1、1 總 則為適應(yīng)電力建設(shè)發(fā)展的需要，搞好火力發(fā)電廠、變電所直流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(以下 簡(jiǎn)稱直流設(shè)計(jì))，總結(jié)建國(guó)以來直流設(shè)計(jì)建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)， 特制定本規(guī)定。直流設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、力求簡(jiǎn)單并便于安裝、運(yùn) 行維護(hù)的要求。直流設(shè)計(jì)宜積極采用經(jīng)過審定的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和典型設(shè)計(jì)。本規(guī)定適用于單機(jī)容量50 600MW的火力發(fā)電廠和 220 500kV變電所新 建工程采用固定型防酸式鉛酸蓄電池和鎘鎳堿性蓄電池作為直流電源的直流設(shè) 計(jì)。直流設(shè)計(jì)除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)定外，尚應(yīng)執(zhí)行國(guó)家、行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2直流電源系統(tǒng)發(fā)電廠、變電所應(yīng)裝設(shè)蓄電池組向控制負(fù)荷和動(dòng)力負(fù)荷以及直流事故照明負(fù) 荷

2、供電。蓄電池組正常應(yīng)以全浮充電方式運(yùn)行?？刂曝?fù)荷包括電氣和熱工控制、信號(hào)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置等負(fù)荷。動(dòng)力負(fù)荷包括直流潤(rùn)滑油泵、氫密封油泵、斷路器電磁合閘機(jī)構(gòu)、交流不 停電電源裝置、事故照明等負(fù)荷。直流負(fù)荷應(yīng)按性質(zhì)分類：經(jīng)常性負(fù)荷：要求直流電源在各種工況下均應(yīng)可靠供電的負(fù)荷。事故性負(fù)荷：要求直流電源在交流電源事故停電時(shí)間的全過程可靠供電的負(fù) 荷，并應(yīng)按事故初期負(fù)荷和事故持續(xù)負(fù)荷以及隨機(jī)負(fù)荷分類。直流系統(tǒng)額定電壓宜按下列要求確定：控制負(fù)荷專用蓄電池組 (對(duì)于網(wǎng)絡(luò)控制室可包括直流事故照明負(fù)荷)的電壓 采用110V。動(dòng)力負(fù)荷和直流事故照明負(fù)荷專用蓄電池組的電壓采用220V?？刂曝?fù)荷、動(dòng)力負(fù)荷和直流事故

3、照明共用蓄電池組的電壓采用220V或 110V。當(dāng)采用弱電控制或信號(hào)時(shí)，裝設(shè)較低電壓的專用蓄電池組?？刂曝?fù)荷專用蓄電池組不應(yīng)設(shè)置端電池，其它蓄電池組也不宜設(shè)置端電池。當(dāng)只有1組蓄電池但由于不設(shè)端電池為滿足電壓要求需加大蓄電池容量太多或需 要增加復(fù)雜的降壓設(shè)施而使技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理時(shí)，也可設(shè)置端電池。鉛酸蓄電池組設(shè)置端電池時(shí)，應(yīng)有防止端電池硫化的措施。蓄電池組在正常浮充電方式下，直流母線電壓應(yīng)為直流系統(tǒng)額定電壓的 105；其它運(yùn)行方式下直流母線電壓不應(yīng)超出直流用電設(shè)備所允許的電壓波動(dòng)范 圍：控制負(fù)荷系統(tǒng)的直流母線電壓應(yīng)在直流系統(tǒng)額定電壓的85110范圍 內(nèi)。動(dòng)力負(fù)荷系統(tǒng)直流母線電壓應(yīng)在直流系統(tǒng)額定電

4、壓的87.5112.5范圍 內(nèi)。硅整流充電裝置與蓄電池并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，由充電設(shè)備引起的波紋系數(shù)不應(yīng)大于 2。110kV及以下變電所和發(fā)電廠遠(yuǎn)離主廠房的輔助車間，宜選用成套蓄電池直流 電源屏(柜)作為直流電源。允許短時(shí)停電的直流負(fù)荷，如運(yùn)煤系統(tǒng)的電磁分離器等所需的直流電源，應(yīng) 采用單獨(dú)的硅整流設(shè)備供電。蓄電池組蓄電 池 組數(shù)對(duì)于設(shè)有主控制室的發(fā)電廠，當(dāng)機(jī)組臺(tái)數(shù)為3臺(tái)及以上，且總?cè)萘繛?00MW 及以上，宜裝設(shè)2組蓄電池。其它情況下可裝設(shè)1組蓄電池。容量為100125MW的機(jī)組，當(dāng)采用單元控制室的控制方式時(shí)，每臺(tái)機(jī)組可 裝設(shè)1組蓄電池。容量為200MW的機(jī)組，且其升高電壓為220kV及以下時(shí)，每臺(tái) 機(jī)

