直流屏的作用

　　直流屏提供直流電DC220V、48V等等，主要的作用是給高低壓開關設備提供直流分合閘操作電源，及電力儀器儀表控制電源、臨時照明等作用。應急電源提供交流電AC380/220。主要作用是在市電斷電后，短時間（一般是60/90分鐘）內給負載提供交流應急供電。所帶負載一般為應急照明、金屬燈、風機、電梯、防火卷簾門等電氣設備。

　　直流屏的工作原理

　　直流屏兩路市電經過交流切換輸入一路交流，給各個充電模塊供電。直流屏充電模塊將輸入三相交流電轉換為直流電，給蓄電池充電，同時給合閘負載供電，另外合閘母線通過降壓裝置給控制母線供電。

　　系統中的各基礎監控單元受主監控的管理和控制，通過通訊線將各基礎監控單元采集的信息送給主監控統一管理。主監控顯示直流系統各種信息，用戶也可觸摸顯示屏查詢信息及操作，系統信息還可以接入到遠程監控系統。

　　直流屏除基礎的交流監控、直流監控、開關量監控外，還可以配置絕緣監測、電池巡檢功能，用來對直流系統進行全面監控。

　　常用的直流屏電池容量

　　直流屏電池容量是都是按設計院選定的，常規選用直流屏電池容量一般為：

　　1、10KV變電系統：電池容量不得小于40AH

　　2、35KV變電系統：電池容量不得小于65AH

　　3、110KV變電系統：電池容量不得小于100AH

　　4、220KV變電系統：電池容量不得小于200AH

　　直流屏容量怎么確定

　　1、根據操作機構選擇

　　高壓合閘機構為CD系列，其合閘電流為120A左右，按電力部標準，應滿足瞬時兩臺同時合閘電流即240A，電池容量=240/放電倍率（一般取4）=60AH，所以選大于65AH的。

　　2、根據自定負荷選擇。

　　普通雙電源帶兩個變壓器的系統40AH就可以了，因為直流屏主要是倒閘操作，并且是瞬時的，容量選的大只是因為系統龐大，如果高壓柜的數量增加，就65AH。

　　直流操作電源的負荷一般來說可分為經常負荷（Izc）、事故負荷（Isg）和沖擊負荷（Ihz）。經常負荷主要包括經常帶電的繼電器，信號燈以及其他接入直流系統的用電設備。事故負荷是當變配電所失去交流電源全所停電時必須由直流系統供電的負荷，主要為事故照明負荷等，沖擊負荷主要是斷路器合閘時的短時（0.1~0.5S）合閘沖擊電流以及此時直流母線所須承擔的其他負荷之和。此上三種負荷是選擇直流操作電源容量的重要依據。據此可得：

　　直流操作電源的負荷一般來說可分為經常負荷（Izc）、事故負荷（Isg）和沖擊負荷（Ihz）。經常負荷主要包括經常帶電的繼電器，信號燈以及其他接入直流系統的用電設備。事故負荷是當變配電所失去交流電源全所停電時必須由直流系統供電的負荷，主要為事故照明負荷等，沖擊負荷主要是斷路器合閘時的短時（0.1~0.5S）合閘沖擊電流以及此時直流母線所須承擔的其他負荷之和。此 上三種負荷是選擇直流操作電源容量的重要依據，據此可得蓄電池最大瞬時負荷：Imax=Izc+Isg+Ihz則蓄電池容量：C=Imax/C率（AH） C率是蓄電池放電倍率（A）。

　　你提的這個問題沒說清楚，你僅僅說了高壓采用直流保護和操作，但沒有說是否還有別的直流負荷種類，直流屏通常說來可以分為動力負荷和控制負荷。動力負荷包括直流電動機、UPS電源、事故照明、直流變換電源等，控制負荷包括保護和自動裝置電源、控制操作電源、計算機電源以及熱工控制和遠動裝置電源。所以我們要做的工作首先是統計這兩種負荷。通常計算蓄電池有兩種方法，一種是容量法，源于原蘇聯，是過去我國工程設計中通用的計算法，這種計算方法對恒定放電的負荷計算簡單快捷、準確，一般用于放電時間為1小時的放電過程。另一種是電流法在我國八十年代開始使用，起源于美國。在給定的事故放電電流I和事故放電時間t的情況下計算蓄電池容量時：電流法是用放電電流I和電流系數Kc=I/C10；容量法是用放電容量It=Cs和容量系數Kcc=Cs/C10計算，其基本計算式為：

