直流屏设计原则及部分设备选型原则
直流屏作用及选型资料
什么是电力直流系统？1、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。
直流系统是以电池容量标称,如65AH,100AH常用名称: 65AH, 100AH2、直流系统的用途：广泛应用于水力、火力发电厂，各类变电站和其它使用直流设备的用户(如发电厂、变电站、配电站、箱变站、石化、钢铁、电气化铁路、房地产等)，为信号设备、保护、自动装置、事故照明及断路器分、合闸操作提供直流电源，它也同样广泛的应用于通信部门、计算机房、医院、矿井、宾馆，以及高层建筑的可靠应急电源，用途十分广泛。
还有直流系统的心脏是蓄电池，对蓄电池进行科学的维护是直流系统的核心工作。
3、直流系统主要由两大部份组成。
一是集中式直流屏（GZDW高频直流开关电源），二是分散式直流操作电源；直流屏又分一体柜（充馈部分和电池组装在一体）和分屏柜（一部份是电池屏另一部份是直流充电屏）。
电池屏就是一个可以摆放多节电池的机柜（800×600×2260）。
电池屏中的电池一般是由2V-12V 的电池以9节到108节串联方式组成，对应电的电压输出也就是110V或220V。
目前使用的电池主要是阀控式密封免维护铅酸电池。
直流屏主要是由机柜、整流模块系统、监控系统、绝缘监测单元、电池巡检单元、开关量检测单元、降压单元及一系列的交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等配电单元。
3.1、整流模块系统：电力整流模块就是把交流电整流成直流电的单机模块，通常是以通过电流大小来标称（如2A模块、5A模块、10A模块、20A模块等等），按设计理念的不同也可以分为：风冷模块、独立风道模块、自冷模块、自能风冷模块和自能自冷模块。
直流屏技术经验要求
1.直流屏技术要求2.110KV高压柜操作电源配一套施GZDW系列直流电源屏，直流屏配监控模块；采用三相AC400V双回路输入，能自动检测输入电源参数及故障进行相互切换；应选用：2.2技术要求：直流屏选用高频开关直流电源和阀控密封式铅酸蓄电池，高频开关直流电源数量按（N+1)选择。
容量为80AH,交流电源按两路设计，直流屏至少要配置微机监控单元、绝缘监测仪、电池巡检仪、带防雷保护的交流互投装置。
技术参数：充电机浮充稳压精度≤±0.5%?；调压装置稳压精度≤±5%充电0.95；设备运行环境温度?-10℃～+40℃日平均相对湿度<95%，月平均相对湿度<90%。
2.6干扰能力：1）设备通讯接口必须采取隔离措施，不同接地点的设备连接必须采用电气隔离措施，不破坏“一点接地”的原则；2）设备安装于10kV变电站内无电磁屏蔽的房间中，设备自身必须满足抗电磁干扰及静电影响的要求。
2.7绝缘性能：1）绝缘电阻：直流系统无电气联系的各回路之间、外壳相互之间用开路电压500V兆欧表测量其绝缘电阻值，正常试验大气条件下，各回路绝缘电阻不小于100MΩ。
2）介质强度：在正常试验大气条件下，直流系统无电气联系的各回路之间、外壳相互之间能承受频率50HZ，电压2kV，历时1分钟的工频耐压试验而无闪络击穿现象。
3）冲击电压：在正常试验大气条件下，直流系统无电气联系的各回路之间、外壳相互之间能承受1.2/50μs的标准雷电波短时冲击电压试验，开路试验电压5kV。
直流设备的运行状态进行实时监控，并具有强大通信功能。
2.12直流电源设备的通信接口1）直流电源设备能提供RS-485接口，支持profibus等多种规约，易于接入上位机监控系统，实现无人值守。
充电装置具有声光报警功能。
2）微机监控单元具有完善“遥控、遥测、遥信、遥调”四遥功能。
3）微机监控单元采用大屏幕液晶显示器，全汉化显示，操作简便，便于学习掌握。
直流屏技术要求
1.直流屏技术要求2.110KV高压柜操作电源配一套施GZDW系列直流电源屏，直流屏配监控模块；采用三相AC400V双回路输入，能自动检测输入电源参数及故障进行相互切换；应选用：2.2技术要求：直流屏选用高频开关直流电源和阀控密封式铅酸蓄电池，高频开关直流电源数量按（N+1)选择。
