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单电单充直流系统更换改造方案探讨针对单电单充直流系统的特点，对单电单充直流系统更换改造各种可能的改造施工方案进行探讨，分析各改造方案的优略，根据不同的实际情况确定最优方案的选择。
标签：单电单充；直流系统；方案优化选择引言在发电厂和变电所中，直流系统是站内二次设备和二次回路中必不可少的设备，在正常情况下为控制信号、继电保护、自动装置、断路器跳合闸操作回路等提供可靠的直流电源，当发生交流电源消失事故情况下为事故照明、交流不停电电源和保护装置等提供直流电源。
直流系统可靠与否对发电厂和变电所的安全运行起着至关重要的作用，是安全运行的保证。
正是由于其在变电站中的重要作用，单电单充直流系统更换工作时存在极大的风险，容易造成直流电源失压二次设备停运，进一步造成对应的一次设备被迫停运，影响供电可靠性的提升。
鉴于此，文章针对单电单充直流系统的特点，对单电单充直流系统更换改造方案进行探讨，根据不同的实际情况确定最优方案的选择。
1 单电单充直流系统简述在本网区220KV及以上变电站和最近几年新投运110kV及以下变电站都是双电双充直流系统：即有两套直流充电装置和两套直流蓄电池，两套直流系统互为备用，平时分列运行分别给站内设备提供直流电源，当其中一套直流系统故障或技改更换不能运行时则合上两套直流系统之间的联络开关，用一套直流系统给全站设备提供直流电源。
而在早期投运运行的110kV及以下变电站直流系统大多都是只有单电单充配置，即只有1套直流充电装置和1套直流蓄电池。
一些运行时间较长的直流系统设备老化运行不稳定出现的故障较多，加上一些较老型号的设备厂家已不生产，不利于维护工作。
此时必然对直流系统进行改造更换。
对单电单充配置的直流系统改造过程中存在以下问题：1.1 由于直流系统只有1套直流充电装置和1套直流蓄电池，不像双电双充直流系统能临时互为备用，所以对单电单充配置的直流系统改造时需考虑接入备用电源或对变电站设备停电更换的问题。
课题任务设计一个连续可调直流稳压电源功能要求说明① 输出电压可调： Uo=+3V ～+9V ② 输出最大电流： Iomax=800mA ③ 输出电压变化量：△ U ≤5mV ④ 稳压系数： Sv ≤可调直流稳压电源整体方案介绍及工作原理说明直流稳压电源的设计思路① 电网供电电压交流 220V(有效值 )50Hz ，要获得低压直流输出，第一必定采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压；② 降压后的交流电压，经过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大；③ 脉动大的直流电压须经过滤波电路变成圆滑，脉动小的直流电，马上交流成份滤掉，保留其直流成份；④ 滤波后的直流电压，再经过稳压电路稳压，即可获得基本不受外界影响的牢固直流电压输出，供给负载。
直流稳压电源的基本源理＋＋电 源U1U2－变压器－U1U2整 流电 路＋ 波 ＋ ＋滤稳压U3 路UI UO电电路－－－U3 UI UO图直流稳压电源结构图和稳压过程电源变压器：是降压变压器，它的作用是将220V 的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压 Ui 。
变压器的变比由变压器的副边按确定，变压器副边与原边 的功率比为 P2/P1=η，式中η是变压器的效率。
整流电路：利用单导游电元件，将 50HZ 的正弦交流电变换成脉动的直流电。
滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分滤除。
滤波电路滤除较大的涟漪成分，输出涟漪较小的直流电压UI。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
