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IZ-输出电流整定值
2.13.稳压精度
交流输入电斥在额定电斥±
10%范圉内变化,负荷电流在0〜100%额定值变化时,直流输出电压在调整范围内的任一数值时其稳压精度按以下公式计算:
5u=
C-稳压精度;
UM-输出电丿玄波动极限值;
UZ-输出电压整定值
2.14.效率
充电装置的交流额定输入功率与直流输出功率Z比。
式中n-效率;
wd-直流输出功率:
WA■交流输入功率。
3.直流系统接线
3.1.直流系统电压
a)系统标称电压110伏或220伏,在均衡充电运行工况下,直流控制母线电压应不高于标称电斥的110%;
如有合闸母线,则其母线电斥不高于标称电斥的112.5%;
b)在事故放电情况下,蒂电池出口端电压应不低于标称电压的85%-87.5%;
3.2.蓄电池组
a)66-110kV变电站宜采用阀控式密封铅酸蓄电池;
b)66-110kV变电站宜装设1组蓄电池,对于重要的llOkV变电站也可装设2组蓄电池;
3.3.充电装置
a)1组蓄电池采用高频开关充电装置时,宜配置1套充电装置,也可配置2套充电装置;
b),2组萧电池采用高频开关充电装置时,宜配置2食充电装置;
也可配置3套充电装置;
3.4.直流母线接线方式
a)1组蕃电池的直流系统,采用单•母线接线或单母线分段接线:
b)2组蓄电池的直流系统,应采用两段单母线接线
C)蒂电池、充电装置与直流母线的接线方式可参考下图:
高频开关直流操作电源系统典型接线方案说明
方案一:
方案一说明:
直流系统由1组蓄电池、1组整流器组成,直流母线为单母线接线。
正常运行时,充电装置经直流母线对蓄电池充电,同时提供经常负荷电流,希电池的浮充或均充电压即为直流母线正常的输岀电丿卡。
该系统方案的阀控式铅酸蓄电池组宜选择102、103或104只。
方案二
方案二说明:
直流系统由1组萧电池、1组整流器组成,直流母线为单母线接线。
正常运行时,充电装置经动力直流母线对蓄电池充电,同时经硅降床装置向控制直流母线提供经常负荷电流,蓄电池的浮充或均充电压即为动力直流母线正常的输出电圧,从动力直流母线经硅降圧装置取得控制直流母线正常的输出电压。
该系统方案的阀控式铅酸蓄电池组宜选择108只。
方案三说明:
直流系统由1组蓄电池、1组整流器组成,直流母线为单母线分段接线。
正常运行时,充电装置经充电直流母线对萧电池充电,同时经硅降压装置向两段控制直流母线提供经常负荷电流,蓄电池的浮充或均充电床即为动力直流母线正常的输出电压,从充电直流母线经硅降压装置取得控制直流母线正常的输出电斥。
该系统方案的任一段直流母线故障时,均可将环形供电的负载倒至正常母线段。
该系统方案的阀控式铅酸蓄电池组宜选择108只
试验
接线。
正常运行时,两组充电装置互为备用,分别或同时工作经直流母线对蓄电池充电,同时提供经常负荷电流,蓄电池的浮充或均充电压即为直流母线正常的
输出电圧。
该系统方案的任一段直流母线故障时,均可将环形供电的负载倒至正
常母线段。
该系统方案的阀控式铅酸蓄电池组宜选择102、103或104只
方案五:
蓄电池充电,同时经硅降圧装置向控制百流母线提供经常负荷电流,蓄电池的浮充或均充电压即为动力胃流母线正常的输岀电压,从动力直流母线经硅降圧装置取得控制直流母线正常的输出电丿卡。
该系统方案的任一段直流母线故障时,均可将环形供电的负载倒至正常母线段。
该系统方案的阀控式铅酸蓄电池组宜选择108只
方案六:
方案六说明直流系统由2组蒂电池、2组整流器组成,直流母线为两段单母线接线。
正常运行时,母联开关断开,各母线段的充电装置经直流母线对蓄电池充电,同吋提供经常负荷电流,蓄电池的浮充或均充电压即为直流母线正常的输出电圧。
该系统方案任一母线段的充电装置故障或蓄电池组需要核对性充放电试验时,均可将母联开关合上,由另一母线段的充电装置和蓄电池组给整个系统供电。
