1 直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1．1 系統(tǒng)接線
避免采用了兩臺(tái)充電機(jī)，一組閥控蓄電池的接線方式。某些變電站的典型設(shè)計(jì)中的直流系統(tǒng)采用了兩臺(tái)充電機(jī)，一組閥控蓄電池的接線方式。這種設(shè)計(jì)不太合理。兩臺(tái)充電機(jī)，一組蓄電池的設(shè)計(jì)是沿襲原來(lái)采用相控充電機(jī)、固定防酸蓄電池時(shí)的設(shè)計(jì)思想。殊不知設(shè)備情況已發(fā)生了變化。原來(lái)的相控充電機(jī)可靠性不高，因此一般采用兩臺(tái)充電機(jī)；而固定防酸蓄電池造價(jià)高、壽命長(zhǎng)、可靠性高，所以一般采用一組蓄電池。目前采用的高頻開(kāi)關(guān)電源的充電機(jī)為N+1備份，且各模塊可脫離監(jiān)控單元獨(dú)立進(jìn)行工作，充電機(jī)的可靠性已大大提高。而閥控蓄電池雖使用安全、日常維護(hù)量小但其可靠性和壽命明顯不如固定防酸蓄電池。MCHAELR．M00RE通過(guò)對(duì)超過(guò)7萬(wàn)5千只閥控蓄電池近1O年的研究表明，閥控蓄電池的實(shí)際使用壽命為4～8年，遠(yuǎn)低于其1O～20年的設(shè)計(jì)使用壽命。因此合理的設(shè)計(jì)應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)蓄電池的可靠性。應(yīng)采用雙套充電機(jī)、雙組蓄電池而非雙套充電機(jī)、單組蓄電池。為不提高投資，蓄電池的容量可選用原蓄電池容量的一半。這樣本質(zhì)上為兩套直流系統(tǒng)，兩組蓄電池電、兩臺(tái)充電機(jī)、兩面饋線屏，正常運(yùn)行為分裂運(yùn)行，充電機(jī)或蓄電池檢修時(shí)并列運(yùn)行。系統(tǒng)方式靈活，每段母線上的充電機(jī)和蓄電池可同時(shí)撤出系統(tǒng)，當(dāng)撤出系統(tǒng)后充電機(jī)和放電回路可對(duì)本段母線的蓄電池進(jìn)行核對(duì)性充放電。
1．2 蓄電池的選用
變電站的蓄電池常選用閥控蓄電池和固定防酸蓄電池。目前變電站的閥控蓄電池主要采用2V和12V兩種。各有其優(yōu)缺點(diǎn)。2V蓄電池的優(yōu)點(diǎn)是電池設(shè)計(jì)壽命長(zhǎng)并且可靠性高，損壞1～2節(jié)可將其短接，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)電壓有大的影響，缺點(diǎn)是造價(jià)較高、維護(hù)量大、占地面積大。12V蓄電池的優(yōu)點(diǎn)是每組僅18塊(220V系統(tǒng))，維護(hù)、更換都比較方便，造價(jià)比相同容量的2V電池低、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小，缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)壽命少于2V電池，損壞1～2節(jié)對(duì)系統(tǒng)電壓影響較大，不能短接，一般需更換。權(quán)衡利弊后11OkV變電站宜采用2組12V、100AH的蓄電池；330kV及以上變電站宜采用2組2V、大于等于300AH的蓄電池。
固定式防酸蓄電池可靠性和魯棒性優(yōu)于閥控蓄電池，但占地面積大，需進(jìn)行加水、測(cè)密度、調(diào)酸等日常維護(hù)工作，且易產(chǎn)生酸霧，對(duì)蓄電池室有特定的要求，對(duì)環(huán)境污染較大。對(duì)于特別重要、可靠性要求特別高的變電站建議采用固定式防酸蓄電池。
1．3 放電回路
蓄電池的核對(duì)性充放電，對(duì)蓄電池的壽命和整個(gè)直流系統(tǒng)的安全至關(guān)重要，是以后運(yùn)行過(guò)程中的一項(xiàng)長(zhǎng)期、經(jīng)常性的工作。為日后的運(yùn)行維護(hù)方便，應(yīng)設(shè)計(jì)蓄電池放電回路、并帶有放電模塊，運(yùn)行中可將單臺(tái)充電機(jī)、單組蓄電池撤出運(yùn)行進(jìn)行核對(duì)性充放電。并要求具有智能放電功能，可根據(jù)放電電流、單瓶截止電壓、整組截止電壓、放電時(shí)間等參數(shù)設(shè)置放電方式。
1．4 饋線方式
變電站直流網(wǎng)絡(luò)的饋線應(yīng)采用何種形式更為合理。DL／T 5044―2004《電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》4．6．1條規(guī)定“直流網(wǎng)絡(luò)宜采用輻射供電方式”。而《國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》13．3．1．1規(guī)定“新、擴(kuò)建或改造的變電所(站)直流系統(tǒng)的饋出網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用輻射狀供電方式，不應(yīng)采用環(huán)狀供電方式。在用設(shè)備如采用環(huán)狀供電方式的，應(yīng)盡快改造成輻射狀供電方式。”
