第四章操作電源

1、第四章第四章 操作電源操作電源 本章內(nèi)容本章內(nèi)容n 概述概述n 蓄電池直流系統(tǒng)蓄電池直流系統(tǒng)n 直流系統(tǒng)監(jiān)察裝置和閃光裝置直流系統(tǒng)監(jiān)察裝置和閃光裝置n 硅整流電容儲能直流系統(tǒng)硅整流電容儲能直流系統(tǒng)4.1 概概 述述一、操作電源的基本要求一、操作電源的基本要求(1) 保證供電的可靠性，最好裝設(shè)獨立的直流操作電源，如保證供電的可靠性，最好裝設(shè)獨立的直流操作電源，如蓄電池操作電源，以免交流系統(tǒng)故障時，影響操作電源蓄電池操作電源，以免交流系統(tǒng)故障時，影響操作電源的正常供電。的正常供電。(2) 具有足夠的容量，能滿足各種工況的對功率的要求。具有足夠的容量，能滿足各種工況的對功率的要求。(3) 具有良好的

2、供電質(zhì)量。正常運(yùn)行時，操作電源母線電壓具有良好的供電質(zhì)量。正常運(yùn)行時，操作電源母線電壓波動范圍小于波動范圍小于5%額定值；事故時不低于額定值；事故時不低于90%額定值；失額定值；失去浮充電源后，在最大負(fù)載下的直流電壓不低于去浮充電源后，在最大負(fù)載下的直流電壓不低于80%額額定值；波紋系數(shù)小于定值；波紋系數(shù)小于5% 。(4) 使用壽命、維護(hù)工作量、設(shè)備投資、布置面積合理。使用壽命、維護(hù)工作量、設(shè)備投資、布置面積合理。4.1 概概 述述二、操作電源的分類二、操作電源的分類按電源性質(zhì)按電源性質(zhì)交流操作電源交流操作電源直流操作電源直流操作電源獨立操作電源獨立操作電源非獨立操作電源非獨立操作電源蓄電池直

3、流電源蓄電池直流電源電源變換式直流電源電源變換式直流電源復(fù)式整流直流電源復(fù)式整流直流電源硅整流電容儲能直硅整流電容儲能直流電源流電源按電壓等級按電壓等級220V110V48V24V用于強(qiáng)電回路用于強(qiáng)電回路用于弱電回路用于弱電回路各種操作電源的簡介各種操作電源的簡介1、蓄電池直流電源、蓄電池直流電源原原 理理蓄電池是一種可以重復(fù)使用的化學(xué)電源蓄電池是一種可以重復(fù)使用的化學(xué)電源充電時，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲存起來充電時，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲存起來放電時，將儲存的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芩统龇烹姇r，將儲存的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芩统鎏靥?點點n 獨立、可靠，不受交流電源影響，能獨立、可靠，不受交流電源影響，能重復(fù)使

4、用重復(fù)使用n 連接成蓄電池組，作為直流操作電源連接成蓄電池組，作為直流操作電源各種操作電源的簡介各種操作電源的簡介2、電源變換式電源、電源變換式電源原原 理理正常運(yùn)行時正常運(yùn)行時事故時事故時AC220VDC48VACDC220GB充電充電DC48V特特 點點n 具有具有220V和和48V兩個電源電壓兩個電源電壓各種操作電源的簡介各種操作電源的簡介3、復(fù)式整流直流電源、復(fù)式整流直流電源原原 理理n 正常運(yùn)行時正常運(yùn)行時由廠（站）用變壓器由廠（站）用變壓器T和電流互感器和電流互感器TA供電供電 由廠（站）用變壓器由廠（站）用變壓器T供電供電n 事故時事故時 由電流互感器由電流互感器TA供電供電特特

5、 點點n 容量大，可用于復(fù)雜二次系統(tǒng)容量大，可用于復(fù)雜二次系統(tǒng)各種操作電源的簡介各種操作電源的簡介4、硅整流電容儲能直流電源、硅整流電容儲能直流電源原原 理理n 正常運(yùn)行時正常運(yùn)行時廠（站）廠（站）用電源經(jīng)用電源經(jīng)整流后整流后操作電源操作電源向電容器充電向電容器充電n 事故時事故時電容器放電，向重要負(fù)載電容器放電，向重要負(fù)載供電。供電。特特 點點n 不獨立，容量小，事故時不獨立，容量小，事故時只能短時向重要負(fù)載供電。只能短時向重要負(fù)載供電。各種操作電源的簡介各種操作電源的簡介5、交流操作電源、交流操作電源直接使用交流電源直接使用交流電源供電供電類型類型由電流互感器向斷路器跳閘回路供電由電流互感

