直流系统的分类和接线方式

三、直流系统分类

1.按直流系统母线接线方式分类

直流系统的接线方式直接影响到系统的运行可靠性，其选择的基本原则为安全可靠、简单清晰、操作方便。根据基本接线方式的不同直流系统可分为单母线和单母线分段两种。抽水蓄能电站一般多采用互联单母线分段接线方式。

（1）互联单母线分段接线

图17-1-3　直流系统互联单母线分段接线图

直流系统互联单母线分段接线如图17-1-3所示。这种接线由2组蓄电池、3组充电装置组成，直流母线为两段单母线接线。正常运行时，母线开关断开，各母线段的充电装置经直流母线对蓄电池充电，同时提供经常负荷电流。蓄电池的浮充或均充电压即为直流母线正常的输出电压。该接线方式下当任一母线段的充电装置故障时，均可投入第三组备用充电装置继续正常运行；当任一母线段的蓄电池组需要核对性充放电试验时，均可将母联开关合上，由另一母线段的充电装置和蓄电池组给整个系统供电。两段母线之间的联络闸刀处应设置两台充电装置误并列运行的闭锁装置。这种接线方式使用方便，供电可靠。目前，这种接线方式广泛应用于抽水蓄能电站的直流系统。

（2）单母线接线

直流系统单母线接线如图17-1-4所示。

此种接线方式具有接线简单、可靠的特点。直流系统由1组蓄电池、2组充电装置组成，直流母线为单母线接线。正常运行时，一组充电装置工作，另一组备用，充电装置经直流母线对蓄电池充电，同时提供经常负荷电流。蓄电池的浮充或均充电压即为直流母线正常的输出电压。抽水蓄能电站通常用它于上库直流系统。

图17-1-4　直流系统单母线接线图

（3）单母线分段接线

直流系统单母线分段接线如图17-1-5所示。在这种接线方式中，直流系统由1组蓄电池、2组充电装置组成，直流母线为单母线分段接线。正常运行时，两组充电装置互为备用，分别工作，经直流母线对蓄电池充电，同时提供经常负荷电流。蓄电池的浮充或均充电压即为直流母线正常的输出电压。直流负荷双回电源分别接至不同的分段上，提高供电可靠性。接线较单母线复杂，但灵活性好。它主要用于大型变电所或机组台数较多的小型电站。

2.按直流系统的电压等级分类

考虑到抽水蓄能电站具有抽水蓄能和发电两种运行方式，在电网中担负重要的调峰作用，其工况转换频繁，因而其直流系统需保证高度的可靠性。根据用电负荷的要求，抽水蓄能电站直流系统一般设有220V、110V、48V三个电压等级。其中，220V直流系统主要提供一些直流电机电源，110V直流系统主要给控制、保护装置供电，48V直流系统则主要提供信号电源，220V、110V和48V直流系统均采用两段母线、互联单母线接线方式。此外，为了避免电站直流系统向上库远距离送电，提高供电可靠性，一般设有上库48V直流系统，作为上库设备的控制及信号电源，上库48V直流系统一般采用一段单母线接线。

（1）220V直流系统

220V直流系统采用互联单母线接线方式，常规配置组成见图17-1-6，其通常由两组蓄电池、两段母线（四面屏）、两套绝缘监测装置、三台充电装置组成。大型抽水蓄能电站220V直流系统的每个充电装置一般选取输出容量为100A，电池容量为600Ah，每组蓄电池由电压为2V的103节单体电池串接而成。(www.xing528.com)

图17-1-5　直流系统单母线分段接线图

图17-1-6　某电站220V直流系统互联单母线接线图

220V直流系统主要用于事故照明电源、机组黑启动时励磁系统的直流启励电源、高压直流注油泵的电动机电源。

（2）110V直流系统

110V直流系统的常规配置组成结构与220V系统完全一样，不同的是充电装置和蓄电池的容量。大型抽水蓄能电站110V直流系统的每个充电装置一般选取输出容量为400A，电池容量为1500Ah，每组蓄电池由电压为2V的52节单体电池串接而成。由于抽水蓄能电站110V直流系统的负荷特别多，一般在继电保护室、主变洞室、地面GIS室和每台机组自用控制盘各设置一分配电屏。

110V直流系统主要提供抽水蓄能电站（不包括上库）直流控制电源。

（3）厂区48V直流系统

厂区48V直流系统配置有两组蓄电池组、两段母线、三台充电装置、两套绝缘监测装置，主要提供全厂（不包括上库）信号直流电源。

厂房区域48V直流系统的常规配置组成结构与220V系统完全一样，不同的是充电装置和蓄电池的容量。大型抽水蓄能电站厂区48V直流系统的每个充电装置一般选取输出容量为200A，电池容量为350Ah，每组蓄电池由电压为2V的22节单体电池串接而成。

（4）上库48V直流系统

上库48V直流系统通常采用单母线接线方式，见图17-1-7，其由两台充电装置、一面配电屏、一套绝缘监测装置和一组蓄电池组成。大型抽水蓄能电站上库48V直流系统的每个充电装置一般选取输出容量为50A，电池容量为180Ah，由4只12V的单体电池串接而成，主要为上库区域有关设备提供信号和控制电源，如上库闸门控制、上库监控系统等。

图17-1-7　某电站上库48V直流系统单母线接线图