直流系统基础知识(1)

1、直流系统基本知识直流系统基本知识 课程基本内容 一、概述一、概述 二、基本组成二、基本组成 三、接线方式三、接线方式 四、绝缘监察与电压监视四、绝缘监察与电压监视 五、异常处理五、异常处理 一、直流电源系统概述 直流系统是给直流系统是给信号及远动设备信号及远动设备、保护及自动保护及自动 装置装置、事故照明事故照明、断路器（隔离开关）分合闸操断路器（隔离开关）分合闸操 作作提供直流电源的电源设备。直流系统是一个独提供直流电源的电源设备。直流系统是一个独 立的电源，在外部交流电中断的情况下，由后备立的电源，在外部交流电中断的情况下，由后备 电源电源蓄电池蓄电池继续提供直流电源，保障系统设备继续提供

2、直流电源，保障系统设备 正常运行。正常运行。 直流系统的用电负荷极为重要，对供电的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。站安全运行的决定性条件之一。 一、直流电源系统概述 一、直流电源系统概述 基本概念 1 1、直流母线直流母线：直流电源屏内的正、负极主母线。：直流电源屏内的正、负极主母线。 2 2、合闸母线合闸母线：直流电源屏内供断路器合闸机构：直流电源屏内供断路器合闸机构 等动力负荷的直流母线。等动力负荷的直流母线。 3 3、控制母线控制母线：直流电源屏内供保护及自动控制直流电

3、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。装置、控制信号回路等的直流母线。 4 4、直流馈线直流馈线：直流馈线屏至直流小母线和直流：直流馈线屏至直流小母线和直流 分电屏的直流电源电缆。分电屏的直流电源电缆。 一、直流电源系统概述 合闸母线与控制母线的区别合闸母线与控制母线的区别 1、控制母线提供持续的，较小负荷的、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，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。成母线电压的短时下降。 2、控母电压一般为、控母电压一般

4、为220V，合母电压，合母电压 稍高一些，为稍高一些，为240V。 为什么不用交流电源呢？为什么不用交流电源呢？ 直流电源与交流电源相比，直流电源与交流电源相比， 优势在哪里？优势在哪里？ 1、输出电压稳定。、输出电压稳定。 2、单个直流屏有二路交流输入（自动切、单个直流屏有二路交流输入（自动切 换），加上蓄电池，相当于有三个电源供换），加上蓄电池，相当于有三个电源供 电，供电稳定。电，供电稳定。 3、假如用交流电源，当系统发生短路故、假如用交流电源，当系统发生短路故 障，障，电压会因短路而降低电压会因短路而降低，使二次控制电，使二次控制电 压也降低，严重时会因电压低而使断路器压也降低，严重时

5、会因电压低而使断路器 跳不开！跳不开！ 一、直流电源系统概述 （三）对直流系统的要求 直流系统可靠性的要求很高，为使其满足这样要求，直流系统可靠性的要求很高，为使其满足这样要求， 必须做到以下几点：必须做到以下几点： 必须合理选择直流系统的额定电压。必须合理选择直流系统的额定电压。 220V直流系统直流系统 220V220V系统：系统： 220V220V直流电源对变电站的事故照明比较有利，接线简直流电源对变电站的事故照明比较有利，接线简 单。因为通常我国照明电压采用单。因为通常我国照明电压采用220V220V，如果使用，如果使用110V110V 直流系统事故照明备用电源时，需要采用逆变装置或直

6、流系统事故照明备用电源时，需要采用逆变装置或 其它办法来解决事故照明的供电问题，较为复杂。其它办法来解决事故照明的供电问题，较为复杂。 一、直流电源系统概述 （四）运行规定（四）运行规定 1 1、电压规定、电压规定 220V220V直流母线电压应经常保持在直流母线电压应经常保持在220V220V5V5V 的范围内。的范围内。 蓄电池应经常处于浮充电状态，端电压通常蓄电池应经常处于浮充电状态，端电压通常 应在应在2.23V/2.23V/单体。单体。 2 2、温度规定、温度规定 正常状况下，蓄电池温度应在正常状况下，蓄电池温度应在15152525之之 间。最高不得超过间。最高不得超过3030，最低

7、不得低于，最低不得低于1010。 在大充电时，蓄电池电解液温度不得超过在大充电时，蓄电池电解液温度不得超过 35354545。否。否 则，应降低充电电压或停止充电。则，应降低充电电压或停止充电。 蓄电池室室温应保持在蓄电池室室温应保持在15152525为宜。为宜。 二、直流系统的基本组成（一） （一）、直流系统主要有（一）、直流系统主要有充电屏充电屏、蓄电池（屏）蓄电池（屏）、 馈线屏馈线屏及及监测系统监测系统等部分组成等部分组成。 蓄电池组蓄电池组充电屏充电屏馈线屏馈线屏监控系统监控系统 直流系统直流系统 二、直流系统的基本组成（二） 充电模块（高频开关电源模块）：充电模块（高频开关电源模块