6、器向斷路器跳閘回路供電由廠（站）用變壓器向斷路器合閘回路供電由廠（站）用變壓器向斷路器合閘回路供電由電壓互感器（或廠用變壓器）向控制、信由電壓互感器（或廠用變壓器）向控制、信號回路供電號回路供電特特 點點簡單、方便、投資小，適用于不重要的終端變電站或簡單、方便、投資小，適用于不重要的終端變電站或發(fā)電廠的輔助設(shè)施。發(fā)電廠的輔助設(shè)施。4.1 概概 述述三、直流負(fù)載三、直流負(fù)載按用電特性按用電特性經(jīng)常性負(fù)載經(jīng)常性負(fù)載沖擊負(fù)載沖擊負(fù)載事故負(fù)載事故負(fù)載4.2 蓄電池直流系統(tǒng)蓄電池直流系統(tǒng)蓄電池按蓄電池按電解液電解液酸性蓄電池酸性蓄電池堿性蓄電池堿性蓄電池如：鉛酸蓄電池如：鉛酸蓄電池如：鎘鎳蓄電池如：鎘鎳

7、蓄電池蓄電池直流系統(tǒng)蓄電池直流系統(tǒng)按運(yùn)行按運(yùn)行方式方式充放電運(yùn)行充放電運(yùn)行浮充電運(yùn)行浮充電運(yùn)行將已充好電的蓄電池接帶全部直流負(fù)荷，將已充好電的蓄電池接帶全部直流負(fù)荷，正常運(yùn)行處于放電狀態(tài)，當(dāng)蓄電池放電正常運(yùn)行處于放電狀態(tài)，當(dāng)蓄電池放電到一定程度時，應(yīng)及時充電到一定程度時，應(yīng)及時充電將已充好電的蓄電池與浮充電整流器將已充好電的蓄電池與浮充電整流器U2并聯(lián)運(yùn)行，即并聯(lián)運(yùn)行，即U2接帶經(jīng)常性負(fù)荷，同時接帶經(jīng)常性負(fù)荷，同時向蓄電池浮充電，使蓄電池經(jīng)常處于充向蓄電池浮充電，使蓄電池經(jīng)常處于充滿電狀態(tài)，以承擔(dān)短時沖擊負(fù)荷滿電狀態(tài)，以承擔(dān)短時沖擊負(fù)荷4.2 蓄電池直流系統(tǒng)蓄電池直流系統(tǒng)一、鉛酸蓄電池直流系統(tǒng)

8、一、鉛酸蓄電池直流系統(tǒng)組組 成成硅整流設(shè)備硅整流設(shè)備電流表電流表電壓表電壓表雙投開關(guān)雙投開關(guān)蓄電池組蓄電池組電流表電流表端電池組端電池組端電池端電池調(diào)整器調(diào)整器1、充、充-放電運(yùn)行方式的放電運(yùn)行方式的 蓄電池直流系統(tǒng)蓄電池直流系統(tǒng)工作原理工作原理直流母線直流母線交流電源交流電源n 放電時放電時最左最左斷開斷開合合u 接入母線給負(fù)荷供電接入母線給負(fù)荷供電u 隨著放電進(jìn)行，隨著放電進(jìn)行，S1右移右移增加蓄增加蓄電池數(shù)電池數(shù)目目保證母保證母線電壓線電壓穩(wěn)定穩(wěn)定4.2 蓄電池直流系統(tǒng)蓄電池直流系統(tǒng)一、鉛酸蓄電池直流系統(tǒng)一、鉛酸蓄電池直流系統(tǒng)1、充、充-放電運(yùn)行方式的放電運(yùn)行方式的 蓄電池直流系統(tǒng)蓄電池

9、直流系統(tǒng)工作原理工作原理n 充電時充電時u 放電電壓為放電電壓為75%80%Ue時，開始充電。時，開始充電。u 啟動啟動U1與與GB并聯(lián)運(yùn)行并聯(lián)運(yùn)行最右最右最右最右合閘合閘合閘合閘u 隨著充電，隨著充電，S1左移左移保證母保證母線電壓線電壓穩(wěn)定穩(wěn)定u 隨著充電，隨著充電，S2左移左移將充好電的將充好電的GB停止充電停止充電2、浮充電運(yùn)行方式的蓄電池直流系統(tǒng)、浮充電運(yùn)行方式的蓄電池直流系統(tǒng)充電設(shè)備充電設(shè)備浮充設(shè)備浮充設(shè)備蓄電池組蓄電池組端電池端電池調(diào)整器調(diào)整器I 段直流母線段直流母線II 段直流母線段直流母線分段直流母線分段直流母線投切開關(guān)投切開關(guān)測量表計測量表計閃光母線閃光母線2、浮充電運(yùn)行方

