电厂变电站运行电源

一、运行电源的类型和要求1。常用操作电源类型蓄电池供电的DC操作电源具有可靠性高、容量大等突出优点，但投资大、操作维护复杂。目前应用较广泛的是整流操作电源。常用的电源有硅整流电容储能和硅电流带镍镉电池两种。交流操作电源具有简单、经济、操作维护方便等突出优点，广泛应用于小型变电站。交流/DC混合运行电源，如交流运行电源用于合闸，电池组用于继电保护、自动装置和跳闸。2.操作电源的基本要求供电可靠，也能保证一次回路故障时二次回路的正常运行。(2)有足够的容量保证二次回路执行其跳闸和合闸功能。(3)电流类别应与二次回路中控制和保护装置的电流类别要求兼容。尽可能简单经济，便于操作维护。3.对于用作DC电源的电池组，浮动充电设备引起的纹波系数不应大于5%。允许的电压波动应控制在额定电压的5%以内。放电结束时DC母线电压的下限不应低于额定电压的85%，充电结束时DC母线电压的上限不应高于额定电压的115%。4.用作DC电源的交流整流电源要求保护装置在较大负荷下运行时，DC母线电压不应低于额定电压的80%，较大电压不应超过额定电压的115%，并应采取稳压、限幅和滤波措施。电压波动应控制在额定电压的5%以内，纹波系数不应大于5%。(2)采用复合整流时，应保证保护装置在各种运行方式和不同故障点、不同相位的短路情况下都能可靠运行。采用电容储能电源的变电站和水电厂，电力设备和线路应有可靠的远程后备保护。失去交流电源时，当几组保护同时动作时，或在其他情况下DC能量消耗较大时，保护和断路器应动作可靠，同一厂的储能电容器数量应与保护系列相适应。5.交流操作电源要求(1)采用交流操作保护装置时，短路保护可通过被保护元件的电流互感器获得操作电源。干式变压器的电能表保护和中性点间接接地电网的接地保护，可通过变电站使用的电压互感器或干式变压器获得运行功率，也可增加电容储能功率作为跳闸备用功率。2.保护装置常用的操作电源1。DC操作电源铅酸电池镉镍电池带电容储能的硅整流器2。交流操作电源直动式中间电流互感器供电方式分流跳闸交流操作方式采用预充电电容作为跳闸电源的方式。使用干式变压器作为交流操作电源。五种模式接线图。screen . width-333)this . style . width=screen . width-333；边框=0如上图所示。正常情况下，电流继电器KA不动作，其常开触点断开，中间电流互感器TAM二次侧处于开路状态，断路器跳闸线圈YR不通电，断路器QF不跳闸。当一次回路发生相间短路时，KA动作，其常开触点闭合，跳闸线圈YR导通。跳闸电流由中间电流互感器TAM提供，它使断路器QF跳闸并消除短路故障。中间电流互感器的核心做成快饱和，所以也叫“快饱和电流互感器”。其铁芯快速饱和的目的是：限制短路时通过跳闸线圈的电流，一般在7 ~ 12 a以内；至r #p#分页标题#e#

正常情况下，电流继电器KA的常闭角会短路(分流)跳闸线圈YR，YR不通电，所以断路器QF不会跳闸。当一次回路发生相间短路时，KA动作，其常闭触点断开，使YR的短路分路支路被切除(称为“去分路”)，使电流互感器的二次电流完全通过YR，引起断路器跳闸。这种“分励脱扣”交流运行方式的突出优点是接线简单，省去了中间电流互感器，提高了保护灵敏度。但是这个原理的接线并不完善，因为如果继电器KA的常闭触点由于外部振动而意外断开，断路器就会误跳闸。因此，实际电路如图2-3b所示。这种方法广泛应用于现代企业供电系统中。从图2-3b可以看出，该电路中的电流继电器(通常为GL型)增加了一对常开触点，与跳闸线圈YR串联，以防止断路器因继电器常闭触点意外断开而跳闸。但这个过流继电器的常开常闭触点必须是‘先通后断转换触点’，否则不仅没有保护作用，还会造成电流互感器二次侧带负荷开路，这是不允许的。screen . width-333)this . style . width=screen . width-333；边框=0如图2-4所示。跳闸线圈YR由预充电电容器供电。该电容器的电容(F)由以下公式确定，其中WYR是跳闸线圈跳闸所需的电能(W.H)，UC是电容器的充电电压(V)。当电压互感器容量足够时，电压互感器也可以直接作为跳闸电源。screen . width-333)this . style . width=screen . width-333；边框=0