相比而言設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定比較合理，反措的規(guī)定有些片面。330kV及以上變電站一般設(shè)有保護(hù)小室，采用輻射狀供電時(shí)的電纜敷設(shè)距離短(電纜僅需從饋線屏輻射到各保護(hù)小室的分電屏，從分電屏輻射到各保護(hù)裝置)，且蓄電池的容量大，易滿足饋線網(wǎng)絡(luò)的多級(jí)級(jí)差配合。因此在330kV及以上變電站采用輻射狀供電方式較合理。11OkV變電站有多條1OkV出線，且目前的保護(hù)設(shè)計(jì)多為就地設(shè)計(jì)，直流如采用輻射供電方式，電纜用量多，造價(jià)高。反措中要求輻射供電是為了提高可靠性，在輻射供電方式下如果一條1OkV出線保護(hù)的電源開(kāi)關(guān)越級(jí)跳閘，不會(huì)使上一級(jí)保護(hù)由于失去電源而不能動(dòng)作，造成事故擴(kuò)大。其實(shí)只要對(duì)主變和母聯(lián)間隔的1OkV開(kāi)關(guān)操作、保護(hù)電源單獨(dú)從直流饋線，其他1OkV出線仍采用傳統(tǒng)的環(huán)網(wǎng)供電就可很好地平衡可靠性和造價(jià)。
1．5 其它
每個(gè)充電機(jī)有兩路交流輸入，當(dāng)運(yùn)行的交流輸入失去時(shí)能自動(dòng)切換到備用交流輸入供電。交流輸入應(yīng)設(shè)有防雷保護(hù)環(huán)節(jié)。
在動(dòng)力母線(或蓄電池輸出)與控制母線間設(shè)有母線調(diào)壓裝置的系統(tǒng)，必須采用防止母線調(diào)壓裝置開(kāi)路造成控制母線失壓的雙通道設(shè)計(jì)(如采用備用硅鏈等措施)。

2 直流系統(tǒng)的驗(yàn)收
2．1 驗(yàn)收的總體原則
直流系統(tǒng)不僅包含直流屏，還包含其饋出線網(wǎng)絡(luò)，對(duì)其驗(yàn)收應(yīng)本著先部分、后整體，先元件后系統(tǒng)的原則進(jìn)行。例如可先對(duì)蓄電池、充電機(jī)、絕緣監(jiān)察(測(cè))、饋線屏等主要部件的性能進(jìn)行驗(yàn)收，再對(duì)整個(gè)直流系統(tǒng)進(jìn)行整體驗(yàn)收。
2．2 蓄電池的驗(yàn)收
應(yīng)由運(yùn)行單位對(duì)蓄電池進(jìn)行核對(duì)性充放電試驗(yàn)、進(jìn)行蓄電池內(nèi)阻(電導(dǎo))的測(cè)試，檢驗(yàn)其容量是否滿足要求、記錄其內(nèi)阻(電導(dǎo))的原始值，并應(yīng)與廠家提供的放電曲線、內(nèi)阻(電導(dǎo))值相吻合。應(yīng)測(cè)量蓄電池連接條的內(nèi)阻(電導(dǎo))，保證蓄電池連接良好。
蓄電池核對(duì)性充放電的目的是用放電來(lái)定量地檢測(cè)蓄電池容量，是檢驗(yàn)蓄電池質(zhì)量的重要試驗(yàn)手段。施工單位一般無(wú)專業(yè)儀器，往往利用電阻進(jìn)行放電，難以保持放電電流的穩(wěn)定，對(duì)截止電壓的控制采用人工控制，放電容量不夠準(zhǔn)確。在實(shí)際工作中，由于人員業(yè)務(wù)技術(shù)素質(zhì)等原因的影響，往往不能夠做好這項(xiàng)工作，甚至對(duì)蓄電池組造成損害，縮短其使用壽命。因此，為加強(qiáng)對(duì)蓄電池組核對(duì)性充放電的管理，應(yīng)由運(yùn)行單位的專業(yè)班組進(jìn)行此項(xiàng)重要試驗(yàn)，確保試驗(yàn)的可靠性。
蓄電池的內(nèi)阻是反映運(yùn)行中蓄電池健康狀態(tài)(SOH)的一項(xiàng)重要的參數(shù)。但不同儀器測(cè)試的結(jié)果偏差較大，且同一蓄電池內(nèi)阻進(jìn)行縱向比較才與SOH有較高的相關(guān)性。因此，驗(yàn)收中運(yùn)行單位應(yīng)該用自己內(nèi)阻測(cè)試儀記錄蓄電池內(nèi)阻的原始值并作為參考數(shù)值，運(yùn)行中定期測(cè)量蓄電池的內(nèi)阻并與參考值相比較。
2．3 充電機(jī)的驗(yàn)收
充電機(jī)主要進(jìn)行穩(wěn)壓、穩(wěn)流、充電程序轉(zhuǎn)換的驗(yàn)收，如果有條件還應(yīng)進(jìn)行紋波系數(shù)的驗(yàn)收。對(duì)采用高頻開(kāi)關(guān)電源的充電機(jī)應(yīng)驗(yàn)收其模塊間的均流特性。