變電站交直流一體化電源的解決方案
典型方案(以220/110kV電站為例)
110kV及以上電站宜按雙重化配置方案,如下圖:
方案解析:
(1)、容量設計:全站配置兩組蓄電池和充電機,一般的110kV電站容量可按300AH/組設計,220kV電站500AH/組。
傳統(tǒng)的站用電源配置方案中,通常一個110kV電站配置兩組300AH蓄電池和兩組充電機供變電運行負荷,通信設備由另兩組獨立的蓄電池(300AH/48V)和充電機供電,一些UPS也帶有自己的蓄電池。但通過對變電站站用負荷的統(tǒng)計分析,我們得出:不是重要的通信樞紐站,沒必要采用獨立通信電源。一個普通的110kV電站正常直流負荷約為8A左右 ,通信設備主要是一臺光端機,功率1千瓦,折算為110V約9A,正常供電,一臺60A充電機已經完全滿足全站運行要求,按雙重化配置兩臺已經非常可靠。在全站失壓事故下,事故照明、UPS等交流負荷切換為蓄電池供電,這部分負荷設計容量在 30A(110V)左右,即使全站事故照明一起開,也可以滿足重要負荷超過10小時的事故供電。另外,在一體化監(jiān)控的智能平臺上,我們可以對站用電源進行程序化控制,事故情況下,按預設輪次對負荷進行減載,保證事故供電最大利用率。
(2)通信電源解決方案:通信設備直接采用220V或110V電源模塊,通信電源從兩組直流母線直接拉兩路專用饋線至通信機柜,并在通信柜進行兩路電源自動切換。
目前通信設備一般采用48V電源,所以在一些直流一體供電方案中,采用了用DC/DC模塊變換成48V供通信設備使用,但這種方案存在不足:
i 技術上存在弱點。如果通信機房有多臺通信設備,各通信設備采用支路帶空氣開關供電方式,存在DC/DC模塊與分支開關配合問題,一回支線發(fā)生故障,DC/DC模塊可能會比空氣開關先動作,造成全部通信設備失壓。
ii光端機等通信設備實際工作電壓并不是48V,而是15V和5V,象所有微機保護一樣,裝置通過自身的電源模塊進行DC/DC轉換,把外面電壓轉換成15V和5V內部工作電壓,由220V直接轉換成15V和5V和由48V轉換成15V和5V,對通信設備也只是電源模塊選擇的問題,沒有任何技術上的困難。同時,由48V的弱電供電方式的一些弱點也是有目共睹的,弱電容易受干擾,在通信專業(yè)抗干擾、防雷等方面措施就比其它專業(yè)要求更高,甚至采用48V正極接地方式,這些對運行都是不利的。因此,在站用電源一體化供電的模式下,可以把全站各專業(yè)電源統(tǒng)一到一個電壓等級。
(3)不間斷電源設計:采用逆變器直接掛于母線上代替,取消獨立UPS。
(4)交流系統(tǒng)設計:采用智能ATS開關實現兩路電源自動切換,取消傳統(tǒng)站用380V電源備自投配置。
(5)通信架構
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