直流系统有哪几种（直流系统是什么）

#根据上文所述，我们可以看出直流系统是一个独立的电源，不受发电机、厂用电及系统运行方式的影响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，我来为大家科普一下关于直流系统有哪几种?以下内容希望对你有帮助!

直流系统有哪几种

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根据上文所述，我们可以看出直流系统是一个独立的电源，不受发电机、厂用电及系统运行方式的影响。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。

那么，直流系统由哪些主要设备和部件组成呢？

五大主要部件：蓄电池、充电机、直流母线、绝缘监察装置、馈出负荷。

在这里需要注意几点：

第一，变电站的交、直流回路不能共用一条电缆。原因是变电站的交流回路系统和直流回路系统是互相独立的，前者是接地系统而后者是绝缘系统。若两者一旦发生短路会造成直流接地，同时会影响到两个系统，可能会引起大面积的停电事故。

第二，变电站直流系统应使用专用的直流熔断器，不能用交流熔断器。

第三，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。

高压开关柜（图片来源：网络）

一、蓄电池

蓄电池大家并不陌生，种类也很多，汽车里面就有蓄电池。笔者在本文给大家重点谈谈其中一个种类 ---- 阀控密封铅酸蓄电池（以下简称蓄电池）。

一般来说，重要的电力设备和部件都会有与其对应的型号，蓄电池也不例外。

字母“G”代表固定，“F”代表阀控、“M”代表密封、“D”代表电力系统使用、“C”代表设计序号。如下图所示：

蓄电池型号分解（图片来源：网络）

知道了蓄电池的型号，再来看看蓄电池的几个重要参数。

蓄电池的额定容量，指其能保证运行的最低容量。一般指蓄电池充足电时，以10h放电率放电的容量。用C10表示。常见的如400A.h。

蓄电池的容量，用Cn表示，指的是放电电流（l）与放电小时（t）的乘积，单位A.h简称安时。

蓄电池的终止电压：指蓄电池出现过放电时，不致造成极板损坏所规定的放电最低极限电压值。一般为1.8V（单体2V电池，10小时放电率时）

蓄电池的自放电：指蓄电池内部极板短路、外部正负极柱绝缘不良等，造成的容量损失。

至于蓄电池的作用，是明确而清晰的。这里就不再赘述。

来谈谈阀控蓄电池的核对性放电。

简单地说，在浮充电运行方式下，根据每只电池的电压，是无法判断出蓄电池的现有容量、内部是否失水或干裂这些信息的。只有通过核对性放电，才能找出电池存在的问题，确定电池的现有容量。也就是说以规定的电流恒流放电，只要一个单体电池达到规定的终止电压，就停止放电，按放电电流（l）与放电时间（t）的乘积来确定电池的实际容量。

蓄电池个数的选择，则按正常浮充运行时，保证直流母线电压为直流系统额定电压的105%计算，即105%x220÷2.23=103.5，就是103个或104个蓄电池。

阀控密封式铅酸蓄电池，有均衡充电的方法。一般是采用恒压、限流的方式，限流值为I10，限压值为N×（2.30~2.33）V，自动或手动转为恒压充电。

如果厂家使用说明书有规定，那就按厂家说明书进行，但直流控制母线最高电压不能超过110%标称电压。

二、充电装置

从事电力工作的朋友们，可能会接触到这个充电装置。它有两种分类：相控充电装置和高频开关模块型充电装置。

相控充电装置，在老的电站里还经常用。存在接线复杂、稳压精度低、自动稳压功能不好等缺陷。

高频开关模块型充电装置，目前正在大量使用。其工作原理是：交流电源接入整流模块，经滤波及三相全波整流器后变成直流，再接入高频逆变回路，将直流转换为高频交流，最后经高频变压器、整流桥、滤波器后输出平稳直流。

优点有：体积小、效率高。充电机的主要参数，如稳压精度、稳流精度、纹波系数、功率因数、噪音、智能程度、供电可靠性等技术指标高。

高频开关模块型充电装置（图片来源：网络）

下面以一张图来展示下高频开关电源装置面板的含义：

那么，这种充电装置，模块数量是如何确定的呢？

充电装置是由若干个模块并联组成的，模块一般按N 1配置，即充电模块运行在冗余状态，模块的总数不宜少于3块。

例如：某站单只模块额定电流10A：安装400AH蓄电池组，按10小时充电率最大需要40A充电电流，站内经常性负荷不大于20A，取20A计算，加一块冗余，这样就是40÷10＋20÷10＋1＝7块，7个模块同时工作，如母线上直流负荷14A，则每个模块平均电流为2A。