10、式的蓄電池直流系統(tǒng)、浮充電運(yùn)行方式的蓄電池直流系統(tǒng)正常運(yùn)行正常運(yùn)行合閘合閘合閘合閘正常位置正常位置GB與與U2并聯(lián)運(yùn)并聯(lián)運(yùn)行，行，GB浮充浮充2、浮充電運(yùn)行方式的蓄電池直流系統(tǒng)、浮充電運(yùn)行方式的蓄電池直流系統(tǒng)不正常運(yùn)行不正常運(yùn)行如：系統(tǒng)故如：系統(tǒng)故障或障或U2退出退出GB放電，帶全部負(fù)荷放電，帶全部負(fù)荷直至系統(tǒng)恢復(fù)或直至系統(tǒng)恢復(fù)或U2恢復(fù)恢復(fù)二、鎘鎳蓄電池的直流系統(tǒng)二、鎘鎳蓄電池的直流系統(tǒng)4.3 硅整流電容儲能直流系統(tǒng)硅整流電容儲能直流系統(tǒng) 硅整流直流電源與蓄電池組電源相比，由于具有壽命長、投硅整流直流電源與蓄電池組電源相比，由于具有壽命長、投資省、維護(hù)簡便、占地面積小等優(yōu)點，在中小型變電所中

11、得到資省、維護(hù)簡便、占地面積小等優(yōu)點，在中小型變電所中得到應(yīng)用，尤其是應(yīng)用，尤其是35kV及以下變電所。硅整流電源是一種非獨立式及以下變電所。硅整流電源是一種非獨立式電源，與一次交流系統(tǒng)的運(yùn)行工況有關(guān)。由于操作電源的重要電源，與一次交流系統(tǒng)的運(yùn)行工況有關(guān)。由于操作電源的重要性，須采取相應(yīng)措施以保證和提高該種電源的供電可靠性。性，須采取相應(yīng)措施以保證和提高該種電源的供電可靠性。 4.3 硅整流電容儲能直流系統(tǒng)硅整流電容儲能直流系統(tǒng)一、硅整流電容儲能直流系統(tǒng)一、硅整流電容儲能直流系統(tǒng)組組 成成三相橋式三相橋式整流電路整流電路三相隔離三相隔離變壓器變壓器單相隔離單相隔離變壓器變壓器單相橋式單相橋式整

12、流電路整流電路儲能電容器儲能電容器合閘母線合閘母線控制母線控制母線起逆止閥的作用起逆止閥的作用限流作用限流作用低電壓低電壓繼電器繼電器只允許只允許I母線向母線向II母線供電母線供電當(dāng)當(dāng)U2輸出電壓降低到一定輸出電壓降低到一定程度或消失時，由程度或消失時，由KV發(fā)出發(fā)出預(yù)告信號預(yù)告信號保護(hù)保護(hù)V34.3 硅整流電容儲能直流系統(tǒng)硅整流電容儲能直流系統(tǒng)一、硅整流電容儲能直流系統(tǒng)一、硅整流電容儲能直流系統(tǒng)工作原理工作原理n 在正常情況下在正常情況下u U1、U2向直流負(fù)載向直流負(fù)載 供電；同時向供電；同時向CI、 CII充電。充電。n 在事故情況下在事故情況下u CI、CII供電給繼電保供電給繼電保

13、護(hù)和斷路器跳閘回路護(hù)和斷路器跳閘回路其中其中CI只向只向1號保護(hù)供號保護(hù)供電電CII只向只向2號保護(hù)供電號保護(hù)供電逆止作用逆止作用逆止作用逆止作用4.3 硅整流電容儲能直流系統(tǒng)硅整流電容儲能直流系統(tǒng)二、儲能電容器二、儲能電容器 檢查裝置檢查裝置為防止儲能電容器開路或老為防止儲能電容器開路或老化，應(yīng)定期檢查儲能電容器化，應(yīng)定期檢查儲能電容器的電壓、泄漏電流和容量。的電壓、泄漏電流和容量。工作原理工作原理n 電壓檢查電壓檢查PV和和SM1用來監(jiān)測電容器用來監(jiān)測電容器CI和和CII兩端電壓。兩端電壓。n 泄漏電流泄漏電流此時測的是此時測的是CI的電壓的電壓uPA1、SB1測測CI的泄漏的泄漏uPA2