容量为80AH,交流电源按两路设计，直流屏至少要配置微机监控单元、绝缘监测仪、电池巡检仪、带防雷保护的交流互投装置。
技术参数：充电机浮充稳压精度≤±0.5%?；调压装置稳压精度≤±5%充电0.95；2.32.42.5日平均相对湿度<95%，月平均相对湿度<90%。
2.6干扰能力：1）设备通讯接口必须采取隔离措施，不同接地点的设备连接必须采用电气隔离措施，不破坏“一点接地”的原则；2）设备安装于10kV变电站内无电磁屏蔽的房间中，设备自身必须满足抗电磁干扰及静电影响的要求。
2.7绝缘性能：1）绝缘电阻：直流系统无电气联系的各回路之间、外壳相互之间用开路电压500V兆欧表测量其绝缘电阻值，正常试验大气条件下，各回路绝缘电阻不小于100MΩ。
2）介质强度：在正常试验大气条件下，直流系统无电气联系的各回路之间、外壳相互之间能承受频率50HZ，电压2kV，历时1分钟的工频耐压试验而无闪络击穿现象。
3）冲击电压：在正常试验大气条件下，直流系统无电气联系的各回路之间、外壳相互之间能承受1.2/50μs的标准雷电波短时冲击电压试验，开路试验电压5kV。
42.82.92.10122.112.12直流电源设备的通信接口1）直流电源设备能提供RS-485接口，支持profibus等多种规约，易于接入上位机监控系统，实现无人值守。
充电装置具有声光报警功能。
2）微机监控单元具有完善“遥控、遥测、遥信、遥调”四遥功能。
3）微机监控单元采用大屏幕液晶显示器，全汉化显示，操作简便，便于学习掌握。
微机监控单元退出系统以后，不影响系统运行。
直流屏设计方案1
技术方案1. 总则1.1 本技术方案适用于贵公司提供的资料设计免维护蓄电池直流屏，从选型原则、设计、制造、主要技术参数、标志、标签、使用说明书及包装、运输、贮藏等方面符合要求。
1.2 选用的本直流设备经国家电控配电设备质量监督检验中心型式试验合格，并首家通过国家电力公司产品标准水平确认证书和电力工业局鉴定。
执行部颁有关技术标准和工艺要求。
2. 引用标准DL/T459—2000 《电力系统直流电源柜订货技术》DL/T5044—95 《火力发电厂、变电站直流系统设计技术规定》JB/T8456—1996 《低压直流成套开关设备》GB/T3859.1—1993 《半导体变流器基本要求的规定》ZBK45017—90 《电力系统用直流屏通用技术条件》GB/T17626—1998 《电磁兼容试验和测量技术》GB2681-81 《电工成套装置中导线颜色》GB/T17478-1998 《低压直流设备的特性及安全要求》GB50171—92 《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收标准》GB50172—92 《电气装置安装蓄电池施工及验收标准》LS(W)30-40-JT 《电力系统用微机控制直流电源柜技术条件》华北电力集团公司1994年4月《变电站用直流电源设备定货技术条件》3. 环境使用条件3.1 海拔高度不超过2000m。
3.2 户内使用，周围环境温度不低于-15℃，不高于55℃。
3.3 环境的日平均相对湿度不超过95%，月平均相对湿度不超过90%。
3.4 运行地点无导电微粒，爆炸介质和严重尘埃，无腐蚀金属和破坏绝缘的气体，无强电磁干扰。
3.5 地震裂度:：8度。
3.6 柜体前平面对安装水平面的不垂直度(向后),不超过柜体高度的1.5‰.4. 直流电源装置技术要求针对的首都机场1号航站楼10KV变电站改造项目直流设备技术要求，我司提供技术方案主要配置：微机监控系统、高频开关整流模块、触摸液晶显示屏、免维护蓄电池组、微机绝缘监测装置或绝缘监测装置、自动调压装置、蓄电池监测装置、温度补偿装置、闪光装置、交流配电单元、直流馈出配电单元等组成。
直流屏选型方法和技术参数
式中，Imk—模块输出电流（是模块调节自身输出均浮充、限流状态的判据之一，其最大值等于均充点电流）；
Ifz—系统中，常规负荷电流；
