电力

220kV无人值班变电站直流电源设计方案

发布时间：2013-11-29 | 所属分类：电力：论文发表 | 浏览： | 加入收藏

[摘要]本文讨论了直流电源的整流系统、蓄电池系统等诸多方面，提出了220kV无人值班变电站直流电源设计方案的选择原则。

[关键词]220kV无人值班变电站直流电源

1、前言

1.1变电站直流电源是变电站非常重要的一种二次设备，它的主要任务就是给继电保护、开关合分及控制提供可靠的直流操作电源，其性能和质量的好坏直接关系到电网的稳定运行和设备安全。

1.2近几年来，无人值班变电站的建设在全国迅速发展和普及，与之相配套的设计规范和设备选择原则也逐渐成熟。但作为变电站监控和保护重要环节的直流电源却鲜有论及，没有引起人们应有的重视。在变电站实行无人值班后，要求直流电源的可靠性及自动化程度更高、功能更完善。

1.3随着电力电子技术的迅速发展，直流电源制造技术也取得了飞跃发展，整流系统由过去的分立元件和集成电路控制发展为微机控制，使直流电源具有智能化，能够和变电站综合自动化网络连接，具有三遥功能。

1.4电池技术近年来也有了很大发展，现在，阀控式密封铅酸蓄电池得到了广泛应用。

1.5本文以天津临港110KV升压220KV变电站改造工程为例，从直流电源的整流系统、蓄电池系统和直流绝缘监测等几个方面讨论220kV无人值班变电站直流电源的设计方案。

2、整流系统

2.1 过去，220kV变电站应用较多的整流器为磁放大型整流器和由分立元件或集成电路控制的可控硅型整流器。目前，在220kV无人值班变电站中，普遍采用的整流器为由微机控制的高频开关模块型整流器，直流电源具有智能化，能够和变电站综合自动化网络连接，具有三遥功能。

2.2 微机型整流器的基本要求∶

2.2.1全自动兼容手动功能，从开机到主充、均充、浮充，全自动化切换。

2.2.2整机按编制好的主充电、均充电、浮充电、正常运行、电网解列、恢复送电等程序，实行自控制、自诊断、自报警、自存贮和自打印，无需人员干预。

2.2.3带有遥信、遥测、遥调接口，与调度中心联网，受调度中心控制和操作，全面实现了直流电源的无人值班。

2.2.4按键和显示面板直观显示，可设定电压、电流值，可随时修改充电装置工作参数。

2.3开关电源的基本原理∶

单相(或三相)交流电源经滤波整流后，将滤波后的直流电源变换为数十或数kHz的高频方波或准方波交流电，通过高频变压器隔离后，再高频整流滤波，最后输出直流电压。通过取样比较放大及控制驱动电路，控制变换器中功率开关管的占空比，便能得到稳定的输出电压。

2.4 高频开关电源的基本要求：

1、充电方式采用高频开关电源模块

2、体积小,重量轻,容量大

3、采用N+1备份,经济性好,可靠性高

4、模块本体能自动均流,充电电流连续可调,充电方式全部按程序进行

5、模块可任意并联,并可在线操作

6、隔离性好,设有完善的自我保护系统

7、功率因数高,效率高

2.5 整流系统的监控：

在无人值班的条件下，充电系统根据蓄电池运行状态具有自动强充、均充、浮充功能，并具有较高的稳压、稳流精度，且稳压、稳流能自动转换。对交流输入电压的过高〔超过380V+10%〕、过低〔低于 380V-10%〕，设有软保护，既一旦故障排除，直流电源具有自动恢复到正常运行状态的功能。微机监控接口能和变电站综合自动化连接，使直流电源的运行状况及时方便的传输到集控中心，一般应具有\"三遥\"功能，既遥测、遥信和遥调功能。同时未避免由于通讯故障造成的损失，在临港站的设计中，除提供通讯接口外，一些比较重要的参数和开关量，如电池电压、熔断器跳闸等信号，另外设置一套常规接点提供给主控室监控单元，以确保信号的准确传输。\"三遥\"功能的详细数据如下：

2.5.1遥测

2.5.1.1 控制母线电压

2.5.1.2 蓄电池充电、浮充电电流

2.5.1.3 直流母线绝缘电阻

2.5.2 遥信

2.5.2.1 整流装置交流失电

2.5.2.2 直流电压异常

2.5.2.3 直流系统接地

2.5.2.4 整流系统故障

2.5.3 遥调

2.5.3.1 浮充电压

2.5.3.2 充电电压