变电所直流系统图
直流系统
当直流系统发生接地故障时，便于接地故障点的查找。
电缆的长度较短，压降较小。
常见接线方式
辐射电源供电方式配置的基本原则
①下列回路由独立的直流回路供电： ②在负荷较多且分布较集中的地方应设置直流分电屏，由直 流分电屏向各个负荷分别供电。 信号回路单独设置直流供电回路。
发电机或发电厂-变压器组，对主保护、后备保护、 具有双重跳闸线圈和双重化保护装置的电气元件， 异常运行保护以及励磁设备配置二回或三回直流回路。 设置两组直流电源时，由独立的回路分别供电给两 套保护装置并各自动作于一组跳闸线圈。 不同的直流回路应接于不同总熔断器的直流母线段 上。 具有几个绕组的变压器，配置N+1（或N+2）回直流回 路，分别供电给公共保护（如差动、瓦斯、温度等）和 每个绕组的控制、操作及其后备保护。
适用范围： 适用于110kV 以下小型 变（配）电所和小容量发电 厂，以及大容量发电厂中某 些辅助车间。 对电压波动范围要求不严 格的直流负荷。 不要求进行核对性充放电 和均衡充电电压较低的蓄电 池，如阀控型密封铅酸蓄电 池组
常见接线方式
一组充电机一组蓄电池单母线接线响
常直 见流 接电 线源 方系 式统
控制母线提供持续的，较小负荷的直流电源；而合 闸母线提供瞬时较大的电源，平时无负荷电流。在 合闸时电流较大，会造成母线电压的短时下降。 控母电压一般为220V，合母电压稍高一些，一般为 蓄电池组 240V。
监控模块 直流系统的充电模块统一受控于一台中 央控制系统，系统采用模块化结构，实 现系统的“四遥”功能，这样的系统称 为监控模块。
适用范围： 适用于500kV 以 下大、中型变电所 和大、中型容量发 电厂。 负荷对直流母线电 压的要求和对运行 方式的要求不受限 制。
220kv变电站直流系统
220kv变电站直流系统目录1.什么是变电站的直流系统2.变电站直流系统的配置与维护3.直流系统接地故障探讨4.怎样提高变电站直流系统供电可靠性5.如何有效利用其资源1.什么是变电站的直流系统变电所是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。
变电站内的继电保护、自动装置、信号装置、事故照明和电气设备的远距离操作,一般都采取直流电源,所以直流电源的输出质量及可靠性直接关系到变电站的安全运行和平稳供电。
变电站的直流系统被人们称为变电站的“心脏”,可见它在变电站中是多么的重要。
直流系统在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。
它还为操作提供可靠的操作电源。
直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保证。
（1）220kv变电站直流母线基本要求：蓄电池组、充电机和直流母线1．设立两组蓄电池，每组蓄电池容量均按单组电池可为整个变电站直流系统供电考虑。
2.设两个工作整流装置和一个备用整流装置，供充电及浮充之用，备用整流装置可在任一台工作整流装置故障退出工作时，切换替代其工作。
3．直流屏上设两段直流母线，两段直流母线之间有分段开关。
正常情况下，两段直流母线分列运行，两组蓄电池和两个整流装置分别接于一段直流母线上。
4．具有电磁合闸机构断路器的变电站，直流屏上还应设置两段合闸母线。
5． 220kV系统设两面直流分电屏。
分电屏Ⅰ内设1组控制小母线（KM Ⅰ）、1组保护小母线（BMⅠ）；分电屏Ⅱ内设1组控制小母线（KMⅡ）、1组保护小母线（BMⅡ）。
6． 110kV系统设1面直流分电屏，屏内设1组控制小母线（KM）、1组保护小母线（BM）。
7． 10kV/35kV系统的继电保护屏集中安装在控制室或保护小间的情况下，在控制室或保护小间设1面直流分电屏。
8．信号系统用电源从直流馈线屏独立引出。
9．中央信号系统的事故信号系统、预告信号系统直流电源分开设置10．每组信号系统直流电源经独立的两组馈线、可由两组直流系统的两段直流母线任意一段供电。
直流系统基础知识详解
直流系统基础知识详解一、直流系统的作用1. 直流系统在变电站中为控制、信号、保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。
