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天威蓄電池6-FM-120 12V120AH參考維護(hù)尺寸
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500kV變電所應(yīng)裝設(shè)由蓄電池供電的直流系統(tǒng)，由于繼電保護(hù),、計(jì)算機(jī)監(jiān)控,、事故照明、交流不停電電源等用電負(fù)荷極為重要,，因而對(duì)直流系統(tǒng)供電的可靠性要求很高,。 ?要保障直流系統(tǒng)可靠性,，首先必須有一個(gè)可靠的直流系統(tǒng)接線方案。其中包括直流母線的接線,，直流電源的配置和直流供電網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成,。其次，要合理地選擇直流系統(tǒng)中采用的設(shè)備,，包括蓄電池,、充電和浮充電設(shè)備、開(kāi)關(guān)設(shè)備等,。? 長(zhǎng)沙500kV變電所將綜合考慮上述各種因素和*技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)論證,。1直流系統(tǒng)的工作電壓 1.1 直流系統(tǒng)電壓220V和110V的比較 1.1.1 直流電壓采用220V的優(yōu)點(diǎn) ?a.500kV變電所占地面積大，被控制的對(duì)象遠(yuǎn),，在相同操作功率時(shí),，控制電纜中的電流220V比110V小一半，減小了控制電纜中的電壓降,。在距離較遠(yuǎn)的情況下,，為滿(mǎn)足電壓降的要求，所需的控制電纜截面一般不超過(guò)2.5mm?2,，這將給施工帶來(lái)較大方便,，也節(jié)省了投資。 ?b.本工程采用微機(jī)監(jiān)控,、保護(hù)下放方式,，各保護(hù)小室布置于配電裝置之中，要求抗電磁干擾能力強(qiáng),。在同等電磁干擾條件下,，220V直流電壓等級(jí)的音噪比高于110V直流電壓等級(jí)。采用220V直流系統(tǒng)有利于抗電磁干擾,。 ?c.500kV變電所的照明一般為交流220V,，事故照明采用直流220V，接線簡(jiǎn)單,，切換回路可以簡(jiǎn)化,，而用110V直流電源時(shí)，事故照明回路不能直接切換,，需要增加降壓變壓器或逆變電源裝置或采用其他方法來(lái)解決事故照明的供電問(wèn)題,，從而增加了事故照明回路的復(fù)雜性。 ?d.220V電壓長(zhǎng)期沿用,，各變電所備品可公用,，互換性好,，我省目前運(yùn)行的所有500kV,，220kV變電所直流電壓全部采用220V等級(jí),，運(yùn)行情況良好(前提在于保證直流系統(tǒng)絕緣水平)。運(yùn)行人員及維護(hù)人員都積累了較豐富的經(jīng)驗(yàn),，故采用220V直流電壓等級(jí)將給運(yùn)行,、維護(hù)提供較大方便。 1.1.2 直流電壓采用220V的缺點(diǎn) ? a.蓄電池的個(gè)數(shù)與110V相比增加1倍,，因而增加了蓄電池組本身的造價(jià),，也相應(yīng)增加了蓄電池室建筑面積。 ?b.220V電壓對(duì)絕緣的要求較110V高,，據(jù)蓄電池運(yùn)行規(guī)程規(guī)定,，蓄電池組允許的絕緣電阻zui低值220V為0.2MΩ，110V為0.1MΩ,。2者采用同型號(hào)的電纜和二次設(shè)備,，其絕緣裕度以110V為大。 ?c.直流回路的繼電器和接觸器觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí),，對(duì)所連接的回路產(chǎn)生干擾電壓,，干擾電壓的幅值和直流電壓成正比，對(duì)電子設(shè)備有影響,。 1.2 直流系統(tǒng)電壓的選擇及技術(shù)比較 ?隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,，各直流系統(tǒng)制造廠根據(jù)在運(yùn)行和維護(hù)中遇到的問(wèn)題，作了大量的改進(jìn)工作,，基本上解決了直流電壓采用220V的不足之處,，如加大對(duì)地絕緣裕度，從而減少直流系統(tǒng)接地故障的幾率,；用電容或反向二極管串入數(shù)百歐低值電阻并在中間繼電器線圈上作消弧回路,，抑制干擾電壓幅值；同時(shí)目前500kV變電所幾乎都采取微機(jī)保護(hù),，其本身抗干擾能力強(qiáng),，干擾電壓對(duì)其影響較小,；增大信號(hào)繼電器內(nèi)阻,，防止因電容電流而引起某些信號(hào)繼電器誤動(dòng)作等。