站用、直流系统

直流系统的工作原理
直流系统是一种电力传输和分配系统，其工作原理是将电能以直流电的形式从发电站传输到终端用户，通过电流的单一方向流动实现能量的交付和使用。

直流系统的工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 发电：直流电源可以是直接的化学能转化为电能的电池，也可以是经过变流装置将交流电转换为直流电的逆变器。

2. 电能传输：直流电从发电站通过输电线路传输到终端用户。

直流输电线路较交流输电线路损耗更小，因为直流电不会产生电流功率损耗和电磁感应损耗。

3. 电能分配：在直流系统中，将电能分配到不同的用户或负载上，可以通过开关或控制装置来控制电能的分配和开闭。

4. 长距离传输：直流系统在长距离传输中具有优势。

因为直流电的输电损耗较小，不会产生输电损耗的无功功率，并且能够减少输电线路的电磁辐射和串扰，提高传输效率。

5. 调节和控制：直流系统可以通过调节直流电压的大小来控制电能的传输和分配。

具有较高的可调节性和灵活性，可以适应不同负载需求和系统运行状态。

总的来说，直流系统的工作原理是通过将电能以直流电的形式
传输和分配，实现能量的交付和使用。

它具有较低的输电损耗，较高的传输效率和调节灵活性，在特定应用中具有一定的优势。

智能电网站用交直流一体化电源系统简介1. 智能电网简介随着能源需求的不断增长，气候变化和环境保护成为了全球范围内的重要话题。

为了应对这一挑战，各国政府纷纷推出清洁能源政策，积极发展可再生能源。

智能电网，即智慧电网，是一种新型电网，是将传统电网与信息通信技术结合而成的新型电网系统。

智能电网具有电力系统的安全、可靠、高效和经济性，同时还具备灵活性、可持续性和互联性等特点，可以在更大范围内高效地传输和分配可再生能源。

2. 交直流电源简介传统的电网供电系统采用交流电源，而大部分清洁能源设备则采用直流电源。

交直流一体化电源系统是将直流电源和交流电源集成在一个系统中，可以实现在不同的电压、电流和功率下，对清洁能源设备进行稳定的供电。

3. 智能电网站用交直流一体化电源系统智能电网站用交直流一体化电源系统是将智能电网和交直流一体化电源系统结合起来的新型电力供应设备。

它不仅可以满足现代社会对清洁能源的需求，而且可以提高电力系统的可靠性和经济性，兼顾清洁与高效。

智能电网站用交直流一体化电源系统的设计理念是提供稳定可靠的电力供应，将清洁能源与传统电网联系起来。

在智能电网站，电力系统是通过网络来控制和监测的，这样就可以更加智能化地管理电力系统。

同时，交直流一体化电源系统中的控制器可以根据需要实时调整电流、电压和功率等参数，从而实现对设备的智能化管理。

4. 智能电网站用交直流一体化电源系统的优势智能电网站用交直流一体化电源系统具有以下优势：1. 提高清洁能源的利用效率交直流一体化电源系统可以将直流电转化成交流电供应给电网，同时也可以将电网的交流电转换成直流电供应给清洁能源设备。

这种方式可以使清洁能源设备的效率得到提高，减少能源浪费。

2. 提高电力系统的可靠性和经济性智能电网站用交直流一体化电源系统可以实现对设备的智能化管理，从而提高设备的可靠性和经济性。

同时，该系统的设计还可以防止电网崩溃和电力故障，保证电力系统的安全和稳定运行。

变电站并联直流系统的应用前景及分析摘要：变电站直流系统分为串联型和并联型两种，主要是指蓄电池在运行中是多只串联和并联运用，同时确保满足直流系统母线电压达到供电范围的要求，为直流负载提供动力。

关键词：变电站直流系统串联直流并联直流直流负载变电站直流系统主要分为串联型和并联型两种，其中并联直流系统2012年第一次在网内35kV变电站应用开始，现处于110kV变电站规模采用、220kV变电站试点应用阶段，经调查到2021年底投运总数400余套，占比不到3%。

近两年电网内站用直流系统事故频发，基本上都是由蓄电池故障引起的；要做好安全管控，基础是抓好占绝大多数的串联型直流系统中阀控式铅酸蓄电池的管控，做好蓄电池的核对性放电工作，发现问题及时更换蓄电池。

