集中輻射式直流系統(tǒng)饋電網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上集中輻射式直流系統(tǒng)饋電網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用摘要 分析了變電站直流系統(tǒng)的現(xiàn)狀和存在的問題，提出了直流系統(tǒng)饋電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的新思路。通過新型集中輻射式供電系統(tǒng)與其他系統(tǒng)類型的比較，闡述了集中輻射式供電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞 直流系統(tǒng)；饋電網(wǎng)絡(luò)；集中輻射式；直流接地變電所的直流系統(tǒng)接線必須保證安全可靠、簡單清晰、操作方便、易于維護(hù)。在110 kV變電所直流系統(tǒng)改造中，通過對現(xiàn)場的實(shí)際情況的調(diào)查和對國內(nèi)直流系統(tǒng)接線方式的對比、研究，提出并實(shí)施了一種新型的集中輻射式直流系統(tǒng)饋電網(wǎng)絡(luò)。1 110 kV變電所直流系統(tǒng)饋電網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀1.1 直流系統(tǒng)接線形式110 kV變電所舊直流系統(tǒng)一般采用1組電池，1

2、套高頻充電裝置，單母線接線。這種接線形式已不能滿足變電所直流系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的要求。其缺點(diǎn)是：運(yùn)行方式單一，可靠性差；直流系統(tǒng)無冗余度低，當(dāng)充電裝置或電池組檢修或故障對變電所直流供電產(chǎn)生極大影響。1.2 直流饋電網(wǎng)絡(luò)接線饋電網(wǎng)絡(luò)采用分層輻射式供電，通過直流屏向負(fù)荷層的直流小母線供電，再通過直流小母線向各個(gè)負(fù)荷供電。這種饋電網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)是：直流屏層的一個(gè)出線帶若干路負(fù)荷，當(dāng)此出現(xiàn)出線故障，將會影響所帶的多路負(fù)荷正常運(yùn)行。負(fù)荷層的直流小母線為裸露的銅元，裝于屏頂。當(dāng)接入新的負(fù)荷時(shí)需帶電作業(yè)，工作危險(xiǎn)系數(shù)大，易發(fā)生短路造成大量負(fù)荷失電。小動(dòng)物誤入或金屬物品跌落都會造成直流短路而使大量負(fù)荷失電。直流系

3、統(tǒng)發(fā)生接地時(shí)，由于每一直流支路上所帶負(fù)荷多，不可能進(jìn)行拉路尋找，特別是主控室的保護(hù)裝置負(fù)荷，只能采用地毯式搜查的方式來查找直流接地。因此查找直流接地工作量極大。如果小母線發(fā)生直流接地則更是難以查找和消除。直流系統(tǒng)末級的某一支路發(fā)生短路故障越級時(shí)，會造成同一小母線上的負(fù)荷全部失電，失電面積過大。1.3 直流系統(tǒng)開關(guān)和保護(hù)設(shè)備配置變電所的直流系統(tǒng)層的電源部分采用隔離開關(guān)熔斷器的配置；饋線支路出線和負(fù)荷層采用直流空氣開關(guān)作為保護(hù)設(shè)備。同一性質(zhì)的負(fù)荷層的直流小母線在就地通過隔離開關(guān)連接。這種配置方式基本滿足變電所穩(wěn)定運(yùn)行要求。2 新型直流系統(tǒng)饋電網(wǎng)絡(luò)新型直流系統(tǒng)饋電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)思路是：滿足變電所直流系統(tǒng)

4、冗余度的要求下，力求回路簡單，維護(hù)方便，對于直流系統(tǒng)發(fā)生任何故障確保影響面最小并能以最快速度消除。2.1 直流系統(tǒng)接線形式對于110 kV及以上變電所直流系統(tǒng)采用兩組電池，兩套高頻充電裝置，兩面直流饋電屏，單母線分段接線。這種接線形式可以滿足任一元件或裝置發(fā)生故障而不會影響整個(gè)用電負(fù)荷的正常運(yùn)行。對于110 kV變電所直流系統(tǒng)采用1組電池，兩套高頻充電裝置，單母線接線。這種接線形式可以滿足故障率較高的元件或裝置（比如充電裝置）故障時(shí)直流用電負(fù)荷正常運(yùn)行，當(dāng)其他元件或裝置，可以配備便攜式備用電池組、備用充電機(jī)等設(shè)備。對于重要的10 kV變電所也可以按照110 kV變電所直流系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)來配置。2.2

5、 直流饋電網(wǎng)絡(luò)接線根據(jù)直流負(fù)荷的性質(zhì)，變電所內(nèi)的用電負(fù)荷可以分為以下四種，根據(jù)這四種負(fù)荷，具體的網(wǎng)絡(luò)接線形式如下：運(yùn)行時(shí)不能斷電的重要用電負(fù)荷供電，例如：保護(hù)裝置、開關(guān)操作、電壓切換裝置、公用信號裝置等。饋電網(wǎng)絡(luò)采用直接輻射式供電，直接供給到每一個(gè)用電負(fù)荷間隔，取消了直流小母線這一中間環(huán)節(jié)。運(yùn)行時(shí)短時(shí)停電不會造成影響的用電負(fù)荷。例如儲能電機(jī)電源、電機(jī)打壓電源等。饋電網(wǎng)絡(luò)采用直流母線環(huán)網(wǎng)供電方式。對于10 kV-35 kV安裝于配電室的保護(hù)裝置，由于單元數(shù)量多，與直流饋線屏距離遠(yuǎn)，饋電網(wǎng)絡(luò)采用直流母線環(huán)網(wǎng)供電方式。為多個(gè)用電負(fù)荷組合而成，且不能分割。如：主變單元、遠(yuǎn)動(dòng)單元負(fù)荷。對于此類負(fù)荷，新型

