1 经常负荷：要求直流系统在正常和事故工况下均应可靠供电的负荷。
2 事故负荷：要求直流系统在交流电源系统事故停电时间内可靠供电的负荷。
3 冲击负荷：在短时间内施加的较大负荷电流。冲击负荷出现在事故初期（1min）称初期冲击负荷，出现在事故末期或事故过程中称随机负荷（5s）。
5.2 直流负荷统计
5.2.1 直流负荷统计规定 1 装设2组蓄电池时：
1）控制负荷，每组应按全部负荷统计。 2）动力负荷宜平均分配在两组蓄电池上，其中直流事故照明负荷，每组应按全部负荷的60％（变电所和有保安电源的发电厂可按100％）统计。
3）事故后恢复供电的断路器合闸冲击负荷按随机负荷考虑。
2 两个直流系统间设有联络线时，每组蓄电池仍按各自所连接的负荷考虑，不因互联而增加负荷容量的统计。
3 直流系统标称电压为48V及以下的蓄电池组，每组均按全部负荷统计。 5.2.2 事故停电时间
1 与电力系统连接的发电厂，厂用交流电源事故停电时间应按1h计算。
2 不与电力系统连接的孤立发电厂，厂用交流电源事故停电时间应按2h计算。 3 直流输电换流站，全站交流电源事故停电时间应按2h计算。 4 有人值班的变电所，全所交流电源事故停电时间应按1h计算。 5 无人值班的变电所，全所交流电源事故停电时间应按2h计算。 5.2.3 直流负荷统计计算时间应符合表5.2.3规定。
表5.2.3 直流负荷统计计算时间表 事故放电计算时间 序号 负荷名称 经常 初期 1min 0.5 发电厂和有人值班变电1 信号灯、位置指示器和位所 置继电器 无人值班变电所 换流站和孤立发电厂 √ √ √ √ √ √ 1.0 √ 持续 h 1.5 2.0 3.0 随机 5s √ √ 表5.2.3（续） 事故放电计算时间 序号 负荷名称 经常 初期 1min 0.5 发电厂和有人值班变电所 2 控制、保护、监控系统 3 断路器跳闸 4 断路器自投（电磁操动机构） 5 恢复供电断路器合闸 6 氢密封油泵 7 直流润滑油泵 200MW及以下机组 300MW及以上机组 25MW及以下机组 50MW～300MW机组 无人值班变电所 换流站和孤立发电厂 √ √ √ √ √ √ √ √ 1.0 √ 持续 h 1.5 2.0 3.0 随机 5s √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 600MW及以上机组 发电厂 有人 8 交流不停电电源 变电所 值班 无人 值班 换流站和孤立发电厂 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 表5.2.3（续） 事故放电计算时间 序号 负荷名称 经常 初期 1min 0.5 9 DC/DC变换装置 有人值班变电所 无人值班变电所 发电厂和有人值班变电10 直流长明灯 所 换流站和孤立发电厂 发电厂和有人值班变电11 事故照明 所 换流站和孤立发电厂 无人值班变电所 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 1.0 √ 持续 h 1.5 2.0 3.0 随机 5s √ √ √ √ √ √ 注：表中“√”表示具有该项负荷时，应予以统计的项目 5.2.4 直流负荷统计时负荷系数应符合表5.2.4规定。
序号 1 2 3 4 5 6
表5.2.4 直流负荷统计负荷系数表 负荷名称 负荷系数 信号灯、位置指示器和位置继电器 控制、保护、监控系统 断路器跳闸 断路器自投（电磁操动机构） 恢复供电断路器合闸 氢密封油泵 0.6 0.6 0.6 0.5 1.0 0.8 备注 表5.2.4（续） 序号 7 8 9 10 11 直流润滑油泵 交流不停电电源装置 DC/DC变换装置 直流长明灯 事故照明 负荷名称 负荷系数 0.9 0.6 0.8 1.0 1.0 备注 注：事故初期（1min）的冲击负荷，按如下原则统计： 1）备用电源断路器为电磁操动合闸机构时，应按备用电源实际自投断路器台数统计。 2）低电压、母线保护、低频减载等跳闸回路按实际数量统计。 3）电气及热工的控制、信号和保护回路等按实际负荷统计。 4）事故停电时间内，恢复供电断路器电磁操动机构的合闸电流（随机负荷），应按断路器合闸电流最大的1台统计。并应与事故初期冲击负荷之外的最大负荷或出现最低电压时的负荷相叠加 6 保护和监控
6.1 保护
6.1.1 蓄电池出口回路、充电装置直流侧出口回路、直流馈线回路和蓄电池试验放电回路等，应装设保护电器。