5、組可裝設(shè)2組蓄電池，其中1組對(duì)控制負(fù)荷供電，另1組對(duì)動(dòng)力負(fù)荷和直流事故 照明負(fù)荷供電，也可只裝設(shè)1 組蓄電池合并供電。容量為300MW的機(jī)組，每臺(tái)機(jī) 組宜裝設(shè)3組蓄電池。容量為600MW的機(jī)組應(yīng)裝設(shè)3組蓄電池。3組蓄電池中2 組對(duì)控制負(fù)荷供電，另1組對(duì)動(dòng)力負(fù)荷和直流事故照明負(fù)荷供電；也可裝設(shè) 2 組蓄電 池合并供電。當(dāng)發(fā)電廠的網(wǎng)絡(luò)控制室或單元控制室控制的元件包括500kV 電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)裝 設(shè)2組蓄電池對(duì)控制負(fù)荷供電；規(guī)劃容量為800MW 及以上發(fā)電廠的220kV網(wǎng)絡(luò)控 制室，宜裝設(shè)2組蓄電池對(duì)控制負(fù)荷供電。其它網(wǎng)絡(luò)控制室可裝設(shè)1組蓄電池。500kV變電所宜裝設(shè)2組蓄電池， 220330kV變

6、電所應(yīng)裝設(shè) 1組蓄電池。當(dāng)采用弱電控制、信號(hào)系統(tǒng)時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)2組較低電壓蓄電池。蓄電池型式火力發(fā)電廠、變電所宜采用固定型防酸式鉛酸蓄電池；在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)， 也可采用中倍率鎘鎳蓄電池。當(dāng)變電所蓄電池布置位置受到限制或直流負(fù)荷電流較小 但沖擊負(fù)荷較大時(shí)，可采用高倍率鎘鎳蓄電池。鉛酸蓄電池容量宜選擇在1003000Ah范圍內(nèi)。電壓為220V 的蓄電池組容量大于2000Ah時(shí)，電壓為 110V的蓄電池組容量大于800Ah時(shí)，均應(yīng)進(jìn)行直流系統(tǒng) 短路電流計(jì)算。中倍率鎘鎳蓄電池容量宜選擇在30800Ah范圍內(nèi)。高倍率鎘鎳蓄電池容量宜選擇在1040Ah范圍內(nèi)。單體蓄電池的浮充電壓、均衡充電電壓及放電末期電壓

7、的選擇應(yīng)符合下列規(guī) 定：鉛酸蓄電池的浮充電壓宜取2.152.17V；均衡充電電壓范圍為2.25 2.35V，宜取2.302.33V；放電末期電壓對(duì)有端電池直流系統(tǒng)宜取1.75V，對(duì)無 端電池直流系統(tǒng)的動(dòng)力專用蓄電池宜取1.751.80V，而對(duì)控制負(fù)荷專用和控制 與動(dòng)力合并供電的蓄電池宜取1.80V。中倍率鎘鎳蓄電池的浮充電壓宜取1.421.45V；均衡充電電壓宜取1.52 1.55V；放電末期電壓最低值宜取1.07V。高倍率鎘鎳蓄電池的浮充電壓宜取1.361.39V；均衡充電電壓宜取1.47 1.48V；放電末期電壓最低值宜取1.10V。蓄電池組容量選擇發(fā)電廠、變電所蓄電池組的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，應(yīng)符合

