资料 | DC220V直流屏选型计算详解

一、概述

电力操作电源系统（或称直流电源系统）主要应用于各类发电厂、不同等级的变电站中，为断路器的分、合闸及二次回路中的仪器、仪表、继电保护和应急故障照明等提供不间断的直流电源。

现根据各变电所直流负荷的配置情况计算直流电源装置电池容量，作为直流电源装置的选型依据。

二、计算过程

1、直流负荷的分类

（1）经常性负荷：要求直流电源在各种情况下均应可靠供电的负荷。包括：信号灯、直流照明灯、位置指示器、光字牌以及各类信号报警器。

（2）事故负荷：应急照明、不停电电源、通信备用电源、信号和继电保护装置、冲击负荷。

2、直流负荷的统计

2.1PTA主装置01HS1变电所220V直流负荷统计表

序号	负荷名称	数量	额定容量（W）	负荷系数	计算容量（W）	负荷电流（A）	事故放电时间及电流（A）
							初期（min）	持续（min）
							0～1	1～60
1	ZN65A-EP跳闸线圈	30	198	1	5940	27	27.00	10.8
2	10KV综合保护器	46	20	0.6	552	2.51	2.51
3	信号灯	105	5	0.9	472.5	2.15	2.15
	事故总负荷（A）	42.46					31.66	10.80

2.2循环水07HS1变电所220V直流负荷统计表

序号	负荷名称	数量	额定容量（W）	负荷系数	计算容量（W）	负荷电流（A）	事故放电时间及电流（A）
							初期（min）	持续（min）
							0～1	1～60
1	ZN65A-EP跳闸线圈	30	198	1	5940	27	27.00	2.7
2	10KV综合保护器	37	20	0.6	444	2.02	2.02
3	信号灯	85	5	0.9	382.5	1.74	1.74
	事故总负荷（A）	33.46					30.76	2.70

2.3雨水泵站变电所220V直流负荷统计表

 

 

序号	负荷名称	数量	额定容量（W）	负荷系数	计算容量（W）	负荷电流（A）	事故放电时间及电流（A）
							初期（min）	持续（min）
							0～1	1～60
1	ZN65A-EP跳闸线圈	8	198	1	1584	7.2	7.20	2.7
2	10KV综合保护器	12	20	0.6	144	0.65	0.65
3	信号灯	31	5	0.9	139.5	0.63	0.63
	事故总负荷（A）	11.19					8.49	2.70

2.4给水加压站变电所220V直流负荷统计表

序号	负荷名称	数量	额定容量（W）	负荷系数	计算容量（W）	负荷电流（A）	事故放电时间及电流（A）
							初期（min）	持续（min）
							0～1	1～60
1	ZN65A-EP跳闸线圈	8	198	1	1584	7.2	7.20	11.7
2	10KV综合保护器	23	20	0.6	276	1.25	1.25
3	信号灯	57	5	0.9	256.5	1.17	1.17
	事故总负荷（A）	21.32					9.62	11.70

2.5污水变电所220V直流负荷统计表 待定

序号	负荷名称	数量	额定容量（W）	负荷系数	计算容量（W）	负荷电流（A）	事故放电时间及电流（A）
							初期（min）	持续（min）
							0～1	1～60
1	ZN65A-EP跳闸线圈
2	10KV综合保护器
3	信号灯
	事故总负荷（A）

3、蓄电池的选择及容量计算

 蓄电池在正常浮充电运行方式下，直流母线电压应为直流系统额定电压的105%，其他运行方式下直流系统母线电压不应超出直流用电设备所允许的电压波动范围，即直流母线电压应在直流系统额定电压的85%～110%范围内。

3.1蓄电池型式选择

35KV及以下变电所宜采用阀控式密封铅酸蓄电池，其浮充电压取2.23～2.28V，均衡充电电压范围为2.30～2.35V，宜取2.30V，放电末期电压宜取1.83V。

3.2蓄电池组数选择

对于110KV及以下变电所宜装设1组蓄电池，重要的110KV变电所也可装设2组蓄电池。

3.3蓄电池个数的选择

浮充电运行时，按直流母线电压为1.05 U_r来选择电池个数，即n=1.1U_r/U_f

n=1.1×220/2.25=108个，则配置18节（12V/节）电池。

检验均衡充电时，不大于直流母线允许电压最高值，即U_c≤1.10 U_r/n

检验事故放电末期，不小于母线允许电压最低值，即U_m≥0.85 U_r/n

U_r----直流系统额定电压，V；

U_f ----每个蓄电池浮充电压，V；

U_c----每个蓄电池均衡充电电压，V；

U_m----每个蓄电池末期放电电压，V；

n---蓄电池组个数。

确定蓄电池容量时，应按最严重的事故方式校验直流母线电压，其最低值应满足直流负荷的要求。

3.4采用电压控制法计算蓄电池容量C₁₀=Krel*I/Kc,各变电所直流屏蓄电池计算明细如下表格，按放电时间1h考虑。

序号	安装位置	直流负荷统计（A）	容量换算系数	可靠系数	蓄电池容量计算（Ah）	建议选型（Ah）	Kp值计算	Up值计算V	电压水平Ud计算校验V	备注
1	PAT主装置01HS1	42.46	0.64	1.40	92.87	100.00	4.67	2.02	208.06
2	循环水07HS1	33.46	0.64	1.40	73.19	80.00	4.60	2.03	209.09
3	雨水泵站	11.19	0.64	1.40	24.48	50.00	3.08	2.06	212.18
4	给水加压06HS1	21.32	0.64	1.40	46.64	60.00	3.91	2.04	210.12
5	污水站									待定

C₁₀----蓄电池计算容量，Ah；

Krel ----可靠系数，取1.4；

Kc ----容量换算系数，在指定的放电终止电压下，对应事故放电时间，从对应的容量系数表中查出，按放电时间1h，放电终止电压1.8V对应的容量系数为Kc=0.64

   4、电压水平计算校验

 Ud=nUp，Ud≥（0.85～0.875）Ur，Kp=1.10*Iop/I₁₀

Up----承受冲击放电放电时的单体电池电压值，V

Kp----冲击系数

Up根据Kp值由8-5对应的冲击曲线中的“0”曲线冲击放电电流查出的单体电池电压，V；

对上表格中所选择的蓄电池容量事故放电时的电压水平计算校验，得出所选择的电容容量满足事故放电要求。