直流系统在500kV+姚江变电站的典型应用-论文.docx

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1、直流系统在500kV姚江变电站的典型应用ThetypicalapplicationofDCsystemin500kVYAOJIANGsubstation摘要为了保证电力系统的安全运行，变电站的控制、保护、自动装置、事故照明等设备均采用直流系统供电。直流系统直流系统主要由蓄电池组、直流馈线屏、直流电源监测装置、集中监控器、充电装置、直流分屏等部分组成，在变电站中为控制、信号、保护、自动装置及事故照明提供安全、可靠的工作电源，它还为操作提供可靠的操作电源，并在外部交流电源中断的情况下，保证后备电源-蓄电池继续提供直流电源的重要设备。变电站的直流电源系统的可靠与否关系着是继电保护、自动装置和断路器能

2、否正常运行，其持续可靠运行对防止系统破坏、事故扩大和设备严重损坏起着至为重要的作用。本论文通过对直流系统在宁波地区500kV姚江变电站的典型应用进行深入的分析，发现了直流系统在设计与施工中存在的问题并提出了改进方法。论文首先介绍了的姚江变直流系统各个设备的原理、功能、运行注意事项，然后通过与50OkV句章变直流系统的对比，通过接线形式、装置功能、国网反措要求等方面具体分析了姚江变直流系统存在的问题。通过对这些问题进行分析，论文提出了姚江变直流系统的改进方法。姚江变3月底即将投入运行，我希望通过对直流系统的分析和和及时改进，姚江变能够在投运时候做到零缺陷投产。关键字：直流系统姚江变可靠性绝缘监测

3、AbstractInordertoensurethesafeoperationoftheelectricsystem,devicessuchascontrol,protection,automaticequipment,emergencyillumination,etc.werepoweredbyDCpowersupply.TheDCpowersupplymainlyincludesstoragebattery,chargingequipment,DCfeederpanel,DCdistributioncabinet,DCpowermonitoringdevice,DCbranchfeeder

4、,etc.Itprovidessafeandreliableworkingpowerforcontrol,signal,protection,automaticequipmentandemergencyilluminationinthepowerstation.Italsoensuresthecontinuoussupplytoessentialequipmentoftheback-uppower(storagebattery)ifthereisaninterruptoftheexternalpower.ThustheconstancyandreliabilityoftheDCpowersup

5、plyisfataltothesafeandreliableoperationofthepowersystem.ThereliabilityoftheDCpowersupplywouldaffecttherelayprotection,automaticequipmentandthenormaloperationofbreakers.TheconstancyandreliabilityoftheDCpowersupplyisveryimportanttopreventthesystembreaking,accidentexpansionandequipmentdestroy.Thisthesi

6、sdeeplyanalyzedthetypicalapplicationofthe5OOkVYAOJIANGsubstationinNingbo.TheproblemofthedesignandconstructionoftheDCpowersupplywasinvestigated.Andapproachestoachievethebetteroperationwereproposed.Thethesisfirstlyintroducedtheprinciple,functionandmattersneedattention.Comparingwiththe5OOkVJUZHANGsubst

7、ation,theproblemsinconnectionform,devicefunotion,nationalnetcountermeasure,etc.wereanalyzedspecially.Accordingtoanalysis,approachestoachievethebetteroperationwereproposedYAOJIANGsubstationWillbeputintooperationattheendofmarch,IhopethatthroughtheanalysisandimproveofDCsystemintime,YAOJIANGsubstationca

8、nbezerodefectwhenitbeputintooperation.Keywords:DCsystem,YAOJIANGsubstation,Reliability,InsulationMonitoring摘要IIAbstractIII1绪论11.1 研究背景及意义11.2 变电站直流电源系统的发展与应用现状21.3 本文主要研究内容22直流系统在姚江变的典型应用32.1 姚江变介绍32.2 姚江变直流系统简介32.3 直流系统在姚江变的典型应用73 500kV姚江变电站直流系统与其它变电站比较473.1 直流系统主接线473.2 组屏配置情况483.3 高频开关电源模块493.4 集

9、中监控模块493.5 微机绝缘监测仪503.6 降压硅堆装置513.7 交流配电单元523.8 GFM系列阀控式密封铅酸蓄电池523.9 蓄电池巡检仪523.10 事故照明逆变器523.11 监控系统UPS533.12 直流系统相比较不同之处汇总534 500kV姚江变电站直流系统存在问题及改进方法554.1 接线方式不当554.2 集中监控器接线存在问题564.3 绝缘检测仪报警不准574.4 集中监控器装置复归存在问题574.5 绝缘监测装置功能不符合要求错误!未定义书签。5结论585.1 全文总结585.2 下一步打算58参考文献59致谢错误!未定义书签。1绪论1.1 研究背景及意义在电

10、力系统中，为了给控制、保护、自动装置、事故照明和各种直流设备的用电，必须有可靠的直流电源。因此，在发电厂（变电站）均设有独立的直流电源蓄电池组和与之配套的充电、浮充电装置一一电力操作电源又称电力工程直流电源，简称直流电源系统。它的作用是：在正常状态下，直流系统向断路器电磁机构、继电保护装置、信号装置、照明装置等重要负荷供电；当交流电源发生故障时，由直流系统的后备蓄电池组提供事故时上述重要负载的不间断工作电源2川。因此变电站的直流电源系统是继电保护、自动装置和断路器正确启动的基本保证，其稳定运行对防止系统破坏、事故扩大和设备严重损坏至为重要。它的正常与否直接影响着电力系统的安全可靠运行。在195