從而增加了220V直流系統(tǒng)安全可靠穩(wěn)定性,。 ?長(zhǎng)沙500kV變電所500kV斷路器選用SFM500型,，跳合閘電流為2.5A，500kV斷路器跳閘回路電壓降的分布和控制電纜截面的計(jì)算列于表1,。 根據(jù)規(guī)程的規(guī)定“控制回路在正常zui大負(fù)荷時(shí),，控制母線至各設(shè)備的電壓降，不應(yīng)超過(guò)額定電壓的10%”，舉例如下,。 ?當(dāng)直流電壓為110V時(shí),，分合閘線圈的功率不變，則分合閘電流為5A,。按上述相同方法計(jì)算,，其結(jié)果列于表2。 從表1,、表2的結(jié)果可知,，在直流電壓為220V時(shí)，若控制電纜長(zhǎng)度在450m之內(nèi),，電纜截面不大于4mm2,。在直流電壓為110V時(shí)，電纜長(zhǎng)度超過(guò)200m,，其截面就要選用6mm2或10mm2,，一般端子排只能連接截面不超過(guò)6mm2的電纜芯，要連接大截面的電纜芯就要采取特殊的連接方式,，給施工和維護(hù)都帶來(lái)困難,。 
本工程采用微機(jī)監(jiān)控、保護(hù)下放方案,，即在各配電裝置中設(shè)保護(hù)小室,，二次設(shè)備分散布置在各小室內(nèi)，各小室中都設(shè)有獨(dú)立的直流系統(tǒng)(直流主屏布置于主變,、35kV保護(hù)小室內(nèi)),，可縮短控制電纜的長(zhǎng)度。通?？刂齐娎|的長(zhǎng)度都沒(méi)有超過(guò)200m,，但本工程控制對(duì)象較多，還存在部分控制電纜長(zhǎng)度超過(guò)200m,，如果直流電壓采用110V,，則將加大控制電纜截面，給施工和維護(hù)帶來(lái)一定的困難,，也增加投資6.23萬(wàn)元,。具體經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果列于表3。 2 蓄電池組的設(shè)置及直流系統(tǒng)接線 2.1 蓄電池組的設(shè)置 ? 按DL/T5044?95《火力發(fā)電廠,、變電所直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》的規(guī)定,，本工程直流系統(tǒng)設(shè)2組220V蓄電池，不帶端電池,。 2.2 直流系統(tǒng)接線 2.2.1 直流母線接線 ? 本工程220V直流系統(tǒng)采用單母線分段接線,，該接線方式具有接線簡(jiǎn)單,、清晰可靠，便于尋找直流接地,，運(yùn)行維護(hù)方便,，能方便地形成2個(gè)互不的直流系統(tǒng)，有益于提高直流系統(tǒng)的可靠性等優(yōu)點(diǎn),。在正常運(yùn)行情況下，2段母線的聯(lián)絡(luò)刀閘斷開(kāi),，整個(gè)直流系統(tǒng)分成為2個(gè)沒(méi)有電氣的部分,，在每段母線上接1組蓄電池和1臺(tái)浮充電整流器，2套浮充電設(shè)備接在不同的交流電源回路,，2組蓄電池共用1臺(tái)充電整流器,，充電整流器經(jīng)雙投開(kāi)關(guān)接到2組蓄電池的出口，可分別對(duì)其進(jìn)行充放電,。2組蓄電池的電源刀閘分別與該2組蓄電池的聯(lián)絡(luò)刀閘,，通過(guò)連桿實(shí)行機(jī)械閉鎖，以防止2組蓄電池并列運(yùn)行,。每段母線設(shè)有單獨(dú)的電壓監(jiān)視和微機(jī)絕緣監(jiān)測(cè)裝置,，并能自動(dòng)監(jiān)測(cè)各電纜直流絕緣情況，發(fā)出接地信號(hào),，指出接地電纜編號(hào),。 2.2.2 直流饋線網(wǎng)絡(luò) ?本工程直流供電網(wǎng)采用輻射狀供電。直流系統(tǒng)供控制,、信號(hào),、繼電保護(hù)、斷路器操作,、事故照明,、直流常明燈等用電，采用主,、分屏2級(jí)供電方式,。