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摘要：随着经济的快速发展，电力系统得到有效发展，可以满足人们的用电要求，但对变电所直流系统的可靠性要求也不断提高，若其出现故障将会直接影响变电所的安全稳定运行，造成巨大的影响。故本文以220kV及以下变电所直流系统为例，简单阐述了变电所直流系统的组成，并系统化分析蓄电池个数的选择、直流电缆截面积的选择，以及直流供电网络的设计，希望对相关单位有所帮助。
关键词：220kV;变电所直流系统;设计
引言：伴随着社会的快速发展，电力市场的竞争逐渐激烈，220kV及以下变电所直流系统被广泛应用，其设计与选择工作受到重视，尤其是蓄电池个数的选择和直流供电网络设计，要求相关工作人员应该重视此项工作，保证变电所正常运行。
1变电所直流系统的组成
当前，人们的生活质量和水平明显提升，对电的需求量显著提高。因此，应该重视220kV及以下变电所直流系统的选择和设计工作，其关系到变电所能否正常运行。同时，变电所工作人员应该在充分了解直流系统组成基础上，开展各项工作，才能保证工作的有效性。其中，站内直流系统主要由以下几点方面组成，具体包括：交流配电单元，主要功能是引入交流电源，作为接入口;蓄电池组，当直流系统发生故障时，能够利用直流母线向直流负荷持续供电，使其可以正常运行。供电网络，主要用于连接直流负荷和直流母线的一种网络层;监控设备，主要功能为全方位监控和控制直流电源系统，使其处于安全状态，出现问题能够第一时间发现，同时。可以将电源系统信息传输到站内综合自动化系统;充电装置，能够将A3C80V高频电源开关转变成为DC220V电压，不仅可以对蓄电池组进行充电，还能向直流负荷供电，让变电所长期处于安全运转状态，此项装置是整个直流系统的核心。
2蓄电池个数的选择
现如今，随着科学技术水平显著提升，220kV及以下变电所直流系统逐渐完善，促使系统的可靠性和稳定性显著提高。其中大多直流系统都采用控制母线与合闸母线合一的形式，但在采用此模式的过程中，要重视对每组蓄电池组阀控式密封铅酸蓄电池个数的选择，同时。相关工作人员应充分考虑充电过程中直流系统母线电压数值和最低电压值，还要参考厂家的意见，之后科学、合理地选择蓄电池的个数，从而有效保证变电所的安全运转，满足人们的用电要求[1]。
一般情况，蓄电池个数选择流程主要分成三个步骤，具体为：其一，变电所应参考相关标准，如规定在保证变电所正常运行状态下，直流母线电压应为直流系统标称电压的105%，并使其与厂家推荐的相符合。其二，相关技术人员结合实际情况，并参考有关标准，科学、合理地计算出电池单体平均充电压值，保证其在标准范围内。其三，应结合以上步骤，明确蓄电池的个数。目前，大多厂家都会给出在特定温度内，固定单体的最佳浮充电压值，为顺利进行蓄电池个数的选择打下良好的基础。如，当前使用最为广泛的密封铅酸蓄电池，当温度在25摄氏度时，厂家建议浮充电压应保持在2.27V。
3直流电缆截面积的选择
现如今，科学技术水平得到有效发展，当向220kV及以下变电所直流系统中装置供电的直流电缆时，每个电力设计人员对于直流电缆截面积选择都存在较大的差别，并且每个运行单位对直流电缆截面积的要求也大相径庭，相关工程中出现次数较多的截面有10mm2、6mm2、4mm2。同时，由于贮能电机的功率较小，促使在进行直流电缆截面积选择工作时，不会受到其载流量的影响。
变电所若想断路器弹簧贮能机构可以正常运行，应将工作电压控制在-15%到+10%之间。而对于控制与动力相结合的直流系统，要求在保证浮充正常运行状态下，105%标称电压为直流母线电压，当处于事故放电状态下，大多为87.5%标称电压。由此可见，在浮充处于正常运转状态下，若弹簧贮能机构电机电压下降20%，也能满足相关要求，但若按照户外敞开布置220kV变电所，工作人员应将最远间隔电缆长度控制在200-250米范围内，并且将额定功率把控在500-1200W，相应的额定电流为5-11A，之后可以按照以上数据，进行系统化计算，计算公式为：