6.1.2 保护电器采用直流断路器或熔断器。
6.1.3 当直流断路器和熔断器串级作为保护电器时，宜按下列配合：
1 熔断器装设在直流断路器上一级时，熔断器额定电流应为直流断路器额定电流的2倍及以上。
2 直流断路器装设在熔断器上一级时，直流断路器额定电流应为熔断器额定电流的4倍及以上。
6.1.4 各级保护装置的配置，应根据短路电流计算结果，保证具有可靠性、选择性、灵敏性和速动性，并应满足GB 14285中有关规定。
6.1.5 各级保护装置可采用瞬时电流速断、短延时电流速断和反时限过电流保护。 6.2 测量
6.2.1 直流系统设有微机监控装置时，在直流柜上的测量表计可仅装设直流母线电压表。直流系统不设微机监控装置时，直流柜上应装设下列常测表计：
1 直流主母线、蓄电池回路和充电装置输出回路的直流电压表。 2 蓄电池回路和充电装置输出回路的直流电流表。 6.2.2 蓄电池回路宜装设浮充电电流表。 6.2.3 直流分电柜应装设直流电压表。
6.2.4 直流主母线应设有绝缘检测，能测出正极、负极对地的电压值及绝缘电阻值。
6.2.5 直流柜和直流分电柜上所有测量表计，宜采用1.5级指针式或4 位精度数字式表计。
6.2.6 直流柜布置在控制室主环外或控制室外时，应在主环屏上装设直流母线电压表。 6.3 信号
6.3.1 直流母线电压异常时，应发出信号。
6.3.2 当直流系统绝缘电阻低于规定值时，应能显示有关参数和发出信号。
6.3.3 大、中型发电厂，220kV及以上和110kV重要变电所的直流柜及直流分电柜上，宜装设接地自动检测装置，同时应能显示有关参数和故障点并发出信号。
6.3.4 直流系统应具有蓄电池出口断路器跳闸或熔断器熔断、充电装置交流失电、充电装置故障等报警功能，应能显示故障元件并发出信号。
6.3.5 直流系统未设微机监控装置，且直流柜布置在控制室主环外或控制室外时，应在主环屏上设置直流系统故障的总信号。
6.4 自动化要求
6.4.1 直流系统中宜按每组蓄电池组设置一套微机监控装置。 6.4.2 直流系统微机监控装置应具有下列基本功能：
1 测量：直流系统母线电压、充电装置输出电压和电流及蓄电池组电压和电流。
2 信号：直流系统母线电压过高和过低、直流系统接地、充电装置运行方式切换和故障等。 3 控制：充电装置的开机、停机和运行方式切换。 4 接口：通过通信接口，将信息传至上位机。
6.4.3 直流系统设有微机监控装置时，各自动化装置的报警信号及其他信息等，均应先传至直流系统的监控装置，然后通过通信接口传至上位机。
6.4.4 直流系统I/O内容参见附录A。
7 设备选择
7.1 蓄电池组
7.1.1 蓄电池个数（参见附录B.1） 1 无端电池的铅酸蓄电池组，应根据单体电池正常浮充电电压值和直流母线电压为1.05倍直流系统标称电压值来确定。
2 有端电池的镉镍碱性蓄电池组，应根据单体电池正常浮充电电压值和直流母线电压为1.05倍直流系统标称电压值来确定基本电池个数；同时应根据该电池放电时允许的最低电压值和直流母线电压为1.05倍直流系统标称电压值确定整组电池个数。
7.1.2 蓄电池浮充电压
蓄电池浮充电压应根据厂家推荐值选取，当无产品资料时可按：
1 防酸式铅酸蓄电池的单体浮充电电压值宜取2.15V～2.17V（GFD型蓄电池宜取2.17V～2.23V）。
2 阀控式密封铅酸蓄电池的单体浮充电电压值宜取2.23V～2.27V。 3 中倍率镉镍碱性蓄电池的单体浮充电电压值宜取1.42V～1.45V。 4 高倍率镉镍碱性蓄电池的单体浮充电电压值宜取1.36V～1.39V。 7.1.3 蓄电池放电终止电压
单体蓄电池放电终止电压应根据直流系统中直流负荷允许的最低电压值和蓄电池的个数来确定，但不得低于产品规定的最低允许电压值。
7.1.4 蓄电池均衡充电电压
单体蓄电池均衡充电电压应根据直流系统中直流负荷允许的最高电压值和蓄电池的个数来确定，但不得超出产品规定的电压允许范围。
7.1.5 蓄电池容量选择条件
1 应满足全厂（所）事故全停电时间内的放电容量；
2 应满足事故初期（1min）直流电动机启动电流和其他冲击负荷电流的放电容量； 3 应满足蓄电池组持续放电时间内随机（5s）冲击负荷电流的放电容量； 4 应以最严重的事故放电阶段，计算直流母线电压水平。 7.1.6 蓄电池容量选择计算（参见附录B.2） 1 电压控制法（亦称容量换算法）（参见附录B.2.1） 1）按事故放电时间分别统计事故放电容量。