它还为操作提供可靠的操作电源。
直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保证。
2. 在生产设备发生故障的关键时刻，直流系统故障，特别是全站控制直流消失，必将造成主设备严重损坏或火灾、爆炸、电力系统大面积停电等极其严重的后果和巨大经济损失。
二、直流系统构成的主要部件1. 蓄电池、充电机、直流母线、绝缘监察装置、馈出负荷。
2. 直流系统示意图：3. 组成一个不可分割的整体。
若把蓄电池比喻成身体的心脏，直流回路就是身体中的血管，直流负载是身体的肌肉，而充电装置就是身体的脾脏，它担负这生血和造血的功能4. 直流系统的相关技术措施i. 变电站的交流、直流回路不能公用一条电缆：原因交直流系统是互相独立的直流系统绝缘系统而交流是接地系统，两者公用一条电缆，若两者一旦发生短路会造成直流接地，同时影响两个系统。
交流传入直流后果不堪设想，华北电网就发生类似事故。
造成大面积停电事故。
同时公用电缆会干扰。
ii. 变电站直流系统应使用专用的直流熔断器。
用交流熔断器的直流灭弧性能差iii. 高压开关柜、开关机构箱内的照明和加热器不能使用直流电源iv. 事故照明使用蓄电池时应限制事故照明的容量和使用时间。
三、蓄电池1. 阀控密封铅酸蓄电池的特点（本讲义主要讲解该种蓄电池，以下简称蓄电池）1) 常采贫液式设计（也有胶体式，但使用不多），在正负极板之间预留有气体通道，电池充电过程中，正极上产生的氧气通过隔板顺利到达负极，与负极活性物质反应并还原成水，从而实现了气体再化合；同时板栅的设计，抑制了氢气的析出，达到基本不失水的目的。
在电池的整个使用寿命期间，不用加酸加水2) 电池气密和液密好，使用过程中无酸雾溢出，不腐蚀设备3) 正常浮充使用寿命10年4) 自放电小5) 结构紧凑6) 安全阀：内部气压超过预定值时，安全阀自动开启，释放气体，内部气压降低后安全阀自动闭合，同时防止外部空气进入蓄电池内部2. 蓄电池的作用充电装置与与蓄电池并联工作，蓄电池的外特性较平坦，蓄电池的内阻比充电装置小，再通过大电流时，大部分电流由蓄电池承担，充电装置在由平时很小的输出电流突然需要输出几十乃至几百安的大电流时，相当于是个短路过程，一般充电装置都设有限流保护装置。
直流系统
二组充电机一组蓄电池单母分段接线 二组充电机二组蓄电池双母接线
三组充电机二组蓄电池双母接线
➢适用范围特:点: ➢➢接适线用简于单11、0k清V晰以、下可小靠型。变（配）电所 ➢和一小套容充量电发机电接厂至，直以流及母大线容上量，发所电以厂蓄中 电某池些浮辅充助电车、 间均。衡充电以及核对性放电 都➢对必电须压通波过动直范流围母要线求进不行严，格当的蓄直电流池负要
置（可选）、母线调压装置ห้องสมุดไป่ตู้可选）、馈线屏等单元组
成。
充电装置
蓄电池组
馈线屏
监控系统
直流电源示意图
直流电源系统概述
4、直流系统结构框图及常用术语
充将流电交设模流备块电，整其合线流主闸的成 要母区直 功线别流 能与是电 是控什的 实制么一 现母？种 正换 常
合闸母线
直流馈线
直 流 电 源 屏 内 供直断流路馈器线操屏作至机直 流 小 母 线 和 直 流 分 电
构等动力负荷的屏直的流直母流线电源电缆。
负荷供电及蓄电池的均/浮控充制功母能线。
直流电源屏内供保护及自动控制装置、
控制信号回路等的直流母线。
控制母线提供持续的，较小负荷的直流电源；而合
闸母线提供瞬时较大的电源，平时无负荷电流。在
合闸时电流较大，会造成母线电压的短时下降。
控母电压一般为220V，合母电压稍高一些，一般为
直流系统基础知识
主要内容
1 概述 2 常见接线方式 3 蓄电池 4 充电机 5 直流监控系统 6 直流系统其它配套设备 7 直流系统异常分析与处理
直流电源系统概述
1、变电站为什么要采用直流系统， 与交流系统相比有哪些优势？
13.电直压 流稳 继定 电好器由,不于受无电电网磁运振行动方、式没和有电交网流故阻障 的抗影 ，响 损耗,单小极，接可地小仍型可化运，行便于。集成。