6、饋線網(wǎng)絡(luò)在此類用電負(fù)荷屏上的端子排處設(shè)置端子直流小母線，單元內(nèi)用電負(fù)荷全部從此處取用電源。此外，對于有人值班變電所，信號電源回路也從主控制室獨(dú)立出來，形成獨(dú)立的電源回路，帶全所的預(yù)告、事故信號設(shè)備。由于信號電源獨(dú)立出來后無監(jiān)視回路，因此通過公用電源設(shè)計(jì)一套信號電源的監(jiān)視回路，用于起動(dòng)光字牌來提醒運(yùn)行人員注意。當(dāng)信號電源失壓后，監(jiān)視繼電器動(dòng)作，常閉接點(diǎn)XJJ啟動(dòng)信號電源監(jiān)視光字，提醒運(yùn)行人員檢查信號電源。2.3 直流系統(tǒng)開關(guān)和保護(hù)設(shè)備配置新型直流饋電網(wǎng)絡(luò)的直流系統(tǒng)層的電源部分采用隔離開關(guān)熔斷器的配置；饋線支路出線和負(fù)荷層采用專用直流空氣開關(guān)作為保護(hù)設(shè)備。同一性質(zhì)的負(fù)荷層的直流小母線在直流聯(lián)絡(luò)屏處

7、通過隔離開關(guān)連接。具體參數(shù)配置表如表1所示。2.4 新型饋電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)缺點(diǎn)比較新型饋電網(wǎng)絡(luò)大大減少了公用部分，各個(gè)重要直流負(fù)荷電源回路相互獨(dú)立，減少了相互之間的不利影響。系統(tǒng)某一支路發(fā)生短路故障時(shí)，不會造成其它直流用電負(fù)荷失電。提高了直流系統(tǒng)的安全運(yùn)行的可靠性。全部取消了裝于屏頂?shù)穆懵兜闹绷餍∧妇€，整個(gè)直流系統(tǒng)密閉運(yùn)行，提高了直流系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性。同時(shí)也使接入新的負(fù)荷時(shí)不需帶電作業(yè)，降低工作危險(xiǎn)系數(shù)，同時(shí)杜絕了發(fā)生直流小母線短路造成大量負(fù)荷失電現(xiàn)象。易于查找直流系統(tǒng)接地。各個(gè)直流負(fù)荷電源回路相互獨(dú)立，可以快速確定是哪一間隔發(fā)生接地。大大提高了查找直流接地速度。于直流系統(tǒng)日常運(yùn)行維護(hù)和事故時(shí)的

8、操作。直流系統(tǒng)饋電網(wǎng)絡(luò)回路簡單、清晰，各個(gè)饋電支路直接對應(yīng)于基層用電負(fù)荷，一方面方便了運(yùn)行人員的維護(hù)和操作，另一方面也杜絕了誤操作、誤碰造成的大面積直流停電的危險(xiǎn)。新型饋電網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)是電纜較多，施工難度較大。因此在設(shè)計(jì)施工階段就要一次性規(guī)劃好，并按照變電所的終期規(guī)劃做好直流系統(tǒng)的備用裕度，防止以后出線返工。電纜數(shù)目較多時(shí)可以多設(shè)置幾面饋電屏。做到一次到位，終身受益。3 新型饋電網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用新型饋電網(wǎng)絡(luò)適用于各種規(guī)模的變電站，尤其是綜合自動(dòng)化變電站和中小型變電站。這類變電站間隔數(shù)目少，且多無人職守，新型饋電網(wǎng)絡(luò)的饋電屏回路數(shù)目少、清晰，發(fā)生故障時(shí)波及面小，運(yùn)行維護(hù)人員的定期維護(hù)工作也簡單。大型變電站的二次設(shè)備多且重要，因此可以考慮多設(shè)幾面饋電屏，按間隔性質(zhì)分散配置，雖然造價(jià)較高，但對于變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行來件，也是值得的。4 結(jié)束語完善和優(yōu)化直流饋電系統(tǒng)的回路，是提高變電站直流系統(tǒng)供電可靠性的主要措施。本文提出的新型饋電網(wǎng)絡(luò)在黃化電網(wǎng)已經(jīng)得到了廣泛實(shí)施，運(yùn)行情況穩(wěn)定，效果顯著，對于其它電網(wǎng)的變電站直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)和改造有著良好借鑒作用。隨著電網(wǎng)規(guī)模的日益強(qiáng)大，變電站的二次設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行也更加重