Icd—模块对蓄电池的充电电流
由式中可知，在设置模块的均充点、浮充点电流值时，最好要考虑Ifz的因素。
9.4.2例1，单模块、65AH、常规负荷为1A的系统
4.2.4外部交流进线接驳：按接线图,将二路交流进线分别接到柜内交流进线接线端子上（U1、V1、W1和U1、V2、W2）。
4.2.5外部直流负载接驳：按接线图,将各路直流负载（控母、合母、闪光等）分别接到柜内直流馈出接线端子上（KM、HM、GM、SM）。
4.2.6接地：连接柜内接地螺钉，按标准可靠接地（GND）。
在线拉开高频模块后面的热插拔插头，使模块与系统脱离，松开模块面板上紧固螺钉，从正面抽出模块。
7.1.6更换电池
用专用拉手工具拔出NT00二个熔芯，使电池组与系统分开，然后更换电池。
7.1.7直流屏关机
断开全部直流馈出开关，断开交流进线QF1和QF2，用专用拉手工具拔出NT00二个熔芯，直流屏关机。
8.运输、贮存和保证期
2）修改键：面板标识“ ”。第1功能，修改各项菜单的值时使用；第2功能，配合 键操作模块开/关机及保存数据，第3功能，切换主画面。
9.3.2操作图解
s机型模块面板操作流程见图2。菜单内容图解说明见图3。
9.3.3开/关机操作
模块关机状态下，按住 和 双键，保持6s，模块开机，显示屏进入开机默认主画面，显示模块的输出电压值；模块开机状态下，按住 和 双键，保持6s，模块关机，显示屏显示“OFF”。
模块的均充点（菜单中Ie项）可以设置为7.5（6.5+1）A，浮充点（菜单中If项）可设置为2.3（1.3+1）A。
变电所的直流系统和直流屏
变电所的直流系统和直流屏一、主要设计原则变电所直流系统及直流屏典型设计的主要原则为：（1）直流系统采用220、110、48V三种直流电压等级。
对330KV及以下变电所采用110V 或220V直流电压。
对500KV变电所，当为弱电间接控制方式时，拟采用110V与48V组合或220V与48V组合。
（2）接线方式采用单母线分段接线。
变电所的蓄电池组均不设端电池。
（3）蓄电池组按GF型固定型防酸隔爆式铅酸蓄电池进线编制。
蓄电池容量规格为：200、300、400、500、600Ah。
蓄电池数量根据直流系统电压等级而定，对220V取104~107个；对110V取52~53个；对48V取23~24个。
（4）直流配电屏内的操作和保护设备采用空气开关或刀开关（组合开关）和熔断器。
屏内铜母线为绝缘铜母线。
直流系统应能承受的短路电流按10KA以下不小于5KA考虑（该短路电流值是根据长江电源厂的GF型蓄电池按IEC规定方法进行短路电流试验实测结果）。
（5）绝缘监察装置和电压监察装置拟选用南京电力自动化设备厂制造的ZYJ-1型绝缘监察装置。
每段母线装设一套。
（6）直流控制信号馈线有中间继电器（DZ-810/A型）监视和信号灯监视两种接线。
DZ-810/A继电器（内有发光二极管）直接装在馈线模拟线上，有触点引出。
采用自动空气开关时，馈线失电监视是利用自动空气开关的辅助接点和钮子开关组成的信号回路方式来实现。
（7）事故照明采用由直流母线引出事故照明馈线直接供电的方式，变电所不装设事故切换装置。
（8）直流配电屏及充电整流屏的结构采用封闭定型屏（高2260mm，宽800mm，深600mm）。
充电整流屏高度仍定为2260mm，宽与深尺寸视容量大小，按制造厂提供的尺寸考虑。
主直流屏上部开有600mm小门，门上装仪表，以便检修。
屏后有门，屏内电缆及导线采用耐潮、耐热，阻燃特性好的材料，动力与控制电缆均从屏底部引接。
直流分电屏前后开门。
110KV变电站直流屏技术规范书
直流屏技术规范书1、总则1.1 本规范书适用于黑龙煤业供电用微机控制高频开关电源直流屏（高频开关模块、直流屏、及蓄电池）及内部的使用条件、功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术性能指标。
本规范提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应提供符合本规范书和有关工业标准的优质产品。