并联直流系统在拓补结构上可避免蓄电池开路故障，对比串联型直流系统有一定的优势，近年发展比较快。

一、串联直流系统技术日常运行采用高频充电模块浮充电，高频模块为并联且数量满足N+1，但蓄电池组为数只串联独立运行，故与并联直流系统最大的差别在于蓄电池组的连接方式。

1．蓄电池维护技术因铅酸蓄电池组容量的记忆效应，只能靠定期离线全容量核容实验才能真正确定实际容量。

虽然阀控铅酸蓄电池号称“免维护”，不需要加蒸馏水，但内部结构的变化无法直接观察，长年累月运行之后是否存在隐患需加强监测，目前仅仅依靠电压来监测蓄电池的运行状况是不够的。

经验表明，相比电压，蓄电池内阻更能反映蓄电池的状态，蓄电池在线监测内阻技术已很成熟，但前期应用不足，需加大覆盖面。

串联直流系统蓄电池维护时首先必须将备用蓄电池组并联，由另一组蓄电池带全站负荷后，再退出问题蓄电池组；故核容试验要求人员必须在现场，占较大工作比重。

另外如果串联型蓄电池组中部分蓄电池出现损坏缺陷，一般为防止类似故障需要整组更换，更换成本高。

其它如蓄电池均衡技术、蓄电池活化技术等两种直流系统无差异。

2．串联蓄电池变电站蓄电池组作为变电站后备电源，一旦站用交流电源失电，若蓄电池组无法提供后备电源，将会引起事故范围的扩大，造成极大的影响。

直流系统相关知识点总结一、直流系统简介直流系统是一种电气系统，其电流是单一方向流动的。

直流系统广泛应用于各种领域，包括能源输送、电动车辆、工业控制和电子设备等。

直流系统具有稳定性高、响应速度快、功率损耗低等特点，因此在一些特定的应用场景下具有独特的优势。

二、直流系统的组成部分1. 直流发电机：直流发电机是将机械能转换为电能的装置，其工作原理是通过转子在磁场中旋转产生感应电动势。

直流发电机广泛应用于发电厂、风力发电站和水力发电站等场合。

2. 直流电动机：直流电动机是将电能转换为机械能的装置，其工作原理是通过电流在磁场中受力产生转矩驱动负载旋转。

直流电动机因其速度和转矩调节范围广泛，被广泛应用于工业控制和电动车辆等领域。

3. 直流变流器：直流变流器是将交流电转换为直流电的装置，其工作原理是通过半导体器件将交流电转换为直流电。

直流变流器在电力传输和电力变换领域具有重要作用。

4. 直流稳压器：直流稳压器是用于稳定直流电压的装置，其工作原理是通过电子元件对电压进行控制。

直流稳压器在电子设备和工业控制系统中有着重要的应用。

5. 直流电力输送系统：直流电力输送系统是将电能从发电站输送到负荷端的系统，其工作原理是通过直流电缆进行输送。

直流电力输送系统因其输送效率高和占地面积小等优势，在远距离输送和跨国输送方面具有重要作用。

三、直流系统的特性1. 稳定性高：直流系统具有较好的稳定性，可以保持较为稳定的电压和电流输出。

2. 响应速度快：直流系统的响应速度快，能够快速调节输出电压或电流。

3. 功率损耗小：直流系统的功率损耗较小，能够提高能源利用效率。

4. 调节范围广：直流系统的调节范围广，能够满足不同负荷的需求。

5. 适用范围广：直流系统适用于各种负载类型和应用场景，具有很大的灵活性。

四、直流系统的应用领域1. 电力系统：直流系统在电力系统中主要应用于电力输送、电动传动和电能质量调节等方面。

2. 交通运输：直流系统在电动车辆和高铁等交通运输领域具有重要应用。

直流系统基础知识详解一、直流系统的作用1. 直流系统在变电站中为控制、信号、保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。

它还为操作提供可靠的操作电源。

直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保证。

2. 在生产设备发生故障的关键时刻，直流系统故障，特别是全站控制直流消失，必将造成主设备严重损坏或火灾、爆炸、电力系统大面积停电等极其严重的后果和巨大经济损失。

二、直流系统构成的主要部件1. 蓄电池、充电机、直流母线、绝缘监察装置、馈出负荷。

2. 直流系统示意图：3. 组成一个不可分割的整体。

若把蓄电池比喻成身体的心脏，直流回路就是身体中的血管，直流负载是身体的肌肉，而充电装置就是身体的脾脏，它担负这生血和造血的功能4. 直流系统的相关技术措施i. 变电站的交流、直流回路不能公用一条电缆：原因交直流系统是互相独立的直流系统绝缘系统而交流是接地系统，两者公用一条电缆，若两者一旦发生短路会造成直流接地，同时影响两个系统。

