直流电源系统技术规范.docx

1、直流电源系统技术规范直流电源系统技术规范目次血. / 刖言.1总则 I错误!未定义书签。2规范引用文件 3术语和定义 4使用条件 4.1正常使用的环境条件.4.2正常使用的电气条件.5诵用技术要求 5.1系统组成及配置原则.5.2直流系统电气接线.5.3对直流供电网络的要求5.4直流系统的功能5.5直流系统的主要技术参数要求6直流系统主要部件技术要求.6.1 充电装置和高频开关电源模块6.2监控单元 6.3直流系统绝缘监察装置 6.4蓄电池管理单6.5降压硅链.7E.91 01 0111321212424266.6防雷器技术要求.6.7测量表计的配置.6.8蓄电池技术要求.6.9直流屏柜技术要

2、求7现场安装要求 353540427.1安装场所的布局要求.7.2安装接线要求 7.3蓄电池安装注意事项.8标志、包装、运输、储存8.1标志 8.2包装 8.3运输 424345478.4储存 4 9附录A （资料性附录） 图一 110500kV直流系统电气主接线图附录B （资料性附录） 50直流系统I/O表 51附录C （资料性附录）验.附录直流系统设备检验和试58D （规范性附录）本规范用词说明本规范编制说明72错误!未定义书签。1 总则1.1 本规范规定了 110500kV 变电站直流电源 系统的技术标准和要求。直流电源系统工程的 设计、施工、验收应参照本规范执行。1.2 本规范适用于

3、110500kV 变电站的直流电 源系统新建、改造工程。1.3 本规范是依据国家和行业的有关标准、规 程和规范并结合设备运行经验而制定的。1.4 各供电局可根据本规范，结合本地区实际 情况制定相应的实施细则。2 规范引用文件 下列标准所包含的条文，通过在本规范中 引用而构成为本规范的条文。本规范出版时， 所示版本均为有效。但所有标准都有可能会被 修订，使用本规范的各方应探讨使用下列标准 最新版本的可能性。GB/T 19826-2005 电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求GB/T 19638.2-2005 固定型阀控密封式铅酸蓄电池GB/T 2900.11-1988 电工名词术语 蓄电池

4、名词术语备第三部分：确定性能的方法和试验要求设备的特性及安全要求GB/T 17626.2-1988 电磁兼容试验和测量技术 静电放电抗扰度试验GB/T仃626.12-1988 电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验DL/T 724-2000 电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护规程DL/T 781-2001流模块电力用咼频开关整DL/T 856-2004电力用直流电源监控装置DL/T 5044-2004 电力工程直流系统设计技术规程Q/CSG 1 0011-2005 中国南方电网220kV500kV变电站电气技术导则 Q/GD001 1122.03-2007 广东电网公司 变电站二次系统防雷

5、接地规范3术语和定义3.1 系统(system)本规范的“系统”是指连接在一个共同的标 称电压下工作的设备和导线(线路)的组合。3.2 标称电压(nominal voltage)系统被指定的电压。3.3电气设备额定电压(rated voltage for equipment)根据规定的电气设备工作条件，通常由制造 厂确定的电压。3.4 蓄电池组(storage battery)用导体连接两个或多个单体蓄电池用作电 源的设备。3.5阀控式密圭寸铅酸蓄电池(valve regulated sealed lead-acid battery )蓄电池正常使用时保持气密和液密状态， 当内部气压超过预定值

6、时，安全阀自动开启，释放 气体，当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， 使其密封。蓄电池在使用寿命期限内，正常使用情况下无需补加 电解液。3.6 初充电(first charge)新的蓄电池在交付使用前，为完全达到荷电 状态所进行的第一次充电。初充电的工作程序应 参照制造厂家说明书进行。3.7 恒流充电(constant current charge)充电电流在充电电压范围内，维持在恒定值 的充电。3.8 恒压充电(constant voltage charge)充电电压在充电电流范围内，维持在恒定值 的充电。3.9 恒流限压充电(constant-current

7、limit voltage charge)先以恒流方式进行充电，当蓄电池组端电压 上升到限压值时，充电装置自动转换为恒压充 电，至到充电完毕。3.10 浮充电(floating charge)在充电装置的直流输出端始终并接着蓄电 池和负载，以恒压充电方式工作。正常运行时充 电装置在承担经常性负荷的同时向蓄电池补充 充电，以补偿蓄电池的自放电，使蓄电池组以满 容量的状态处于备用。3.11 均衡充电(equalizing charge)为补偿蓄电池在使用过程中产生的电压不 均匀现象，使其恢复到规定的范围内而进行的充 电，通称为均衡充电。3.12 补充充电(supplementary charge)