该系统方案的阀控式铅酸蓄电池组宜选择102、103或104只。
方案七:
控制动力动力控制
方;
i耳段单母线接线。
正常运行时,母联开关断开,各母线段的充电装置经直流母线对蒂电池充电,同时提供经常负荷电流,蓄电池的浮充或均充电压即为直流母线正常的输出电圧。
该系统方案任一母线段的充电装置故障时,均可投入第三组备用充电装置继续正常运行:
当任一母线段的蓄电池组需要核对性充放电试验时,均可将母联开关合上,由另一母线段的充电装置和蓄电池组给整个系统供电;
第一、二组充电装置经双投开关可投到充电母线或输出母线上,运行方式灵活。
该系统方案的阀控式铅酸蓄电池组宜选择102、103或104只。
系统
标称电压
(V)
电池电压
电池个数
浮充电压
浮充时母线电压
均充电压
均充时母线电压
(%)
放电
终止电压
母线
最低电压
220
2
106
2.15
227.90
2.30
110.82
1.80
86.73
107
230.05
111.86
1.80
87.54
103
2.23
229.69
2.33
109.1
1.87
87.55
104
231.92
110.14
1.85
87.45
102
229.50
108.95
86.70
2.25
231.75
2.35
110.02
108(*)
243.00
115.36
8&
36
6
34
6.75
7.05
5.61
36(*)
5.40
88.36
12
17
13.50
14.10
11.22
18(*)
10.80
110
52
111.80
108.73
1.83
86.51
53
113.95
8G.73
51
113.73
108.03
115.96
110.15
87.45
114.75
53(*)
119.25
113.23
54(*)
121.50
9(*)
48
23
49.45
110.21
1.87
89.60
24
51.60
115.00
90.00
表1:
铅酸蓄电池个数选择
51.29
111.65
51.75
112.60
8
54.00
117.50
4
26.76
27.00
116.50
5.40
4.直流系统主要技术参数
4.1.交流输入额定电压:
三相380V
4.2.交流电源频率:
50Hz
4.3.输出额定电压:
110VDC(110V直流电源系统)/220VDC(220V直流电源系统)
4.4.稳流精度:
^±
1%
4.5.稳压W±
0.5%
4.6.纹波系数:
W±
0.5%
4.7.效率:
^90%
4.8.噪声:
V55dB(距离装置lm处)。
5.直流母线接线方式(66-110KV无人值班变电所)
5.1.宜采用单母线或分段单母线的接线。
采用分段单母线时,蓄电池应能切换至任一母线段。
5.2.操作电源宜采用一组110V或220V蓄电池。
蓄电池组宜采用性能可靠、维护最少的希电池,如阀控式密封铅酸蓄电池等。
作为充电、浮充电用的整流装置宜合用一套,66kV及以上的变电所可采用两套充电装置或单套具有热备用部件的充电装置。
变电所直流系统宜具有白动调节功能,
充电装置宜采用智能化整流电源装置。
5.3.采用高频开关充电装置,能自动均衡充电、浮充电及其运行工况的转换,
有符合耍求的稳压、稳流精度。
有[|动调压及过流、过压保护措施。
有绝缘监测功能。
6.直流负荷
直流负荷按功能分类,可分为控制负荷和动力负荷;
按负荷性质分类,可分为经常负荷、事故负荷和冲击负荷。
冲击负荷可分为初期冲击负荷(lmin)和随机冲击负荷(5s)
6.1.经常负荷
要求直流电源在止常和事故工况卜,可靠供电的负荷称为经常负荷。
110kV无人值班变电站主要的直流负荷有微机保护装置、微机测控装置、安全自动装置、简易的信号报警器等。
6.2.事故负荷
