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1導言

跟著電力系統的開展，變電站呈現了越來越多的微機型保護裝置和安全自動裝置，這就對站用直流電源提出了更高的要求。現在大部分變電站的直流系統選用電磁型或比較早的微機型直流設備，這些直流設備不管從效率、精度、紋波系數還是牢靠性、穩定性上都現已不能滿意現在二次設備對直流電源質量的要求，面臨著被替換的命運。

2直流系統概述

直流系統是應用于水力、火力發電廠各類變電站和其它運用直流設備的用戶，為給信號設備、保護、自動裝置、事端照明、應急電源及斷路器分、合何操作供應直流電源的電源設備。直流系統是一個獨立的電源，它不受發電機、廠用電及系統運轉方法的影響，并在外部交流電中斷的情況下。保證由后備電源一蓄電池持續供應直流電源的重要設備。直流屏的牢靠性、安全性直接影響到電力系統供電的牢靠性和安全性。直流系統是以電池容量標稱，如65AH.常用稱號:GZDW-65AH.GZDw-100AH。直流系統的牢靠與否，對變電站的安全運轉起著至關重要的效果，是變電站安全運轉的保證。直流系統的心臟是蓄電池，對蓄電池進行科學的保護是直流屏系統的中心作業。

3存在的問題

大都110kV變電站都選用單電單充直流系統供電方式，如圖1所示。

在執役時間較長的變電站中直流電源系堿性蓄電池組，執役時間較長，已不能適應電力系統繼電保護設備特別是微機保護設備對直流電源的安全技能要求。需求替換為微機控制智能型兔保護蓄電池。針對變電所是運行中的變電所替換時，應能保證變電所直流持續作業，因此設計了一套不停電的替換計劃。

在替換進程一旦發生斷線﹑短路或許接地.都將有或許導致保護設備誤動或許拒動，構成大面積停電事端.乃至或許構成電網事端。為了保證供電的安全可靠，就要求不停電進行替換。即在全站不失掉直流電源的情況下替換。

直流屏替換進程中，要求舊直流屏不能帶電移出，新直流屏不能帶電就位，以保證設備及人身的安全。新舊直流屏電路割接的難度大。在舊屏轉換為新屏的進程中，怎樣保證繼電保護及開關操作所需的直流電源安全可靠，成為本工程需處理的關鍵問題。

4處理方法

有兩點需求闡明如下:

(1)因為35kV開關儲能及10kV開關合閘電源平常空載，僅在35kV開關儲能或I0kV開關合閘時運用.允許短時停電，因此在替換進程中停用各饋線重合閘即可。不再對合閘電源進行闡明。

(2)因為控制.保護電源及信號電源對電力設備的安全運行至關重要，絕不允許間斷，因此，重點是怎樣替換控制電源。

在對現場原有直流系統饋線網絡進行仔細核對后，擬定了替換計劃，整體的替換思路是:建立一個簡易的暫時直流系統，使用暫時系統轉接負載。如圖2所示。

以饋線支路2為例進行說明，用暫時電纜將饋線支路直流由A點處引至空氣開關的下側(A點的方位在這條支路的受電側電源接入點)。此刻相當于將本來的直流電源引至空氣開關的下方、此刻有以下兩種挑選:

(1)若是先斷掉原有的直流系統，隨后立即合上圖2中的空氣開關，這樣做的優點是兩套直流系統間的轉化進程簡略.清晰.但是在這種比較快的轉化進程中，瞬時的直流電壓的改變，簡略形成一些較為嚴峻的成果，如保護設備誤發信號，電源插件損壞.保護誤動等。為了避免這些或許出現的問題，必定提前請求退出全站的保護出口壓板，待直流系統轉化完畢后恢復壓板，而且還要在新的直流系統設備調試完畢后重復一次上述進程拆除暫時直流電源。這樣兩次操作，總共至少需求2個小時左右.在這段時刻內就相當于變電地點無保護的狀態下工作，這是決不允許的。而且這樣傲也是中斷了直流供電，與初衷不符。