8、）： 在交流不断电的情况下，给直流母线供电；在交流不断电的情况下，给直流母线供电； 同时给蓄电池组充电，使蓄电池组工作在最同时给蓄电池组充电，使蓄电池组工作在最 佳状态，延长蓄电池组的使用寿命。佳状态，延长蓄电池组的使用寿命。 蓄电池组：蓄电池组： 在交流断电的情况下，维持直流电源系统的在交流断电的情况下，维持直流电源系统的 供电，是直流电源系统的核心部分。其容量、供电，是直流电源系统的核心部分。其容量、 性能和健康状况对整个直流电源系统的正常性能和健康状况对整个直流电源系统的正常 运行起到重大作用。运行起到重大作用。 二、直流系统的基本组成（二） 交流配电、直流馈电、（降压装置）：交流配电、

9、直流馈电、（降压装置）： 为直流电源系统中的充电装置、各控制负荷为直流电源系统中的充电装置、各控制负荷 和动力负荷进行电源的合理配置。和动力负荷进行电源的合理配置。 智能监控模块：智能监控模块： 对整个直流电源系统的运行状况进行实时监对整个直流电源系统的运行状况进行实时监 测，控制蓄电池组的充、放电过程。测，控制蓄电池组的充、放电过程。 主要包括：绝缘检测仪、在线监控装置、电主要包括：绝缘检测仪、在线监控装置、电 池巡检单元等。池巡检单元等。 二、直流系统的基本组成（二） （二）、充电设备（二）、充电设备 1 1、充电设备是直流系统中最为关键的设备，、充电设备是直流系统中最为关键的设备， 它的

10、技术指标高低与运行稳定与否就直接关它的技术指标高低与运行稳定与否就直接关 系直流系统的技术指标及运行稳定性。系直流系统的技术指标及运行稳定性。 作用：作用：从单相或三相交流电网取得交流电，从单相或三相交流电网取得交流电， 并将其转换为符合要求的直流电。平时为负并将其转换为符合要求的直流电。平时为负 荷供电，为蓄电池充电。荷供电，为蓄电池充电。 二、直流系统的基本组成（二） 。 要求充电、浮充装置有较高的稳压精度，要求充电、浮充装置有较高的稳压精度， 才能保证蓄电池的正常运行，保证控制母线的才能保证蓄电池的正常运行，保证控制母线的 电压稳定在额定值。提出稳压精度要求，一方电压稳定在额定值。提出稳

11、压精度要求，一方 面是由于交流电源有可能出现面是由于交流电源有可能出现1010的电压变的电压变 化。化。 另一方面是蓄电池本身对充电、浮充电电另一方面是蓄电池本身对充电、浮充电电 压的变化范围有要求。例如，要求普通铅酸蓄压的变化范围有要求。例如，要求普通铅酸蓄 电池的浮充电电压在电池的浮充电电压在2.152.152.17V2.17V，阀控式铅酸，阀控式铅酸 蓄电池浮充电电压为蓄电池浮充电电压为2.232.232.28V2.28V。 对输出直流电的要求对输出直流电的要求 当浮充电电压不稳，过高或过低都容易当浮充电电压不稳，过高或过低都容易 引起普通铅酸蓄电池的极板硫化，降低引起普通铅酸蓄电池的极

12、板硫化，降低 寿命。阀控式铅酸蓄电池对充电和浮充寿命。阀控式铅酸蓄电池对充电和浮充 电装置的稳压精度要求更为严格，其均电装置的稳压精度要求更为严格，其均 衡充电电压为衡充电电压为2.352.352.4V2.4V。当电压超过。当电压超过 2.4V2.4V时，将产生过充电，电解液损失加时，将产生过充电，电解液损失加 大，使蓄电池寿命降低。大，使蓄电池寿命降低。 二、直流系统的基本组成（二） 直流系统设计技术规定要求，浮充电时稳 压精度应不大于2，充电时应不大于5 。一般认为阀控式铅酸蓄电池的充电和 浮充电装置在各种情况下稳压精度不应大 于1。 继电保护规程要求：装置直流电源电压， 最低电压不低于额

13、定电压的85%，最高电 压不高于额定电压的110%。 二、直流系统的基本组成（二） 3.33.3交流电压交流电压 由于直流系统的功率较大，也为了降低由于直流系统的功率较大，也为了降低 纹波系数，减小滤波电容值，充电装置的纹波系数，减小滤波电容值，充电装置的交交 流输入宜为三相制，额定电压为流输入宜为三相制，额定电压为380V380V，并且，并且 应允许在应允许在1010额定电压范围内波动而不影额定电压范围内波动而不影 响其正常工作，额定频率为响其正常工作，额定频率为50Hz50Hz。 二、直流系统的基本组成（二） 3.4 3.4 充电装置应具有充电装置应具有恒定电流、恒定电恒定电流、恒定电 压