稳压电路 : 稳压管稳压电路其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化，会引起其电流有较大变化这一特点，经过调治与稳压管串通的限流电阻上的压降来达到牢固输出电压的目的。
直流稳压电源的工作原理交流电网 220V 的电压经过变压器降压此后，经过整流、滤波、稳压此后才可以送到负载，设变压器副边电压为：其中为有效值。
变压此后，利用单导游电元件二极管，把50Hz 的正弦交流电变换成脉动的直流电。
鲍店矿电厂直流系统优化改造华聚能源鲍店矿电厂二0一0年八月一、现状介绍：我厂使用的蓄电池组是新乡太行电源集团有限公司产品。
按照生产厂商关于对此类蓄电池使用的有关规定，在通风、干燥、清洁、湿度为25%±10℃和相对湿度不大于75%、无酸性物质的室内可保证使用8年。
而我厂使用的蓄电池组为该厂1996年及2003年的产品，距今分别已有14年和7年多的历史。
由于长期运行，1996及2003年投入运行的很多蓄电池已经出现了活性物质脱落、板栅腐蚀或极板变形等现象。
同时，1996年投入运行的由于长期使用使得蓄电池容量降低严重，使得电力系统的安全性降低。
电解液液位下降。
并有轻微渗漏现象。
同时由于厂区直流用电设备的增加，使得现有的蓄电池组容量已经不能满足需求。
我厂事故照明切换装置，交、直流专用电源系统于1996年投入运行至今已13年，交、直流接触器型号分别是，CJ12B—100/4及C20—250/20，于1996年1月生产。
由于使用时间太长，运行人员做定期试验时，交、直流接触器不能正常切换合闸，曾多次出现合闸线圈烧毁等故障，生产厂家不在生产此类型号的产品，无法购置原接触器相配套线圈。
接触器的安全性能已不能保证照明切换装置正常运行。
各回路负荷开关经常出现内部故障，合闸不到位现象，（此种型号开关已更新换代）已无法购置原型号的开关，所配置的保护熔断器在工作中也经常有接触不良故障出现烧毁现象。
随着电气系统不断技术改造和主控楼用电设备的不断增加，现交流专用屏内各回路空气开关容量已严重不足，且无备用开关。
现有的直流频系统已不能保证现场事故照明线路稳定正常供电。
并在安全质量标准化检查中，华聚公司检查组向我厂提出更换事故照明切换专用屏、交、直流屏的建议。
二、存在问题１）现用镉镍电池使用中，要经常维护，需补加电解液，有腐蚀性，在维护维修中有很大困难。
且达到使用寿命，充电效率低，若继续维持工作，务必会导致电池容量不足，交流停电期间无法保证负荷的正常工作，带来整个系统安全隐患。
直流系统设备安装施工方案目的本文旨在规范直流系统设备的安装施工方案，确保施工过程中的安全和有效性。
2.适用范围本方案适用于所有直流系统设备的安装施工，包括但不限于电站、变电站、工业企业等。
3.编制依据本方案的编制依据包括国家相关法律法规、行业标准、技术规范以及工程实践经验。
4.工程概况本工程为直流系统设备的安装施工，包括设备的安装、调试和验收等工作。
工程地点位于XX地区，总面积为XXX平方米。
5.主要工程量本工程的主要工程量包括设备的安装、电缆敷设、接线调试等。
具体工程量详见施工图纸和技术规范。
6.施工准备6.1 技术准备施工前，需要进行技术准备，包括但不限于准备施工图纸、工艺流程表、施工计划等。
同时，需要对施工人员进行技术培训，确保施工质量和安全。
6.2 作业人员的配置、资格及要求在进行任何施工作业之前，必须确保作业人员的配置、资格和要求得到满足。
作业人员必须具备相关的工作经验和技能，以确保施工作业的顺利进行。
6.3 主要施工机械、作业工器具为了保证施工作业的高效性和准确性，必须配置适当的施工机械和作业工器具。
这些设备必须符合相关的安全标准和规定，以确保作业人员的安全。
6.4 设备材料要求在进行施工作业时，必须使用符合标准的设备和材料。
