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1导言

跟着电力系统的开展，变电站呈现了越来越多的微机型保护装置和安全自动装置，这就对站用直流电源提出了更高的要求。现在大部分变电站的直流系统选用电磁型或比较早的微机型直流设备，这些直流设备不管从效率、精度、纹波系数还是牢靠性、稳定性上都现已不能满意现在二次设备对直流电源质量的要求，面临着被替换的命运。

2直流系统概述

直流系统是应用于水力、火力发电厂各类变电站和其它运用直流设备的用户，为给信号设备、保护、自动装置、事端照明、应急电源及断路器分、合何操作供应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、厂用电及系统运转方法的影响，并在外部交流电中断的情况下。保证由后备电源一蓄电池持续供应直流电源的重要设备。直流屏的牢靠性、安全性直接影响到电力系统供电的牢靠性和安全性。直流系统是以电池容量标称，如65AH.常用称号:GZDW-65AH.GZDw-100AH。直流系统的牢靠与否，对变电站的安全运转起着至关重要的效果，是变电站安全运转的保证。直流系统的心脏是蓄电池，对蓄电池进行科学的保护是直流屏系统的中心作业。

3存在的问题

大都110kV变电站都选用单电单充直流系统供电方式，如图1所示。

在执役时间较长的变电站中直流电源系碱性蓄电池组，执役时间较长，已不能适应电力系统继电保护设备特别是微机保护设备对直流电源的安全技能要求。需求替换为微机控制智能型兔保护蓄电池。针对变电所是运行中的变电所替换时，应能保证变电所直流持续作业，因此设计了一套不停电的替换计划。

在替换进程一旦发生断线﹑短路或许接地.都将有或许导致保护设备误动或许拒动，构成大面积停电事端.乃至或许构成电网事端。为了保证供电的安全可靠，就要求不停电进行替换。即在全站不失掉直流电源的情况下替换。

直流屏替换进程中，要求旧直流屏不能带电移出，新直流屏不能带电就位，以保证设备及人身的安全。新旧直流屏电路割接的难度大。在旧屏转换为新屏的进程中，怎样保证继电保护及开关操作所需的直流电源安全可靠，成为本工程需处理的关键问题。

4处理方法

有两点需求阐明如下:

(1)因为35kV开关储能及10kV开关合闸电源平常空载，仅在35kV开关储能或I0kV开关合闸时运用.允许短时停电，因此在替换进程中停用各馈线重合闸即可。不再对合闸电源进行阐明。

(2)因为控制.保护电源及信号电源对电力设备的安全运行至关重要，绝不允许间断，因此，重点是怎样替换控制电源。

在对现场原有直流系统馈线网络进行仔细核对后，拟定了替换计划，整体的替换思路是:建立一个简易的暂时直流系统，使用暂时系统转接负载。如图2所示。

以馈线支路2为例进行说明，用暂时电缆将馈线支路直流由A点处引至空气开关的下侧(A点的方位在这条支路的受电侧电源接入点)。此刻相当于将本来的直流电源引至空气开关的下方、此刻有以下两种挑选:

(1)若是先断掉原有的直流系统，随后立即合上图2中的空气开关，这样做的优点是两套直流系统间的转化进程简略.清晰.但是在这种比较快的转化进程中，瞬时的直流电压的改变，简略形成一些较为严峻的成果，如保护设备误发信号，电源插件损坏.保护误动等。为了避免这些或许出现的问题，必定提前请求退出全站的保护出口压板，待直流系统转化完毕后恢复压板，而且还要在新的直流系统设备调试完毕后重复一次上述进程拆除暂时直流电源。这样两次操作，总共至少需求2个小时左右.在这段时刻内就相当于变电地点无保护的状态下工作，这是决不允许的。而且这样傲也是中断了直流供电，与初衷不符。