14、功能压功能，能以自动浮充电、自动均衡充，能以自动浮充电、自动均衡充 电、手动充电三种运行方式电、手动充电三种运行方式。 3.5 3.5 充电装置充电装置内应有限流功能内应有限流功能。在与蓄。在与蓄 电池组并联，负荷中出现冲击电流时，电池组并联，负荷中出现冲击电流时， 大部分电流应由蓄电池组承担，以防止大部分电流应由蓄电池组承担，以防止 充电装置出现过电流跳闸充电装置出现过电流跳闸。 二、直流系统的基本组成（三） （三）、蓄电池（三）、蓄电池 蓄电池是蓄电池是储存直流电能储存直流电能的一种设备，它能把的一种设备，它能把 电能转变为化学能储存起来（充电），使用时电能转变为化学能储存起来（充电），使

15、用时 再把化学能转变为电能（放电），再把化学能转变为电能（放电），供给直流负供给直流负 荷，这种荷，这种能量的变换过程是可逆的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也就是说，当蓄电池已部分放电或完全放电 后，两后，两电极电极表面形成了新的化合物，这表面形成了新的化合物，这时时如果如果 用适当的反向电流通入蓄电池，就可使已形成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，供下次放的新化合物还原成原来的活性物质，供下次放 电之用。电之用。 三、直流系统的基本组成（三） 阀控型铅酸蓄电池是80年代末期从国 外引进的一种新型铅酸蓄电池。 电解液有胶

16、体与液体两种，液体的一般吸附在电解液有胶体与液体两种，液体的一般吸附在 极板间由超细玻璃纤维制成的隔膜中，吸附比约极板间由超细玻璃纤维制成的隔膜中，吸附比约 为为9090。阀控型蓄电池存储电解液的缸体是密封。阀控型蓄电池存储电解液的缸体是密封 的，在缸体上装有一个安全排气阀，当内部气体的，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，维护工都不会溢出。所以它不需要添加电解液，维护工 作量小。作量

17、小。 三、直流系统的基本组成（三） 阀控密封铅酸蓄电池的最佳运行环境温度阀控密封铅酸蓄电池的最佳运行环境温度 为为15-25 ，环境温度一旦超过，环境温度一旦超过25 ，只，只 要温度每升高要温度每升高10 ，蓄电池的使用寿命就，蓄电池的使用寿命就 会减少一半。会减少一半。 二、直流系统的基本组成（三） 蓄电池充放电相关概念定义蓄电池充放电相关概念定义 浮充电浮充电：在充电装置的直流输出端始终并接着蓄电：在充电装置的直流输出端始终并接着蓄电 池和负载，以恒压充电方式工作。正常运行时充电池和负载，以恒压充电方式工作。正常运行时充电 装置在承担经常性负荷的同时向蓄电池补充充电，装置在承担经常性负荷

18、的同时向蓄电池补充充电， 以补偿蓄电池的自放电，使蓄电池组以满容量的状以补偿蓄电池的自放电，使蓄电池组以满容量的状 态处于备用。态处于备用。 均衡充电均衡充电：为补偿蓄电池在使用过程中产生的电压：为补偿蓄电池在使用过程中产生的电压 不均现象，使其恢复到规定的范围内而进行的充电。不均现象，使其恢复到规定的范围内而进行的充电。 核对性放电核对性放电：在正常运行中的蓄电池组，为了检验其：在正常运行中的蓄电池组，为了检验其 实际容量，将蓄电池组脱离运行，以规定的放电电流实际容量，将蓄电池组脱离运行，以规定的放电电流 进行恒流放电，只要其中的一个单体蓄电池放到了规进行恒流放电，只要其中的一个单体蓄电池放

19、到了规 定的终止电压，应停止放电。定的终止电压，应停止放电。 二、直流系统的基本组成（三） 蓄电池充放电相关概念定义蓄电池充放电相关概念定义 定时均充定时均充：为了防止电池处于长期浮充电状：为了防止电池处于长期浮充电状 态可能导致电池单体容量不平衡，而周期性态可能导致电池单体容量不平衡，而周期性 地以较高的电压对电池进行均衡充电。地以较高的电压对电池进行均衡充电。 限流均充限流均充：以不超过电池充电限流点的恒定：以不超过电池充电限流点的恒定 电流对电池充电。电流对电池充电。 恒压均充恒压均充：以恒定的均充电压对电池充电。：以恒定的均充电压对电池充电。 二、直流系统的基本组成（三） 蓄电池的容量