这些设备和材料必须经过严格的检测和测试，以确保其质量和安全性。
6.5 工序交接要求在施工作业的不同阶段之间，必须进行工序交接。
这些交接必须精确和准确，以确保施工作业的连续性和高效性。
6.6 其他除了上述要求之外，还必须遵守所有相关的法律法规和标准。
同时，还必须采取适当的安全措施，以确保作业人员的安全和健康。
7.1 主要施工程序在进行施工作业时，必须遵循一系列的主要施工程序。
这些程序必须经过严格的计划和控制，以确保施工作业的质量和安全。
本文介绍了旭阳化工10万吨/年已内酰胺及配套2*220锅炉+25M及发电项目直流系统设备安装工程的施工方案。
该方案的目的是保证施工质量，提高工程施工技术水平，并确保直流系统设备安装的安全。
直流电源切换试验方案一、试验说明：依照《风源桑欧风（光）电站设备定期试验和轮换制度》中相关内容规定，对风源桑欧风（光）电站变电站直流电源系统进行每月一次定期直流电源切换试验。
二、试验目的：通过直流电源的切换试验，保证我站设备处于一个可靠稳定的运行状态，同时能够及时的发现设备的缺陷，进行消除，确保站内设备的安全、稳定运行。
三、试验时间：年月日四、试验步骤：（）1、接值班负责人令：进行直流电源切换试验。
（）2、核对设备名称及作业范围。
准备工器具、材料。
(工器具及材料见表6-1)（）3、测量继保室 220V 1#直流充电屏交流电源输入开关1QK、交流电源输入开关2QK电源端输入电压正常、220V 2#直流充电屏交流电源输入开关1QK、交流电源输入开关2QK电源端输入电压正常。
（）4、检查220V各直流充电屏柜后双电源自动转换开关（备用合R,双分，N常用合）在N常用合位置。
（）5、记录220V直流充电屏上整流电压为_____V,整流电流为_____A,直流馈线屏上电池电压为_____V,电池电流为_____A,母线电压为_____V。
（）6、断开400V馈线屏1#站用直流交流电源输入开关1QK，检查双电源自动转换开关自动切换至R备用合位置，检查400V馈线屏2#站用直流交流电源输入开关2QK电流情况。
记录220V直流充电屏上整流电压为_____V,整流电流为_____A,直流馈线屏上电池电压为_____V,电池电流为_____A,母线电压为_____V。
（）7、断开400V馈线屏2#站用直流交流电源输入开关1QK，检查直流充电屏内充电模块失电，直流系统转入蓄电池供电模式。
记录220V直流充电屏上整流电压为_____V,整流电流为_____A,直流馈线屏上电池电压为_____V,电池电流为_____A,母线电压为_____V。
（）8、5分钟后，合上400V馈线屏1#站用直流交流电源输入开关1QK，400V馈线屏2#站用直流交流电源输入开关1QK，检查双电源自动转换开关自动切至N常用合。
电源方案(通用12篇)（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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1 引言站用电源是变电站安全运行旳基础, 伴随变电站综自化程度旳越来越高以及大量无人值班站投运, 对应提高站用电源整体旳运行管理水平具有非常重要意义。
笔者认为, 站用电源一直需要立足于系统技术来研究和发展, 根据实际问题、发展现实状况提出发展思绪。
既有站用电源在资源整合、自动化水平、管理模式等方面都还存在很大旳优化空间, 构造紧凑、经济可靠旳变电站交直流一体化电源模式具有广阔旳应用前景。
2 老式站用电源现实状况分析老式变电站站用电源分为交流系统、直流系统、UPS 、通信电源系统等, 各子系统采用分散设计, 独立组屏, 设备由不一样旳供应商生产、安装、调试, 供电系统也分派不一样旳专业人员进行管理。
这种模式存在旳重要问题:（1）、站用电源自动化程度不高。
