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摘要:电力系统中直流屏起着给控制母线和合闸母线供电的重要作用。现有直流系统普遍采用在合闸母线与控制母线之间加装降压装置。根据预防事故措施要求,结合直流系统设备工况及运行方式,采取防止降压装置开路的预防性控制措施。保障控制母线不失电,确保直流系统的安全可靠运行。
关键词:直流系统;降压装置;防开路
0. 引言
直流系统普遍采用在合闸母线与控制母线之间加装降压装置,也就是将合闸母线电压输入降压装置,再输出到控制母线,调节控制母线电压在设定范围内(110V或220V)对控制母线供电。
整个过程中降压装置(即为降压设备,俗称降压模块或降压硅链)起着非常重要的作用。在长久的运行过程中,若降压装置突然发生故障,偶尔的一次故障或操作失误,将会导致控母失压,产生严重的事故。
1. 直流系统降压装置
1.1降压装置的使用条件
直流系统正常浮充运行时,充电装置浮充输出电压使直流母线电压高于允许值时,应采取降压装置将其降低至允许的范围内。
在直流系统中,充电装置对不脱离直流系统的蓄电池进行均衡充电使直流母线电压高于允许值时,应采取降压装置将其降低至允许的范围内。
对于馈线距离较长、负荷容量较大,为保证事故放电末期供电电压水平,适当增加电池数量或提高运行电压水平的直流系统,经核算在正常运行时需要采取降压措施,以保证安全地供电电压水平。
1.2降压装置的构成
降压装置由硅链、控制器、辅助继电器、切换开关等元件组成。硅链由普通的硅二极管组成,其数量根据降压范围确定,控制器、切换开关和辅助继电器用于自动或手动完成降压要求。直流系统硅降压二极管(或硅堆)的参数选择表如下:
2. 预防事故措施要求
《国家电网公司预防直流电源系统事故措施》技术措施要求,当装置或系统在动力母线与控制母线设有降压装置的系统,必须采取防止降压装置开路造成控制母线失压的措施。
3. 降压回路防开路保护研究
3.1降压回路防开路保护原理
直流屏降压硅链工作正常时,防开路保护装置的电路不工作。
当降压硅链发生开路时,本装置的判断电路瞬间触发,进入工作状态,从而保证控制母线不失电,同时发出故障报警信号(节点信号)。
保护装置不需要外接信号控制。
直流屏的降压硅链的故障消除后,需要把本装置的空开复位,使其投入到备用的工作状态。
3.2降压回路防开路保护装置的使用条件
降压回路防开路保护主要应用于有降压硅链的直流系统,在直流屏内加装开路保护器装置,通过判断降压回路是否开路,来保护控母不失压。
当降压硅链发生故障时,开路保护器装置会瞬时动作,将合闸母线电压通过降压硅链保护装置(装置本身具有降压功能)降压,并和控制母线连接起来,防止控母失电,并发出告警信号。可确保控制母线不失电,保障直流系统的安全可靠运行。
把开路保护器装置安装在直流屏内部,连接到降压硅链的两端。当降压硅链故障时,保护装置瞬时(后备设备不断电)切换,由于装置本身具备降压功能,合母电压经过保护装置的降压,直接输出到控制母线;同时报警信号提示远程控制,待故障消除后,保护装置切换到备用状态。其工作示意图如图2所示。
4. 安装及接线
装置安装在直流屏内的空余位置,本装置的体积较小,可以固定在屏柜内部,用螺丝固定在屏柜内的导轨上,也可固定于屏柜内部的侧面处。装置接线面板图如下:
直流系统合母端HM接入图中“输入”中;直流系统控母端KM接入图中“输出1”中;如需远程信号接入,接入左侧的节点信号,节点信号无源。
目前,直流屏降压回路开路保护器已分别在公司110千伏太山变、张滩变、恒口变、江南变等站安装完毕投入使用,运行良好。
5. 结语
直流系统降压装置防开路保护研究与应用,变事后总结为提前预防。通过行之有效的技术手段,加强输变电设备运维,开展直流设备隐患排查和消缺,采取主动性管控技术措施,有效预防直流电源系统事故,保障直流系统安全可靠运行。
论文作者:汪锐,汪莉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/30
标签:母线论文; 装置论文; 开路论文; 系统论文; 电压论文; 回路论文; 信号论文; 《电力设备》2017年第24期论文;