14、、SB2測測CII的泄漏的泄漏如：按下如：按下SB1，PA1可測得可測得CI泄漏電流泄漏電流解除檢解除檢查回路查回路如：按下如：按下SB2，PA2可測得可測得CII泄漏電流泄漏電流4.3 硅整流電容儲能直流系統(tǒng)硅整流電容儲能直流系統(tǒng)二、儲能電容器二、儲能電容器 檢查裝置檢查裝置工作原理工作原理n 容量檢查容量檢查組成組成時間繼電器時間繼電器KT電壓繼電器電壓繼電器KV信號繼電器信號繼電器KS轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)KS原理原理儲能電容按整定時儲能電容按整定時間放電后，若容量間放電后，若容量充足，可使充足，可使KV動作，動作，點亮信號燈點亮信號燈4.3 硅整流電容儲能直流系統(tǒng)硅整流電容儲能直流系統(tǒng)二、儲

15、能電容器二、儲能電容器 檢查裝置檢查裝置容量檢查過程容量檢查過程n 不檢查時不檢查時在在Cw位置位置CII接入接入CI接入接入n檢查檢查CI時時置換到置換到CIuCI向向KT放電，放電，KT動作接動作接入入R1uCII供電給供電給1路、路、2路母線，路母線，CI處于檢查放電狀態(tài)處于檢查放電狀態(tài)uKT延時閉合常開觸點，延時閉合常開觸點，若殘壓若殘壓整定值，整定值，KV動作動作uKS動作發(fā)信號，點亮指動作發(fā)信號，點亮指示燈示燈n檢查檢查CII時時自行分析！自行分析！4.4 直流系統(tǒng)監(jiān)察裝置和閃光裝置直流系統(tǒng)監(jiān)察裝置和閃光裝置一、絕緣監(jiān)察裝置一、絕緣監(jiān)察裝置問題問題 直流系統(tǒng)一般分布較廣，系統(tǒng)復(fù)雜并

16、且外露部分較直流系統(tǒng)一般分布較廣，系統(tǒng)復(fù)雜并且外露部分較多，工作環(huán)境多樣，易受外界環(huán)境因素的影響，使直流多，工作環(huán)境多樣，易受外界環(huán)境因素的影響，使直流系統(tǒng)絕緣水平降低，甚至可能使絕緣損壞而發(fā)生接地。系統(tǒng)絕緣水平降低，甚至可能使絕緣損壞而發(fā)生接地。一點接地雖不會影響到直流系統(tǒng)的正常工作，但它是一一點接地雖不會影響到直流系統(tǒng)的正常工作，但它是一個非常危險的不正常狀態(tài)，必須及時發(fā)現(xiàn)和處理。否則，個非常危險的不正常狀態(tài)，必須及時發(fā)現(xiàn)和處理。否則，在此狀態(tài)下，其它地方又出現(xiàn)另一點接地，從而造成兩在此狀態(tài)下，其它地方又出現(xiàn)另一點接地，從而造成兩點接地，可能引起控制回路、信號回路、繼電保護(hù)和自點接地，可能

17、引起控制回路、信號回路、繼電保護(hù)和自動裝置等不正確的動作，甚至熔斷器熔斷，使直流系統(tǒng)動裝置等不正確的動作，甚至熔斷器熔斷，使直流系統(tǒng)供電中斷，造成嚴(yán)重后果。供電中斷，造成嚴(yán)重后果。 4.4 直流系統(tǒng)監(jiān)察裝置和閃光裝置直流系統(tǒng)監(jiān)察裝置和閃光裝置一、絕緣監(jiān)察裝置一、絕緣監(jiān)察裝置舉例說明舉例說明n A點接地后，又在點接地后，又在B點接地情況點接地情況結(jié)果：結(jié)果：斷路器誤跳閘斷路器誤跳閘n E點接地后，又在點接地后，又在B點接地情況點接地情況結(jié)果：結(jié)果：斷路器拒動，且熔斷路器拒動，且熔 斷器熔斷斷器熔斷4.4 直流系統(tǒng)監(jiān)察裝置和閃光裝置直流系統(tǒng)監(jiān)察裝置和閃光裝置一、絕緣監(jiān)察裝置一、絕緣監(jiān)察裝置基本要求