如果卖方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议则意味着卖方提供的设备完全符合本规范书的要求。
在签订合同之后，买方保留对本规范提出补充要求和修改的权利，如买方提出修改，卖方应予以配合，具体项目和条件由买卖双方商定。
乙方须执行本技术规范书所列国家标准、国际标准、国家电力行业标准和产品制造国所采用的有关标准，有矛盾时，按较高标准执行。
1.6 在合同签定后，买方有权提出因标准、规程、规范发生变化而产生的修订要求，具体事宜由买卖双方协商解决。
1.7 本规范书作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。
1.8 本规范书未尽事宜，由买、卖双方协商解决。
2、环境条件2.1 室内（通风良好）2.2最高气温： +50℃2.3最低气温：－30℃2.4海拔高度：1250m2.5平均相对湿度：≤95％(25℃)2.6最大相对湿度：≤ 90％(25℃)3、标准和规范DL/T459-2000《电力系统用直流电源柜订货技术条件》DL/T637-1997《阀控式密封铅酸免维护蓄电池订货技术条件》DL/T5044-95 《火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定》LS（W）30-40-JT《电力系统用微机控制直流电源柜技术条件》4、技术要求直流系统采用一组220V蓄电池组、高频开关电源模块10A四台，1套中文汉显监控系统、以及按照单母线接线方式配电系统构成。
4.1.1模块化设计，N+1热备，能达到平滑扩容。
4.1.2模块可带电插拔，更换安全方便.。
4.1.3高频开关电源模块能为220V直流系统蓄电池进行初充电、浮充电、均衡充电、强充、经常充电、事故恢复后对蓄电池充电，手动充电和需要时的任何其他充电方式。
深圳供电局直流屏常规要求
深圳供电局直流屏常规要求第一篇：深圳供电局直流屏常规要求深圳供电局变电所直流屏常规要求1、交流进线一般不设交流双投，实现两路交流时线互为备用的办法是：每组充电机数量为偶数时，该组充电机再分为2组，每组一路交流进线，任一路交流失电，整组充电机仅一半模块无输出，不影响系统的浮充进行；每组充电机数量为奇数时，交流进线采用自动互投。
2、交流进线端子与端子间加隔片。
3、硅调压装置增设投退开关及短接开关，硅链故障后先将短接开关合上，再将投退开关断开，则整套装置退出运行，便于检修。
4、硅链最好选3级，最多5级，不要用7级，硅降压的范围应保证浮充时控母电压在220V左右，均充时控母电压在225V左右，110KV变负荷电流按2~8A考虑校准硅链降压值。
5、绝缘监测装置的工作电源，母线检测输入分别设小开关作为明显断点。
6、每段母线加装滤波电容（2200μ，400V）及熔断器（RL1-60/30A）以便在硅链换档时滤去尖峰冲击。
7、绝缘监测装置增设接地试验电阻（5W，3.9K欧）和接地试验开关（钮子开关250VAC/20A）串接在某一备用回路的正极或负极端，以便检验绝缘监测装置工作状态是否正常。
8、告警信号输出接在两组单独的端子排上：1)六遥信号回路：包括母线电压遥测（8101、8102）、交流故障（8001、8002）、充电机故障（8003、8004）、绝缘降低（8005、8006）、控母电压异常（8007、8008）、熔丝故障（8009、8010）、监控器故障（8011、8012）。
2)中央信号回路：包括母线电压遥测（9101、9102）、直流系统故障（9001、9002）。
9、对于双充双电的220KV以上直流系统，母联开关采用2个并列（完全互为备份）的开关。
10、11、蓄电池进线回路装设接地检测CT。
屏后安装的操作开关应有明确的中文标识。
如“放电开关”、“硅链短接开关”、“硅链投退开关”等。
12、对于开关的合闸机构为弹簧储能机构的直流系统，设储能母线（+CM）代替合闸母线（+HM），且+CM的电源从硅链后取。