在变电站交流电源系统事故停电时间内由直流电源可靠供电的负荷称为事故负荷。
110kV无人值班变电站事故负荷,主要为照明和各类装置负荷。
装置负荷按最严重事故引起一系列保护动作,引起门动装置动作、断路器解列跳闸。
例如110kV母线保护动作,引起110kV侧失圧,低周低压减载装置动作,35kV、10kV有源线路动作跳闸统计。
6.3.冲击负荷
冲击负荷主要有事故初期和过程冲击负荷,11OkV、35kV、10kV断路器采用弹赞操作机构,其跳、合闸电流大多在1〜2.5A之间(计算吋取2A),因此不再考虑事故过程中的随机冲击负荷。
主要统计事故初期冲击负荷。
站内无直流油泵电动机,事故初期冲击负荷主要由备用自投装置动作,投入断路器合闸的合闸电流,以及在备用投装置动作投入断路器合闸的同时,可能会有一些负荷支路的断路器跳闸,事故初期负荷按这些断路器的跳闸电流之和计算。
,负荷系数Ku,取Ku=0.85
7.负荷统计
7.1.计算依据
根据《35kV〜110kV无人值班变电站设计规程》规定,蓄电池组的容量,应满足下列要求:
a)全所事故停电2h的放电容量:
b)事故放电末期最大冲击负荷的容量。
c)事故照明灯在维修人员到达现场后开启,按1h计算。
7.2.负荷统计
根据国网微机保护装置通用技术条件对装置直流电源回路功率消耗的要求:
当正常工作时,不大于50W;
当保护动作时,不大于80Wo现在各大厂生产的微机保护、测控装置等直流功耗都低于这个要求。
一般为:
当正常工作时,不大于20-40W:
当保护动作时,不大于40-60Wo由于各厂的保护、测控装置的直流功耗大小不一,以及断路器三相操作箱无确切负荷资料,可以粗略估计如下:
单个的功耗按45W统计,负荷系数1.0。
继电保护装置,负荷系数1.0。
主变压器:
50Wx4x2台=400W
10kV系统保护:
45Wx20套=900W
66kV系统保护:
100Wx6条二600W
测控装置:
45xl2=540W
安全白动装置和其它设备等计400W
a)经常负荷统计
根据以上统计,变电站经常负荷为2840W
《电力工程直流系统设计手册》中表3-10列出了列出了变电站经常负荷数据统计表,其中最大规模llOkV变电站,经常直流负荷为1600Wo参照其他工程的计算经验,也可按照每面屏80W统计:
b)事故负荷统计
事故照明负荷按lh统计;
容量2000W
安全白动装置和其它设备等计3.OkW,负荷系数0.6
3.OkWx0.6=1800W
冲击负荷:
冲击负荷为断路器跳合闸时的短时冲击电流。
本站最大的断路器合闸电流按照合跳6台开关计算:
12Ao
8.蓄电池容量选择计算(以翁牛特旗66kV那什罕变电站例1
8.1.计算依据
GFM型固定阀控式密封铅酸蒂电池充放电特性及相应技术参数。
蓄电池容量选择计算方法按《电力工程直流系统设计技术规程》(DL/T5044-2004)附录B.2中的电压控制法进行计算。
8.2.计算原则
a)直流系统主接线采用单母线接线,母线电压为220Vo
b)本计算书按本工程远景规模对直流负荷进行统计,选择蒂电池。
c)蓄电池选用阀控式密封铅酸蓄电池。
计算时按单个电池浮充电电压为
2.25V/个(25°
C时),均衡充电电压最筍为2.35V/个考虑,事故放电时间2小时,蒂电池放电末期终止电床为1.87Vo
d)直流屏集中布置,均布置在主控制室。
8.3.萧电池个数及终止电压计算
8.3.1.蓄电池个数选择:
a)按浮充电运行时选择:
n=1.05Ue/Uf=1.05220/2.25=102.67(个)
取103(个)
b)校核均衡充电时直流母线电压:
Uc=(2.35X103)7220=1.10le
直流控制母线电床不高于标称电圧的110$,电床保持在允许范圉内。
c)校核放电终I上时直流母线电HG
=(1.87X103)7220=0.876>
0,85Ue
放电终止时直流母线电压保持在允许范围内。