(2)先合上空气开关.将暂时直流电源并人系统.然后拆去原有直流电源，在新的直流屏设备调试完毕后，重复以上过程，拆掉暂时直流系统即可。这样做的问题在于不同直流系统间简略产生压差，而H由于蓄电池的内阻较小，简略产生较大的环流(环流出现危害最大的情况是在两个电压不一样的蓄电池并排工作时冲击较大，影响蓄电池寿数)。但是这样做的优点也是清楚明了的.首要可以保证在替换直流的进程中，不中止对外的直流供电，其次避免了替换进程中对保护设备压板的操作，因此挑选这种办法。关于产生环流的问题，可以通过调整暂时直流系统的电压，尽量缩小两套直流系统间的电压差，缩短两套直流系统手联时刻的办法，将环流的影响降到最低。

为了查验应选用何种方法并排，进行了实验，实验成果如表1所示。

依据上述试验成功的并列计划，拟定了直流屏替换的“旧直流屏一暂时直流电源系统→新直流屏”供电转化施工过程:①用电池组和暂时充电机树立一个暂时系统并将直流馈供支路转至暂时直流系统空气开关下方;②将原直流系统的允电机停用，从暂时直流系统引出一组直流电源接到空气开关上方(注意极性);③合上空气开关(此时暂时充电机不工.作).将负载转至暂时直流电源供电;④断开旧直流屏的馈供支路，合上暂时充电机的流输入电源，使暂时直流系统正常作业;⑤断开旧直流屏交流输入电源，撤除旧直流屏;◎新直流屏就位，设备电池，连线，接交流，调试正常;⑦重复上述过程.即可将负载接入新的直流屏;出检食核对各馈供支路极性正确，新屏工作正常。

如表2所示为110kV变电站真流l川替换前后比照一览表。替换后的直流系统满足变电站设备对直流系统的要求。

5注意事项

在具体操作过程中，以下方面酹要特别注.意:替换前，需要对做为暂时系统的蓄电池组进行仔细检查，将电池组允好电，因为一般的暂时充电机只要一路交流电源输入为了避免失掉交流电带来的一系列问题，替换前，应试验站用低压备用电源门动投入功用。

在不具备低压备用电源主动投入功用的状况下安排人员值勤。

电池容量选择和模块的配备。电池容量选择要进行直流负荷的核算，直流负荷按性质分为常常负荷。事端负荷.冲击负荷。常常负荷主要是维护、操控、主动装置和通讯设置。事端负荷是指停电后有必要由直流系统供电的负荷，如UPS、通讯设置等。冲击负荷是指极短时间内施加的大电流负荷。比方断路器分、合闸操作等。依据上述三种直流负荷核算就可以核算出事端状态下的直流持续放电容。一般在220kV的变电站直流系统的蓄电池要选择两组电池。电池容量是150AH-200AH;110kV的变电站直流系统的蓄电池要选择一组电池。

电池容最是100AH-150AH;35kV的变电站直流屏系统的蓄电池要选择一纽电池，电池容量是50AH-200AH；模块数的配备是全涨模块出彻定电流.总值要大于等于最大常常负荷圳蓄电池允电电流（蓄电充电电流是按0.1c-0.2c10）。如100AH的蓄电池租其允电电流是0.1c*100=10A.在不核算常常负荷的状况下选用濒定电流5A的模块。2台模块就明以满是对蓄电池的允电.要完成N+1冗余总共选择3台5A模块。

暂时接线时考虑引线截而.各连接头接触杰出、结实。尽量避免在替换过程中对变电站设备进行遥控分、合闸操作。如有必要操作，只能在变电站手动分、合闸。替换过程中接近监督直流屏系统电压状况。

6结束语

此种替换计划已经在大都110kV变电站成功使用。经过两次直流并列切换，顺利完成了直流勇的替换。在整个施工过程中没有产生操控.维护信号的直准电源中止。也术产生短路或接地，经直流变电站全部电力设备工作正常.确保了系统安全、安稳工作、提高了供电可靠性，达到了预期的作用。