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直流屏设计原则及部分设备选型原则
本设计原则的制定是根据：DL/T 5044-2014 电力工程直流电源系统设计技术规程。
DL/T 720-2013 电力系统继电保护及安全自动装置柜（屏）
通用技术条件
DL/T 459-2000 电力系统直流电源柜订货技术条件 一、充电机的选型原则：
1、1组蓄电池配置1套充电机装置时，应按额定电流选择高频开关电源基本模块。
当基本模块数量为6个及以下时，可设置1个备用模块；当基本模块数量为7个及以上时，可设置2个备用模块。
1.1每组蓄电池配置一组高频开关电源时，其模块选择应按下式计算：
n =1n +2n
基本模块的数量按下式计算：
1n =
me
r
I I 附加模块的数量应按下列公式计算：
2n =1（当1n ≤6时）
2n =2（当1n ≥7时）
1.2一组蓄电池配置两组高频开关电源或两组蓄电池配置三组高频开关电源时，其模块选择应按下式计算：
n me
r
I I 式中：n —高频开关电源模块选择数量，当模块选择数量不为整数时，可取邻近值；
1n —基本模块数量 2n —附件模块数量 r I —充电装置电流（A ）
me
I —单个模块额定电流（A ）
2、高频开关电源模块数量根据充电装置额定电流和单个模块额定电流选择，模块数量控制在3个~8个。
3、充电装置回路断路器额定电流应按充电装置额定输出电流选择，且应按下式计算：
n I ≥k K rn I
式中：n
I —直流断路器额定电流（A ）； k K —可靠系数，取1.2；
rn
I —充电装置额定输出电流（A ）
表1 充电机装置回路设备选择表
二、开关的选择
1、直流系统用断路器应采用具有自动脱扣功能的直流断路器，严禁使用普通交流断路器。
2、直流断路器额定电压应大于或等于回路的最高工作电压。
3、直流断路器额定短路分断电流及短时耐受电流，应大于通过断路器的最大短路电流。
4、DC/DC装置的馈线断路器选用B型脱扣曲线直流断路器，220V直流系统采用C型脱扣曲线直流断路器。
5、当直流系统为两充两馈时，母联开关应选用隔离开关作为其联络开关，可选用双联络或单联络开关，建议其大小等于或大于充电机输出开关。
如：①充电机输出开关小于等于100A时，母联开关选择GMG125/2000R（型号仅供参考，以实际应用为准）；②充电机输出开关大于100A，小于等于160时，母联开关选择GMG225/2000R（型号仅供参考，以实际应用为准）。
6、充电装置直流侧出口选用直流断路器，实现与蓄电池出口保护电气的选择性配合。
三、蓄电池回路的器件选择
固定型排气式和阀控式密封铅酸蓄电池回路设备选择表
蓄电池出口回路应选用熔断器和隔离开关组成保护电气。
隔离开关具有明显断开点，可以保证检修人员的安全；熔断器采用具有G特性的低压熔断器，即采用全范围分断能力的熔断体。
四、仪表及监控
1、直流电压表设计有母线电压表、蓄电池电压表、充电机输出电压表。
分电屏设母线电压表。
2、电流表设有充电机电流表和蓄电池电流表。
3、系统每段母线装设一套绝缘监测装置。
绝缘监测装置具有下列功能：
①实时监测和显示直流电源系统母线电压、母线对地电压和母线对地绝缘电阻；
②具有检测各种类型接地故障的功能，实现对各支路的绝缘检测功能；
③具有自检和故障报警功能；
④具有对两段母线合环故障报警功能；
⑤具有交流窜入故障及时报警并可选出互窜或窜入支路的功能；
⑥具有对外通信功能
4、每段母线装设一套直流微机监控系统。
系统具有以下功能：
①具有对直流电源系统各段母线电压、充电装置输出电压和电流及蓄电池组电压和电流等的监测功能；
②具有对直流电源系统各种异常和故障报警、蓄电池组出口熔断器检测、自诊断报警以及主要断路器、开关位置状态等的监视功能；
③具有对充电机开机、停机和充电装置运行方式切换等的监控功能；
④具有对设备的遥信、遥测、遥调及遥控功能；
五、电缆的规定
适用于连接用导线的最小和最大截面积
导线相序及颜色。