3、新直流系統屏的設備選型
3.1直流系統負荷
經統計，直流系統各類負荷如表1.
因茂名熱電廠為中型火力發電廠，且與系統相連，所以蓄電池事故放電時間考慮為1 h.對于汽輪機潤滑油泵，因為是高溫、高壓機組，故其事故計算時間為1.0h，直流潤滑油泵的K值取0.8，密封油泵的K值取0.7計算。沖擊負荷考慮為1臺最大合閘電流的斷路器合閘。
3.2蓄電池組的選擇
3.2.1按事故持續放電狀態選擇
tj=KkQsg/Isg=1.1×307 Ah/306 A=1.1 h
式中 tj——GGM型蓄電池假想時間，h；Kk——可靠因數，取1.1；Qsg——事故負荷計算容量，Ah；Isg——事故放電電流，A.查《電力工程設計手冊》（西北電力設計院、東北電力設計院主編）中P769曲線表，得Idj=16.8 A，則
Qe≥36Isg/Idj=（36×306/16.8）Ah=658 Ah
式中Qe——蓄電池的10 h放電容量，Ah；Idj——單位容量蓄電池在放電假想時間內所允許的放電電流，A.選用720 Ah的蓄電池即可。原選用的蓄電池為GGM-800型可滿足要求。
3.2.2按最大沖擊電流選擇
Qe≥0.78（Isg+Ich）=［0.78×（306+235）］ Ah=422 Ah
根據計算結果，蓄電池的容量按事故持續放電狀態下計算選擇。原運行的GGM-800型蓄電池組仍滿足負荷的要求。
3.2.3直流電壓水平校驗（以GGM-800型為例）
a）按事故放電初期，蓄電池突然承受放電電流的電壓水平驗算：
Kcho=Iso/C10=609 A/800 Ah=0.76 h-1
式中 Kcho——單位容量蓄電池放電初期放電系數，h-1.查GGM型蓄電池短時沖擊放電曲線表得：
Kcho=0.76 h-1 時，Ucho=1.86 V，則直流母線電壓為N.Ucho=106×1.86 V=197.16 V＞0.85Ue
式中 Ucho——單位容量電池沖擊負荷初期端電壓，V；N ——浮充電池個數；Ue ——直流母線額定電壓，V. b）按事故放電末期，蓄電池再承受沖擊負荷時的電壓驗算：
Km=Is/C10=306 A/800 Ah=0.38 h-1
Kchm=Ich/C10=235 A/800 Ah=0.29 h-1
式中Km ——單位容量蓄電池持續放電系數，h-1；Kchm——單位容量蓄電池沖擊放電末期放電系數，h-1.查有關曲線得Uchm=1.72 V，則直流母線電壓為
N.Uchm=106×1.72 V=182.32 V
0.80Ue＜N.Uchm＜0.85 Ue
式中 Uchm——單位容量蓄電池沖擊負荷末期端電壓，V.
從計算結果來看，選取蓄電池為800 Ah時，按事故放電的末期，蓄電池再承受沖擊負荷時，母線電壓為182.32 V，能滿足斷路器的合閘電壓要求，但難以滿足直流油泵的運行要求（直流油泵運行允許電壓范圍為（-10%～+10%）Ue間）。蓄電池的容量應選大一級為宜，即C10=1 000 Ah.但上述校驗為運行中的極端情況，運行中出現的概率極少，當出現時可通過調整蓄電池組的放電個數來滿足直流油泵的運行。故原選用的GGM-800 型蓄電池可滿足要求。但原用的GGM-800 型 Ⅰ、Ⅱ組蓄電池運行時間已達10 a以上，受蓄電池自放電、過放電及電極純化等影響，蓄電池陰、陽極板脫落滲液嚴重，電池難以滿足充電，可靠性大大降低。因此，利用改造機會將Ⅰ、Ⅱ組蓄電池更換為英國進口的VH34-1000 型免維護蓄電池。
3.2.4蓄電池的個數
蓄電池個數為： N=230/1.85=124，其中基本電池數為88個，端電池數為36個。
3.3充電設備的選擇
3.3.1核對性充電設備
3.3.1.1充電設備的額定電流
a）按事故放電后進行充電的要求選擇充電設備，計算公式為：
Ic=1.1Qsg/t+Ijc=1.1×307 Ah/12 h+33A=61 A
式中 Ijc——浮充電設備的工作電流，A；Ic——充電設備應具備的輸出電流，A. b）考慮核對性充放電，按最大充電電流選擇，
Ic=0.1Qe+Ijc=（0.1×800+33）A=113 A
故充電設備的額定輸出電流應大于113 A.
3.3.1.2充電設備的輸出電壓范圍
對有端電池的直流系統，充電設備的電壓應滿足蓄電池充電末期的電壓選擇。即：
Uc=N×Ucm=124×2.4 V=297.6 V
式中Uc ——充電設備輸出電壓，V；Ucm——蓄電池滿充電端電壓，V.取最大一級，即360 V.充電設備容量：Pc=IcUcm=113 A×360 V=41 kW.
不考慮選用直流發電機，應選用的硅整流裝置為KGCfA-150/360，則額定輸出電流為150 A，最高輸出電壓為360 V.
3.3.2浮充電設備
浮充電設備持續負荷電流Ifc為Ifc=0.004 2Qe+Ijc=（0.004 2×1 000+33）A=37.2 A
浮充電設備正常工作容量Pfc為Pfc=IfcUcm=37.2 A×360 V=14 kW
按核對性充電設備選得的KGCfA-150/360可滿足蓄電池浮充電要求。
4、結束語
通過分析茂名熱電廠老式直流系統屏存在的缺點或不足之處，提出了其更新、改造的設計方案。新設計的直流系統屏既滿足經濟性、可靠性、技術性的要求，又美觀大方，維護方便。該直流系統自1997年初全部改造（包括將原用的GGM-800型蓄電池更換為VH34-1000 型免維護電池）投運以來，運行情況良好，解決了過去可靠性低、維護困難、直流系統絕緣差、充電機因大電流開關合閘經常跳閘等一系列問題，在該廠的安全發、供電方面發揮了重要的作用。
