（继保自动化）33变电站直流系统图识绘ppt课件.ppt

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1、变电站直流系统,变电站直流系统,变电站直流系统,一、直流系统的简介,变电站直流系统,一、直流系统的简介,1.什么是直流系统？,直流系统是应用于水力、火力发电厂，各类变电站和其它使用直流设备的用户，为给信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的电源设备。 直流系统是一个独立的电源，它不受发电机、厂用电及系统运行方式的影响，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、安全性直接影响到电力系统供电的可靠性和安全性。,变电站直流系统,一、直流系统的简介,2.直流系统的作用及重要性,直流系统为继电保护、控制、信号、计算机

2、监控、事故照明、交流不间断电源等直流负荷提供直流电源。直流系统的用电负荷极为重要，对供电的可靠性要求很高，直流系统的可靠性是保障变电站安全运行的决定性条件之一。,变电站直流系统,二、直流系统的组成及各部分的作用,变电站直流系统,二、直流系统的组成及各部分的作用,1.直流系统的组成,主要由高频开关电源和蓄电池组成。,直流系统原理框图,变电站直流系统,交流馈线屏,#1蓄电池组,交流馈线屏,#2蓄电池组,直流系统的组屏简图(以220kV变电站典型设计为例),变电站直流系统,变电站直流系统,二、直流系统的组成及各部分的作用,2、高频开关电源,高频开关电源由充电模块、交流配电、直流馈电、配电监控、监控模

3、块、绝缘检测仪、蓄电池监测仪组成。,变电站直流系统,二、直流系统的组成及各部分的作用,2.高频开关电源,(1)充电模块：完成AC/DC变换，实现系统最为基本的功能（配有过电流、过电压、欠电压、过热等保护）。,变电站直流系统,二、直流系统的组成及各部分的作用,2.高频开关电源,（2)交流配电：将交流电源引入分配给各个充电模块，扩展功能为实现两路交流输入的自动切换（在正常工作时交流电压切换小开关打在“自动”位，第一路交流作为主工作电源，第二路做辅助，当第一路因故停电时，第二路自动投入，当第一路恢复时，自动切换回第一路供电；当交流电压切换小开关打到“I”或“II”时，则第一路或第二路交流作为唯一的交

4、流输入电源）。,变电站直流系统,二、直流系统的组成及各部分的作用,2.高频开关电源,(3)直流模块：将直流输出电源分配到每一路输出。 (4)配电监控：将系统的交流、直流中的各种模拟量、开关量信号采集并予以处理，同时提供声光告警。,变电站直流系统,二、直流系统的组成及各部分的作用,2.高频开关电源,(5)监控模块：进行系统管理，主要为蓄电池管理和后台远程监控；对下级智能设备实施数据采集并加以显示。 (6)蓄电池监测仪：支持单体蓄电池电压监测和告警；对蓄电池端电压，充放电电流，蓄电池室温度及其他参数做实时在线监测。,变电站直流系统,二、直流系统的组成及各部分的作用,2.高频开关电源,(7)绝缘监测

5、仪：实现系统母线和支路的绝缘状况监测，产生告警信号并上报数据到监控模块，在监控模块显示故障详细情况（无论是母线平衡接地，还是不平衡接地；同一支路的单极接地，还是正、负同时接地；不同支路的单极接地还是双极同时接地以及所有支路的混合接地，都可做出正确判断）。,绝缘监测原理图,装置分平衡桥和不平衡桥两种运行方式。平衡桥运行方式下，切换电阻不投入；不平衡桥运行时，通过测量切换开关在不同位置时的正、负极对地电压，可计算出正、负极对地绝缘电阻。当直流系统接地时，接地支路会产生对地漏电流，根据各支路的直流漏电流传感器是否输出为0和输出电压的极性即可判断出该支路是否有接地故障和接地极性，具体的接地电阻值的计算

6、则要根据支路接地点的情况进行分析和计算。,变电站直流系统,微机绝缘监测装置的优缺点：,不足之处：,（1）在不平衡桥运行方式下，此时各漏电支路的电流传感器检测到的电流数值比实际的要小，计算出的结果比实际接地电阻值要大，其将无法准确计算出各支路的接地电阻，但仍能进行接地故障支路定位和接地极性判断。,（2）平衡电阻与不平衡电阻的参数选择如果不合理，会造成直流系统正、负极对地电压波动过大的问题。,微机绝缘监察装置利用平衡电桥与不平衡电桥相结合的方式，减小了系统正负极对地电阻值，当直流系统发生接地时，接地支路的漏电流便于检测，同时克服了不能正确反应正、负极绝缘同时降低的动作死区问题，提高了直流系统的安全

