李晶陈缨陈轲娜罗洋发电厂和变电换流站直流电源系统可靠性

前言
1 概述 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 1
1.1 发电厂和变电（换流）站直流电源系统•••••••••••••••••••••••••••••••• 2
1.2 发展过程和应用现状•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 4
2 术语和缩略词 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 9
2.1 术语••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 10
2.2 缩略词•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 11
3系统设计 ••••••••••••••••••••••••••••••••• 13
3.1 设计的一般要求及流程••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 14
3.2 直流负荷的分类和负荷容量的统计•••••••••••••••••••••••••••••••••••• 20
3.3 系统电压的选择•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 25
3.4 常用的接地方式•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 27
3.5 系统结构的设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 27
3.6 系统的监控和监测••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 46
3.7 保护电器的种类和配置••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 48
3.8 防雷设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 50
3.9 蓄电池组容量设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 51
4主要设备 •••••••••••••••••••••••• 55
4.1 蓄电池组••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 56
4.2 充电装置••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 60
4.3 常用保护电器 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 65
4.4 监控和监测装置的配置 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 67
4.5 降压装置的选用 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 73
4.6 直流用电缆 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 75
4.7 低压直流用屏柜 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 77
5 运行与维护 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 83
5.1 铅酸蓄电池的充电 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 84
5.2 铅酸蓄电池的放电 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 87
5.3 蓄电池内阻测试 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 95
5.4 蓄电池单体活化 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 98
5.5 直流接地点的查找 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 100
5.6 直流断路器动作特性测试 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 104
5.7 充电装置特性测试 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 105
5.8 设备的年度检查要点 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 107
5.9 设备的日常巡视要点 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 108
6 可靠性分析••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 111
6.1 蓄电池和充电装置组对系统可靠性的影响 ••••••••••••••••••••••••• 112
6.2 系统保护电器的配置和级差配合的分析 •••••••••••••••••••••••••••• 113
6.3 直流断路器的应用对系统可靠性的影响 •••••••••••••••••••••••••••• 120
6.4 直流接地故障 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 122
7 新技术和新型设备•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 139
7.1 交、直流一体化电源系统 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 140
7.2 氢燃料电池的应用 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 141
7.3 移动式站用直流应急电源 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 144
7.4 绝缘监测装置校验仪 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 145
8标准化体系分析 ••••••••••• 149
8.1 国际标准化组织相关工作••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 150
8.2 IEC 标准化体系现状分析 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 155
8.3 发电厂和变电（换流）站用直流系统标准化体系结构研究••••• 165
8.4 发电厂和变电（换流）站直流系统的标准制定需求分析•••••••• 167
附录 A 发电厂和变电（换流） 站用直流系统 IEC 基础技术标准
一览表 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 170
附录 B 发电厂和变电（换流） 站用直流系统 IEC 设备技术标准
一览表 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 172
附录 C 发电厂和变电（换流） 站用直流系统 IEC 测试装置技术标准
一览表 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 175
参考文献 ••••••••••••••••••••••••••••••