20、及放电率蓄电池的容量及放电率 蓄电池的容量（蓄电池的容量（Q Q）是蓄电池蓄电能力的重）是蓄电池蓄电能力的重 要标志。要标志。容量容量Q Q是是指定的放电条件（温度放指定的放电条件（温度放 电电流、终止电压）下所放出的电量称为蓄电电流、终止电压）下所放出的电量称为蓄 电池的容量，单位用电池的容量，单位用AhAh（安时）表示（安时）表示。 蓄电池放电至终止电压的时间称蓄电池放电至终止电压的时间称放电率放电率，单，单 位为位为h h（小时）率。（小时）率。 二、直流系统的基本组成（三） 蓄电池的容量一般分为额定容量和实际容量两种。蓄电池的容量一般分为额定容量和实际容量两种。 额定容量额定容量是指是

21、指充足电的蓄电池在充足电的蓄电池在25时，以时，以10h放电率放放电率放 出的电能。出的电能。 QN=INtN 式中式中 QN蓄电池的额定容量，蓄电池的额定容量，Ah； IN额定放电电流，即额定放电电流，即10小时率的放电电流，小时率的放电电流，A； tN 放电至终止电压的时间，一般为放电至终止电压的时间，一般为10h。 实际容量实际容量与极板的面积、电解液的密度、放电电流的大小、与极板的面积、电解液的密度、放电电流的大小、 充电程度及环境温度等有关，因此实际容量为充电程度及环境温度等有关，因此实际容量为Q=It 式中式中Q 蓄电池的容量，蓄电池的容量，Ah；I 非非10小时率的放电电流，小时

22、率的放电电流， A；t 放电时间，放电时间，h。 二、直流系统的基本组成（三） 蓄电池直流系统的运行方式有两种，即蓄电池直流系统的运行方式有两种，即充电放电运充电放电运 行方式行方式和和浮充电运行方式浮充电运行方式。 目前，多数直流系统都采用浮充电运行方式。目前，多数直流系统都采用浮充电运行方式。 1充电放电运行方式充电放电运行方式 充电放电运行方式就是将充好电的蓄电池组接在直充电放电运行方式就是将充好电的蓄电池组接在直 流母线上对直流负荷供电，同时断开充电装置。当蓄电池流母线上对直流负荷供电，同时断开充电装置。当蓄电池 放电到其容量的放电到其容量的7580时，为保证直流供电系统的可时，为保证

23、直流供电系统的可 靠性，即自行停止放电，准备充电，改由已充好电的另一靠性，即自行停止放电，准备充电，改由已充好电的另一 组蓄电池供电。组蓄电池供电。 二、直流系统的基本组成（三） 2浮充电运行方式浮充电运行方式 浮充电运行方式就是将充好电的蓄电池组与浮充电整浮充电运行方式就是将充好电的蓄电池组与浮充电整 流器并联工作，平时由整流器供给直流负荷用电，并以不流器并联工作，平时由整流器供给直流负荷用电，并以不 大的电流向蓄电池组浮充电（以补充电池因有漏电而使其大的电流向蓄电池组浮充电（以补充电池因有漏电而使其 电压下降的缺陷），使蓄电池处于满充电状态。浮充电运电压下降的缺陷），使蓄电池处于满充电状态

24、。浮充电运 行的蓄电池组能承担短时冲击负荷（如断路器合闸电流）行的蓄电池组能承担短时冲击负荷（如断路器合闸电流） 和事故负荷。和事故负荷。 ? 二、直流系统的基本组成（三） 蓄电池的运行与维护蓄电池的运行与维护 1、浮充电运行的蓄电池组，除制造厂有特殊 的规定外，应采用恒压方式进行浮充电恒压方式进行浮充电。浮充电时， 严格控制单体电池的浮充电压上、下限，防止蓄电 池因充电电压过高或过低而损坏。 2、新安装或大修中更换过电解液的防酸蓄电 池组，第一年内，每半年进行一次核对性放电试验每半年进行一次核对性放电试验。 运行一年后的防酸蓄电池组，每隔一、两年进行一每隔一、两年进行一 次核对性放电试验次核

25、对性放电试验。 二、直流系统的基本组成（四） 合闸母线接在蓄电池端口，母线电压将随着蓄合闸母线接在蓄电池端口，母线电压将随着蓄 电池充电方式的不同而变化。合闸母线通过一个降电池充电方式的不同而变化。合闸母线通过一个降 压稳压装置与控制母线连接。由于所有的保护装置压稳压装置与控制母线连接。由于所有的保护装置 与控制回路均接于该母线，要求该母线的电压保持与控制回路均接于该母线，要求该母线的电压保持 相对的稳定，该电压的稳定由降压稳压装置来实现。相对的稳定，该电压的稳定由降压稳压装置来实现。 常用的降压稳压装置有常用的降压稳压装置有硅链降压硅链降压、斩波稳压斩波稳压与与 高频开关模块直供控制母线稳压

