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35KV变电所高压系统直流屏技术改造

摘要：某35KV高压配电室直流屏于2007年投运至今已有十多年，随着电力技

术的不断发展，电力需求的不断增加以及产品的老化、电气产品各种性能下降，

可靠性和操作性落后，长期以来一直困扰着使用部门。该高压系统原有的直流系

统已不能满足现有电力发展要求，急需要采用科学、经济的措施对其进行改造。

为确保高低压电气设备的安全运行，通过设计选型，结合高低压配电系统特点，

并考虑未来长远发展，于今年对原先的直流屏系统进行了更换改造，通过设计选

型确定了PZG8型高压直流屏，改造后的直流屏各项性能均满足电力系统运行要

求，同时大大提升了电气设备运行的可靠性和安全性。

关键词：PZG8；直流屏；电力系统

引言0

在变配电的设备中，直流屏的作用非常重要，可以说是变电站的动力心脏，

直流屏主要用于各种发电厂、变电站、配电所，作为高低压配电装置的分合闸、

控制回路、信号回路的供电电源及二次回路的仪表仪器、继电保护、控制、应急

灯光照明等各类低压设备用电，也可用于电气化铁路、石化、冶金、矿山等需要

直流110V或220V系统电源的一切场合。它在很大程度上影响着配电所是否能够

安全运行，它也是在事故发生后的一种应急电源。因此，电力系统运行过程中对

直流系统的供电质量、供电可靠性、供电安全性、供电稳定性等有了较高的要求。

随着电力技术、通信技术、计算机技术的发展，为适应变电站无人值守或少

人值守的需要，微机型保护装置和安全自动装置被广泛应用于变电站，这就对站

用直流电源提出了更高的要求。而传统的直流控制系统在精准性、可靠性、稳定

性、纹波系数、效率等方面都已不能满足电网的发展趋势，以及二次设备的应用

要求，因此变电站直流系统的改造将是不可避免的趋势，也是电力系统持续发展

的需要。然而变电站直流系统的改造难度大，风险高，必须结合变电站实际情况，

综合性、系统性、科学性的提出相关改造技术措施，以保证改造过程中电力系统

的安全运行，避免相关事故或者缺失的发生。

概述1

直流屏主要为继电保护设备、自动装置、监控系统、远动系统等电气设备的

正常运行和遥控操作提供直流电源保证。直流系统的电源在正常情况下一般是通

过交流整流后得到，为变电站内的断路器提供合闸直流电源。当发生设备停电故

障、用电中断的情况下，直流系统的电源将全部由蓄电池组提供，为继电保护及

自动装置、断路器合闸和跳闸高压电动机拖动提供直流电源。直流屏主要由以下

三部分构成：

蓄(1)电池部分：其功能主要是在交流电源断电时能够实时地提供二次电路所

需的直流供电。

充(2)电模块部分：其功能主要有两个，一是交流整流，即将交流电源转换成

稳定的直流电源；二是稳压稳流，即适时地给蓄电池充电，以确保蓄电池随时处

于可供电状态。

监控器(3)部分：该部分是直流屏的控制核心，其主要负责监控交流及电池状

态等众多的物理量，并且控制充电模块部分智能地对电池进行充电。监控器性能

的优劣往往决定直流屏性能的好坏，是决定直流屏总体价格的最重要因素。

直流屏系统改造2

系统结2.1构

本套直流系统柜体采用PZG8直流屏，尺寸为高2360mm×宽800mm×深

600mm，额定电压为220V，蓄电池采用现场原有的18只12V/100Ah电池。该系

统配有艾默生220V/10A充电模块4个（N+1热备份），另配一个同款高频开关

电源充电模块作为备件随时更换。系统配有2套艾默生监控系统，一主一备，可

直观显示直流系统设备运行状态及参数，包括蓄电池电压、电流，控制母线电压、

电流等数据及告警信号。系统具有电池巡检功能，可在线检测单体蓄电池电压等

数据。

监控系统2.2

2.2.1功能概况

本次改造监控系统采用艾默生7英寸EMU10MA大屏幕液晶显示触摸屏，主

要采集监测直流电源设备运行状态及电压、电流数据，系统运行参数等数据，屏

幕采用中文菜单，操作简便，显示清晰，人机界面友好，方便用户使用。监控系

统具有向上位机传送该直流成套电源设备的所有运行数据和信息量功能，真正实

现无人值守。监控系统具有充电、长期运行、交流电源中断的标准控制程序，能

适应直流系统各种运行方式。

2.2.2通信接口

监控系统配备有RS－232/RS-485通信接口，实现规约转换，能