变电站交直流系统PPT课件
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变电站交流系统
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一、站用变电源接线方式
变电站交流系统
1 •分别接于同一电压等级的两段母线（一台接 10kVⅠ段母线，另一台接10kVⅡ段母线）
2 •分别接于不同电压等级的母线（一台接10kV母线，
另一台接35kV母线）
3 •一台接于本站10kV母线，另一台接于35kV联络线
的线路侧
主供 站用 变低 压侧 空开
备用 站用 变低 压侧 空开
备自 投切 换装 置
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变电站交流系统
自动控制 常用电源 备用电源 断电再扣
自动控制 •按下为自动切换方式，弹出为手动切换方式 常用电源 •指站用电源由主供站用变供电 备用电源 •指站用电源由备用站用变供电
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变电站交流系统
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变电站交直流系统概述
概述： 交流系统
•变电站“交流系统”又称站用电系统，是保证变电站安 全可靠地输送电能的一个必不可少的环节。 •作用：为变压器冷却系统、主变调压机构，场地检修电 源，直流充电机，机构箱、端子箱（加热驱潮、照明）， 隔离开关电动操作电源，UPS装置、SF6气体监测装置， 正常及事故排风装置，生活用电及全站照明等提供交流 电源。
停电检修进行分头调整
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变电站交流系统
二、站用电源的切换 国网公司变电运维定期轮换制度中，包含了站用变的
定期切换要求，规定每季进行一次定期切换，目的是检验 站用电备自投功能是否正常。
站用电的切换方法
通过拉合断路器
站用电源控制装置
自动切换装置 低压侧二次空开
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1.通过拉合断路器进行切换
变电站交流回路、直流回路
电流互感器一次电流的大小与二次负载的电流大小无关，在正常工作时，由于二次负载 阻抗很小，接近短路状态，一次电流所产生的磁化力大部分被二次电流所补偿，总磁通 密度不大所以二次线圈电势也不大。一但开路时二次侧阻抗无限增大二次电流等于零， 副磁化等于零，总磁化力等于原绕组磁化力，也就是一次电流完全变成了激磁电流，将 在二次线圈产生很高的电势其峰值可达几千伏，严重威胁人身安全，或造成仪表保护装 置的绝缘损坏，原绕组磁化力使磁通密度增加也可能使铁芯过热损坏。
2.3 特殊：GIS开关两侧都有CT
其中母线保护接的是线路侧CT，线路保护接的是母线侧CT，保护范围有部分是重叠的， 这样可以避免死区故障。
3、交流电压回路 （以220kV为例）
3.1 保护、测量电压回路1
从PT保护及测量绕组二次端子出来后， 经过二次空开，再经PT并列装置后接
至保护及测量电压小母线1YMa/b/cⅠ、 2YMa/b/cⅠ 。
• 直流系统一般配置两台微机直流系统绝缘监测装置。安装在馈线屏 上，该装置能在线实时监测直流系统正负母线及各馈线的正负对地 绝缘电阻和绝缘故障。
• 此外，直流一般还配置智能蓄电池巡检仪，对每只蓄电池进行电量 检测，并通过通讯口接入充电柜监控装置。
4.2 直流系统原理图
系统工作原理
交流输入正常时
•
行； • 运行人员应定期检查充电装置的自检信息是否正常。
4.3 直流回路操作注意事项
直流系统有两段母线，分别由两套独立的蓄电池及充电机供电。有 的出线虽然接至不同的母线，但是都接去同一个负荷，使得两段直流 母线存在并列点。在正常情况下，两套蓄电池是禁止并列的，这就要 求我们注意，对于有可能存在并列点的出线，只能有一个空开在合位。 （具体的并列点，可查现场接线）
变电所直流系统.doc
