为什么直流屏被称为变电站的“心脏”?电工老师傅告诉你,这些知识必须要懂!

今天我们来介绍一下直流电压控制屏及电池屏组,简称直流屏。

直流屏的作用是为高压开关在正常运行和事故状态下的分合闸、继电保护、事故照明等提供直流电源。直流屏的可靠性是其他电源装置不可替代的。目前,直流屏主要用于大中小型发电厂和变电站中。如下图可看出,直流屏主要由交流电源输入单元、整流器单元、电池充放电控制单元、蓄电池组、直流馈出、母线监察等几部分组成。

为什么直流屏被称为变电站的“心脏”?电工老师傅告诉你,这些知识必须要懂!的图1

控制回路中使用直流电的原因:

一:直流电是通过直流充电机充电模块保证的,同时并联蓄电池保证在事故情况下依然有直流电的存在,保障故障时依然有电能跳开故障所有的开关,从而起到一定的保护作用。

二:直流电一般是220V(正负极对地分别是+110V-110V),此时,即使控制回路发生一点接地现象,回路电压依然是额定的,从而在保障运行的情况下,查找直流接地故障而不影响设备运行。

三:直流电电势是稳定的,在使用中能保证有额定电压并能可靠的分合闸

为什么直流屏被称为变电站的“心脏”?电工老师傅告诉你,这些知识必须要懂!的图2

有关直流屏的知识,怎么来计算直流屏的相关数据,比如直流屏的系统负荷电流计算,系统电池容量的选择,以及整流模块电流的计算方法,下面一起来学习下。

一、系统负荷电流计算

1、交流正常时负荷电流计算:

正常工作电流 = ∑控制负荷电流 + 0.2 * ∑储能合闸机构电流

2、交流停电时负荷电流计算:

停电工作电流 = ∑控制设备电流 + 0.2 * ∑储能合闸机构电流 + 事故照明

二、系统电池容量选择

根据冲击负荷决定最小电池容量(采用储能合闸机构不需要此项计算)

铅酸免维护阀控电池容量 > 0.5 * 单次最大冲击电流,镉镍电池容量 > 0.2 * 单次最大冲击电流。

1、根据交流停电待机时间确定电池容量

电池容量 > 停电时负荷电流 * T(小时)* δ1(修正系数1)* δ2(修正系数2)

δ1 = 1 ( T >= 10 )

δ1 = 1.1 ( 5 <= T < 10 )

δ1 = 1.2 ( 3 <= T < 5 )

δ2 = 1.0 ( 108节/2V电池 )

δ2 = 1.2 ( 104节/2V电池 )

2、确定电池容量

根据电池容量规格向上取整电池容量:

电池容量 = 计算电池容量最大值 * 电池老化系数(1.2)* 设计余量(1.0 – 1.3)

三、整流模块电流计算

整流模块电流 = 正常工作电流 + 电池充电电流

电池充电电流 = 0.1 * 电池容量 (铅酸免维护阀控电池)

电池充电电流 = 0.2 * 电池容量 (镉镍电池)

四、充电模块选择

充电/浮充电装置采用多个高频开关电源模块并联,N+1热备份工作。高频开关电源模块数量配置可按如下公式选择(即确定N的数值):

N≥(最大经常性负荷 + 蓄电池充电电流)/模块额定电流

例如:直流电源系统电压等级为220VDC,蓄电池容量为200Ah,经常性负荷为4A(最大经常性负荷不超过6A),充电电流(0.1C10×200Ah) + 最大经常性负荷(约6A)= 26A。

如果选用TH230D10ZZ-3电源模块3台即可满足负荷需求(N=3),再加一个备用模块,共4个电源模块并联,即可构成所需系统。


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