8、下列規(guī)定：當(dāng)控制室(主控制室或網(wǎng)絡(luò)控制室)裝設(shè)2組相同電壓的蓄電池組時(shí)，對(duì)于控 制負(fù)荷，每組應(yīng)按屬于該控制室的全部負(fù)荷考慮；對(duì)于直流事故照明負(fù)荷，每組應(yīng) 按屬于該控制室供電的全部負(fù)荷的60 (變電所可按100 )考慮；對(duì)于斷路器合閘 沖擊負(fù)荷按隨機(jī)負(fù)荷考慮；對(duì)于動(dòng)力負(fù)荷和通信遠(yuǎn)動(dòng)的事故負(fù)荷，宜平均分配在兩 組蓄電池上。對(duì)于發(fā)電廠單元控制室，當(dāng)兩組蓄電池互聯(lián)時(shí)，每組按所連接的負(fù)荷考慮， 不因互聯(lián)而增加負(fù)荷統(tǒng)計(jì)。電壓低于110V的蓄電池組，每組按全部負(fù)荷的100考慮。計(jì)算蓄電池組容量時(shí)，與電力系統(tǒng)連接的發(fā)電廠，交流廠用電事故停電時(shí)間 應(yīng)按1h計(jì)算，其中氫密封直流油泵和直流潤(rùn)滑油泵的計(jì)算時(shí)間應(yīng)符合3

9、.3.3條規(guī)定。變電所全所事故所用電停電時(shí)間應(yīng)按1h計(jì)算。直流負(fù)荷應(yīng)分別按性質(zhì)和計(jì)算時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。其中事故負(fù)荷計(jì)算時(shí)間和負(fù)荷 系數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定：直流潤(rùn)滑油泵計(jì)算時(shí)間，對(duì)25MW及以下機(jī)組宜按0.5h計(jì)算；50300MW 機(jī)組宜按1h計(jì)算；600MW機(jī)組宜按1.5h計(jì)算。起動(dòng)電流宜按2倍額定電流計(jì)算。負(fù)荷系數(shù)應(yīng)按實(shí)際計(jì)算； 當(dāng)無數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)有 端電池直流系統(tǒng)宜取0.8，對(duì)無端電池直流系統(tǒng)宜取0.9。氫密封油泵計(jì)算時(shí)間宜按1h計(jì)算；對(duì)300MW及以上機(jī)組宜按3h計(jì)算。起 動(dòng)電流宜按2倍額定電流計(jì)算。負(fù)荷系數(shù)對(duì)有端電池直流系統(tǒng)宜取0.7，對(duì)無端電 池直流系統(tǒng)宜取0.8。交流不停電電源裝置計(jì)算時(shí)間宜按

10、0.5h計(jì)算。靜態(tài)逆變裝置的負(fù)荷系數(shù)宜 取0.6；電動(dòng)發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷系數(shù)宜取0.8。事故初期的瞬間沖擊負(fù)荷：當(dāng)備用電源斷路器采用電磁合閘線圈時(shí)，應(yīng)按備 用電源實(shí)際自投斷路器臺(tái)數(shù)計(jì)算，其沖擊負(fù)荷系數(shù)宜取0.5。低電壓跳閘回路宜按 實(shí)際數(shù)計(jì)算，其沖擊負(fù)荷系數(shù)宜取0.6。熱工及電氣控制、保護(hù)回路等宜按實(shí)際負(fù)荷之和計(jì)算，其負(fù)荷系數(shù)宜取0.6。事故停電時(shí)間內(nèi)電磁合閘沖擊負(fù)荷，應(yīng)按斷路器最大 1計(jì)算時(shí)間宜取5s。該負(fù)荷應(yīng)按隨機(jī)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)， 并應(yīng)與事故初期之外的最大負(fù)荷或 出現(xiàn)最低電壓時(shí)的負(fù)荷相疊加。發(fā)電廠、變電所蓄電池容量選擇計(jì)算條件，應(yīng)滿足全廠(所)事故停電時(shí)間內(nèi)的 放電容量，應(yīng)計(jì)及事故初期直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)

11、電流和其它沖擊負(fù)荷電流，并應(yīng)計(jì)及蓄 電池組持續(xù)放電時(shí)間內(nèi)疊加隨機(jī)負(fù)荷電流。確定蓄電池容量后，應(yīng)按最嚴(yán)重的事故放電階段計(jì)算直流母線的實(shí)際電壓水 平。蓄電池容量選擇宜采用下列計(jì)算方法并參見附錄D。電壓控制法按事故放電時(shí)間，分別統(tǒng)計(jì)事故放電電流和事故放電容量。按不同的蓄電池型式，不同的放電終止電壓，確定1h放電的容量系數(shù)。根據(jù)事故放電電流和事故放電容量，分別計(jì)算出電流比例系數(shù)和容量比例 系數(shù)。取電流比例系數(shù)或容量比例系數(shù)超過允許值的事故放電階段，進(jìn)行容量計(jì) 算；如果各階段的比例系數(shù)均小于允許值，則以1h事故放電容量為依據(jù)，進(jìn)行容 量計(jì)算。選取與計(jì)算值接近的蓄電池標(biāo)稱容量，做為蓄電池的選擇容量。進(jìn)行直