8、蓄电池在存放中，由于自放电容量逐渐减 少，甚至于损坏，或大容量放电后，按厂家说明 书，需进行的充电。3.13 蓄电池容量试验(battery capacity test)新安装的蓄电池组，按规定的恒定电流进 行充电，将蓄电池充满容量后，按规定的恒定 电流进行放电，当其中一个蓄电池放至终止电 压时为止，按以下公式进行容量计算：C=lf t (Ah )式中：C 蓄电池组容量，Ah ; If 恒定 放电电流，A ; t放电时间，ho3.14 蓄电池容量符号(battery capacity symbol )C10 10 h (小时)率放电额定容量，单位: 安时(Ah )。3.15 放电电流符号(Di

9、scharge current symbol )I10 10 h (小时)率放电电流，数值 C10/10, 单位：安(A)。3.16 恒流放电(constant-current discharge)蓄电池在放电过程中，放电电流值始终保持 恒定不变，直放到规定的终止电压为止。3.17 核对性放电(checking discharge)在正常运行中的蓄电池组，为了检验其实际 容量，以规定的放电电流进行恒流放电， 当其中 一个单体电池达到了规定的放电终止电压， 即停 止放电，然后根据放电电流和放电时间，计算出 蓄电池组的实际容量，称为核对性放电。3.18 终止电压(finish voltage)蓄电

10、池容量选择计算中，终止电压是指直流 系统的用电负荷，在指定放电时间内要求蓄电池 必须保持的最低放电电压。对蓄电池本身而言， 终止电压是指蓄电池在不同放电时间内及不同 放电率放电条件下允许的最低放电电压。3.19 稳流精度(stabilized current precision )充电装置在充电(稳流)状态下，交流输入 电压在额定值15%范围内变化，输出电压在充 电电压调节范围内变化，输出电流在其额定值 20%100%范围内任一数值上保持稳定时其输 出电流稳定程度，按以下公式计算：S I = (Im -Iz) /lz X 100%式中：3 I 稳流精度；Im 输出电流波动 极限值；Iz 输出电

11、流整定值。3.20 稳压精度(stabilized voltage precision )充电装置在浮充电(稳压)状态下，交流输 入电压在额定值15%范围内变化，输出电流在 其额定值的0%100%范围内变化，输出电压在 其浮充电电压调节范围内任一数值上保持稳定 时其输出电压稳定程度，按以下公式计算：S u = ( Um Uz) /Uz X 100%式中：S u 稳压精度；Um 输出电压波动 极限值；Uz 输出电压整定值。3.21 纹波系数(ripple factor )充电装置在浮充电(稳压)状态下，交流输 入电压在额定值15%范围内变化，输出电流在 其额定值的0%100%范围内变化，输出电压

12、在 其浮充电电压调节范围内任一数值上， 测得电阻 性负载两端脉动量峰值与谷值之差的一半，与直 流输出电压平均值之比，按以下公式计算：3 = ( Uf Ug) /2Up X 100%式中：3纹波系数；Uf直流电压中脉动 峰值；Ug 直流电压中脉动谷值；Up 直流电压 平均值。3.22 效率(efficiency )充电装置的交流额定输入功率与直流输出 功率之比，按以下公式计算：n = ( Wd/Wa ) X 100%n效率；Wd 直流输出功率；Wa 交 流输入功率。3.23 三遥功能(teleindication , telemetry , telec on tri functions )遥信功

13、能、遥测功能、遥控功能的简称。3.24均流及均流不平衡度(equalizing current and un balance)采用同型号同参数的高频开关电源模块， 以(N十1)或(N+2)多块并联方式运行，为使每一个模块都能均匀地承担总的负荷电流， 称为均流。模块间负荷电流的差异，叫均流不平衡度， 按以下公式计算：3 = (I Ip) /In X 100%3均流不平衡度；I 实测模块输出电流 的极限值；Ip N个工作模块输出电流的平均值； In 模块的额定电流值。4使用条件4.1正常使用的环境条件4.1.1海拔不超过1000m。4.1.2设备运行期间周围空气温度不高于 35C,不低于-0C。4