如图2-5所示。干式变压器TS1和TS2接在主变压器二次侧作为交流操作电源简单方便，但可靠性不高。3.由铅酸电池1供电的DC操作电源。铅酸蓄电池的结构与性能铅酸蓄电池的正极板为二氧化铅(PbO2)，负极板为铅(Pb)，电解液为稀硫酸(H2SO4)，密度为1.20 ~ 1.29 g/cm3。电池外壳由玻璃或塑料制成。固定式耐酸防爆

式铅酸蓄电池的型号和技术数据可查有关厂家资料。放电的化学反应式为 Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O 充电的化学反应式为 2PbSO4 2H2OPbO2 2H2SO4 Pb充电终止电压为2.7V，放电终止电压为1.8V(按10h放电率)。电池额定电压为2V。铅酸蓄电池不宜过放电和过充电蓄电池充好电后，即使不带负荷，随着时间的增长也会耗去一部分电量，这称为“自放电现象”。铅酸蓄电池一昼夜可因此耗去0.5％～1％的容量。为了弥补自放电损耗，通常采用浮充电方式运行，即以很小的电流随时给蓄电池充电。2、按浮电方式运行的含合闸电源的直流操作电源（1）单母线直流系统结线图2-6screen.width-333)this.style.width=screen.width-333;" border=0>图a为常见的按浮充电方式运行的蓄电池组单母线直流系统原理结线。它采用一套硅整流设备兼作蓄电池充电及浮充电电源，并选用手动端电池调整器SA。该系统具有以下特点①设有专用直流合闸小母线，以保证变电所内断路器远距离合闸的电压要求②正常运行时浮充电设备可以对全部蓄电池进行浮充电，其电流通路如图2-7b所示③利用手动端电池调整器SA的充电手柄作为合闸母线的电压调整手柄（2）蓄电池容量的选择蓄电池容量按下列两个条件选择，取其中较大者：①按事故状态下持续放电容量选择 Q=Krel(IL I`L)t式中，IL为经常性直流负荷电流；I`L为事故状态下增加的直流负荷电流；t为事故持续时间，一般取为1h；Krel为可靠系数，可取1.1②按较大冲击负荷电流选择： IL.max=IL I`L Ion.max式中，IL和I`L的含义如①：Ion.max为断路器较大合闸电流（3）蓄电池总台数的确定①蓄电池总台数按下式确定 n=UWB/Udsc式中，UWB为直流母线正常工作电压，取1.05UN,UN为直流系统额定电压，Udsc为单个蓄电池事故放电末期允许的终止电压，取1.95V②蓄电池基本台数按下式确定no=UWB/Uch式中，Uch为单个蓄电池充电末期终止电压，取平均值2.6V；UWB仍取1.05UN。③端电池指用来调节母线电压的那些蓄电池，其台数为nend=n－no （4）充电设备和浮充电设备的选择①充电设备的充电电流按下式计算 Ich=IL Ich.max式中，IL为蓄电池组经常性直流负荷电流；Ich.max为蓄电池组较大充电电流，可取10h放电电流。②充电设备的较高电压按下式计算 Uch=nUch.(max)式中，n为蓄电池总台数；Uch.(max)为单个蓄电池充电末期的较高电压，取2.7V③充电设备的功率按下式计算 Pch=UchIch=Uch(Ich.max IL)①其浮充电流按下式计算Ich.fl=IL Idsc.pr=IL 0.15×式中，IL为蓄电池组经常性直流负荷电流；Idsc.pr为其自放电电流；QN为所用蓄电池的额定容量（A.h）②浮充电设备的功率按下式计算 Pch.fl=UchIch.flscreen.width-333)this.style.width=screen.width-333;" border=0>#p#分页标题#e#