12、流母線電壓水平的計(jì)算，可根據(jù)需要求出事故放電初期、末期或其他 各放電階段的直流母線電壓實(shí)際值，作為選擇電纜截面的依據(jù)。階梯負(fù)荷法按事故放電時(shí)間，分別統(tǒng)計(jì)事故放電電流，并確定階梯負(fù)荷曲線。按不同蓄電池型式、不同的放電終止電壓和不同的放電時(shí)間，確定相應(yīng)的容 量換算系數(shù)。根據(jù)事故放電電流，按事故放電階段逐段進(jìn)行容量計(jì)算。(4)計(jì)算中應(yīng)計(jì)及隨機(jī)負(fù)荷。(5)選取與計(jì)算容量最大值接近的蓄電池標(biāo)稱容量，做為蓄電池的選擇容量。蓄電池個(gè)數(shù)鉛酸蓄電池的直流系統(tǒng)每組蓄電池個(gè)數(shù)，應(yīng)按2.0.5條的規(guī)定滿足浮充電運(yùn)行 及事故放電末期直流母線電壓。可參見附錄B.3。鎘鎳蓄電池的直流系統(tǒng)每組蓄電池個(gè)數(shù)，宜按直流母線電壓在事

13、故放電末期為直流系統(tǒng)額定電壓的 90，每個(gè)蓄電池電壓按1.1V(高倍率)或1.07V(中倍率)計(jì) 算，并宜考慮持續(xù)負(fù)荷電流與沖擊負(fù)荷電流比例的影響，但其上限值應(yīng)與接線方式 相適應(yīng)。基本電池個(gè)數(shù)應(yīng)按浮充電方式下直流母線電壓為直流系統(tǒng)額定電壓的 105計(jì)算。系統(tǒng)接線接線方式發(fā)電廠、變電所直流系統(tǒng)宜采用單母線或單母線分段接線： 單母線適用于設(shè)有2組蓄電池的直流系統(tǒng)。單母線分段適用于全廠(所)只有1組蓄電池的直流系統(tǒng)。蓄電池宜經(jīng)2組刀開關(guān) 分別接于兩個(gè)分段上；變電所也可將蓄電池接于一個(gè)分段上。采用單母線接線的直流系統(tǒng)，2組單母線間應(yīng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)絡(luò)，并應(yīng)有防止2組蓄電 池并聯(lián)運(yùn)行的閉鎖措施。宜采用聯(lián)絡(luò)開關(guān)與蓄

14、電池組電源開關(guān)機(jī)械閉鎖或電氣閉 鎖。但系統(tǒng)接線應(yīng)考慮在運(yùn)行中切換時(shí)不中斷直流負(fù)荷供電的要求，將1組充電設(shè) 備接至直流母線。聯(lián)絡(luò)線只應(yīng)承擔(dān)1組母線上所連接的經(jīng)常負(fù)荷或檢修負(fù)荷。充放電設(shè)備的連接方式應(yīng)符合下列規(guī)定：?jiǎn)文妇€接線的浮充電設(shè)備宜經(jīng)刀開關(guān)接于母線上；2組蓄電池的公共備用充 電設(shè)備應(yīng)分別經(jīng)刀開關(guān)與蓄電池并接。單母線分段接線宜將充電設(shè)備和備用充電設(shè)備分別接在兩個(gè)分段上。充電和 浮充電兼用的充電設(shè)備與蓄電池組應(yīng)分別接在兩個(gè)分段上。(3)無端電池的蓄電池組設(shè)有降壓裝置時(shí)，該裝置可接于蓄電池組與直流母線間 或接于直流母線與控制母線之間。變電所有端電池的直流系統(tǒng)需設(shè)置專用合閘母線時(shí)，該母線宜從端電池調(diào)