若经过反复计算得出电缆截面积超过30mm2，将会导致工作存在较大困难，促使截面电缆与直流馈线连接工作难度过大，并存在相应的安全隐患，当按照电压下降20%计算，电缆截面积为4mm2就符合相关要求。断路器弹簧贮能机构，电机一次贮能应该满足一次断路跳闸和合闸，若由于事故的原因而导致变电所处于停电状态，备用电源将会自动供电，并处于合闸状态，通过合理利用贮能弹簧剩余能量，使其能夠更加符合断路器的合闸需求。针对以上现象，本文认为在进行直流电缆截面积的选择工作时，不需要考虑事故放电情况，工作人员应按照正常浮充情况考虑。另外，在开展相关设计工作时，应考虑相应的裕量，要将电压下降10%之后再进行选择，能够充分保证计算的合理性，确保直流线缆截面积选择的科学性和合理性，有效避免220kV及以下变电所直流系统出现故障，使其处于正常运转状态。
4直流供电网络设计
当前，大多220kV及以下变电所直流系统中的供电网络都采用辐射供电方式，并且变电所主控室全面取消二次平柜上的直流电压小母线，整个变电所均采用直流馈线柜辐射方式。同时，相关工作人员要结合实际情况，合理采用双路电源工作方式，可以将其设计成以下几种方案：方案一，在保证一路电源正常工作时，可以让另一路作冷备用，当遇到突发情况时，能够避免变电所出现故障，并且应保证两个电源能够在保护屏上并接，达到最初目的。相对于其他方案，此方案具有操作简单、对技术人员要求较低等特点，但工作人员应重视电源馈线的开关的设置工作，防止两路电源处于并联状态，影响使用效果，难以保证变电所正常运行。方案二，在方案一的基础上，在保护屏处增设一个自动切换装置，使得在正常工作时，实现一路正常供电，另一路热备用，当发生故障时能够自动切换，防止由于发现不及时而造成经济损失。
当前220kV及以下配电装置直流供电方式，使用最为广泛的为环网供电方式设计、辐射供电方式设计。其中相对于其他供电方式，辐射供电方式的优势为：此种方式网络接线流程较为简单，可靠性强，方便工作人员查找发生故障的地点。主要缺点为：直流馈线柜需要设置大量的动力馈线开发，并且经济性较大，需要投入过大的资金，还容易受到外界环境的影响。由于220kV及以下变电所都使用弹簧贮能机构作为断路操作机构，若采用环网供电方式，其能够满足此系统的全部要求，可以充分保证220kV及以下变电所直流系统的正常运行，降低故障出现的概率[2]。
总结：总而言之，若想保证变电所可以正常运行，应重视220kV及以下变电所直流系统的设计与选择，其中对于变电所蓄电池个数的选择，应根据处于运转状态时母线电压的要求确定，同时相关工作人员还要科学合理地进行直流供电网络设计。
参考文献
[1]杜时光，王长青.220kV洼里变电站直流系统的不停电改造[J].通信电源技术，2019，36（1）：2.
[2]梁东昇.直流系统在220kV变电站中的运用分析[J].山东工业技术，2019，No.280（02）：206-206.
关键词：220kV;变电所直流系统;设计
引言：伴随着社会的快速发展，电力市场的竞争逐渐激烈，220kV及以下变电所直流系统被广泛应用，其设计与选择工作受到重视，尤其是蓄电池个数的选择和直流供电网络设计，要求相关工作人员应该重视此项工作，保证变电所正常运行。
1变电所直流系统的组成
当前，人们的生活质量和水平明显提升，对电的需求量显著提高。因此，应该重视220kV及以下变电所直流系统的选择和设计工作，其关系到变电所能否正常运行。同时，变电所工作人员应该在充分了解直流系统组成基础上，开展各项工作，才能保证工作的有效性。其中，站内直流系统主要由以下几点方面组成，具体包括：交流配电单元，主要功能是引入交流电源，作为接入口;蓄电池组，当直流系统发生故障时，能够利用直流母线向直流负荷持续供电，使其可以正常运行。供电网络，主要用于连接直流负荷和直流母线的一种网络层;监控设备，主要功能为全方位监控和控制直流电源系统，使其处于安全状态，出现问题能够第一时间发现，同时。可以将电源系统信息传输到站内综合自动化系统;充电装置，能够将A3C80V高频电源开关转变成为DC220V电压，不仅可以对蓄电池组进行充电，还能向直流负荷供电，让变电所长期处于安全运转状态，此项装置是整个直流系统的核心。
2蓄电池个数的选择
现如今，随着科学技术水平显著提升，220kV及以下变电所直流系统逐渐完善，促使系统的可靠性和稳定性显著提高。其中大多直流系统都采用控制母线与合闸母线合一的形式，但在采用此模式的过程中，要重视对每组蓄电池组阀控式密封铅酸蓄电池个数的选择，同时。相关工作人员应充分考虑充电过程中直流系统母线电压数值和最低电压值，还要参考厂家的意见，之后科学、合理地选择蓄电池的个数，从而有效保证变电所的安全运转，满足人们的用电要求[1]。