26、高频开关模块直供控制母线稳压三种。三种。 二、直流系统的基本组成 监控装置监控装置 为测量、监视、调整直流系统运行状态，发送为测量、监视、调整直流系统运行状态，发送 上传各类告警信号，要求安装一套监控系统，特别上传各类告警信号，要求安装一套监控系统，特别 是使用高频开关电源的直流系统。是使用高频开关电源的直流系统。 监控系统一般微机型装置，主要完成以下工作。监控系统一般微机型装置，主要完成以下工作。 （1 1）采用液晶屏幕显示有关充电电流、电压等数据。）采用液晶屏幕显示有关充电电流、电压等数据。 （2 2）该装置能设置充电的电压、电流曲线，并对蓄）该装置能设置充电的电压、电流曲线，并对蓄 电池

27、的充电电压进行自动温度补偿。电池的充电电压进行自动温度补偿。 二、直流系统的基本组成 （3 3）监测高频开关模块工作情况，当某个模块故障）监测高频开关模块工作情况，当某个模块故障 时发出告警型号；监控模块故障时，不影响高频开时发出告警型号；监控模块故障时，不影响高频开 关模块正常工作。关模块正常工作。 （4 4）具有对蓄电池的容量考核及内阻检测手段，并）具有对蓄电池的容量考核及内阻检测手段，并 能自动生成蓄电池的充放电曲线。提供必要的电池能自动生成蓄电池的充放电曲线。提供必要的电池 自动（或手动）检测和控制功能，包括在线电池活自动（或手动）检测和控制功能，包括在线电池活 化控制和内阻测量等功能

28、。化控制和内阻测量等功能。 二、直流系统的基本组成 （5 5）应具有对交流输入电源的电压、电流进行实时）应具有对交流输入电源的电压、电流进行实时 监控。监控。 （6 6）与变电站监控系统通讯，将直流系统的各遥测）与变电站监控系统通讯，将直流系统的各遥测 量、遥信量发给变电站监控系统。量、遥信量发给变电站监控系统。 二、直流系统的基本组成 放电电阻放电电阻 在直流电源柜上，一般还安装有蓄电池的放电在直流电源柜上，一般还安装有蓄电池的放电 电阻，用来为蓄电池核对性充放电时提供负载，一电阻，用来为蓄电池核对性充放电时提供负载，一 方面使现场维护时减少工作量，对于具有微机监控方面使现场维护时减少工作量

29、，对于具有微机监控 的直流系统，可以通过整定来定期对蓄电池进行充的直流系统，可以通过整定来定期对蓄电池进行充 放电工作。放电工作。 由于充放电时要将大量电能通过放电电阻转化由于充放电时要将大量电能通过放电电阻转化 为热能释放，所以放电电阻在该过程中温度很高，为热能释放，所以放电电阻在该过程中温度很高， 所以一般将该电阻安装在屏柜的顶部，与其它元件所以一般将该电阻安装在屏柜的顶部，与其它元件 保持足够的距离，并有隔热措施及通风措施。保持足够的距离，并有隔热措施及通风措施。 三、直流系统的接线方式 （一） （一）说明（一）说明 1 1、直流系统中的主要电源是蓄电池组，其次是充电和、直流系统中的主要

30、电源是蓄电池组，其次是充电和 浮充电设备。浮充电设备。220220500kV500kV变电所变电所蓄电池正常情况下以浮蓄电池正常情况下以浮 充电方式运行充电方式运行。直流负荷实际上由浮充电设备供电，蓄。直流负荷实际上由浮充电设备供电，蓄 电池处于浮充电状态。电池处于浮充电状态。 2 2、当有两组蓄电池时，每段直流母线接一组蓄电池和、当有两组蓄电池时，每段直流母线接一组蓄电池和 一套浮充电设备。充电设备两组蓄电池共用。两套浮充一套浮充电设备。充电设备两组蓄电池共用。两套浮充 电设备应接在不同的交流电源回路。电设备应接在不同的交流电源回路。 三、直流系统的接线方式 （一） 3 3、110kV110

31、kV以下变电所一般采用单母线接线，以下变电所一般采用单母线接线，220220500500 V V变电所常用的直流母线接线方式有单母线分段和双母变电所常用的直流母线接线方式有单母线分段和双母 线两种。线两种。 三、直流系统的接线方式 （二） a. 蓄电池组、蓄电池组、 充电装置、充电装置、 放电试验回路放电试验回路 三者并联后上三者并联后上 母线。母线。 b. 充电装置经充电装置经 双切换实现对双切换实现对 蓄电池组充电蓄电池组充电 或直接上直流或直接上直流 母线的选择。母线的选择。 解决退出蓄电解决退出蓄电 池运行时，直池运行时，直 流母线仍可以由充电装置暂时供电以保证直流系统切换时不中流母线