14、.1.3日平均相对湿度不大于 95%，月平均相 对湿度不大于90%。4.1.4安装使用地点无强烈振动和冲击，无强电 磁干扰，外磁场感应强度不得超过 0.5mT。4.1.5安装垂直倾斜度不超过5%。4.1.6使用地点不得有爆炸危险介质，周围介质 不含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体及导电 介质，不允许有霉菌存在。4.2正常使用的电气条件4.2.1频率变化范围不超过翌。4.2.2交流输入电压波动范围不超过15%。4.2.3交流输入电压不对称不超过5%。424交流输入电压应为正弦波，非正弦含量不 超过额定值的10%。5通用技术要求5.1系统组成及配置原则5.1.1直流电源系统由交流输入、充电装置、馈

15、电屏、蓄电池组、监控单元（含馈线状态监测 单元）、电压监测、绝缘监察（含接地选线）、 母线调压装置（可选）、蓄电池管理单元等组 成。5.1.2直流电源系统作为变电站控制负荷和需 采用直流的动力负荷的电源，其容量选取和接 线方式应必需满足安全可靠运行的需要。设备 负载等级为一级（即连续输出额定电流）。5.1.3直流系统配置原则5.1.3.1 220500kV变电站直流系统均配置两组 高频充电装置和两组蓄电池，110kV变电站直 流系统宜配置两组高频充电装置和两组蓄电 池。5.1.3.2直流负荷包括电气的控制、信号、测量 和继电保护、自动装置、各类直流电动机、断 路器电磁操动的合闸机构、交流不停电

16、电源装 置、远动和事故照明等负荷。5.1.3.3蓄电池容量选取按事故放电 4小时计 算。110kV、220kV、500kV 变电站每组蓄电 池容量可分别按300Ah、500Ah、800Ah选取。5.1.3.4蓄电池应选用阀控式密封铅酸蓄电池。5.1.3.5 500kV变电站设有继电保护装置小室 时，宜在主控制室设主馈电屏，各继保小室设 分电屏；也可按电压等级或供电区域分散设置 蓄电池组，且分别按两组蓄电池考虑（容量按 每组蓄电池所带负荷选择）。5.1.3.6充电装置应选用高频开关电源， 充电装 置的模块需采用N+1模式。110kV、220kV、 500kV变电站 充电装置额定电流可分别按60A

17、、80A、120A 选取。5.2直流系统电气接线5.2.1 一组蓄电池两套充电装置的直流系统采 用单母线分段接线，两段直流母线之间应设联 络电器，两套充电装置应接入不同母线段，蓄 电池组应跨接在两段母线上。5.2.2两组蓄电池两套充电装置的直流系统应 采用二段单母线接线，两段直流母线之间应设 联络电器。每组蓄电池组和充电装置应分别接入不同母线。523采用直流主馈电屏和分电屏时，单个直流 主馈电屏和分电屏宜只设一段直流母线。524蓄电池出口回路、充电装置直流侧出口回 路和蓄电池试验放电回路等，应装设熔断器， 并同时装设隔离电器，如刀开关，也可采用熔 断器和刀开关合一的刀熔开关。5.2.5直流馈线

18、回路应装设直流断路器。526在进行切换操作时，蓄电池组不得脱离直 流母线，在切换过程中允许两组蓄电池短时并 列运行。527每套充电装置交流输入应设两个回路，一 路运行，一路备用，当工作电源故障时应自动 切换到备用电源，切换过程应不影响直流系统 的正常工作。两路交流电源应分别取自站用电 不同段交流母线。528对无采用电磁操动机构的变电站， 直流系 统可不设动力母线，取消母线调压装置。若保 留母线调压装置，应有防止硅元件开路的措施。529直流系统采用二段单母线接线时，每段母 线宜配置独立的绝缘监测装置。绝缘监测装置 应能方便投退 5210直流系统应米用不接地方式。5211变电站直流系统电气主接线详

19、见附录A。5.3直流供电网络的配置原则5.3.1直流供电网络的总体配置原则531.1直流电源供电回路分为环形供电方式 和辐射供电方式。5.3.1.2环形供电网络干线或小母线的二回直 流电源应分别经直流断路器接入两段直流母 线，正常时为开环运行。环形供电网络干线引 接负荷处也应设置直流断路器。5.3.1.3辐射供电方式指在馈线屏处仅有一回直 流电源经直流断路器供电的方式。5.3.1.4控制电源与保护装置电源直流供电回 路需在直流馈线屏处分开。5.3.1.5信号回路在直流馈线屏处由专门直流 断路器供电，不得与其他回路混用。5.3.1.6互为冗余配置的两套主保护、两套安稳 装置、两组跳闸回路等采用辐