18、基本要求（1）應(yīng)能正確反映直流系統(tǒng)中任一極絕緣應(yīng)能正確反映直流系統(tǒng)中任一極絕緣電阻下降。當(dāng)絕緣電阻降至電阻下降。當(dāng)絕緣電阻降至1520K 及及以下時，應(yīng)發(fā)出燈光和音響預(yù)告信號。以下時，應(yīng)發(fā)出燈光和音響預(yù)告信號。（2）應(yīng)能測定絕緣電阻下降的極性（正極應(yīng)能測定絕緣電阻下降的極性（正極或負(fù)極），以及絕緣電阻的大小?；蜇?fù)極），以及絕緣電阻的大小。（3）應(yīng)有助于絕緣電阻下降點（接地點）應(yīng)有助于絕緣電阻下降點（接地點）的查找。的查找。4.4 直流系統(tǒng)監(jiān)察裝置和閃光裝置直流系統(tǒng)監(jiān)察裝置和閃光裝置（一）簡單的絕緣監(jiān)察裝置（一）簡單的絕緣監(jiān)察裝置組組 成成轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)電壓表電壓表SA+對地對地母線母線- 對

19、地對地工作原理工作原理n SA置置+地地U(+)n SA置置-地地U(-)n SA置置mUm1UUURR1UUURR)()(mV)()()(mV)(絕緣電阻絕緣電阻4.4 直流系統(tǒng)監(jiān)察裝置和閃光裝置直流系統(tǒng)監(jiān)察裝置和閃光裝置（一）簡單的絕緣監(jiān)察裝置（一）簡單的絕緣監(jiān)察裝置絕緣判定絕緣判定n U(+)=0, U(-)=0時時直流系統(tǒng)絕直流系統(tǒng)絕緣良好緣良好n U(+)=0, U(-)=Um時時正母線接地正母線接地n U(+)= Um , U(-)=0時時負(fù)母線接地負(fù)母線接地n U(+), U(-)=0Um時時按公式估算按公式估算R(+),R(-)4.4 直流系統(tǒng)監(jiān)察裝置和閃光裝置直流系統(tǒng)監(jiān)察裝置

20、和閃光裝置（二）電磁型繼電器構(gòu)成的絕緣監(jiān)察裝置（二）電磁型繼電器構(gòu)成的絕緣監(jiān)察裝置（1）信號電路）信號電路由信號電路和測量電路兩部分組成。由信號電路和測量電路兩部分組成。是根據(jù)直流電橋的工作原理構(gòu)成。是根據(jù)直流電橋的工作原理構(gòu)成。R1=R2=1千歐千歐正極絕緣電阻正極絕緣電阻負(fù)極絕緣電阻負(fù)極絕緣電阻繼電器繼電器n 電路電路構(gòu)成直流電橋電路構(gòu)成直流電橋電路n 工作原理工作原理正常時正常時，電橋平衡，電橋平衡，K1不動作不動作某極絕緣電阻下降時，某極絕緣電阻下降時，電橋不電橋不平衡，平衡，K1中流過電流，中流過電流，K1動作，動作，發(fā)聲、光信號。發(fā)聲、光信號。（2）測量電路）測量電路n 電路電路也

21、是直流電橋電路也是直流電橋電路R3=R4=R5=1千歐千歐絕緣監(jiān)察電壓表絕緣監(jiān)察電壓表電壓和歐姆雙刻電壓和歐姆雙刻度度轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)n 測量原理測量原理正常時正常時，R3觸頭位于中間，電觸頭位于中間，電橋平衡，歐姆刻度指向橋平衡，歐姆刻度指向 。正極絕緣電阻下降時正極絕緣電阻下降時SM1轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)到I位，位，1-3接通接通調(diào)整調(diào)整R3使電橋平衡，使電橋平衡，并讀取并讀取R3的百分比的百分比數(shù)數(shù)x再將再將SM1轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)到II位，位，2-4接通接通讀讀V中的中的R值值xRxRRxRR)()(222（2）測量電路）測量電路n 電路電路也是直流電橋電路也是直流電橋電路n 測量原理測量原理正常時正常時，R3觸頭位于中間，電觸頭位于中間，電橋平衡，歐姆刻度指向橋平衡，歐姆刻度指向 。正極絕緣電阻下降時正極絕緣電阻下降時負(fù)極絕緣電阻下降時負(fù)極絕緣電阻下降時將將SM1轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)到II位，位，2-4接通接通調(diào)整調(diào)整