?變電站直流系統被稱為變電站的動脈，為變電站的開關電源、繼電保護裝置及自動化設備等提供電源，特別是在電力系統出現故障時，為變電站的安全運行提供可靠的電力保證。 直流系統主回路包括交流配電單元、充電裝置、蓄電池組、降壓單元、監控單元、控制單元、直流饋電單元等部分。

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交流配電單元

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• 基本原理：

交流配電單元一般有兩路交流輸入，正常工作時交流輸入切換開關置于“自動”位置，一路工作，一路備用。

• 互切實驗測試：

1）檢查兩路交流進線，電源斷路器都處于合位，且進線電源電壓正常； 檢查工作路交流進線電源接觸器KM1處于吸合狀態，備用路交流進線電源接觸器KM2處于釋放狀態；

2）手動斷開工作路交流電源斷路器，觀察備用路進線電源能否自動吸合使得高頻充電模塊不掉電正常工作； 若備用交流電源接觸器能正常吸合，手動合上工作路進線電源斷路器，觀察備用路電源接觸器能否自動切換到工作路電源接觸器。

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充電裝置

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• 測試項目：

穩壓精度、穩流精度、紋波系數、充電機效率以及電壓、電流整定誤差、均流等。

• 測試方法：

通過調壓裝置（如三相調壓器）將充電機交流輸入電壓在額定電壓±15％內變化，通過負載調整裝置（如放電儀），使充電機的直流輸出電壓及輸出電流在規定范圍內變化（電壓調整范圍為額定值的90～120%，電流調整范圍為額定值的0～100%），測量電壓、電流及紋波值，計算得到充電機的穩壓精度、穩流精度及紋波系數、紋波波形顯示等結果。

參考FDT-220/110 直流系統綜合測試儀測試接線圖

△ 充電機測試接線圖

• 均流功能

定義： 當充電模塊工作電流大于其額定電流50%，不同模塊間輸出電流最大不平衡度不超過5%。

測試方法： 在蓄電池核對性放電試驗中，放電完成后，若是利用直流屏自帶的高頻充電模塊對蓄電池進行充電，則可檢查在均流充電階段，不同充電模塊之間的充電電流不平衡度，檢查充電模塊的均流功能。

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蓄電池

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• 測試項目：

蓄電池組的核容、內阻、單體活化、充電測試以及單體2V蓄電池大電流充放電循環壽命試驗。

蓄電池組核容分為半核對性放電和全核對性放電。 全核對性放電根據DLT724-2000標準，一般取值0.1C10，即10小時放電率。

• 全核對性放電：

對于110kV及以下電壓等級的變電站，只有一組蓄電池，但是可以將蓄電池退出運行的，需進行全核對性放電；

對于220kV及以上的變電站，有兩組蓄電池，需進行全核對性放電。

放電時間及放電容量： 根據DLT724-2000標準，一般取值0.1C10，即10小時放電率，可放電蓄電池組100%的實際容量。

放電單體下限：

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? ? △?全核對性放電單體電壓下限參考表?

組端電壓下限（2V蓄電池）： 1.8V×N

• 半核對性放電：

發電廠直流系統只有一組蓄電池時進行半核對性放電。

110kV及以下電壓等級的變電站，只有一組蓄電池，不能退出運行也不能做全核對性放電時，需進行半核對性放電。

放電時間及放電容量： 一般放電時間5小時，可放電蓄電池組50%的實際容量。

放電單體下限： 防酸蓄電池1.9V、鎳鎘蓄電池1.17V、閥控蓄電池2V。

組端電壓下限（2V蓄電池）： 2V×N

參考FDT-220/110 直流系統綜合測試儀測試接線圖 ??

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△ 充電機測試接線圖

? △? 單節電池采集模塊接線圖

• 蓄電池內阻測試

使用FR-3 蓄電池內阻測試儀，可快速測試蓄電池內阻、電壓和容量。

• 充電監測

測試方法： 在蓄電池組放電結束后，需馬上對電池組充電，充電監測試驗可監視整個充電過程中的電池組電壓、電流的變化，并繪制對應的組端V-t曲線、I-t曲線，配合無線電壓采集系統，還可實時監測保存每一節電池的充電電壓，并繪制單體V-t曲線、棒圖。 監測過程中用戶可隨時比較各單體充電曲線的差異以及實時電壓值的差異，進而判斷各單體之間充電的均衡程度。

參考FDT-220/110? 直流系統綜合測試儀測試接線圖 （不需要接入負載）

• 蓄電池單體活化：

使用HD-2612 蓄電池單體活化儀，通過大電流循環充放電對有限劣化的蓄電池進行活化。

參考FDT-220/110? 直流系統綜合測試儀測試接線圖

• 2V蓄電池大電流充放電循環壽命試驗：

使用HD-5002 蓄電池單體充放電性能檢測儀，考慮到此試驗為破壞性試驗，只需要在抽檢和交接試驗中進行測試。

參考FDT-220/110 直流系統綜合測試儀測試接線圖

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降壓單元

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• 基本原理：

充電模塊在蓄電池浮充時，輸出一般為240VDC，在均充時一般為250VDC送至合閘母線，蓄電池則經蓄電池總保險送至合閘母線，正常是調壓硅鏈的控制開關至于“自動”位置，經硅鏈自動降壓之后輸出穩定的220VDC，送至控制母線。 以上兩部分共同組成直流的輸出系統。

• 測試方法：

CK轉換開關在自動檔位：

? ? 通過調節直流監控器中的蓄電池浮充電壓來改變充電機的輸出電壓，合閘母線電壓在220V~250V范圍內變化，控制母線電壓能夠維持在220V左右不變。

△ CK自動檔數據記錄

CK轉換開關在手動檔位：

△ CK手動檔數據記錄

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監控單元

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• 絕緣監測告警及選線功能測試

基本原理： 直流母線或支路出現接地時，接地極母線或支路對地電阻、對地電壓絕對值會對應減小。 絕緣監控裝置上顯示接地極母線的電壓、電阻。 達到接地電阻告警值時，監控裝置會發出絕緣故障告警，并顯示對應的故障支路。

• 測試方法：

1）純電阻模擬接地： 利用可調電阻進行模擬接地（阻值10K或者20K），將可調電阻一端接地，另一端掛接在饋線屏其中一備用支路上，合上備用支路開關，觀察絕緣監控裝置上顯示的接地情況，驗證絕緣監控裝置能否正確顯示接地阻值以及顯示對應的支路。

2）使用HBD-81 直流接地探測儀進行測試

• 蓄電池開路監測及失壓補償

MDC-130A 蓄電池組開路監測及失壓補償裝置為變電站蓄電池組提供一套帶有在線即時性開路監測和失壓補償完備性解決方案。 通過實時監測兩半段蓄電池組電壓和電流的方法進行實時開路監測，實時數據分析，結合歷史數據分析、趨勢化分析以及驗證性分析，準確快速確定開路。 采用專業的失壓補償裝置，可以在半段電池開路，另半段電池完好的情況下仍能短時確保直流母線不失壓。

△ 開路監測裝置原理圖

△ 失壓補償裝置原理圖