直流主屏至直流分屏以雙回路饋線供電。各安裝單位所需要的控制,、保護(hù),、跳閘等電源均由直流主屏下設(shè)直流分屏單獨(dú)回路供電。在每個(gè)安裝單位需要分接時(shí),，也按輻射狀形式引接,。2002No.4HUNAN ELECTRIC POWERVol.223蓄電池容量選擇3.1直流負(fù)荷統(tǒng)計(jì)原則 ?a.對(duì)控制、保護(hù)和自動(dòng)裝置,，每組蓄電池按全部負(fù)荷的100%考慮,。 ?b.對(duì)事故照明負(fù)荷，每組蓄電池按全部負(fù)荷的100%考慮。 ?c.對(duì)其它事故負(fù)荷,，按2組蓄電池平均負(fù)擔(dān)考慮,。 3.2 蓄電池容量計(jì)算 ?經(jīng)計(jì)算，蓄電池選用免維護(hù)鉛酸蓄電池,。蓄電池容量為300A·h,，設(shè)2組，每組103個(gè),。 4 充電和浮充電設(shè)備選擇 4.1 充電設(shè)備的選擇 4.1.1 充電整流器按滿(mǎn)足事故放電后的補(bǔ)充充電要求選擇： ??Ic=1.1Cs/T+Ijc=38.28A 式中?Ic為充電設(shè)備的額定電流,，A；Cs為1h事故放電容量,，A·h,；T為蓄電池組的zui長(zhǎng)充電時(shí)間，取8h,；Ijc為直流系統(tǒng)經(jīng)常負(fù)荷電流,，A。 4.1.2 充電整流器按滿(mǎn)足核對(duì)性放電后的充電要求選擇： ??Ic=(0.1～0.125)C10=30～37.5A? 4.2 浮充電設(shè)備的選擇 ?浮充電整流器的zui大輸出電流 
??經(jīng)計(jì)算,，直流系統(tǒng)充電(浮充電)裝置選擇如下：輸出電流50A,，輸出電壓256V，3臺(tái),。 4.3 高頻開(kāi)關(guān)電源充電裝置與可控硅整流充電裝置的比較 4.3.1 技術(shù)性能比較(見(jiàn)表4) ?由表4可以看出,，高頻開(kāi)關(guān)電源主要體現(xiàn)以下特點(diǎn)： ?a.充電機(jī)具有較低的紋波系數(shù)和穩(wěn)定的輸出電壓，有利于延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命,。 ?b.穩(wěn)定精確的浮充電源,，保證蓄電池不過(guò)充電，真正實(shí)現(xiàn)免維護(hù)蓄電池的免維護(hù)或少維護(hù),。 ?c.省去了整流變壓器,，減少功耗，轉(zhuǎn)換效率高,。?d.系統(tǒng)采用N+1備份方式,，可靠性高，維護(hù)簡(jiǎn)單,、快捷,，且故障模塊的退出和投入不影響其他模塊的運(yùn)行。 4.3.2 系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)比較(見(jiàn)表5) 
5 結(jié)論 綜上所述,，采用220V電壓技術(shù)上是合理可行的,，在保證絕緣水平的前提下，能增加抗強(qiáng)電磁干擾能力,，簡(jiǎn)化事故照明切換回路,，接線簡(jiǎn)單,，所有這些對(duì)變電所的安全運(yùn)行都是十分有利的。而從經(jīng)濟(jì)上看,，220V可以節(jié)省62296元投資,。我省已有的云田、崗市和婁底3個(gè)500kV變電所和所有的220kV變電所全部都采用220V直流電壓,，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行考驗(yàn),，反映良好，運(yùn)行人員和維護(hù)人員都積累了較豐富的經(jīng)驗(yàn),，采用220V直流電壓符合運(yùn)行和維護(hù)習(xí)慣,，各種備品備件均可合用。
?根據(jù)免維護(hù)鉛酸蓄電池的特點(diǎn),，再加上免維護(hù)鉛酸蓄電池在我省普遍采用，已有較成熟的運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn),，故為本工程采用,。高頻開(kāi)關(guān)電源在技術(shù)上優(yōu)于可控硅整流充電裝置，但價(jià)格要昂貴些,。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度,，在500kV，220kV變電站采用高頻開(kāi)關(guān)電源是必然的發(fā)展趨勢(shì),。