由不一样供应商提供旳各子系统通信规约一般不兼容, 难以实现网络化管理, 系统缺乏综合旳分析平台, 制约了管理旳提高。
（2）、经济性较差。
站用电源资源不能综合考虑, 使一次投资明显增长。
（3）、安装、服务协调较难。
各个供应商由于利益旳差异使安装、服务协调困难, 远不如站用交直流电源一体化旳“交钥匙工程”模式顺畅。
（4）、运行维护不以便。
站用电源分派不一样专业人员进行管理：交流系统与直流系统由变电人员进行运行维护, UPS由自动化人员进行维护, 通信电源由通信人员维护, 人力资源不能总体调配, 通信电源、UPS等也没有纳入变电严格旳巡检范围, 可靠性得不到保障。
3 变电站交直流一体化电源旳处理方案变电站站用交直流一体化电源系统是使用系统技术, 针对变电站站用交流、直流、逆变、通信电源整体, 根据实际问题、发展现实状况提出处理方案旳站用电源系统。
目前有关生产研发厂家已提出三代产品, 分别是：（1）、智能型站用电源交直流一体化系统重要实现:A.建立站用电源信息共享平台。
站用电源整体网络智能化: 一体化.将交流、直流、逆变、通信电源网络智能化, 对外1个通信接口；B、设计优化。
电源接入方案1. 简介电源接入方案是指将电源供应接入设备的过程和方式。
在设计电子设备时，正确的电源接入方案能够确保设备的安全运行和稳定性。
本文将介绍几种常见的电源接入方案，包括直流电源接入和交流电源接入。
同时也会提供一些设计注意事项和建议，以帮助开发人员选择适合的电源接入方案。
2. 直流电源接入方案在很多电子设备中，直流电源是常用的电源供应方式。
下面介绍几种常见的直流电源接入方案。
2.1. 单电池供电单电池供电方案适用于低功率设备，如手持设备、遥控器等。
这种方案简单直接，只需要将电池的正负极与设备的电源输入端相连接即可。
设计注意事项： - 选择合适的电池类型和容量，考虑设备工作时间和电源消耗情况。
- 添加适当的电池保护电路，以避免过充、过放和短路等问题。
2.2. 电源模块供电电源模块供电方案通过使用电源模块来提供稳定的电压和电流。
这种方案适用于要求较高的设备，如工业控制设备、嵌入式系统等。
电源模块通常由变压器、整流电路和稳压电路组成，可以根据设备的需要选择合适的电压和电流输出。
设计注意事项：- 选择合适的电源模块，考虑输入电压范围、输出电压和电流、效率等。
- 添加适当的过压保护、过流保护和过温保护电路，以确保设备的安全运行。
2.3. 电池充电接入电池充电接入方案适用于需要长时间运行的设备，如移动无线设备、智能家居设备等。
这种方案将电源适配器与电池充电电路相结合，可以同时为设备供电和充电。
设计注意事项：- 选择合适的电源适配器，考虑输出电压和电流、充电速度等。
- 添加适当的充电管理电路，以避免过充、过放和过流等问题。
3. 交流电源接入方案在家庭和办公环境中，交流电源是最常见的电源供应方式。
下面介绍几种常见的交流电源接入方案。
3.1. 插座供电插座供电是最常见的交流电源接入方案，通过将设备的电源插头插入插座来获取电源供应。
这种方案适用于大多数家用电器和办公设备。
设计注意事项： - 确保设备的电源线符合插座标准，且接头良好接触。
直流电源屏技术方案
一、 设计依据
根据《直流电源技术要求》，我公司的GZG8系列微机监控高频开关直流电
源柜即可满足系统要求，并可满足下列相关标准的技术要求。
➢ DL/5044-95 火力发电厂、变电所直流系统设计技术规程
➢ NDGJ8-89 火力发电厂、变电所二次接线技术规定
➢ GB3859-83 半导体电力变流器
➢ ZBK46010-88 分合闸用整流器
➢ ZBK46004-88 蓄电池充电、浮充电用晶闸管整流器
➢ ZBK45017-90 电力系统用直流屏通用技术条件
➢ LS（W）30-40-JT 电力系统用微机控制直流电源柜技术条件