32、仍可以由充电装置暂时供电以保证直流系统切换时不中 断直流母线供电。断直流母线供电。 三、直流系统的接线方式 （二） c. 直流母线电源开关与联络开关相互闭锁，保证直流母线电源开关与联络开关相互闭锁，保证2 2 组蓄电池不可能并联运行。组蓄电池不可能并联运行。 这种接线适用于这种接线适用于选择的充电装置应可以满足蓄选择的充电装置应可以满足蓄 电池各种工况运行的需要。电池各种工况运行的需要。2 2组蓄电池不允许并联组蓄电池不允许并联 但要求直流母线电源切换时不停电的直流系统。这但要求直流母线电源切换时不停电的直流系统。这 种接线正常运行时充电装置与蓄电池在母线并联运种接线正常运行时充电装置与蓄电池

33、在母线并联运 行提高了直流母线供电的可靠性。行提高了直流母线供电的可靠性。 三、直流系统的接线方式 （二） 只要充电装置不退出运行。直流母线在电源切换过只要充电装置不退出运行。直流母线在电源切换过 程中，直流母线不会出现短时停电。程中，直流母线不会出现短时停电。 这种接线适用于这种接线适用于充电装置可带经常负荷按浮充充电装置可带经常负荷按浮充 电方式运行，不使用该充电装置对蓄电池进行核对电方式运行，不使用该充电装置对蓄电池进行核对 性充放电。核对性充放电应由备用（第性充放电。核对性充放电应由备用（第3套）充电套）充电 装置完成。蓄电池组不并联而可以实现直流母线的装置完成。蓄电池组不并联而可以实

34、现直流母线的 互联。充电装置与蓄电池在直流母线并联运行，提互联。充电装置与蓄电池在直流母线并联运行，提 高了直流母线供电的可靠性。高了直流母线供电的可靠性。 三、直流系统的接线方式 （四） （四）补充说明（四）补充说明 1 1、对于直流馈线，、对于直流馈线， 220kV220kV及以上变电所考及以上变电所考 虑到保护装置的虑到保护装置的双重化双重化及控制回路的双重化，一及控制回路的双重化，一 是要求保护电源与控制电源分开，分别由不同的是要求保护电源与控制电源分开，分别由不同的 小开关供电或供不同的小母线；二是要求双重化小开关供电或供不同的小母线；二是要求双重化 的两组电源由直流系统不同的母线供

35、电。的两组电源由直流系统不同的母线供电。 2 2、事故照明事故照明宜分为两个回路，分别接在两宜分为两个回路，分别接在两 段母线上。段母线上。 三、直流系统的接线方式 （四） 3 3、变电站直流系统的馈线网络应采用、变电站直流系统的馈线网络应采用辐射状辐射状 供电方式供电方式，不宜采用环状供电方式。，不宜采用环状供电方式。 4 4、继电保护装置、信号回路、断路器控制回、继电保护装置、信号回路、断路器控制回 路直流电源，应分别由专用的直流空气开关供电。路直流电源，应分别由专用的直流空气开关供电。 5 5、双配置继电保护，两套保护装置、断路器、双配置继电保护，两套保护装置、断路器 两组跳闸线圈应分别

36、由专用的直流空气开关供电，两组跳闸线圈应分别由专用的直流空气开关供电， 且接与不同的直流小母线。且接与不同的直流小母线。 三、直流系统的接线方式 （四） 6 6、对直流系统的空气开关或熔断器，其容量、对直流系统的空气开关或熔断器，其容量 不但要满足在最大动态工作电流的不但要满足在最大动态工作电流的2 2倍，还一定要考倍，还一定要考 虑上下级的配合，上级开关或熔断器的容量不能低虑上下级的配合，上级开关或熔断器的容量不能低 于下级总的最大动态工作电流的于下级总的最大动态工作电流的2 2倍。倍。 上下级空气开关额定电流值，要有上下级空气开关额定电流值，要有3 34 4级的级级的级 差，电源端选上限，

37、网络端选下限。差，电源端选上限，网络端选下限。 四、绝缘监察与电压 监视（一） 一、基本概念一、基本概念 直流系统的正常与否，直接影响到变电所继直流系统的正常与否，直接影响到变电所继 电保护及自动化设备的运行，可以说，直流电保护及自动化设备的运行，可以说，直流 系统如果发生故障不能提供正常的直流电压，系统如果发生故障不能提供正常的直流电压， 整个变电所都将被迫停运。所以提高直流系整个变电所都将被迫停运。所以提高直流系 统的可靠性，加强对直流系统的监视，及时统的可靠性，加强对直流系统的监视，及时 发现异常并予以消除非常重要。发现异常并予以消除非常重要。 四、绝缘监察与电压 监视（一） 电压监视：