(2)先合上空氣開關.將暫時直流電源并人系統.然后拆去原有直流電源，在新的直流屏設備調試完畢后，重復以上過程，拆掉暫時直流系統即可。這樣做的問題在于不同直流系統間簡略產生壓差，而H由于蓄電池的內阻較小，簡略產生較大的環流(環流出現危害最大的情況是在兩個電壓不一樣的蓄電池并排工作時沖擊較大，影響蓄電池壽數)。但是這樣做的優點也是清楚明了的.首要可以保證在替換直流的進程中，不中止對外的直流供電，其次避免了替換進程中對保護設備壓板的操作，因此挑選這種辦法。關于產生環流的問題，可以通過調整暫時直流系統的電壓，盡量縮小兩套直流系統間的電壓差，縮短兩套直流系統手聯時刻的辦法，將環流的影響降到最低。

為了查驗應選用何種方法并排，進行了實驗，實驗成果如表1所示。

依據上述試驗成功的并列計劃，擬定了直流屏替換的“舊直流屏一暫時直流電源系統→新直流屏”供電轉化施工過程:①用電池組和暫時充電機樹立一個暫時系統并將直流饋供支路轉至暫時直流系統空氣開關下方;②將原直流系統的允電機停用，從暫時直流系統引出一組直流電源接到空氣開關上方(注意極性);③合上空氣開關(此時暫時充電機不工.作).將負載轉至暫時直流電源供電;④斷開舊直流屏的饋供支路，合上暫時充電機的流輸入電源，使暫時直流系統正常作業;⑤斷開舊直流屏交流輸入電源，撤除舊直流屏;◎新直流屏就位，設備電池，連線，接交流，調試正常;⑦重復上述過程.即可將負載接入新的直流屏;出檢食核對各饋供支路極性正確，新屏工作正常。

如表2所示為110kV變電站真流l川替換前后比照一覽表。替換后的直流系統滿足變電站設備對直流系統的要求。

5注意事項

在具體操作過程中，以下方面酹要特別注.意:替換前，需要對做為暫時系統的蓄電池組進行仔細檢查，將電池組允好電，因為一般的暫時充電機只要一路交流電源輸入為了避免失掉交流電帶來的一系列問題，替換前，應試驗站用低壓備用電源門動投入功用。

在不具備低壓備用電源主動投入功用的狀況下安排人員值勤。

電池容量選擇和模塊的配備。電池容量選擇要進行直流負荷的核算，直流負荷按性質分為常常負荷。事端負荷.沖擊負荷。常常負荷主要是維護、操控、主動裝置和通訊設置。事端負荷是指停電后有必要由直流系統供電的負荷，如UPS、通訊設置等。沖擊負荷是指極短時間內施加的大電流負荷。比方斷路器分、合閘操作等。依據上述三種直流負荷核算就可以核算出事端狀態下的直流持續放電容。一般在220kV的變電站直流系統的蓄電池要選擇兩組電池。電池容量是150AH-200AH;110kV的變電站直流系統的蓄電池要選擇一組電池。

電池容最是100AH-150AH;35kV的變電站直流屏系統的蓄電池要選擇一紐電池，電池容量是50AH-200AH；模塊數的配備是全漲模塊出徹定電流.總值要大于等于最大常常負荷圳蓄電池允電電流（蓄電充電電流是按0.1c-0.2c10）。如100AH的蓄電池租其允電電流是0.1c*100=10A.在不核算常常負荷的狀況下選用瀕定電流5A的模塊。2臺模塊就明以滿是對蓄電池的允電.要完成N+1冗余總共選擇3臺5A模塊。

暫時接線時考慮引線截而.各連接頭接觸杰出、結實。盡量避免在替換過程中對變電站設備進行遙控分、合閘操作。如有必要操作，只能在變電站手動分、合閘。替換過程中接近監督直流屏系統電壓狀況。

6結束語

此種替換計劃已經在大都110kV變電站成功使用。經過兩次直流并列切換，順利完成了直流勇的替換。在整個施工過程中沒有產生操控.維護信號的直準電源中止。也術產生短路或接地，經直流變電站全部電力設備工作正常.確保了系統安全、安穩工作、提高了供電可靠性，達到了預期的作用。