[实用新型]一种基于DC/DC隔离模块的变电站直流系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及变电站直流系统技术领域，具体地说是一种基于DC/DC隔离模块的变电站直流系统。

背景技术

变电站直流系统为站内继电保护装置、控制与操作回路、通信系统等提供工作电源，是电力系统控制和保护的基础，其可靠供电是变电站安全稳定运行的重要保障。直流系统一点接地主要发生在直流母线、户外的馈线电缆、端子箱等位置，是直流系统中最常见的故障类型。传统直流系统采用母线、电缆、开关等实现站内所有直流设备的连接，相互之间没有进行电气隔离，其中任一点接地故障都会传播到母线和其他线路，引起全站正负极电压的异常，此时若在另一点再次发生接地将会形成两点短路故障，会造成信号装置、继电保护和断路器的误动，或者造成两点接地回路间短路故障而引起重大事故的发生。因此，当直流系统发生一点接地故障时需立即消除故障，避免更加严重的故障发生。

目前直流系统中常见的绝缘监测方法有平衡电桥法、低频交流注入法、漏电流检测法等，但由于现有微机选线装置所存在的选线灵敏度低、抗分布电容干扰能力不足等问题，导致接地位置不能被完全正确选出，此时需要对接地故障影响范围内回路采取人工拉路法以查找故障线路，不仅耗时耗力还可能造成部分直流负荷短暂停电。

为了减少变电站直流系统一点接地的影响范围，目前已有的基于DC/DC隔离模块的变电站直流系统，将DC/DC隔离模块安装在各直流分/主屏与直流负荷的回路之间，以使各直流负荷回路间产生电气隔离。但由于DC/DC隔离模块自身也存在故障隐患，当DC/DC隔离模块故障时将会导致该路直流负荷失去供电，因此当DC/DC隔离模块可靠性水平还不够高时，该配置方案可能还会降低直流系统的可靠性。另一方面，由于直流系统中直流负荷众多，若在每一直流负荷回路均安装DC/DC隔离模块，将会大大增加设备投资及运维工作量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种改进的基于DC/DC隔离模块的变电站直流系统，用于解决传统变电站直流系统中一点接地故障影响范围大、故障查找困难的问题，以及现有基于DC/DC隔离模块的变电站直流系统对可靠性提升效果有限、设备投资费用较高的不足。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种基于DC/DC隔离模块的变电站直流系统，它包括两套充电装置、两套蓄电池组、两面直流主屏以及若干直流分屏、断路器和DC/DC隔离模块；

上述设备采用以下拓扑结构进行连接：

两面直流主屏进线均通过断路器与一套充电装置及一套蓄电池组相连接，充电装置和蓄电池组为直流主屏提供电源；

所述的两面直流主屏间采用母联开关相连接，当变电站直流系统正常运行时母联开关断开，当某一面直流主屏的充电装置和蓄电池组需要进行故障检修时，通过闭合母联开关能够由另一套充电装置和蓄电池组对该直流主屏进行供电；

所述两面直流主屏各路出线均安装DC/DC隔离模块，再通过断路器与各面直流分屏进线相连接，即各面直流分屏可由两面直流主屏进行供电，其中一路为正常供电回路，另一路为备用供电回路；各面直流分屏出线通过断路器再与各直流负荷相连接，为直流负荷进行供电。

根据本实用新型，当某一直流负荷回路发生一点接地故障时，由于DC/DC模块的电气隔离功能，接地故障影响范围被限制在该直流负荷所在的直流分屏内，而不会扩散到整个直流系统，能够有效提高直流系统可靠性及接地故障点查找效率。

进一步地，所述DC/DC隔离模块采用含高频隔离变压器的全桥DC/DC变换器，能够使DC/DC变换器两端产生电气隔离。

进一步地，所述DC/DC隔离模块的输入输出电压比为1:1。

实施本实用新型，具有如下有益效果：（1）减小两点接地概率。任一处发生接地故障时不会扩散到整个直流系统，而是被限制在接地点所处的直流分屏内，不同直流分屏内发生一点接地不会导致两点接地故障。（2）降低保护误动作概率。减少了不同线路间分布电容的并联，降低了分布电容放电所导致保护误动作的发生概率。（3）提高故障选线准确率。通过在不同直流分屏内分别配置绝缘监察装置，实现了不同直流分屏间的分布式绝缘监察，故能缩小一点接地故障查找范围，有效提高了故障选线准确率并降低了故障选线工作量。（4）由于直流分屏通过DC/DC隔离模块与两面直流主屏相连，当其中正常供电回流DC/DC隔离模块故障时，能够通过开关操作快速切换到另一直流主屏进行供电，故本实用新型相较于DC/DC隔离模块安装于各直流负荷回路的方案可靠性更高，并且大大减少了DC/DC隔离模块的安装数量及维护量。