11、5年以前，国内发电厂和变电所的建设规模较小，其直流控制电源系统，大多采用IlOV,单母线和不带端电池的蓄电池组。1956年以后，随着发电厂和变电所的建设规模增大，由于引进了当时苏联的设计技术原则，在所有新建和扩建的发电厂和变电所中，都采用了220V带端电池的蓄电池组，并根据工程规模的大小，采用单母线或双母线接线。这个期间的设计，是充分利用了蓄电池的容量和具有较小的电压波动范围，但代价是采用了较复杂的接线。1984年以后，随着欧美设计技术理念的引进，以及发电厂和变电所建设规模不断增大、开关设备情况的变化，在直流控制电源系统的设计上，又开始逐渐采用单母线接线和不带端电池的蓄电池组，对控制负荷，直流

12、母线电压则采用Ilov电压。这一期间设计的主导思想，是以适当加大蓄电池的容量、允许电压有较大的波动范围为代价，达到简化接线、提高可靠性的目的得叫90年代以前变电所一般装设一组蓄电池构成的直流控制电源；只有对于大型变电所，特别是50OkV变电所，才装设两组蓄电池组。90年代后期随着人们对供电可靠性要求的提高，220kV及以上枢纽变电所均要求装设两组蓄电池以上口。这一发展过程表明着大机组、超高压工程的发展，人们更加关注直流控制电源系统的可靠性。对于50OkV变电站直流系统进行深入分析,找出目前直流系统在设计、选型、施工过程中存在的各种影响直流系统供电可靠性的问题，提出改进方法很有现实意义。1.2

13、变电站直流电源系统的发展与应用现状直流电源系统是发电厂、变电所中一个十分重要的独立系统，它为发电厂、变电所提供了一个可靠的操作、控制、保护、通信和事故照明电源“刃。在变电站中，直流系统主要有48V、UOV、220V三种电压等级，现在变电站多数采用IlOV或220V电压等级。直流系统的发展也随着科学技术的不断进步，可靠性、经济性等大幅提高。1993年以前，我国电力系统中，因直流电源系统设备陈旧落后、可靠性差,不能保证发电厂、变电所的安全运行和事故处理，造成了巨大的经济损失。中国电力人通过15年以来的努力拼搏，编制了一系列的直流电源行业标准，开发出了具有世界先进水平的微机型高频开关直流电源成套装置

14、，为我国发供电工程及城乡电网改造提供了可靠先进的微机型直流电源设备，确保了发供电的安全可靠运行，获得了巨大的社会效益和经济效益”叫80年代以前，由于浮充和充电容量的不同，考虑到经济性和运行稳定性，对浮充和充电采用不同容量的充电器。近些年来，对浮充和充电开始采用相同容量的充电器，使之更利于互为备用。充电器的配置方式一般情况为，一组蓄电池的直流控制电源系统配两组充电器，两组蓄电池的直流控制电源系统配三组充电器。目前多数变电站仍采用此配置方式。由于科技的日新月异，直流系统的新技术应用也越来越多，目前50OkV变电站直流系统大多采用双回路备用电源接线方式。高频开关电源从初期主要应用通信系统已经逐步扩大

15、到电力系统，而且其应用越来越成熟，容量及可靠性也越来越高，因此现变电站充电机多采用高频开关电源，已经逐步替代了相控整流器。蓄电池现已广泛采用免维护蓄电池，也大大减少了运行维护工作量。蓄电池在线检测仪、绝缘接地监测装置以及直流集中监控器的广泛应用都使得直流系统更加安全可靠的运行。1.3 本文主要研究内容本论文通过主要针对直流系统在500kV姚江变电站典型应用，通过直流系统进行系统分析，对比其它500kV变电站直流系统，在接线方式、充电机功能、在线监测设备应用形式、蓄电池等方面分析出姚江变与其它变电站的异同。对比不同，指出姚江变直流系统在设计、施工等过程中存在的问题，提出改进方法，在变电站投产之前

16、得以及时改进，使得变电站能够顺利投产和可靠运行。2直流系统在姚江变的典型应用2.1姚江变介绍500kV姚江变电站位于长三角地区浙江省宁波市江北区慈城镇湖心村，占地面积2966.2m2,距宁波市区约15km。是宁波地区第六座50OkV变电站。也是继国家电网公司“三集五大”改革后省检修分公司全过程参与的第一座500kV变电站。它的建成能够加强宁波电网220千伏双环网结构，能够满足新增220千伏变电所的接入，也为镇海电厂3台10万千瓦级燃油机组的关停创造了有利的条件。姚江已于2013年3月投产运行。变电站远景安装4组1200MVA主变压器，目前有两组重庆ABB公司生产的1200MVA主变压器。50OkV部分为H-GlS设备，采用3/2接线方式，终期出线规