,因此在 110 kV 变电站中广泛使用。 性负荷 为 45 A 电压控制计算法对蓄电池容量的选择是 : 蓄电池采用容量为 20 A 的电源模块 , N ?45 /20 = 2. 25 取 N = 3 ,则 N + 1 = 4 ,选用 4 台容量为 20 A 的电 应能满足事故全停电状态下长时间放电容量的要求 , 源模块。 即 C= KC/ K 1. 4 直流馈线c k s c 式中 ,直流系统采用混合型供电方式。110kV 部分采 用放射型供电 ,每一间隔按双回路方式直接从直流馈C———蓄电池 10 h放电率计算容量 ;c C———事故 全 停 电 状 态 下 , 长 时 间 放 电 容 量 线屏获取电源。35 kV、10 kV 部分则按母线分段情况 s () A h; 设置 ,每一段母线均按双回路配置。为了减少投资 ,提 高通信 电 源 的 可 靠 性 , 通 信 电 源 通 过 两 台 DC /DC K———容量储备系数 ,取 1. 25;k ( ) 110 V /48 V 变换器提供。各直流馈线均安装传感 K———容量换算系数 ,对应于不同的放电终止电 c 器 ,以便在直流系统发生接地时具有选线功能。 压及要求的放电时间 , 由“蓄电池放电容量与放电时 [ 1 ] 间的关系曲线 ”查得 1. 5 监控装置。 计算出来的蓄电池容量应 直流系统的监控一般由监控系统、微机型绝缘监 按冲击电流校核 ,但如 测装置和蓄电池容量 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 仪构成 。监控系统由两部分 果 110 kV、10 kV 断路器均采用弹簧操作机构 ,站内无 组成 :一是各充电屏和馈线屏本身内置的监控回路 ,负大的冲击电流。蓄电池容量可不按冲击电流校核。 责对自身状态进行监控和告警 ; 二是整个直流系统的 例如湛江 110 kV 麻章站 , 110 kV 结线为单母线 监控 ,其对充电柜 、馈线柜、电池、对地绝缘监测等实施 隔离开关分段 , 10 kV 结 线为单 母线 断路器 分段 , 全方位监视 、测量和控制 。前者的运行应独立于后者 110 kV出线 4 回 , 10 kV 出线 24 回 , 主变两台 。其直 以确保直流监控系统退出运行时整个直流系统仍能够 流负荷如表 1。 可靠运行 。直流监控系统设置串行通信口与站内监控 如果全停电时间按 3 h 考虑 ,蓄电池终止电压按系统相连 ,通过通信口将直流系统的遥信 、遥测量提供 1. 75 V 计 ,可查“蓄电池放电容量与放电时间的关系 给综自系统 。 微机型绝缘监测装置能对母线电压、母曲线 ”得 K= 0. 75 ,则蓄电池容量 : c ()C= KC/ K= 1. 25 ×8700 ?110 ×3 ?0. 75 A h 线对地绝缘 c k s c () = 395 A h 电阻及各馈线支路、蓄电池回路绝缘状况进行测量判断 , 超过正常范围时发出报警信号 ,并正确指示发生故障的 如果全停电时间按 2 h 考虑 ,蓄电池终止电压按 1. 75 V 计 ,可查“蓄电池放电容量与放电时间的关系 馈线支路 ,可直接与综自系统相连 ,并提供接地报警、母 线过压报警、母线欠压报警和装置故障报警等信号。 蓄曲线 ”得 K= 0. 66 ,则蓄电池容量 : c ()C= KC/ K= 1. 25 ×8700 ?110 ×2 ?0. 66 A h 电池容量检测仪检测蓄电池组的运行工况 ,测 c k s c ()= 300 A h 量各节蓄电池电压和整组电压并在蓄电池进行核对性 放电时测量其容量 ,同时 ,对蓄电池组充、放电进行动 由于该变电站离市区较近 ,全停电时间按 2 h 考 ) (态管理 ,也能根据蓄电池的运行情况对蓄电池进行均 虑是可以满足要求的 ,下转第 2 6 页 ?10? 图 4微波通信楼内设备防雷措施 3. 5 拆除站区 、机房杂线 4 总结上文已分析到通信机房、站控机房 、站区存有一些 废弃的电话线、自动化的数据线 、信号线、微波塔上不 通过对雷电入侵途径的全面分析 ,对设备采 用的移动电台天馈和后期不断增加现已无用的各种线 系列防雷措施 ,彻底找出引雷路径进行整治 ,对所 缆。这些废弃线缆极易遭受感应雷的入侵 ,在机房内 出通信机房 、站控室的各种线缆 ,进行全方位保 形成电位差进行放电 ,对微电子的通信设备危害极大 。 得一定的防雷效果 。但是 ,雷电的发生是没有规 因此 ,对所有通信机房电话线 、站控系统信号电缆都重 的 ,是随机的事件 ,每次雷击的雷电流峰值都不 新进行了整理 ,拆除所有无用的市话线和电缆 ,拆除因 应高压与雷击强弱、高压引入途径、感应体本身都 中断或废弃的站控采集信号电缆 ,消除因杂线造成的 大的关系 ,只有全方位地考虑雷击因素 ,不断的 感应雷击而造成的破环 。才能完善防雷体系。 () 上接第 10 页 故最终选用 300 A h蓄电池组 。 2 小结 表 11 10 kV 麻章站直流负荷计算 内容负荷 /W 近年来 ,湛江地区 110 kV 变电站直流系统配 110 kV 出线 4 回50 ×4 = 200 要是依据以上原则配置 ,如直流电压 110 V ,双充 20 10 kV 出线 2 ×12 回×24 = 480( ) 双蓄电池组 2 ×54 只 , 2 ×4 ×20 A 高频开关电 20 ×4 = 8010 kV 电容器 2 ×2 回 20 ×2 = 40站用变 2 台 接 块 ,配置监控系统 、微机型绝缘监测装置和蓄电池 地变 2 台 20 ×2 = 40 检测仪。湛江地区 110 kV 北门变、南调变、樟铺 20 10 kV 分段 1 套 20 ×2 = 40PT并列 2 套 章变、青平变 、唐家变都是按以上原则选择直流 20 ×2 = 40备自投 2 套 的 ,部分已经投入运行。运行部门反映此系统安 80 ×2 = 160主变压器 2 台 靠、自动化程度高 、维护工作量少 。1 000 监控系统 1 套 1 300 事故照明 1 套 参考文献 : 1 500 操作机构电机 2 500 远动及通信 [ 1 ] 卓乐友 , 董柏林. 电力工程电气设计手册电气二次1 300 其它 汇总 8 700 [M ] ,北京 :中国电力出版社 , 1991.