一般情况，蓄电池个数选择流程主要分成三个步骤，具体为：其一，变电所应参考相关标准，如规定在保证变电所正常运行状态下，直流母线电压应为直流系统标称电压的105%，并使其与厂家推荐的相符合。其二，相关技术人员结合实际情况，并参考有关标准，科学、合理地计算出电池单体平均充电压值，保证其在标准范围内。其三，应结合以上步骤，明确蓄电池的个数。目前，大多厂家都会给出在特定温度内，固定单体的最佳浮充电压值，为顺利进行蓄电池个数的选择打下良好的基础。如，当前使用最为广泛的密封铅酸蓄电池，当温度在25摄氏度时，厂家建议浮充电压应保持在2.27V。
3直流电缆截面积的选择
现如今，科学技术水平得到有效发展，当向220kV及以下变电所直流系统中装置供电的直流电缆时，每个电力设计人员对于直流电缆截面积选择都存在较大的差别，并且每个运行单位对直流电缆截面积的要求也大相径庭，相关工程中出现次数较多的截面有10mm2、6mm2、4mm2。同时，由于贮能电机的功率较小，促使在进行直流电缆截面积选择工作时，不会受到其载流量的影响。
变电所若想断路器弹簧贮能机构可以正常运行，应将工作电压控制在-15%到+10%之间。而对于控制与动力相结合的直流系统，要求在保证浮充正常运行状态下，105%标称电压为直流母线电压，当处于事故放电状态下，大多为87.5%标称电压。由此可见，在浮充处于正常运转状态下，若弹簧贮能机构电机电压下降20%，也能满足相关要求，但若按照户外敞开布置220kV变电所，工作人员应将最远间隔电缆长度控制在200-250米范围内，并且将额定功率把控在500-1200W，相应的额定电流为5-11A，之后可以按照以上数据，进行系统化计算，计算公式为：
若经过反复计算得出电缆截面积超过30mm2，将会导致工作存在较大困难，促使截面电缆与直流馈线连接工作难度过大，并存在相应的安全隐患，当按照电压下降20%计算，电缆截面积为4mm2就符合相关要求。断路器弹簧贮能机构，电机一次贮能应该满足一次断路跳闸和合闸，若由于事故的原因而导致变电所处于停电状态，备用电源将会自动供电，并处于合闸状态，通过合理利用贮能弹簧剩余能量，使其能夠更加符合断路器的合闸需求。针对以上现象，本文认为在进行直流电缆截面积的选择工作时，不需要考虑事故放电情况，工作人员应按照正常浮充情况考虑。另外，在开展相关设计工作时，应考虑相应的裕量，要将电压下降10%之后再进行选择，能够充分保证计算的合理性，确保直流线缆截面积选择的科学性和合理性，有效避免220kV及以下变电所直流系统出现故障，使其处于正常运转状态。
4直流供电网络设计
当前，大多220kV及以下变电所直流系统中的供电网络都采用辐射供电方式，并且变电所主控室全面取消二次平柜上的直流电压小母线，整个变电所均采用直流馈线柜辐射方式。同时，相关工作人员要结合实际情况，合理采用双路电源工作方式，可以将其设计成以下几种方案：方案一，在保证一路电源正常工作时，可以让另一路作冷备用，当遇到突发情况时，能够避免变电所出现故障，并且应保证两个电源能够在保护屏上并接，达到最初目的。相对于其他方案，此方案具有操作简单、对技术人员要求较低等特点，但工作人员应重视电源馈线的开关的设置工作，防止两路电源处于并联状态，影响使用效果，难以保证变电所正常运行。方案二，在方案一的基础上，在保护屏处增设一个自动切换装置，使得在正常工作时，实现一路正常供电，另一路热备用，当发生故障时能够自动切换，防止由于发现不及时而造成经济损失。
当前220kV及以下配电装置直流供电方式，使用最为广泛的为环网供电方式设计、辐射供电方式设计。其中相对于其他供电方式，辐射供电方式的优势为：此种方式网络接线流程较为简单，可靠性强，方便工作人员查找发生故障的地点。主要缺点为：直流馈线柜需要设置大量的动力馈线开发，并且经济性较大，需要投入过大的资金，还容易受到外界环境的影响。由于220kV及以下变电所都使用弹簧贮能机构作为断路操作机构，若采用环网供电方式，其能够满足此系统的全部要求，可以充分保证220kV及以下变电所直流系统的正常运行，降低故障出现的概率[2]。
总结：总而言之，若想保证变电所可以正常运行，应重视220kV及以下变电所直流系统的设计与选择，其中对于变电所蓄电池个数的选择，应根据处于运转状态时母线电压的要求确定，同时相关工作人员还要科学合理地进行直流供电网络设计。
参考文献
[1]杜时光，王长青.220kV洼里变电站直流系统的不停电改造[J].通信电源技术，2019，36（1）：2.
[2]梁东昇.直流系统在220kV变电站中的运用分析[J].山东工业技术，2019，No.280（02）：206-206.