15、節(jié) 器的充電端引接。鉛酸蓄電池組防止端電池硫化的設(shè)施，對(duì)小容量的蓄電池組， 端電池部分可 并接可調(diào)電阻，使蓄電池處于全浮充狀態(tài)；對(duì)容量為300Ah以上的蓄電池組，宜采 用硅整流裝置對(duì)端電池單獨(dú)進(jìn)行浮充電。交流不停電電源裝置的直流電源應(yīng)按直流動(dòng)力饋線引接。當(dāng)采用靜態(tài)逆變裝 置時(shí)，引自蓄電池的直流電源應(yīng)經(jīng)二極管閉鎖。除直接為電子負(fù)荷供電的直流系統(tǒng)外，直流系統(tǒng)宜采用不接地方式。直流屏配置直流主屏應(yīng)包括充電及備用充電設(shè)備進(jìn)線、蓄電池組進(jìn)線、母線聯(lián)絡(luò)及放電 試驗(yàn)等回 路。直流饋線屏宜將動(dòng)力饋線和控制饋線分屏配置，當(dāng)饋線數(shù)量較少時(shí)也可合并 布置。直流負(fù)荷較集中的地方宜設(shè)置直流分電屏，并按控制饋線和動(dòng)力饋線

16、分屏配 置。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)下列供電網(wǎng)絡(luò)宜采用輻射狀供電方式：事故照明、直流動(dòng)力合閘和直流電動(dòng)機(jī)以及交流不停電電源設(shè)備、遠(yuǎn)動(dòng)通信 裝置的備用電源等，宜分別設(shè)置饋線。直流主屏至直流分電屏應(yīng)以雙回路饋線供電。(3)直流分電屏對(duì)直流負(fù)荷分別設(shè)置饋線供電。下列供電網(wǎng)絡(luò)宜采用環(huán)狀供電方式：對(duì)距離直流主屏較遠(yuǎn)且分散的動(dòng)力負(fù)荷和斷路器合閘網(wǎng) 絡(luò)，兩回電源線宜 從不同的直流母線段引接，環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)干線引接負(fù)荷處的兩側(cè)應(yīng)分別設(shè)置隔離設(shè)施?？刂萍靶盘?hào)系統(tǒng)的直流電源小母線的兩回電源線應(yīng)從不同直流母線段引接。同一安裝單位的各直流負(fù)荷宜由同一組蓄電池直流系統(tǒng)供電。當(dāng)設(shè)置有兩組蓄電池時(shí)，雙重化保護(hù)安裝單位的雙重化回路宜分別由兩組蓄電

17、 池直流系統(tǒng)供電。保護(hù)與監(jiān)測(cè)接線直流屏主回路及饋線回路的操作設(shè)備宜采用刀開關(guān)，也可采用自動(dòng)開關(guān)。蓄電池組和充電浮充電設(shè)備宜用熔斷器保護(hù)，直流饋線可用熔斷器或自動(dòng)開 關(guān)保護(hù)。直流系統(tǒng)表計(jì)配置應(yīng)符合下列規(guī)定：蓄電池組、充電和浮充電裝置的輸出回路應(yīng)裝設(shè)直流電流表。當(dāng)蓄電池組電 流表不能指示放電回路電流時(shí)，應(yīng)在放電試驗(yàn)回路裝設(shè)直流電流表。直流主母線、直流分電屏母線、蓄電池組和充電浮充電裝置的輸出回路應(yīng)裝 設(shè)直流電壓表。蓄電池回路宜裝設(shè)浮充電流表。直流主母線每段 (組)應(yīng)裝設(shè)過電壓和低電壓的電壓監(jiān)察裝置。直流主母線每段(組)應(yīng)裝設(shè)絕緣監(jiān)察裝置。當(dāng)直流母線絕緣電阻低于規(guī)定值 時(shí)，應(yīng)能發(fā)出燈光和音響信號(hào)。絕緣監(jiān)察裝置儀表應(yīng)能測(cè)出正、負(fù)極母線對(duì)地的電 壓值及絕緣電阻值。容量為200MW及以上發(fā)電廠和330500kV變電所的絕緣監(jiān)察裝置可采用接 地自動(dòng)巡檢裝置。直流分電屏饋線宜包括在絕緣監(jiān)察裝置的監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)。直流系統(tǒng)應(yīng)裝設(shè)直流接地、母線電壓過高、母線電壓過低、蓄電池熔斷器熔 斷(當(dāng)熔斷器帶信號(hào)接點(diǎn)時(shí))、充電器交流失電、充電器故障等燈光和音響信號(hào)。直流屏布置在控制室主環(huán)外時(shí)，應(yīng)在主環(huán)屏上設(shè)置直流系統(tǒng)故障的總信號(hào)光字 牌和直流主母線電壓表。當(dāng)閃光裝置不隨中央信號(hào)裝置配套而在