（国网江西省电力公司南昌供电分公司江西南昌330012）
摘要：现在无人值班变电站直流系统一般由站内公用直流系统和通讯专用直流系统组成，站内直流和通讯直流一般独立设置，每套系统都配置了充电设备、蓄电池组等设备，而且直流系统分别单独组屏，单独设置蓄电池室，虽然系统可以相互独立，但设备重复配置，增加了建筑空间，使运行维护人员的维护点增多，维护工作增大，维护面宽，经济性、工作效率受到明显制约。本文以国家电网组织的《国家电网公司输变电工程设计竞赛依托工程-
江西泰和220kV变电站新建工程》为例，介绍了在该站中采用的站内直流与通讯直流一体化设计，并对直流系统的接线方式、蓄电池等设备进行了优化，从而避免了设备配置的重复性，优化了蓄电池室的布置，减少了运行维护人员的工作量，保证了运行、维护的经济性。
关键字：变电站；直流系统；一体化
1引言
本文以国家电网组织的《国家电网公司输变电工程设计竞赛依托工程-江西泰和220kV变电站新建工程》为例，简单介绍了直流一体化在无人值班变电站中的应用。
2概述
直流系统是变电站的一个重要组成部分，对变电站的正常运行起着重要的作用。近年来无人值班变电站的推广，使得直流电源系统不但要在正常情况下为继电保护、控制系统、信号系统、自动装置、UPS和事故照明等提供电源，而且要在全站无电情况下保证监控、保护设备的正常运行，直流系统及其蓄电池的设计整合方案的合理性及其运行的可靠性直接影响着变电站的可靠性。
3直流系统现状
现在无人值班变电站直流系统一般由站内公用直流系统和通讯专用直流系统组成，以220KV站为例，站内公用直流系统主要为站内测控、保护、自动装置、UPS等二次设备和断路器刀闸储能、就地操作机构提供电源，电压一般为DC220V；通讯专用直流系统主要为站内通讯设备如SDH光电设备屏、调度程控交换机等设备提供电源，电压一般为DC48V。站内直流和通讯直流一般独立设置，每套系统都配置了充电设备、蓄电池组等设备，而且直流系统分别单独组屏，单独设置蓄电池室，虽然系统可以相互独立，但设备重复配置，增加了建筑空间，使运行维护人员的维护点增多，维护工作增大，维护面宽，经济性、工作效率受到明显制约。
4直流系统优化论述
4.1一次主接线
江西泰和220kV变电站为220/110/10kV三级电压，规模如下：
主变压器：远期装设2×150MVA主变压器，本期建设1×150MVA主变压器。
220kV出线：远期220kV出线8回，本期220kV出线4回。
110kV出线：本期期110kV出线10回，
10kV出线：本期10kV出线8回。
220kV部分采用双母线接线。
110kV部分采用双母线接线。
10kV部分采用单母线分段接线。
4.2直流负荷统计
其中变电站内部分按2小时放电考虑，通信经常负荷按照8h事故放电时间考虑，放电额定容量确定为400Ah。电池采用单体2V、104只，
4.3直流系统接线
直流系统采取单母线分段（分段无保护）接线，每段母线配置一组电池，一套充电装置，设一套公用充电装置。直流系统采用辐射形分级供电方式，蓄电池布置在专设的电池室，直流主电源屏、馈线屏、分电屏布置在二次设备室，10kV开关柜直流电源由馈线屏直接接至柜顶小母线。
4.4蓄电池
本次设计将站用蓄电池与通讯专用蓄电池整合，选用2组阀控式密封铅酸蓄电池，每组容量按满足全站直流负荷考虑，并考虑温度修正、电池老化等因素，每组电池10h放电额定容量确定为400Ah、电池104只。事故放电时间按2小时考虑。且不设端电池和调压装置。经计算容量为400Ah的蓄电池组出口端电压UD满足《电力工程直流系统设计技术规范》（DL/T5004-2004）中均衡充电及事故放电情况下直流母线电压的要求（87.5％-110%Un）。
通信经常负荷按照8h事故放电时间考虑，通信电源取自站用直流系统，经有效隔离变换成48V后为通信负荷提供工作电源。
4.5充电设备
充电装置选用2套高频开关电源模块，每套为5×20A模块，每套装置经互投开关接入2路交流电源。
4.6其他直流设备
直流系统还应设置在线监测装置，监测系统的电压、绝缘状况、电池状态及直流系统接地故障等。馈线屏及分电屏均设置微机直流接地选线装置。
直流系统采用统一系统型号的开关，并考虑充分考虑级差的配合。
直流分电屏
220kV控制分电屏：出线48路，提供220kV部分的测控电源；
220kV保护分电屏：出线48路，提供220kV部分的保护电源；
110kV控制保护分电屏：出线48路，提供110kV部分的测控电源；
主变控制保护分电屏：出线48路，提供主变部分的测控电源；
直流设备布置：
直流系统共有充电屏2面、馈线屏2面、分电屏4面，布置于二次设备室内；蓄电池在专用的蓄电池室安装（室内温度控制在15℃～30℃）。
4.7直流一体化优化的整合方案
在江西泰和220KV变电站初步设计中，全站采用了直流电源一体化的设计，主要整合方案为：
4.7.1站内直流系统、通信专用直流系统蓄电池的优化整合
取消了通讯专用蓄电池组将站内直流系统、通信专用直流系统蓄电池容量统一考虑，经负荷统计计算，整合成2组400Ah免维护铅酸蓄电池。
4.7.2蓄电池室的优化整合
站内只设一间蓄电池室，避免了设备配置上的重复，减少了主控楼的建筑面积，同时降低了工程造价。
4.7.3直流系统接线方式的优化
由于本次设计将站内与通讯直流系统整合，原有的直流接线方式不能满足本站的要求，本次对泰和220KV变电站直流系统接线进行了优化。交流设2路进线（具有自动投切功能），采用2组5x20A充电模块，2组400Ah蓄电池的配置方式，提高了直流系统可靠性，两套独立的DC/DC直流变换器接于DC220母线上，经变流成DC48V电源为通讯负荷供电，DC48V母线按单母线分段接线，每段4回馈线，馈线屏上设置专用的测控装置，将DC48V母线及馈线信息上传之监控主机。站内直流（DC220V）按单母线分段接线，每段馈线16回。
5综述
在江西泰和220KV变电站设计中采用的全站直流一体化设计，避免了设备配置的重复性，优化了蓄电池室的布置，减少了运行维护人员的工作量，保证了运行、维护的经济性。