20、射供电方式，其 直流供电电源应分别取自不同段直流母线。系 统双重化的两套保护与断路器的两组跳闸线圈 一一对应时，每套保护装置直流电源和控制回 路直流电源必须取自同一段直流母线。5.3.1.7保护通道设备电源（放置在通信机房设 备除外）应与对应的保护装置电源共用一组直 流电源，二者在保护屏上通过直流断路器分开 供电。5.3.1.8采用“远后备”原则配置保护的线路， 其保护装置直流电源和控制电源应取自同一段 直流母线。5.3.1.9取自不同段直流母线的直流供电电源 回路间不能采用自动切换装置或回路。5.3.1.10正在运行方式下，全部直流负载应平 均分布在两段直流母线上。5.3.1.11直流系统用

21、断路器应采用具有自动脱 扣功能的直流断路器，不得用交流断路器替代。 各种盘柜设置的直流断路器、熔断器应有设备 名称的标识牌。5.3.2控制回路直流供电电源配置原则5.3.2.1主变各侧断路器、110kV及以上断路器 控制回路直流供电电源应米用辐射供电方式， 在直流馈线屏处分别经专用直流断路器供电。5.3.2.2断路器操作机构箱内的两组压力闭锁回 路直流供电电源应分别与对应的跳闸回路共用 一组操作电源。如断路器操作机构箱内只有一 组压力闭锁回路，则压力闭锁回路直流供电电 源应与跳闸I回路共用一组操作电源，而相应 的断路器失灵启动保护装置的直流电源应取自 另一段直流母线。5.323 10kV、35

22、kV断路器（不含主变低压侧） 直流控制电源和直流电机电源按每台变压器对 应的低压侧母线，分别采用环形供电方式。5.32 4 500kV GIS断路器辅助直流电源采按串 用环形供电方式。220kV、110kVGIS断路器辅 助直流电源按母线（母线出线回数超过6回时, 可分为两段）采用环形供电方式。5.3.2.5 500kV隔离开关直流控制电源按串采用 环形供电方式，220kV、110kV隔离开关直流 控制电源按母线（母线出线回数超过 6回时， 可分为两段）采用环形供电方式。5.3.2.6 PT并列回路直流控制电源采用辐射供 电方式。双重化配置的 PT并列回路直流供电 电源应分别取自不同段直流母线

23、。5.3.2.7 220kV、110kV 变电站中的 0.38kV 智能 柜ATS直流控制电源采用辐射供电方式。500kV 变电站中的 0.38kV智能柜中的两套ATS直流控制电源应分别取自不同段直流母 线。5.328各种接口屏直流控制电源采用辐射供 电方式。5.3.3监控系统直流供电电源配置原则5.3.3.1独立测控装置的电源分为装置电源和信 号回路电源两种，保护、测控合二为一的测控 装置电源分为装置电源、信号回路电源和操作 电源三种。5.3.3.2 110kV 及以上（包括 500kV 变电站 35kV）测控装置的装置电源、信号回路分别采 用环形供电；保护、测控合二为一的 10kV测控装置

24、的装置电源、信号回路电源和操作电源 按每台变压器对应的低压侧 10kV母线分别采用环形供电方式。5.3.3.3冗余配置的远动装置采用辐射供电方 式，其直流供电电源应分别取自不同段直流母 线。5.3.3.4监控系统所用交换机采用直流供电电 源时，按A、B、C网分别采用环形供电方式。5.3.3.5两套不间断电源屏采用辐射供电方式， 其直流供电电源应分别取自不同段直流母线。5.326 GPS扩展装置采用辐射供电方式 5.3.4保护装置直流供电电源配置原则 5.3.2.1电压切换装置直流电源与保护控制直流 电源共用一组电源，二者在保护屏上通过直流 断路器分开供电。双配置电压切换装置与两套 保护一一对应

25、时，每套保护装置直流电源和电 压切换装置直流电源必须取自同一段直流母 线。5.3.4.2 500kV、220kV主变非电量保护与本屏 内保护装置共用一组保护装置电源，二者在保 护屏上通过直流断路器分开供电。5.3.4.3 220kV及以上主变后备保护装置直流电 源应与对应的差动主保护装置直流共用一组直 流电源，二者在保护屏上通过直流断路器分开 供电。5.3.4.4独立配置的500kV主变零序（分相） 差动保护装置直流电源，应与对应的差动主保 护装置直流电源取自同一段直流母线。5.3.4.5 500kV断路器保护装置直流电源采用辐 射供电方式。5.3.4.6互为冗余配置的两套远跳保护、短引线 保