2）根据蓄电池型式、放电终止电压和放电时间，确定相应的容量系数（Kcc）。 3）根据事故放电容量计算所需容量（Cc）。选取与计算容量最大值接近的蓄电池标称容量（C10
或C5）。
4）进行蓄电池端电压水平的计算，应满足直流系统最低电压的要求。
——事故放电初期（1min）承受冲击负荷电流时蓄电池所能保持的电压值。
——任意事故放电阶段末期承受随机（5s）冲击负荷电流时蓄电池所能保持的电压值。 ——任意事故放电阶段末期蓄电池所能保持的电压值。 2 阶梯计算法（亦称电流换算法）（参见附录B.2.2）
1）按事故放电时间分别统计事故放电电流，确定负荷曲线。
2）根据蓄电池型式、放电终止电压和放电时间，确定相应的容量换算系数（Kc）。
3）根据事故放电电流，按事故放电阶段逐段进行容量计算。当有随机（5s）冲击负荷时，应叠加在第一阶段以外的计算容量最大的放电阶段。
4）选取与计算容量最大值接近的蓄电池标称容量（C10或C5），作为蓄电池的选择容量。 7.2 充电装置
7.2.1 充电装置的技术特性要求
1 应满足蓄电池组的充电和浮充电要求。 2 应为长期连续工作制。
3 充电装置应具有稳压、稳流及限流性能。
4 应具有自动和手动浮充电、均衡充电和稳流、限流充电等功能。
5 充电装置的交流电源输入宜为三相制，额定频率为50Hz，额定电压为380（1±10％）V。小容量充电装置的交流电源输入电压可采用单相220（1±10％）V。
6 1组蓄电池配置1套充电装置的直流系统，充电装置的交流电源宜设2个回路，运行中1回路工作，另1回路备用。当工作电源故障时，应自动切换到备用电源。
7 充电装置的主要技术参数应满足表7.2.1的要求。
表7.2.1 充电装置的主要技术参数表
8 高频开关电源模块选择和配置要求（参见附录C.2）。 9 高频开关电源模块基本性能要求如下：
1）均流：在多个模块并联工作状态下运行时，各模块承受的电流应能做到自动均分负截，实现均流；在2台及以上模块并联运行时，其输出的直流电流为额定值时，均流不平衡度应不大于±5％额定电流值。
2）功率因数：功率因数应不小于0.90。
3）谐波电流含量：在模块输入端施加的交流电源符合标称电压和额定频率要求时，在交流输入端产生的各高次谐波电流含有率应不大于30％。
4）振荡波抗扰度：应能承受GB/T 17626.12—1998表2中规定的三级的振荡波抗扰度。 5）静电放电抗扰度：应能承受GB/T 17626.2—1998表2中规定的三级的静电放电抗扰度。 7.2.2 充电装置的选择（参见附录C.1）
充电装置的额定电流的选择应满足下列条件：
1 满足浮充电要求。浮充输出电流应按蓄电池自放电电流与经常负荷电流之和计算。 2 有初充电要求的应满足初充电要求。初充电的输出电流： 1）铅酸蓄电池应按1.0I10～1.25I10选择； 2）镉镍碱性蓄电池应按1.0I5～1.25I5选择。 3 满足均衡充电要求。均衡充电的输出电流：
1）铅酸蓄电池应按1.0I10～1.25I10并叠加经常负荷电流选择； 2）镉镍碱性蓄电池应按1.0I5～1.25I5并叠加经常负荷电流选择。
但当蓄电池脱开直流母线，单独进行均衡充电时，可不计入经常负荷电流。
7.2.3 充电装置的输出电压调节范围，应满足蓄电池放电末期和充电末期电压的要求。参见表7.2.3。
表7.2.3 充电装置的输出电压和电流调节范围表 交 流 输 入 额 直 流 输 出 充 电 浮 充 定 值 相数 额定频率 额定电压 电压 电流 电压 调节 范围 电压 调节 阀控式 防酸式 镉镍式 阀控式 防酸式 220V 三相或单相 50×（1±2％）Hz 380×（1±10％）V/220×（1±10％）V 110V 48V 24V 18V～30V 20V～36V 20V～36V 24V～26V 24V～26V 5A、10A、16A、20A、25A、31.5A、40A、50A、63A、80A、100A、125A、 160A、200A、250A、315A、400A、500A 198V～260V 198V～300V 198V～300V 220V～240V 220V～240V 99V～130V 99V～150V 99V～150V 110V～120V 110V～120V 36V～60V 40V～72V 40V～72V 48V～52V 48V～52V 电流调节范围 30％～100％
电力工程直流系统设计技术规程资料 - 图文