变电所的直流系统一、变电所直流系统的作用变电所的直流系统时独立的重要操作电源，主要用于开关的控制、继电保护、自动装置、信号装置、监控系统、事故照明等的电源。
二、直流系统的组成及各元件的作用1、直流系统的组成：直流系统由蓄电池、充电装置、直流母线、绝缘监察装置、电压监察装置、闪光装置、负载等组成。
2、直流系统各元件的作用：⑴、蓄电池：是变电所直流系统的备用电源。
正常情况下，变电所的直流负载是由充电装置供电，蓄电池处于浮充电状态，以补充蓄电池的自放电，处于备用状态，当直流充电装置失去交流电源或充电装置故障，那么变电所的直流负载的供电就由蓄电池供给。
一般变电所蓄电池配置的容量为300Ah，以30A电流放电，理论上计算可以放10个小时，以足够的时间进行直流系统故障处理。
⑵、充电装置：是供给变电所直流负载的主要电源。
平时充电装置向直流负载供电的同时，以很小的电流向蓄电池以浮充电，以补偿蓄电池的自放电，使蓄电池始终处于满充状态。
充电装置每季度还向蓄电池进行一次静态放电，每月向蓄电池进行一次动态放电，以解决因蓄电池间自放电不同，出现部分落后电池，而进行一次过充电，并延长蓄电池的寿命。
⑶、直流母线：直流母线是汇集和分配直流电能的设备。
充电装置将输出的直流电汇集到直流母线，再通过直流母线将电能分配到各个直流负载中去。
⑷、绝缘监察装置：是监察直流系统正极和负极电源对地绝缘情况的一套装置。
当直流正极或负极绝缘下降，某极对地电压达到设定的整定值时（一般整定为150V），绝缘监察装置发出预告信号，便于值班员检查处理。
⑸、电压监察装置：是监察直流母线电压的一套装置。
当直流母线电压高于或低于设定的整定值时（一般整定为直流母线电压高于250V、低于170V），电压监察装置发出“直流电压过高”或“直流电压过低”预告信号，便于值班员及时调整直流母线电压。
⑹、闪光装置：是反映断路器与控制开关所对应位置的一种信号装置。
当断路器位置与控制开关不对应时，发出红灯或绿灯闪光，便于值班员故障判断。
直流系统及400V原理图
直流系统绝缘常见异常情况
5.在持续的小雨天气（如梅雨天），潮湿的空气会 使户外电缆芯破损处或者黑胶布包扎处绝缘降低， 从而引发直流接地。
在浮充电状态下可强制将系统设置成均充状态。另外，在 交流停电时间超过10分钟或浮充时间超过720小时时，设备将自 动对电池进行一次均充电。均充采用监控模块设定均充电压，均 充限流电流及均充计时时间等参数，在均充电结束后，设备自动 转为浮充电状态。也可手动切换回浮充电状态。
蓄电池
蓄电池是储存直流电能的一种设备，它能把电能转变为化学能 储存起来（充电），使用时再把化学能转变为电能（放电），供给直 流负荷，这种能量的变换过程是可逆的。也就是说，当蓄电池已部分 放电或完全放电后，两电极表面形成了新的化合物，这时用适当的反 向电流通入蓄电池，就可使已形成的新化合物还原成原来的活性物质， 供下次放电之用。
变电站为什么要采用直流系统，与交流系统相比 有哪些优势？
直流继电器由于无电磁振动、没有交流阻 抗，损耗小，可小型化，便于集成。
如用交流电源，当系统发生短路故障，电 压会因短路而降低，使二次控制电压也降低， 严重时会因电压低而使断路器跳不开！
直流系统的构成
充电屏
充电模块、交流配电、直流馈电、配电监控、监控模块、绝缘检 测仪、电池监测仪。
➢硫阀酸控式溶铅液酸作蓄电电解池质。电池存放硫酸溶液的缸体不密 封 ，阀充控放式电铅过酸程蓄中电产池生的氢特气点，伴有酸雾，对环境污 染很阀大控。式硫铅酸酸溶蓄液电中池的是水80份年挥代发末后期还从会国造外成引电进解的液一 的种比新重型变 铅化 酸蓄，电影池响电。池电容解量液有，胶缩体短与电液池体寿两命种。所 ，液以 这体的种一电般池吸需附要在经极常板测间量由端超电细压玻与璃内纤阻维，制还成要的测隔量膜电 解中液，的吸比附比重约，为必要90时％需。要阀补控充型蒸蓄馏电水池存，储维电护解工作液量的 较缸大体。是密封的，在缸体上装有一个安全排气阀，当 内部气体压力超过规定值时，阀门自动排气，直到 压力恢复正常自动关闭。无论电池立放或卧放，电 解液都不会溢出。所以它不需要添加电解液，维护 工作量小。