　　根據你提到的情況估計你使用的場所是在配電所中，這往往考慮的情況較為簡單，因為你的負荷并不復雜，主要是保護和自動裝置電源、控制操作電源、計算機電源和事故照明。通常不存在較大的沖擊性，但有一種情況，就是仍然采用電磁操作系統的高壓斷路器，它的合閘電壓相當大，以CD10型為例，它的合閘電流瞬間就高大147A，比起現在通用的彈簧操作機構1--3A的電流就顯太大了。這時就必須考慮適當放大蓄電池的容量。

　　直流屏電池容量計算方法

　　一、直流負荷統計表

　　二、蓄電池組電池個數及終止電壓的確定

　　（一）蓄電池組電池個數的確定

　　1、保證在正常浮充運行時，直流母線電壓不超過直流系統額定電壓的105%：

　　取n=103個

　　n—蓄電池組電池數；

　　Ue—直流系統額定電壓，取Ue=220V；

　　Ufc—單個蓄電池的浮充電壓，取Ufc=2.25V/個。

　　2、 按均衡充電時，直流母線電壓不超過直流系統額定電壓的110%（220×110%=242V）進行校核：

　　Um=n×Ujc=103×2.35=242.05=1.1Ue

　　Ujc—單個蓄電池的均充電壓，取Ujc=2.35V/個。

　　根據以上計算，選擇蓄電池組電池數為103個。

　　（二）終止電壓的確定

　　保證在事故放電末期（各事故放電階段）能夠維持直流母線電壓不低于允許值：

　　取Uz=1.9V/個

　　Uy—事故放電末期母線最低允許電壓，取Uy=0.9Ue

　　Uz—單個蓄電池的終止電壓

　　三、容量計算

　　1、滿足站用電事故全停狀態下的放電容量

　　Qe—所選蓄電池的額定容量（A.h）

　　Isg—事故負荷電流（A）

　　tsg—事故負荷持續時間（h）

　　Kq —放電容量比，取Kq =0.34

　　Kk —可靠系數，取Kk =0.8

　　2、滿足在事故運行時供給最大瞬時沖擊負荷的要求

　　Icj.max—所選蓄電池允許的最大沖擊負荷，一般取Icj.max=1.25Qe

　　Icj— 沖擊電流（A）

　　Isg—事故負荷電流（A）

　　Qe≥ 0.8×（Isg+Icj）=0.8×（19.54+155）=140A.h

　　3、考慮到冬季環境因素，蓄電池標稱容量是在25℃為基準的，溫度每降低1℃時，其放電容量降低1%，以蓄電池室室溫5℃計算，容量要降低20%，所以要考慮溫度系數。

　　Qe’=Qe/0.8=140/0.8=174A.h

　　根據以上計算，選擇蓄電池容量為200A.h。

　　四、充電、浮充電設備的選擇計算

　　充電、浮充電裝置采用多個高頻開關整流模塊并聯，N＋1備份，即在N個模塊滿足蓄電池的充電電流（0.15C10）加上經常負荷電流的條件下，選用N+1個模塊。

　　I=0.15C10+Ijc=0.15x200+5 =35

　　選擇整流模塊的額定輸出電流為20A，則可確定N=2，即總共選用3個高頻開關整流模塊。

　　整流模塊的額定輸出電壓：180~260（V）

　　五、 需要一次提供的交流負荷計算

　　效率按0.7 計算，則：

　　Se.j=Ie.c×U/0.7=35×220/0.7=11000（VA）

　　取Se=11KVA

　　一次需提供的交流負荷為：11KVA個人算法僅供參考

　　a）按照事故持續放電容量（1小時放電率）確定蓄電池容量

　　QCt≥Kk（Ij+Is）t≈15Ah。

　　QCt事故持續時間為t小時內蓄電池放電容量

　　Kk可靠系數（取1.1）

　　Ij經常負荷（繼電器常閉節點、信號燈等經常接入直流系統的用電設備）

　　Is事故負荷（主要為事故照明）

　　t事故持續時間（取1小時）

　　折算為標準蓄電池10小時放電率：QC10=QC1/0.55≈28 Ah

　　b）按照直流最大電流確定蓄電池容量

　　Imax＝Ij+Is+Ih+If＝17.28A

　　Imax直流系統瞬時最大電流（同時考慮一臺斷路器合閘電流和一臺斷路器分閘電流）

　　查蓄電池廠家技術表中蓄電池最大放電電流（≤5s）確定蓄電池容量約為29 Ah。

　　c）確定蓄電池只數

　　n＝0.85Ve/Vx＝0.85×220/1.8≈104只

　　n蓄電池只數

　　Ve 直流系統額定電壓（取220V）

　　Vx 2V蓄電池放電終止電壓（取1.8V）

　　折算為12V蓄電池為18只。

　　根據以上計算設計建議選用40Ah 12V單體閥控鉛酸蓄電池18只。