26、护装置直流电源采用辐射供电方式，其直流 供电电源应分别取自不同段直流母线。并与本 屏内主保护装置共用一组保护装置电源，二者 在保护屏上通过直流断路器分开供电。5.346 220kV断路器保护装置与本屏保护装置 共用一组电源，二者在保护屏上通过直流断路 器分开供电。5.347保护屏内的高频收发信机、数字接口装 置与本保护装置共用一组直流供电电源，二者 在保护屏上通过直流断路器分开供电。5.348母差保护、失灵保护、母联及分段保护、 110kV线路装置、故障录波装置、功角测量装 置直流电源采用辐射供电方式。5.349 110kV主变保护非电量保护与高压侧后 备保护共用1组电源，二者在保护屏上通过直

27、 流断路器分开供电。110kV主变差动保护与中、 低压侧后备保护共用1组电源，三者在保护屏 上通过直流断路器分开供电。5.3.4.10备自投装置、安稳执行站装置直流电 源采用辐射供电方式。5.3.4.11 500kV站的35kV电容、电抗器保护装 置直流电源按每台变压器对应的低压侧母线， 分别采用环形供电方式。5.3.4.12 220kV、110kV变电站两套站用变压器 保护装置直流电源，应分别取自不同段直流母 线。5.3.5其它二次设备直流供电电源配置原则 5.3.5.1事故照明直流电源米用辐射供电方式。5.3.5.2如继电保护试验电源屏装设 DC/DC装 置时，其直流电源采用辐射供电方式。

28、5.3.5.3主控楼消防控制系统直流电源采用辐 射供电方式。5.3.5.4电能采集屏直流电源采用辐射供电方式。5.4直流系统支路直流熔断器和直流断路器级 差配合原则和典型配置方案5.4.1直流系统支路直流熔断器和直流断路器级 差配合原则如下：5.4.1.1根据工程具体情况，可采用直流熔断器， 甚至熔断器和直流断路器混用，但应注意上下级 之间的配合。当直流断路器与熔断器配合时，应 考虑动作特性的不同，对级差做适当调整。直流 断路器下一级不宜再接熔断器。5.4.1.2上、下级均为熔断器的，按照2倍及以上 额定电流选择级差配合。541.3上、下级均为直流断路器的，按照4级及 以上选择级差配合。5.4

29、.1.4上级为熔断器，下级为直流断路器的， 按照2倍及以上额定电流选择级差配合。5.4.1.5变电站内设置直流保护电器的级数不宜 超过4级。5.4.1.6 500kV变电站当设置直流分电屏时，直流 主馈电屏宜采用框架式或塑壳式直流断路器。5.4.2直流系统的直流断路器、熔断器典型配置 方案推荐如下：5.4.2.1 300Ah蓄电池出口采用315A熔断器；500Ah蓄电池出口采用400A熔断器；800Ah蓄电 池出口采用630A熔断器。5.42 2 60A充电装置总输出采用 80-100A熔断器；80A充电装置总输出采用150-200A熔断器； 120A充电装置总输出采用200-250A熔断器。

30、5.4.2.3二次设备和控制回路宜采用 3-6A直流断 路器。5.4.2.4蓄电池和充电装置与推荐配置不同时，其出口保护电器选择参照 DL/T 5044-2004电 力工程直流系统设计技术规程附录E规定的 原则选取5.5直流系统的功能5.5.1具有自动恢复功能，实现市电恢复后自动 开机，自动选择恒流充电恒压充电T浮充电 工作方式切换。5.5.2具有交流电源自动切换功能。5.5.3设有电池充电限流和充电屏输出总限流。5.5.4充电模块具有直流输出过压过流保护、 直流输出欠压告警、交流输入过压保护、欠压报 警、交流输入缺相保护、超温保护功能。5.5.5对蓄电池浮充电压具有温度补偿功能。5.5.6具有定期均衡充电功能。5.5.7具有完善的防雷功能。5.5.8满足工程对电磁兼容性的要求。5.6直流系统的主要技术参数要求交流输入电压： （380 15% ）V交流电源频率： （50 2% ）Hz交流输入电压不对称度： 0.9输入2-19次谐波电流： 30%基波电直流系统标称电压： 充电电压调整范围： 标称电压直流系统额定输出电流：直流控制母线电压范围：-15% +10%动力母线电压范围：12.5%稳流精度：20%100%输出额定电流时）稳压精度：0%100%输出额定电流时）均流不平衡度：纹波系数：效率：噪声：装置1m处）110V（ 220V）（9