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直流电源在配电工程中的应用

  摘要:配电工程直流电源是保证配电房二次设备可靠运行的重要环节,本文介绍了配电工程使用直流电源的重要性、种类及技术要求。

  关键词:直流操作电源、可靠性、重要性、配电工程设计

  前言

  随着经济和技术的快速发展,对电力供电提出了更高的要求,新型自动化配网设备逐步投入应用,由于数字化微机保护和监控装置在配电工程越来越多的应用,这些设备的可靠供电是系统完全运行的前提条件,需采用科学合理的高效直流电源系统,提高供电的可靠性和效能,降低运行维护的工作量。

  配电房直流电源主要是给高压开关柜的二次设备 (如:断路器、数字式微机保护及监控装置等)提供电源。配电房的交流操作电源断电后,控制、信号与数字式微机保护与监控装置电源会同时断电,配电房就会在无继电保护情况下运行,此时一旦发生短路事故就会引起越级跳闸,由上一级的继电保护动作跳闸,从而造成大范围的停电。如果发生过电流或过负荷,继电保护拒动会烧毁变压器或相关设备。从而增加事故停电造成巨大经济损失。因此直流电源可以提供可靠的不间断工作电源,避免交流失电时导致微机保护失去保护作用,。在很大程度上保证了配电房的可靠性。

  一、 配电工程直流电源应用

  直流操作电源利用整流技术将交流电转换为直流电作为操作电源,同时配备

  相应电压等级的蓄电池组,并给蓄电池组浮充电。当交流电源断电后,自动而且无延时切换到蓄电池,由蓄电池组供电,而且直流操作电源的可靠性非常高。

  二、配电工程直流电源分类和特点

  直流电源主要分为:落地式(立式)直流电源、壁挂式直流电源、分布式直流电源。

  (1) 落地式(立式)直流电源主要为大、中容量的直流电源系统设计的。由电源柜

  和电池柜组成,柜体采用C型材钢化玻璃门,电源柜的主体为电源模块等元件。模块分别为:充电模块、整流模块、监控模块。充电模块采用智能型高频开关电源,该电源是专为电力系统设计,具有“四遥”功能的智能电源,电源采用世界领先的“谐振电压型双环控制的谐振开关电源技术”,具有体积小、重量轻、效率高、可靠性高的优点。整流模块采用进口可靠元器件,产品经过高温老化及多级质量管控,保证运行时的稳定性和可靠性。监控模块功能完善,高智能化,采用大屏幕液晶汉字显示,监控自带声光告警。采用高性能器件,断电后运行记录和历史故障不丢失。电池柜的蓄电池采用免维护铅酸电池,每节电池电压等级为12V。落地式(立式)直流电源输出电压为,直流220V或直流110V;适用于高压开关柜10面以上,适用系统容量为40AH-200AH.

  (2) 壁挂式直流电源是专为中小容量的直流电源系统而设计的,适用于小型开关

  站、厂矿高压配电系统,高层楼宇高压配电系统操作。壁挂直流电源采用一体化设计思路,由智能模块、监控硅链、壁挂电源箱构成。壁挂电源系统集成AC/DC模块,监控、硅链、交直流配电于一体,只需外接电池组即可构成完整的直流操作电源系统。壁挂直流系统具有体积小、结构简单美观大方,安装方便简洁、组配系统灵活等特点。监控系统配有标准的RS485及RS232接口,并提供CDT、MODBUS两种通讯规约供用户选择,方便接入自动化系统,实现“四遥”及无人值守。壁挂式直流电源输出电压为直流220V及直流110V,适用于3-8面高压开关柜柜使用,适用系统容量20AH-40AH.

  (3) 分布式直流电源是由微型直流电源装置和二节12V免维护蓄电池组成。主要

  应用于小型开关站和用户终端,产品体积小,安装接线方便,根据分布式的设计思想,直接把分布式直流电源装置安装在智能开关柜的仪表箱内(或户外装置的电动操作箱内),可节省直流屏的占地面积,因电源装置安装在开关柜内,可减少电缆的使用量,节约一次设备投资及电缆施工工作量,在总台数不多时,其总价低于直流屏系统,可降低工程总造价,同时在运行时可减少线损,减少备件,节约运行成本。分布式直流也极大的提高了供电可靠性,当某一回路发生故障时,其他回路的电源装置不受影响,避免出现一点故障全站无操作电源。蓄电池采用自动充电管理模块进行维护,大大延长蓄电池的使用寿命,使得产品运行更加安全可靠。分布式直流电源输出电压为直流220V、110V、48V、24V,一台分布式直流电源适用于1-3面高压开关柜,适用系统容量20AH-30AH.

  三、 配电工程直流电源设计中有关问题

  1. 交流操作与直流操作的选择

  因之前高压开关柜都选用常规继电器式的继电保护,配合电流脱扣器,所以事故跳闸与操作电源无关,高压熔断器保护事故跳闸也与操作电源无关,所以可选用交流操作。

  数字式微机保护装置与监控装置已经得到广泛应用,由于数字式微机保护装置的装置电源断电后就会停止运行,而且数字式微机保护装置只能通过合闸与分闸线圈进行合闸与分闸操作,所以采用交流电源的配电房,选用数字式微机保护与监控装置后,必须选用可靠的后背电源,之前UPS作为不间断电源使用过,但UPS不间断电源不仅过载能力差,而且不适用于感性负荷。如果高压配电房采用直流操作需要选用直流屏,虽然价格相对来说高,但可靠性也高,高压开关柜采用数字式微机保护与监控装置后,应优先选用直流操作电源。

  2. 直流操作电源电压等级及容量选择

  直流操作电源的输出电压一般为直流220V、110V,直流屏蓄电池容量一般选用20AH-200AH.

  四、结束语

  直流操作电源用于配电工程可以完全保障二次设备供电的连续性,可以使事故降到最低,提高供电的可靠性,保证设备的安全运行。减少不必要的经济损失,更好的满足社会经济发展的需求。

2014-3-7 8:48:48     浏览人次: 808

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