交流传入直流后果不堪设想，华北电网就发生类似事故。

造成大面积停电事故。

同时公用电缆会干扰。

ii. 变电站直流系统应使用专用的直流熔断器。

用交流熔断器的直流灭弧性能差iii. 高压开关柜、开关机构箱内的照明和加热器不能使用直流电源iv. 事故照明使用蓄电池时应限制事故照明的容量和使用时间。

三、蓄电池1. 阀控密封铅酸蓄电池的特点（本讲义主要讲解该种蓄电池，以下简称蓄电池）1) 常采贫液式设计（也有胶体式，但使用不多），在正负极板之间预留有气体通道，电池充电过程中，正极上产生的氧气通过隔板顺利到达负极，与负极活性物质反应并还原成水，从而实现了气体再化合；同时板栅的设计，抑制了氢气的析出，达到基本不失水的目的。

在电池的整个使用寿命期间，不用加酸加水2) 电池气密和液密好，使用过程中无酸雾溢出，不腐蚀设备3) 正常浮充使用寿命10年4) 自放电小5) 结构紧凑6) 安全阀：内部气压超过预定值时，安全阀自动开启，释放气体，内部气压降低后安全阀自动闭合，同时防止外部空气进入蓄电池内部2. 蓄电池的作用充电装置与与蓄电池并联工作，蓄电池的外特性较平坦，蓄电池的内阻比充电装置小，再通过大电流时，大部分电流由蓄电池承担，充电装置在由平时很小的输出电流突然需要输出几十乃至几百安的大电流时，相当于是个短路过程，一般充电装置都设有限流保护装置。

直流系统一.概述由交流配电、充电模块、直流馈电、监控模块、蓄电池组成的，电力系统中发电厂、变电所的直流电源系统，我们称之为直流系统。

直流系统是应用于水力、火力发电厂，各类变电站和其它使用直流设备的用户，为给信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的电源设备。

直流系统是一个独立的电源，它不受发电机、厂用电及系统运行方式的影响，并在外部交流电中断的情况下，保证由后备电源—蓄电池继续提供直流电源的重要设备。

直流屏的可靠性、安全性直接影响到电力系统供电的可靠性和安全性。

直流系统是以电池容量标称,如65AH,100AH常用名称:GZDW-65AH,GZDW-100AH。

蓄电池的分类，目前，应用较多的蓄电池主要有三大类: 铅酸蓄电池、碱性镉镍蓄电池以及阀控式密封铅酸蓄电池。

直流系统在电站中的作用？直流电源是电站非常重要的一种二次设备，它的主要任务就是给继电保护、开关分合及控制提供可靠的直流操作电源，它在发电厂是一个独立的电源，不受交流电源的影响，在全厂失电的情况下仍能保证控制信号、保护自动装置等电源及事故处理工作。

它的正常与否直接影响电站的安全可靠运行。

直流系统的重要性直流系统，像人体的血管一样，遍布全站，保证着电站的安全可靠运行。

直流系统发生故障失灵时，断路器将因失去跳闸的直流电源而不能跳闸切除故障，强大的短路电流将烧坏发电机、主变压器等重要电器设备，造成灾难性的后果。

二.直流系统的组成2.直流系统主要由两大部份组成。

一部份是电池屏另一部份是直流充电屏（直流屏）。

电池屏就是一个可以摆放多节电池的机柜（800×600×2260）。

电池屏中的电池一般是由2V-12V的电池以9节到108节串联方式组成，对应电的电压输出也就是110V或220V。

目前使用的电池主要是阀控式密封免维护铅酸电池。

直流屏主要是由机柜、整流模块系统、监控系统、绝缘监测单元、电池巡检单元、开关量检测单元、降压单元及一系列的交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等配电回路。