d)蓄电池浮充电运行时,蒂电池组端电圧为:
Ue=nxUf=103x2.25=231.75V=1.053Ue
上述规格蓄电池选103只是可行的。
8.3.2.蓄电池容量计算
目前国内常用的蓄电池计算方法有两种;
一种为电压控制法(容量换算法);
另一种为阶梯计算法(亦称电流换算法)。
a)22OV直流负荷统计表
翁牛特旗66kV那什罕变电站220V直流负荷统计表
号
负荷名称
装置容
量⑴)
负荷系
数
计算容
量(W)
负荷电
流⑷
经常电
流(A)
爭故放电时间及电流(A)
备注
初期
lmin
持续
0"
60m
60T20m
末期
5s
1
经常负荷
2840
12.9
直流常明灯
200
0.9
0.9
3
UPS电源
3000
0.6
1800
8.2
8.2
事故照明
2000
9.1
5
其它那故负荷
500
2.3
2.3
跳闸冲击
2600
0.85
2210
10
7
合闸冲击
电流统计(A)
22.0
34.3
24.3
33.4
31.3
9
容量统计(Ah)
容量累加(Ah)
57.7
b)满足爭故全停电状态卜的持续放电容最
(B.l)
2=瓦生(Ah)
Kg
式中:
Cc——蓄电池10h放电率计算容量,.Ah;
cSJf—-事故全停电状态下相对应的持续放电时间的放电容
量;
Kk——可靠系数,取1・40;
容量系数,在指定的放电终止电压下,对应事故放电时间xh,从附录表B.6〜表B.14中査出。
根据Q计算值,选择接近该值的蓄电池标称容fflC10o
Cc=Kk(Ah)=l.4X57.7/0.58=139.3Ah
其中:
Cc蒂电池10h放电率计算容量
C5XM故全停电状态卜相对应的持续放电时间的放电容呈
&
可靠系数取1・4
Kcc容最系数表示在指定的放电终止电压卜•,对应的放电时间xh,从附表B.10中查出。
在相同爭故放电容量I、•,放电终止电压越低,冨电池10h放电率计算容量越小;
放电终止电压越高,蓄电池10h放电率计算容量越人。
根据蒂电池10h放电率计算容量G值.选择接进该值的蒂电池标称容MC:
oo取150Ah
19
表B.8阀控式密封铅酸蓄电池(贫液)(单体2V)的容量选择系数表
放电终止电压
V
容数量弄
.不同放电时间r的巖及瓦值
Imin
29min
0.5h
59min
l.Oh
89min
1.5h
2.0h
179min
3.0h
4.0h
5.0h
6.0h
7.0h
479min
8.0h
1.75
0.492
•
0.615
0.719
0.774
0.867
0.936
0.975
1.014
1.071
1.080
1.54
1.53
1.000
0.984
0.620
0.482
0.479
0.387
0.289
0.234
0.195
0.169
0.153
0.135
0.450
0.598
0.708
0.748
0.840
0.896
0.950
0.996
1.050
1.056
1-45
1.43
0.920
0.900
0.600
0.476
0.472
0.374
0.28
0.280
0.224
0.190
0.166
0.150
0.132
0.412
0.565
0.683
0.714
0.810
0.868
0.960
1.015
1.016
1.38
1.33
0.843
0.823
0.570
0.458
0.455
0.357
0.27
0.270
0.217
0.184
0.160
0.145
0.127
0.390
0.540
0.642
0.688
0.786
0.856
0.942
0.980
K©
1.34
1.24
0.800
0.780
0.558
0.432
0.428
0.344
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