第2章操作电源.ppt

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1、第2章 操作电源,本章内容 概述 蓄电池直流系统 直流系统监察装置和闪光装置 硅整流电容储能直流系统,第一节 概 述,一、操作电源的基本要求,(1)保证供电的可靠性，最好装设独立的直流操作电源，以免交流系统故障时，影响操作电源的正常供电。(2)具有足够的容量，以保证正常运行时，操作电源母线电压波动范围小于5%额定值；事故时不低于90%额定值；失去浮充电源后，在最大负载下的直流电压不低于80%额定值。(3)波纹系数小于5%。(4)使用寿命、维护工作量、设备投资、布置面积合理。,操作电源为控制、信号、测量回路及继电保护装置、自动装置和断路器的操作提供可靠的工作电源。在发电厂和变电站中主要采用直流操

2、作电源。,第一节 概 述,二、操作电源的分类,按电压等级,第一节 概 述,1、蓄电池直流电源,原 理,蓄电池是一种可以重复使用的化学电源,充电时，将电能转变为化学能储存起来放电时，将储存的化学能转变为电能送出,特 点,独立、可靠，不受交流电源影响，能重复使用 连接成蓄电池组，作为直流操作电源,第一节 概 述,2、电源变换式电源,原 理,正常运行时,事故时,特 点,具有220V和48V两个电源电压,第一节 概 述,3、复式整流直流电源,原 理,正常运行时,由厂（站）用变压器T和电流互感器TA供电,由厂（站）用变压器T供电,事故时,由电流互感器TA供电,特 点,容量大，可用于复杂二次系统,第一节

3、概 述,4、硅整流电容储能直流电源,原 理,正常运行时,厂用电源经整流后,操作电源,向电容器充电,事故时,电容器放电，向重要负载供电。,特 点,不独立，容量小，事故时只能短时向重要负载供电。,第一节 概 述,5、交流操作电源,直接使用交流电源,特 点,简单、方便、投资小，适用于不重要的终端变电站或发电厂的辅助设施。,第一节 概 述,三、直流负载,按用电特性,经常性负载：在各种运行状态下，由直流电源不间断供电的负荷。,冲击负载：断路器合闸时的短时冲击电流及此时直流母线所承受的其它负载电流的总和。,事故负载：在事故情况下必须由直流电源供电的负荷。,第二节 蓄电池直流系统,蓄电池直流系统,按运行方式

4、,充电放电运行,浮充电运行,将已充好电的蓄电池接带全部直流负荷，正常运行处于放电状态，当蓄电池放电到一定程度时，应及时充电,将已充好电的蓄电池与浮充电整流器U2并联运行，即U2接带经常性负荷，同时向蓄电池浮充电，使蓄电池经常处于充满电状态，以承担短时冲击负荷,第二节 蓄电池直流系统,图2-3 蓄电池直流系统,第三节 直流系统监察装置和闪光装置,一、绝缘监察装置,发电厂和变电站直流供电网络分布范围较广，而且工作环境又比较恶劣，所以直流系统的绝缘容易降低。直流系统绝缘降低，相当于直流系统的某一点经一定的电阻接地。直流系统发生一点接地时，没有短路电流流过，熔断器不会熔断，仍能继续运行。但是，这种接地

5、故障必须及早发现并处理，否则可能引起信号回路、控制回路、继电保护及自动装置等不正确的动作，甚至熔断器熔断，使直流系统供电中断，造成严重后果。,第三节 直流系统监察装置和闪光装置,一、绝缘监察装置,A点接地后，又在B点接地,结果：断路器误跳闸,E点接地后，又在B点接地,结果：断路器拒动，且熔 断器熔断,必须装设绝缘监察装置,第三节 直流系统监察装置和闪光装置,一、绝缘监察装置基本要求：（1）应能正确反映直流系统中任一极绝缘电阻下降。当绝缘电阻降至1520K及以下时，应发出灯光和音响预告信号。（2）应能测定绝缘电阻下降的极性（正极或负极），以及绝缘电阻的大小。（3）应有助于绝缘电阻下降点（接地点）