38、电压监视： 正常运行正常运行直流控制母线电压应保持在直流控制母线电压应保持在8585 110110额定电压额定电压范围之内，反事故措施则要求范围之内，反事故措施则要求 其其波动幅度不大于波动幅度不大于5 5。电压过高或过低均。电压过高或过低均 不利于继电保护及安全自动装置、断路器控制不利于继电保护及安全自动装置、断路器控制 等设备的正常运行。等设备的正常运行。 常用的监视方式是在直流母线上常用的监视方式是在直流母线上接过电压和欠接过电压和欠 电压继电器电压继电器，或由直流系统监控装置进行控制，或由直流系统监控装置进行控制 母线电压监视，当电压过高或过低时，发出预母线电压监视，当电压过高或过低时

39、，发出预 告信号。告信号。 四、绝缘监察与电压 监视（一） 绝缘监察：绝缘监察： 当直流二次回路对地绝缘不良时，可能会造当直流二次回路对地绝缘不良时，可能会造 成二次回路短路、引起断路器误动或拒动等成二次回路短路、引起断路器误动或拒动等 后果，所以对直流二次回路进行绝缘监测是后果，所以对直流二次回路进行绝缘监测是 非常必要的。非常必要的。 绝缘监测是为了能在平时更好地对直流供电绝缘监测是为了能在平时更好地对直流供电 系统进行监测，能及时发现问题，检测出设系统进行监测，能及时发现问题，检测出设 备的绝缘程度是否处于所要求的范围内，掌备的绝缘程度是否处于所要求的范围内，掌 握直流供电系统的绝缘情况

40、，及早发现缺陷，握直流供电系统的绝缘情况，及早发现缺陷， 从而进行相应的维修与检修。从而进行相应的维修与检修。 四、绝缘监察与电压 监视（四） ( (四）、直流绝缘监测装置的说明四）、直流绝缘监测装置的说明 1 1、直流系统不是接地系统，直流系统两级对地、直流系统不是接地系统，直流系统两级对地 没有电压（电位）。通过绝缘监测装置高阻没有电压（电位）。通过绝缘监测装置高阻 接地。正极对地接地。正极对地+110V+110V，负极对地，负极对地-110V-110V。 2 2、对直流系统绝缘监测用直流表计内阻要求是：、对直流系统绝缘监测用直流表计内阻要求是： 用于测量用于测量220V220V回路的电压

41、表，其内阻不得低回路的电压表，其内阻不得低 于于20k20k，测量，测量110V110V回路的电压表，其内阻不回路的电压表，其内阻不 得低于得低于10k10k。 ( (一一) )、何为直流系统接地、何为直流系统接地 当直流系统的正极或负当直流系统的正极或负 极与大地之间的绝缘水极与大地之间的绝缘水 平降到某一整定值或低平降到某一整定值或低 于某一规定值时，统称于某一规定值时，统称 为为直流系统接地直流系统接地； 当正极绝缘水平低于某当正极绝缘水平低于某 一规定值时称为一规定值时称为正接地正接地； 当负极绝缘水平低于某当负极绝缘水平低于某 一规定值时称为一规定值时称为负接地负接地。 系统电压 (

42、V) 绝缘整定 值 (K) 22025 1107 241.7 表表1 1 绝缘电阻整定值绝缘电阻整定值 DL/T856-2004DL/T856-2004附录附录A A（规范性附录）（规范性附录） 五、直流系统的异常处理 按故障类型分为：按故障类型分为： 直接接地（金属接地）直接接地（金属接地） 间接接地（非金属接地）间接接地（非金属接地） 绝缘降低绝缘降低 （二）直流系统接地故障分类 由下雨天气引起的接地。在大雨天气，雨水飘由下雨天气引起的接地。在大雨天气，雨水飘 入未密封严实的户外二次接线盒，使接线桩头和入未密封严实的户外二次接线盒，使接线桩头和 外壳导通起来，引起接地。例如瓦斯继电器不装外

43、壳导通起来，引起接地。例如瓦斯继电器不装 防雨罩，雨水渗入接线盒，当积水淹没接线柱时，防雨罩，雨水渗入接线盒，当积水淹没接线柱时， 就会发生直流接地和误跳闸。就会发生直流接地和误跳闸。 SF6压力表密封不严，进水，发生直流接地。压力表密封不严，进水，发生直流接地。 在持续的小雨天气（如梅雨天），潮湿的空气会在持续的小雨天气（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，绝缘大使户外电缆芯破损处或者黑胶布包扎处，绝缘大 大降低，从而引发直流接地；大降低，从而引发直流接地； （三）直流绝缘异常常见情况 由小动物破坏引起的接地。当二次接线由小动物破坏引起的接地。当二次接线 盒（箱）密

44、封不好时，蜜蜂会钻进盒里筑盒（箱）密封不好时，蜜蜂会钻进盒里筑 巢，巢穴将接线端子和外壳连接起来时，巢，巢穴将接线端子和外壳连接起来时， 就引发直流接地。电缆外皮被老鼠咬破时，就引发直流接地。电缆外皮被老鼠咬破时， 也容易引起直流接地；也容易引起直流接地； 由挤压磨损引起的接地。当二次线与转由挤压磨损引起的接地。当二次线与转 动部件（如经常开关的开关柜柜门）靠在动部件（如经常开关的开关柜柜门）靠在 一起时，二次线绝缘皮容易受到转动部件一起时，二次线绝缘皮容易受到转动部件 的磨损，当其磨破时，便造成直流接地；的磨损，当其磨破时，便造成直流接地； 直流绝缘异常常见情况 接线松动脱落引起接地。接在断