➢ DL/T637-1997 阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件
➢ GB7251-87 低压成套开关设备
➢ 《变电站直流设备订货技术条件》（华北电力集团公司生计部颂发）
二、系统综述
GZG8系列微机监控高频开关直流电源是在借鉴国内外最新科技成果的基础
上研制出来的。它采用高频开关技术，体积小、功耗低、可靠性高，对电网污
染小，整流部分采用模块化结构、可带电拔插、n+1冗余备份，维修及扩容方便，
监控单元对整个系统实施控制和管理，并通过RS-232或RS-485标准串行通讯
接口与系统联网。人机界面采用汉字大屏液晶显示实时数据和各种工作信息，
界面清晰明了，所以该设备很适用于电力系统发电厂、变电所、配电室、工矿
企业以及铁路电气化和通讯系统等作为直流操作，继电保护，控制信号及照明
等不停电直流电源。本系列电源从根本上减轻了电力系统直流运行及维护的工
作量，真正实现无人值守。
三、系统主要功能及特点
3.1采用高频开关电源技术，可闻噪声极小，体积小，功耗低，可靠性高，各功
率器件95%以上均采用进口元器件。
3.2采用模块化结构，模块可带电拔插，维护及扩容方便。
3.3监控模块通过RS485分布式控制各个整流模块。整流模块采用n+1冗余备份，
失控时仍能自主均流，正常工作。
3.4蓄电池智能管理与保护，MCU管理使充电机严格按充放电曲线自动运行，并可
实现温度补偿。
3.5大屏液晶中文实时显示，各种信息清晰明了。
3.6具有与上级调度端管理中心通讯接口（RS232或RS485）。
3.7“四遥”功能：系统采用国家标准规约，波特率可在300bps～9600bps之间
设置。
(1)遥测功能：通过RS232或RS485通信接口，将直流系统的运行数据上传给电
站监控系统。如（如电压、电流、电池温度等）
(2)遥信功能：通过RS232或RS485通信接口，将直流系统的各种运行信息和状
态及告警信息上传给电站监控系统（各种馈线开关状态、开关状
态、熔断状态等）。
(3)遥调功能：通过RS232或RS485通信接口，上位机监控单元可对多个系统参
数进行调整。
（均充、浮充方式电压、电流的调整以及均充、浮充方式的转换等）
(4)遥控功能：通过RS232或RS485通信接口，上位监控单元可对本系统内各整
流模块进行开/关机、均、浮充转换等控制。
3.8声光告警及保护功能
系统对各种故障（如：交流输入过（欠）压、缺相；整流模块输出过（欠）
压、过流、过热、重要位置开关跳闸等）均能发出声光告警，监控模块可显示
各故障项，并作出综合判断，及时保护模块，如采取切除故障模块等措施，同
时将故障信号送至远方调度端。
3.9键盘控制及设定功能
通过监控单元面板上的键盘可对系统的各种工作参数进行设定，如：均（浮）
充电压、均（浮）充电流等。另外，还可通过键盘对充电模块投入数量设置，
控制各模块开关机。
3.10防雷功能
三级防雷：直流系统直流电压母线对地，输出、输入接线端子对地，可承
受1.2/50μS 5KV雷电波正负极性各三次。
3.11历史故障记录功能
监控模块可以记录系统发生各种故障的时间、类型。
3．12电池巡检功能
1．电池巡检装置可准确检测每只电池的电压并判断出电池的工作状态（过
压、欠压、断线、偏差大等）当发生故障时发出声光报警，并在液晶屏上显
示出故障类型、时间、故障数值等，同时具有历史故障记录查询功能。
2．电池巡检装置具备通讯功能可把电池的工作状态通过监控装置上传至调
度。
3．13直流绝缘检测装置功能
1．直流绝缘检测装置可检测每段母线的电压、每条馈线的绝缘状态，当发
生故障时发出声光报警。（母线过压、欠压、支路接地等）并在液晶屏上显
示出故障类型、时间、故障数值等，同时具有历史故障记录查询功能。
2．直流绝缘检测装置具备通讯功能可把每条支路的绝缘状态通过监控装置
上传至调度。