6、的查找。,第三节 直流系统监察装置和闪光装置,（一）简单的绝缘监察装置,SA置+地U(+)SA置-地U(-)SA置mUm,绝缘电阻,第三节 直流系统监察装置和闪光装置,（一）简单的绝缘监察装置,绝缘判定,U(+)=0,U(-)=0时U(+)=0,U(-)=Um时U(+)=Um,U(-)=0时U(+),U(-)=0Um时,直流系统绝缘良好,正母线接地,负母线接地,按公式估算R(+),R(-),第三节 直流系统监察装置和闪光装置,（二）电磁型继电器构成的绝缘监察装置,（1）信号电路,由信号电路和测量电路两部分组成。是根据直流电桥的工作原理构成。,构成直流电桥电路(R1=R2=1千欧)正常时，电桥平

7、衡，K1不动作 某极绝缘电阻下降时，电桥不平衡，K1中流过电流，K1动作，发声、光信号。,（2）测量电路,也是直流电桥电路正常时，R3触头位于中间，电桥平衡，欧姆刻度指向。正极绝缘电阻下降时,绝缘监察电压表电压和欧姆双刻度,SM1转到I位，1-3接通,调整R3使电桥平衡，并读取R3的百分比数x,再将SM1转到II位，2-4接通,读V中的R值,第三节 直流系统监察装置和闪光装置,（2）测量电路,也是直流电桥电路正常时，R3触头位于中间，电桥平衡，欧姆刻度指向。负极绝缘电阻下降时,再SM1转到I位，1-3接通,调整R3使电桥平衡，并读取R3的百分比数x,将SM1转到II位，2-4接通,读V中的R值

8、,第三节 直流系统监察装置和闪光装置,（3）绝缘检查装置电路,电路,分段直流母线,信号部分,测量部分,绝缘电阻下降的极性测量电路,每一段直流母线都配有一套信号电路,两段直流母线共用一套测量电路,两段直流母线并联运行时,只投一套信号电路,此时,QK1,QK2都断开,切断K1,SM是用于切换测量电路的投切母线段.,第三节 直流系统监察装置和闪光装置,第三节 直流系统监察装置和闪光装置,二、电压监察装置,作用：监视直流系统母线电压过高（1.25%）或过低（0.75%）。,电压过低,KV1动作,电压过高,KV2动作,点亮光字牌,发出预告信号,过电压继电器,低电压继电器,第三节 直流系统监察装置和闪光装

9、置,三、闪光装置,作为断路器位置信号灯的闪光电源,DX-3内部电路结构,工作原理,按下SB时,闪光继电器工作,某一断路器事故跳闸时,正常时,闪光继电器不工作,发闪光,第四节 硅整流电容储能直流系统,硅整流直流电源与蓄电池组电源相比，由于具有寿命长、投资省、维护简便、占地面积小等优点，在中小型变电所中得到应用，尤其是35kV及以下变电所。硅整流电源是一种非独立式电源，与一次交流系统的运行工况有关。由于操作电源的重要性，须采取相应措施以保证和提高该种电源的供电可靠性。,一、硅整流电容储能直流系统,组 成,三相桥式整流电路,三相隔离变压器,单相隔离变压器,单相桥式整流电路,储能电容器,合闸母线,控制母线,起逆止阀的作用,限流作用,低电压继电器,只允许I母线向II母线供电,当U2输出电压降低到一定程度或消失时，由KV发出预告信号,保护V3,第四节 硅整流电容储能直流系统,一、硅整流电容储能直流系统,工作原理,在正常情况下,U1、U2向直流负载 供电；同时向CI、CII充电。,在事故情况下,CI、CII供电给继电保 护和断路器跳闸回路,其中CI只向1号保护供电CII只向2号保护供电,逆止作用,逆止作用,第四节 硅整流电容储能直流系统,