45、路器机接线松动脱落引起接地。接在断路器机 构箱端子排的二次线（如构箱端子排的二次线（如10kV开关机构箱开关机构箱 内的二次线），若螺丝未紧固，则在断路内的二次线），若螺丝未紧固，则在断路 器多次跳合时接线头容易从端子中滑出，器多次跳合时接线头容易从端子中滑出， 搭在铁件上引起接地；搭在铁件上引起接地； 插件内元件损坏引起接地。为抗干扰，插件内元件损坏引起接地。为抗干扰， 插件电路设计中通常在正负极和地之间并插件电路设计中通常在正负极和地之间并 联抗干扰电容，该电容击穿时引起直流接联抗干扰电容，该电容击穿时引起直流接 地。地。 直流绝缘异常常见情况 误接线引起接地。在二次接线中，电缆误接线引起

46、接地。在二次接线中，电缆 芯的一头接在端子上运行，另一头被误认芯的一头接在端子上运行，另一头被误认 为是备用芯或者不带电而让其裸露在铁件为是备用芯或者不带电而让其裸露在铁件 上，引起接地。在拆除电缆芯时，误认为上，引起接地。在拆除电缆芯时，误认为 电缆芯从端子排上解下来就不带电，从而电缆芯从端子排上解下来就不带电，从而 不做任何绝缘包扎，当解下的电缆芯对侧不做任何绝缘包扎，当解下的电缆芯对侧 还在运行时，本侧电缆芯一旦接触铁件就还在运行时，本侧电缆芯一旦接触铁件就 引发接地；引发接地； 直流绝缘异常常见情况 当直流系统正极接地时，将会有造成当直流系统正极接地时，将会有造成保护误动保护误动 的可

47、能；的可能； 当直流系统负极接地时，将会有造成当直流系统负极接地时，将会有造成保护拒动保护拒动 的可能。的可能。 直流系统中有一点接地是不会对直直流系统中有一点接地是不会对直 流系统造成直接危害的，但是必须及时消除流系统造成直接危害的，但是必须及时消除 故障，否则在直流系统中再有一点接地就可故障，否则在直流系统中再有一点接地就可 能造成对整个电力系统的严重危害。能造成对整个电力系统的严重危害。 （四）直流接地故障的危害 1. 1. 首先确定是正极接地还是负极接地，测量正负首先确定是正极接地还是负极接地，测量正负 极对地电压，有效区分是正极接地还是负极接地。极对地电压，有效区分是正极接地还是负极

48、接地。 2. 2. 两段母线之间的区分，使查找的接地不会大范两段母线之间的区分，使查找的接地不会大范 围扩大，确定发生直流接地在哪一段。围扩大，确定发生直流接地在哪一段。 3. 3. 如果有直流接地选线的装置，不能准确确定，如果有直流接地选线的装置，不能准确确定， 有误报的现象，请退出运行中的直流接地检测仪。有误报的现象，请退出运行中的直流接地检测仪。 4. 4. 如果站内二次回路有在施工的或有检修试验的如果站内二次回路有在施工的或有检修试验的 应立即停止，拉开其工作电源，看信号是否消除。应立即停止，拉开其工作电源，看信号是否消除。 5. 5. 采用分段分部位拉路法，操作电源一定要由蓄采用分段

49、分部位拉路法，操作电源一定要由蓄 电池供电，先停不重要的回路，如信号回路和照明回电池供电，先停不重要的回路，如信号回路和照明回 路等路等。 五、绝缘异常人工故障排除方法 直流接地回路一旦从直流系统中脱离运行，直流直流接地回路一旦从直流系统中脱离运行，直流 母线的正负极对地电压就会出现平衡。所以人们通常母线的正负极对地电压就会出现平衡。所以人们通常 从直流接地回路瞬间停电，确定直流接地点是否发生从直流接地回路瞬间停电，确定直流接地点是否发生 在该回在该回 路，这就是所谓的路，这就是所谓的“拉路法拉路法”。 现场排除故障中，经常发生非正常的闭环回路，现场排除故障中，经常发生非正常的闭环回路， 采用双电源供电回路，以及变电站在现场施工、扩建、采用双电源供电回路，以及变电站在现场施工、扩建、 修试过程中遗留了直流负载的信号回路、控制回路修试过程中遗留了直流负载的信号回路、控制回路 和和 保护回路之间没有区分等等，使直流接地故障查找难保护回路之间没有区分等等，