站用交、直流系统浅析摘要：变电站交、直流系统是变电站运行中的一个重要环节。

交直流系统的运行良好性关系到整个变电所所有设备可靠运行。

一旦交直流系统出现故障，将直接影响到变电所的安全、可靠运行，严重时可能造成全所失电的特大事故的发生。

目前变电站的交直流系统已经比较完善，但是发生故障时不容易很快发现，容易造成误判。

本文从站用交、直流系统的作用、配置原则、操作注意事项和事故处理原则四个方面对站用交、直流系统进行简要的介绍。

关键字：站用交流系统；站用直流系统一、变电站交、直流电源系统的作用变电站的站用交流系统是变电站安全可靠地输送电能必不可少的环节，为主变压器提供冷却电源，为断路器提供储能电源，为隔离开关提供操作电源，为硅整流装置提供变换用电源，另外还提供站内照明、生活用电以及检修等电源。

站用电失电将严重影响变电站设备的正常运行，甚至引起系统停电和设备损坏事故。

站用直流电源系统是独立的操作电源，为变电站内的控制系统、继电保护、信号装置、自动装置提供电源。

同时作为独立的电源在站用电失去后，直流电源作为应急的备用电源，即使在全站停电的情况下，仍能保证继电保护装置、自动装置、控制及信号装置和断路器可靠动作。

综上所述，变电站交直流电源系统是变电站的控制和操作能源，为所有的操作系统、控制系统、保护装置、自动化系统、通信设备、消防系统、通风制冷系统等提供电源，其运行的安全可靠性直接影响全站一、二次设备的安全可靠运行。

因此在站用交直流系统发生事故、异常时，应及时、正确处理，尽快恢复站用交、直流系统的正常运行，才能保证变电设备安全运行。

二、变电站站用交、直流系统配置原则1、变电站站用交流系统配置原则站用交流系统应保证安全可靠而不间断供电，当一台站用变电源失去时，应有一个备用电源能立即替代工作，因此变电站的站用电应至少取用两个不同的电源系统，配备两台站用变压器。

通常两台站用电源分别取自两台不同变压器低压侧所供母线。

当一台主变压器或由此主变压器供电的母线及站用变本身故障时，另一台站用变就能立即替代，带全部站用电负荷。

第十九章站用直流系统【本章描述】本章包含站用直流电源系统、交直流一体化设备基本原理和结构（包括UPS、硅链、绝缘监察、事故照明等）、设备维护重点、常用检测技术及仪器、检测维护工作内容和要求、常见异常分析和故障判断、国网十八项反事故措施内容，通过直流电源设备和交直流一体化设备的结构、原理及方法介绍，掌握直流电源设备和交直流一体化设备的组成、运行维护项目、要求以及设备异常情况判断与处理，使直流电源系统健康、稳定服务于变电站。

第一节站用直流系统的基本原理和结构一、站用直流系统工作原理交流正常时两路交流输入经过交流切换装置选择其中一路输入到系统，并通过交流配电单元给N+x个并联的充电模块组成的充电装置供电，充电模块将输入的三相交流电转化为直流电，一方面给蓄电池组充电，这时一般是浮充电；另一方面给合闸母线供电，合闸母线配电给相关负载。

此外，合闸母线再通过硅链降压装置降压后为控制母线供电，控制母线再配电给相关负载。

并不是所有的系统都有控制母线；交流输入停电或异常时（过压或欠压）充电模块停止工作，由蓄电池组电池为供电，监控模块告警。

交流输入回复正常后，充电装置对蓄电池组进行补充充电，这时一般是先进行均充，蓄电池充满后自动转入浮充；充电装置停止工作时间蓄电池放电超过10分钟或是大负荷造成蓄电池放电到一定程度（5%~10%），充电装置将由浮充装入均充以快速补充充电；系统浮充运行一段时间需要自动转入一次均充，以均衡蓄电池可能出现的不平衡，自动转周期一般为3个月；蓄电池的充放电控制都是由直流监控系统控制完成，直流监控系统还负责系统运行状态及主要元件运行状态的监测。

直流监控系统一般由直流监控模块、交流测控模块、直流系统测量模块组成；直流绝缘监测系统负责完成绝缘监测功能，当出现正负母线对地绝缘电阻低于25KΩ/15KΩ（分别对应220V/110V系统），系统将放出告警，同时启动选线功能自动查找并显示输出绝缘较低的支路。

直流绝缘监测系统由直流监控模块、不平衡电阻桥、馈线漏电流监测模块组成；直流绝缘监测系统还负责监测馈线开关的状态（位置及是否脱扣），由馈线开关状态监测模块负责信号采集；蓄电池监测系统负责完成蓄电池监测功能，一般可监测蓄电池的组电压、充放电流、蓄电池单体电压，蓄电池工作环境温度、蓄电池特征点温度，有些还要求监测蓄电池单体内阻、连接条阻抗、浮充电流等参数。