7、可靠性。,优点：,变电站直流系统,高频开关电源模块工作原理图,变电站直流系统,变电站直流系统,二、直流系统的组成及各部分的作用,2.高频开关电源,特点： (1)采用模块化结构，系统可靠性高，维护简单迅速； (2)模块采用高频变换，体积小，重量轻； (3)采用微机监控模块实现电源系统的监控和蓄电池的自动充放电管理，并通过串行通信实现多个电源系统的远地集中监控。,变电站直流系统,二、直流系统的组成及各部分的作用,3.蓄电池,蓄电池是既能把电能转化为化学能储存起来，又能把化学能转变为电能供给负载的化学电源设备 。,主要构成 ：容器、电解液和正、负电极构成,变电站直流系统,二、直流系统的组成及各部分的

8、作用,3.蓄电池,分类：蓄电池一般按电解液不同分为酸性蓄电池和碱性蓄电池两种。,工作原理 ：蓄电池的正极板和负极板插入电解液中时，发生化学反应，由于正负极板材料不同，正负极板电位不同，正负极板便产生电位差。在外电路没有接通时，正负极板之间的点位差就是蓄电池的电势；在外电路与负载接通时，就有电流流过负载，也既是蓄电池向负载放电。当蓄电池放电后将负载断开，使其与直流电源相连。,变电站直流系统,二、直流系统的组成及各部分的作用,3.蓄电池,(1)初充电：使蓄电池达到完全充电状态所进行的初次充电。 (2)浮充电：保持蓄电池容量的一种充电方法，一般电压较低，常用来平衡蓄电池自放电导致的容量损失，也可用来

9、恢复电池容量。,名词介绍,变电站直流系统,二、直流系统的组成及各部分的作用,3.蓄电池,(3)均衡充电：用于均衡单体电池容量的充电方式，一般充电电压较高，常用作快速恢复电池容量。 (4)定时均充：为防止蓄电池处于长期的浮充电状态，可能导致蓄电池单体容量不平衡，而周期性地以较高的电压对蓄电池进行均衡充电。,变电站直流系统,二、直流系统的组成及各部分的作用,3.蓄电池,(5)正常充电：蓄电池正常的充电过程，即由均充电转到浮充电的过程。 (6)限流均充：以不超过蓄电池充电限流点的恒定电流对蓄电池充电。 (7)恒压均充：以恒定的电压对蓄电池充电。,变电站直流系统原理接线图,变电站直流系统,三、直流系统

10、的馈线配置,变电站直流系统,主变故障录波屏#1,监控系统测控电源环网,交流不间断电源系统,10kV*段保护电源环网,10kV*段控制电源环网,10kV*段电机电源环网,220kVGIS电源环网,主变保护,主变非电量DL辅助保护,主变高压侧控制,220kV线路保护,220kV线路控制,220kV母联保护,220kV母联控制,第一套220kV母线及失灵保护,220kV故障录波屏,110kV线路甲保护,110kV线路甲控制,110kV1M-2M母联保护,110kV1M-2M母联控制,110kV1M-2M母线保护,110kV故障录波屏#1,消弧系统控制,监控A网交换机电源,低周及切负荷执行子站1,22

11、0kV备自投保护,10kV备自投1保护,GPS对时扩展装置,远动装置1,保信子站1,事故照明,110kVGIS电源环网,#2蓄电池,#2充电机,低周及切负荷执行子站2,110kV备自投保护,10kV备自投2保护,GPS对时扩展装置2,远动装置2,保信子站2,保信C网交换机电源,主变故障录波屏#2,220kV线路保护,220kV线路控制,220kV母联控制,第二套220kV母线及失灵保护,110kV线路乙保护,110kV线路乙控制,110kV故障录波屏#2,主变保护,主变高压侧控制,主变中压侧控制,110kV5M-6M母联保护,110kV5M-6M母联控制,110kV5M-6M母线保护,主变低压侧控制,110kV1M-5M分段保护,110kV1M-5M分段控制,110kV2M-6M分段保护,110kV2M-6M分段控制,监控B网交换机电源,消弧系统控制,变电站直流系统,变电站直流系统,谢 谢！,