3．14系统配有母线调压装置，母线调压装置具有自动调压、手动调压两种功能。
3．15设备在正常运行中，在冲击放电时，直流母线电压不低于直流标称电压的
90%。
四、主要技术参数
4.1交流电源
4.1.1交流进线 2路（主备式）
4.1.2交流电压
电 压380V±15% 频 率50Hz
4.2整流器
4.2.1交流输入
额定电压380V±15% 频 率50Hz
4.2.2直流输出
电力电源：额定电压220V
稳压范围176V～286V
手动可调范围163V～300V
额定电流20A
通信电源：额定电压48V
稳压范围30V～65V
手动可调范围30V～65V
额定电流20A
4.3充电装置: 电力电源屏：整流模块配置为：220V/10A×3
通信电源屏： 整流模块配置为：48V/20A×3
4.4稳压精度 ≤0.2%
4.5纹波系数 ≤0.07%
4.6可闻噪声 ≤50dB
4.7稳流精度 ≤1.0%
4.8均流度 ≤3%
4.9效率 >90%
4.10电流保护
在负载发生短路或电流超过额定值的115%时，能切断主回路，同时发出灯
光、音响信号。
4.11整流模块的主电路熔断器熔断或交流电源失电时，发出灯光、音响告警信
号。
4.12与变电所监控系统之间的通讯符合变电所综合自动化系统提供的通讯协
议。
4.13绝缘强度
在正常试验大气条件下，直流母线对地绝缘电阻≥10MΩ，所有二次回路
对地绝缘电阻≥2MΩ。整流模块和直流母线的绝缘强度，能承受工频3KV电压，
耐压1分钟，无绝缘击穿和闪络现象。
4.14功率因数 >0.9
4.15直流馈电数：电力电源屏：合闸 4路，控制8路。
通信电源屏：合闸4路，控制8路。
4.16交流馈电数：可根据需要设置。
4.17使用条件
4.17.1安装地点 户内
4.17.2环境温度
工作 -5℃～+50℃
储存 -20℃～+70℃
4.17.3 海拔高度≤2000m
4.17.4 相对湿度≤90%（25℃）
4.17.5 抗震能力：8级 ，水平加速度0.3g，垂直加速度0.15g
4.18 冷却方式：温控型强制风冷
4.19 通讯端口：RS232或RS485
4.20电池组：电力电源屏：65AH/12V 18节。
通信电源屏：100AH/12V 8节。（屏中配了两组蓄电池 4节为一
组）
4.20.1蓄用池选用国内知名厂家产品，该产品在电力工业部电力设备及仪表质量
检验测试中心按DL/T637-1997标准做蓄电池组型式试验合格。
4.20.2开路电压：蓄电池组中的各蓄电池的开路电压最大最小差值不超过
0.2V(12V)。
4.20.3蓄电池间的连接条压降不大于8mV。
4.20.4蓄电池以30I10的电流放电1min，极柱不熔断，其外观不出现异常。
4.20.5蓄电池放电终止电压不低于10.50V（12V）。
4.20.6荷电保持能力：蓄电池静置90d后其荷电保持能力不低于80%。
4.20.7密封反应效率应不低于95%。
4.20.8蓄电池在充电过程中，外部遇明火时，内部不爆炸。
4.20.9蓄电池用0.3I10电流连续充电160h后，其外观无明显变形及渗液。
4.20.10标称电压蓄电池过充电寿命不应低于210d。
4.20.11蓄电池组有事故冲击放电能力，事故放电期间动力母线电压不低于直流
标称电压的90%。
4.20.12内阻值：制造厂提供的内阻值与实际测试的蓄电池内阻值一致，偏差范
围为±10%，电池内阻差异性小于1%。
4.20.13提供蓄电池的下列参数范围及曲线：
蓄电池的浮充电电压值及范围。
蓄电池的浮充电电流值及范围。
蓄电池的充电（恒压）电压值及范围。
蓄电池的充电电流值及范围。
浮充电压与温度与关系曲线。
蓄电池容量与温度关系曲线。
蓄电池运行时正常的充放电周期
直流馈线开关采用GM型直流断路器。屏内设置接地铜排，并具有良好的通
风措施，直流屏的防护等级不低于IP20。
