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直流系统及蓄电池浅谈

　　摘要：本文对电力系统中广泛应用的直流系统的配置及监控等方面做了分析说明，并对于蓄电池的维护题目进行了相应阐述。
　　直流系统为变电站的继电保护、控制系统、信号系统、自动装置、UPS和事故照明等提供电源。随着直流系统中阀控铅酸蓄电池、智能型高频开关充电装置等附属设备的技术性能日益，安全可靠性进步，促进了直流系统技术和设备的迅速发展。我分公司范围内的直流系统主要应用于变电所直流电源及UPS电源，此两种电源工作状况对于公司内的电气安全生产运行起着至关重要的作用，如何通过有效措施及维护手段特种电源的稳定是我们面临的一个关键题目。
　　电力系统中的直流电源部分由蓄电池组、充电设备、直流屏等设备组成。它的作用是：正常时为变电站内的断路器提供合闸直流电源；当厂、站用电中断的情况下为继电保护及自动装置、断路器跳闸与合闸、发电厂直流电动机拖动的厂用机械提供工作直流电源。它的正常与否直接影响电力系统的安全可靠运行。UPS不中断电源是一种含有储能装置、以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的电源设备，是通讯设备、计算机控制系统等不得断电的系统不可缺少的外围设备之一，它的作用是在外界中断供电的情况下，UPS电源会自动切换，确保计算机、关键阀门、控制系统等设备正常工作不中断，以免重要数据的丢失及硬件的损坏，同时关键阀门及控制系统安全可靠工作。由此可以看出，这两种电源的直流部分是系统安全运行的一个关键环节，大家也越来越关注其工作状态的稳定性，并且探讨采取了一些积极有效的措施手段，力求电源的可靠运行。现就使用维护方面的几点感悟做一简析。
　　一、直流系统的配置
　　1．变电站的直流电源
　　变电站的直流系统应采用单母线或单母线分段接线。单母线接线简单、清楚，但可靠性与灵活性差；单母线分段接线可靠性较高，任一段母线出现故障或需要检验都不影响直流系统供电，建议变电站广泛采用单母线分段接线。

　　图一单母线接线
　　在以往的变电站中，10kV断路器多采用电磁操纵机构，需要直活动力合闸电源，其额定合闸电流较大，以CD10、CD-35、CD-25系列为例，合闸线圈电流为40～147A，所以事故放电末期承受冲击负荷时，确保直流母线电压在答应值范围内，是选择蓄电池容量的决定性因素。近年来，越来越多的10kV断路器采用弹簧操纵机构，这样就不需要直流系统提供动力合闸电源了，其合闸电流很小，则蓄电池的容量由全站的经常负荷和事故负荷决定，这样可大大减少蓄电池容量。目前使用中的个别直流电源配置方面有些过剩，可以考虑降低蓄电池容量，但是要留意统筹兼顾，不能简单的变动蓄电池的容量，蓄电池容量降低，直流电源的其他方面（如充电装置参数调整等）要做相应改动。
　　2．UPS电源
　　UPS电源的配置模式应根据负荷的具体情况区别对待。产业企业中，UPS电源一般为仪表工作电源，主要用于DCS系统、ESD系统、现场仪表、电磁阀等负荷。DCS是装置仪表控制的心脏。一般都有配置双回路冗余电源受电的产品。这些设备的冗余电源配置仅要求任何情况下不发生二回电源同时失电，设备就能够正常运行。ESD系统全部采用双回路冗余配置的电源，只需供给二回不同回路的电源即可，设备本身带有双电源调整器，任何时候只要有一回电源正常供电系统就能够正常工作。现场仪表一般对电源瞬间波动没什么影响，但对于参与联锁的信号可能有所影响。可以采用增加延时来消除电源短时中断所带来的影响。执行元件直接关系到阀门的打开或封闭动作，非常重要。采用双电源并联供电的方法解决。二台24V直流电源的电源部分分别由不同回路的二个AV220V电源供电，电磁阀、电气转换器等执行元件的正常运行。因此，建议采用以下方式对仪表电源供电。