直流電源系統(tǒng)雙重化改造設計及實施研究

孔圣立 黃小川 蘇海濤 陳宇 曹銳 王飛宇

摘 要：目前110 kV變電站普遍配置單套直流電源系統(tǒng)。為了提高變電站直流電源系統(tǒng)可靠性，運維單位根據(jù)需要對原直流電源系統(tǒng)進行雙重化改造，即增加一套直流電源系統(tǒng)（含一個充電屏、一組蓄電池及一個饋線屏）。在直流電源系統(tǒng)雙重化改造過程中出現(xiàn)了多種設計、施工問題，不符合相關規(guī)程、反措規(guī)定，影響變電站后續(xù)正常運行。本文為解決以上問題，從前期準備、設計、采購到施工和原系統(tǒng)補充改造等方面提出切實有效的措施，并已在現(xiàn)場實施驗證。

關鍵詞：直流電源系統(tǒng);雙重化;改造;設計;負荷分配

中圖分類號：TM63;TN86? ? ? 文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1003-5168（2021）24-0030-04

Research on Design and Implementation of Dual Transformation of DC Power Supply System

KONG Shengli 1? ? HUANG Xiaochuan 2? ? SU Haitao 2? ? CHEN Yu1? ? CAO Rui3? ? WANG Feiyu4

（1.State Grid Henan Electric Power Research Institute， Zhengzhou? Henan? 450052; 2.State Grid Henan Electric Power Company，Zhengzhou? Henan? 450016; 3.State Grid Henan Electric Power Company Nanyang Power Supply Company， Nanyang? Henan? 473000; 4.State Grid Henan Electric Power Company Anyang Power Supply Company， Anyang? Henan? 455000）

Abstract： At present， 110 kV substations are generally equipped with a single DC （direct-current） power supply system. In order to improve the reliability of the DC power supply system， power supply companies carry out the dual transformation of the DC power supply system， which is to add the second DC power supply system （including a charging machine， a group of batteries and a feeder screen）. In the process of the dual transformation of the DC power， there is a variety of design and construction problems appeared which infringe the relevant regulations and affect the normal operation of the substation. In order to solve the above problems， this paper proposes practical and effective measures are from the aspects of preparation， design， procurement， construction and modification of the original system， and these measures has been implemented and verified in practical application.

Keywords： DC power supply system; double; modification; design; load distribution

《電力工程直流電源系統(tǒng)設計技術規(guī)程》（DL/T 5044—2014）規(guī)定“110 kV及以下變電站宜裝設1組蓄電池，對于重要的110 kV變電站也可裝設2組蓄電池”[1]，國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設計也執(zhí)行此規(guī)定[2]。河南省河南110 kV變電站普遍配置單套直流電源系統(tǒng)。受老舊變電站設備條件限制，部分充電機不具備“采用兩路交流電源輸入且具備自動投切功能”[3]，且比率較高，導致低壓交流母線近端發(fā)生短路故障時直流充電機失電。而近年來部分廠家蓄電池質量低劣，急需蓄電池供電時，蓄電池卻發(fā)生開路或容量突降，造成110 kV變電站直流電源全失[4]。為避免類似事故，河南省開展110 kV變電站直流電源系統(tǒng)雙重化改造，即新增一套直流電源系統(tǒng)（以下稱“第二套直流系統(tǒng)”，原系統(tǒng)稱“第一套直流系統(tǒng)”）。在實施過程中出現(xiàn)了多種問題，如未采購母聯(lián)開關、直流負荷如何實現(xiàn)最優(yōu)分配等。針對這些問題，文章闡述設計、實施過程中需重點關注的技術細節(jié)。

1 設備參數(shù)典型配置

第二套直流系統(tǒng)參數(shù)應與第一套直流系統(tǒng)相同或相近，如蓄電池組容量、電壓、充電機額定容量等。典型參數(shù)配置表見表1。

2 前期準備

2.1 屏位準備