CAT蓄电池全厂直流系统改造及直流开关配置

摘要，国电豫源发电有限责任公司在2003年进行建设，那时存在一些直流系统方面考虑欠缺的状况，出现了直流环网，直流接地情况频繁地发生，直流开关配置不合适，常常出现开关越级跳闸的现象。在经历改造之后，直流系统变成了辐射式，开关进行了重新配置，接地以及越级跳闸的情况没有再发生。

关键词：直流系统；环网；接地；直流开关；配置

国电豫源发电有限责任公司在2003年进行建设，那时因设计层面的缘由，直流系统出现误报警情况，接地现象频繁发生，直流开关越级闸也时常出现，这对两台机组的安全运行构成严重威胁，通过针对不安全现象展开分析论证，查看现场实际的图纸以及设计图纸，发现存在诸多不合理之处，经公司批准后，开展了如下工作：

1、直流系统由环形网络更改为辐射式网络

原来直流系统常常会报警，报警那一刻检查直流电源大致是正常的。鉴于此，开展了220KV直流回路的改造工作，把原来有的直流环网替换成辐射式直流系统，每一个保护控制柜各自从不一样的直流分屏获取两路电源，这样一来既提升了直流电源的可靠性，又杜绝了误报警情况出现。

2、对直流监测装置进行了更换

改为由广州阡顺电子有限公司所提供的装置，此装置对母线电压进行检测，对正负极绝缘电阻予以检测，其告警信号具备可靠性，并且电流互感器运用开口检测小信号法，具备便于更换的特性。该装置现今处于正常运行状态，接地判断具备可靠性。

从以下这些相关方面，针对现场正在运行的设备以及回路展开检查并且进行更换，最终消除了频繁出现的直流接地现象 。

进行了户内设备防尘罩的安装，针对户外设备采取了防雨、防潮以及防异物的措施，其中涵盖电子间直流小母线的防尘罩，刀闸、开关机构的进水防潮，主变本体接线盒的防潮，还有防止飞虫进入等情况 。

按照要求对抵达升压站的直流电缆以及电缆沟展开检查，并将不合格的电缆予以更换，同时对电缆沟进行了清理。在建设期间施工质量出现欠缺，涵盖了电缆损伤、电缆头制作存在问题、异物未及时清理等状况。由这类问题所导致的直流接地具备这样的特点：一旦遭遇天气状况欠佳的情形就会出现，处理的过程繁杂且费力，经过彻底处理之后基本上不会再度发生。就像本厂多处断路器端子箱内的电缆在施工的时候剥开电缆外皮时把芯线绝缘割伤，电缆屏蔽层的铜丝伸进损伤的芯线绝缘层，正极经由屏蔽层实现接地。

（3）蓄电池，出现了极为严重的漏液现象，而室内呢，通风状况不佳。之后，经过申请，更换成了武汉银泰科技有限公司所生产的阀控密封式铅酸蓄电池组。并且，还加装了室内通风设施 。

消除回路当中存在着的寄生回路，当#2发电机励磁调节装置之内#1电源插件运行之际，就会有接地现象显现出来，经过多次检查试验测量，确认有交流电源窜入到直流系统之中，在更换插件以后就正常了 。

（5）部分元件被更换了。这些元件涵盖直流监测装置、空气开关、CT等。直流系统长时间运行以后，元件出现老化情况，相对接地电阻发生偏移，进而造成了接地 。

4、把6KV开关控制母线的电源，与合闸母线的电源分离开来。如此一来，便消除了直流电源消失所存在的隐患。

6KV 高压开关的控制操作电源之前是和开关合闸电源处于同一回路电源的，在这个时候，当高压开关进行合闸操作时，常常会致使上级直流电源的总开关出现跳闸的情况，（电磁式开关合闸的时候回路电流最高能够达到 60A，而控制电源开关的额定电流是 30A），所以建议#1、2 机 6KV 开关的控制母线以及合闸母线相互分开，并且控制母线的电源保持不变。后来，在停机的那段期间，把#1机合闸母线电源，分别取自直流室动力电源6KVIB、6KVIA，于6141备用开关柜处，加装合闸电源联络开关；#2机方面，其6KV开关控制母线与合闸母线分开，控制母线电源保持不变，合闸母线电源分别取自直流室动力电源6KVⅡB、6KVⅡA，在#2机的#1开关柜处，加装合闸电源联络开关。

6KV开关运行时可靠性增强，没有误跳合闸情况发生。

5、针对上级熔断器，进行了计算，针对下级熔断器，也进行了计算，针对负荷小开关，同样进行了计算，之后重新展开了配置。

熔断器跟负荷小开关进行配合，1）负荷小开关（上级的）和熔断器（下级的）相互串联，（要求作出选择性配合），承受着同一短路电流，为了判定是不是具有选择性，能够把开关的脱扣性能曲线以及熔断器的时间――电流曲线加以比较。只要熔断器的时间――电流曲线处在开关的脱扣性能曲线的下方，并且有正确的配合系数，这两个元件就能够有选择性动作。2）于单分支回路里，要是运用熔断器以及负荷小开关这两种保护元件串联的方式，去共同保护此单一回路（不要求上、下级进行选择性配合），在进行选择组合时，首先得斟酌负荷小开关的脱扣性能与熔断器的时间——电流特性的配合情况。要是熔断器仅仅用于分断短路电流，那么熔断器的额定电流等级应当高于负荷小开关的额定电流等级。3）采取下级是负载小开关，上级是熔断器来做选择性配合，这是一种经济且有效的配置。从小开关的时间与电流特性能够知道，当电流达到超过8倍负荷小开关的额定的电流的时候，它的跳闸动作时间已经快要接近最小值了。这个特性对于跟上级保护元件进行选择性配合是非常有利的。在蓄电池总出口要是使用电源开关，应该退出速断元件来防止越级动作。上、下级保护元件额定值的最小配合系数给出如下：

K等于上级保护元件的额定值除以下级保护元件的额定值，要是下级存在好多分支，并且各分支里所使用的保护元件参数值不一样，那就依照上表逐个挑选上级保护元件与下级元件的配合系数，最后的结果为上级保护元件得满足与全部下级分支保护元件额定值的配合系数要求。

直流出现屏，其出口之处，不许采用快速熔断器，以及负荷小开关，这是为了防止出现失压情况；对于AM、gM型熔断器，不要运用在保护二次回路当中，而仅仅是用在电动机一次回路里。

那些能够被选择的熔断器额定参数的标称值是这样的：其一，直流额定电压存在这些数值，分别是48V，还有110V，再者是220V，另外有400V，接着是800V，然后是1000V，最后是1500V 。2）熔断器的直流额定电流，应当从以下这些数值当中去选取：1A、2A、4A、6A、10A、20A、25A、32A、40A、50A、63A、80A、100A、250A、315A、400A、500A、630A、800A、1000A、1250A 。要是确定的额定电流处于两个额定数值之间的时候，按照大数值来选取熔断器额定电流。

通过直流系统改造后，这些年一直没有出现过直流异常的情况。