当充电机负荷达到50%以上时，各个开关电源模块负荷差值应不超过5%。

三、绝缘监察装置

从名字上也不难看出，这种装置可以起到实时测控和保护作用。毕竟监察嘛！但是它的使用情况还是要根据变化而适时改变的，比如：

当直流系统绝缘良好时，正、负对地电压接近110V；

当某极绝缘下降时，另外一极的对地电压应升高；如达到定值时，绝缘检查装置将发出“直流接地”信号，此时应立即查找原因并及时处理；

当两极的对地电压都升高时，说明此时直流系统两极对地绝缘同时下降，运维人员就可以立即查找原因并及时处理了。

关于绝缘监察装置支路接地的检测方法，目前有两种，交流法和直流法。

1) 交流法

各分支回路的绝缘监测，用一低频信号源作为发送器，通过两个直耦合电容向直流系统正、负母线发送交流信号，一交流CT同时套在各回路的正、负出线上。

由于通过互感器的直流分量大小相等，方向相反，它产生的磁场相互抵消，而通过发送器发送至正负母线的交流信号电压幅值相等，方向相同。这样，在互感器二次侧就可反应出正、负极对地绝缘电阻和分布电容的泄漏电流向量和，然后取出阻性分量，经微机处理后数字显示接地支路。

如果直流系统存在多点非金属性接地，启动信号源，该装置可将所有接地支路找出。如果这些接地点中存在一个或一个以上的金属性接地，该装置只能寻找距该装置最近的一条金属性接地支路。

2）直流法

采用直流有源CT，不需注入交流信号。当出现接地时，直流CT将直流漏电流变换为0～5V或4～20mA的电信号。

四、直流系统接地的危害及应对措施

这要看情况。

如果是直流系统的一点接地，同一级或者另一极没有发生接地，这样并没有形成电路回路，不影响设备的正常运行。

如果在发生一点接地时，同一级或者另一极也发生接地，那么就构成了电路回路，也就是两点接地。这也是笔者将要讲述的重点。

如下图所示，这是直流系统两点接地的示意图，可能会造成断路器跳闸。

那么它是什么原理呢？

当直流接地发生在A、B两点时，将电流继电器触点短接，而将出口中间继电器ZJ启动，ZJ触点闭合而跳闸。A、C两点接地时短接ZJ触点而跳闸。在A、D两点，D、F两点接地，同样都能造成断路器跳闸。

直流系统两点接地可能造成断路器跳闸（图片来源：网络）

仍以上图为例，两点接地还可能会造成断路器拒动。这发生在接地两点在B、E，D、E，或者是C、E的情况。

接地两点为A、E时，还会引起熔丝熔断。

当直流接地发生在B、E两点和C、E两点保护动作时，不但断路器拒动，而且引起熔丝熔断，同时有烧毁继电器触电的可能。

那么，怎样有效应对这个问题呢？

既然，这种问题是因为接地发生的，那我们应该从直流系统一点接地的时候就开始解决问题。

首先，应该确定是正极接地、还是负极接地；是完全接地还是绝缘电阻降低。然后再根据运行方式、操作情况、气候影响，判断可能的接地位置和造成接地的原因。系统中若装有直流接地选线装置的，可依据选线结果，直接进行查找。

如果检查装置没有正确显示，应分析可能造成接地的原因，并按如下原则查找：

a) 先找有工作的回路和近期工作过的回路，后找其它回路；

b) 先找事故照明、信号回路、充电装置回路、蓄电池组（两组蓄电池的变电站），后找其它回路；

c) 先找主合闸回路，后找控制回路、保护回路；

d) 先找室外设备，然后找室内设备；

e) 先找10kV、35kV、66 kV回路，后找110kV、220kV、500kV回路；

f) 先找简单回路，后找复杂回路；

g) 先找一般路，后找重要路。

h) 使用拉路法进行查找直流接地时，至少应由两人进行，控制回路、保护回路断开直流时间不得超过3S。

i) 查找直流接地，停用保护时间超过3S时，应征得调度同意后进行，保护停用时间应尽量短，运行人员只查至保护屏端子排处，防止保护误动。

j) 查找和处理直流接地时工作人员应戴线手套，穿长袖工作服，应使用内阻大于2000Ω/V的高内阻电压表，工具应绝缘良好。防止在查找和处理直流接地时造成新的接地。

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