站用直流电源系统运维细则1运行规定1.1 一般规定1.1.1 330kV及以上电压等级变电站及重要的220kV变电站应采用三台充电装置,两组蓄电池组的供电方式。

每组蓄电池和充电装置应分别接于一段直流母线上，第三台充电装置（备用充电装置）可在两段母线之间切换，任一工作充电装置退出运行时，手动投入第三台充电装置。

1.1.2 每台充电装置两路交流输入（分别来自不同站用电源）互为备用，当运行的交流输入失去时能自动切换到备用交流输入供电。

1.1.3 两组蓄电池组的直流系统，应满足在运行中二段母线切换时不中断供电的要求，切换过程中允许两组蓄电池短时并联运行，禁止在两系统都存在接地故障情况下进行切换。

1.1.4 直流母线在正常运行和改变运行方式的操作中,严禁发生直流母线无蓄电池组的运行方式。

1.1.5 查找和处理直流接地时，应使用内阻大于2000Q/V的高内阻电压表，工具应绝缘良好。

1.1.6 使用拉路法查找直流接地时，至少应由两人进行，断开直流时间不得超过3S,并做好防止保护装置误动作的措施。

1.1.7 直流电源系统同一条支路中熔断器与直流断路器不应混用，尤其不应在直流断路器的下级使用熔断器，防止在回路故障时失去动作选择性。

严禁直流回路使用交流断路器。

直流断路器配置应符合级差配合要求。

1.1.8 蓄电池室应使用防爆型照明、排风机及空调，开关、熔断器和插座等应装在室外。

门窗完好，窗户应有防止阳光直射的措施。

1.2 蓄电池1.2.1 新安装的阀控密封蓄电池组，应进行全核对性放电试验。

以后每隔两年进行一次核对性放电试验。

运行了四年以后的蓄电池组，每年做一次核对性放电试验。

1.2.2 阀控蓄电池组正常应以浮充电方式运行，浮充电压值应控制为（2.23~2.28）VXN,一般宜控制在2.25VXN（25C时）；均衡充电电压宜控制为（2.30~2.35）VXNo1.2.3测量电池电压时应使用四位半精度万用表1.2.4 蓄电池熔断器损坏应查明原因并处理后方可更换。

数字化站用电源交直流一体化系统技术规范书目录1．总则2．技术要求3．设施规范4．供货范围5．技术服务6．买方工作7．工作安排8．备品备件及专用工具9．质量保证和试验10．包装、运输和储藏附录供货范围及数目序号名称规格单位数目备注AC380V、2路400A进线1数字化沟通沟通馈线开关：200A，2路；4施耐德开关所用电源屏面100A，20路；50A，8路。

充电模块5X20A/DC110V；2数字一体化2台；面2母线绝缘监测模块：直流充电机屏数字一体化直流馈线开关：48路；3面2施耐德直流开直流馈电屏关20ADC/DC电源模块：4台；4数字一体化面1采纳并机方式输出，通信电源屏路；48V馈线开关：16在线式逆变电源模块5kVA：25数字一体化面1台；逆变电源屏路；（含事故照明）馈线开关：16数字一体化数字监控模块1台，含6IEC61850通信接口面1监控屏安装在用户蓄蓄电池组巡检可检测单体电池电压、单体内阻电池室7组1模块可实现整组查对性放电功能1 总则本设施技术规范书合用于****变电站数字化站用电源交直流一体化系统，提出了以系统数字化设计思想，对变电站站用沟通、直流、逆变、通信电源进行功能设计、构造、性能、安装和试验等方面的技术要求。

本设施技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对全部技术细节作出规定，也未充足引述有关标准和规范的条则，卖方应供给切合本规范书和工业标准的优良产品。

假如卖方没有以书面形式对本规范书的条则提出异议，则意味着卖方供给的设施(或系统)完好切合本技术规范书的要求。

若有异议，不论是多么细小，都应在报价书中以“对规范书的建议和同规范书的差别”为标题的特意章节中加以详尽描绘。

本设施技术规范书所使用的标准如遇与卖方所履行的标准不一致时，按较高标准执行。

本设施技术规范书经买、卖两方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文拥有同样法律效劳。

本设施规范书未尽事宜，由买卖两方磋商确立。

2 技术要求2.1 应依据的主要标准以下标准所包含的条则，经过在本规范书中引用而构成本规范书的基本条则。