變電站交流回路、直流回路

變電站交流回路、直流回路主要內(nèi)容1交流回路、直流回路的作用2交流電流回路3交流電壓回路直流回路5不間斷電源系統(tǒng)（UPS）6合閘網(wǎng)絡(luò)及380V配電系統(tǒng)1、交流回路、直流回路作用1.1交流回路

（1）交流回路包括：交流電流回路、交流電壓回路。（2）交流回路作用：將高電壓、大電流（通過電壓互感器PT、電流互感器CT）轉(zhuǎn)換為低壓（100/57.7V）、小電流（5A），供保護、測量、計量等使用。1.3CT回路常用的準確等級

直流系統(tǒng)在變電站中為控制、信號、繼電保護、儲能回路、自動裝置及事故照明等提供可靠的直流電源，它還為操作提供可靠的操作電源。1.2直流回路

測量：0.5

保護：5P30

計量：0.2S

電流互感器（CT）的準確等級就是說的它的測量誤差（精度），一般有0.2，0.5，1.0，0.2S，0.5S，5P，10P等。帶S的是特殊電流互感器，要求在1％－120％負荷范圍內(nèi)精度足夠高，一般取5個負荷點測量其誤差小于規(guī)定的范圍；0.2，0.5等一般就是測量線圈，要求誤差20％－120％負荷范圍內(nèi)精度足夠高，一般取4個負荷點測量其誤差小于規(guī)定的范圍（誤差包括比差和角差，因為電流是矢量，故要求大小和相角差），而5P，10P的電流互感器一般用于接繼電器保護用，即要求在短路電流下復合誤差小于一定的值，5P即小于5％，10P即小于10％；所以電流互感器根據(jù)用途規(guī)定了不同的準確度，也就是不同電流范圍內(nèi)的誤差精度。

保護用電流互感器的準確級，以該準確級在額定準確限值一次電流下所規(guī)定的最大允許復合誤差百分數(shù)標稱，其后標以字母“P”(表示保護)。保護用電流互感器的標準準確級有：5P和10P。5P10后面的10是準確限值系數(shù)，5P10表示當一次電流是額定一次電流的10倍時，該繞組的復合誤差≤5%。國標對測量和保護用CT的誤差規(guī)范是不同的，例如0.5級在額定一次電流時誤差不能超過±0.5%，而5P10級在額定一次電流時的誤差不超過±1%就行了。兩者的差別很大。小知識：準確等級的劃分及定義2、交流電流回路2.1交流電流回路圖（以220kV線路為例）

常用的電流互感器提供不同準確等級的二次端子，交流電流由開關(guān)或套管CT的二次端子引出，分別接入保護裝置、測控裝置、電能表，供保護、測量、計量使用。根據(jù)需要選擇不同準確等級的二次端子，其中：測量用0.5級、保護用5P30級、計量用0.2S級。2.2注意：CT二次側(cè)不能開路運行！電流互感器一次電流的大小與二次負載的電流大小無關(guān)，在正常工作時，由于二次負載阻抗很小，接近短路狀態(tài)，一次電流所產(chǎn)生的磁化力大部分被二次電流所補償，總磁通密度不大所以二次線圈電勢也不大。一但開路時二次側(cè)阻抗無限增大二次電流等于零，副磁化等于零，總磁化力等于原繞組磁化力，也就是一次電流完全變成了激磁電流，將在二次線圈產(chǎn)生很高的電勢其峰值可達幾千伏，嚴重威脅人身安全，或造成儀表保護裝置的絕緣損壞，原繞組磁化力使磁通密度增加也可能使鐵芯過熱損壞。2.3特殊：GIS開關(guān)兩側(cè)都有CT其中母線保護接的是線路側(cè)CT，線路保護接的是母線側(cè)CT，保護范圍有部分是重疊的，這樣可以避免死區(qū)故障。回路說明：3、交流電壓回路（以220kV為例）3.1保護、測量電壓回路1從PT保護及測量繞組二次端子出來后，經(jīng)過二次空開，再經(jīng)PT并列裝置后接至保護及測量電壓小母線1YMa/b/cⅠ、2YMa/b/cⅠ。保護、測量電壓回路2從測量及保護電壓小母線1YMa/b/cⅠ、2YMa/b/cⅠ經(jīng)電壓切換（由FCX-12HP裝置實現(xiàn)）后進入保護裝置及測控裝置。3.2計量電壓回路1從PT計量繞組二次端子出來后，經(jīng)過二次空開，再經(jīng)PT并列裝置后接至計量電壓小母線1YMa/b/cⅠ’、2YMa/b/cⅠ’。計量電壓回路2從計量電壓小母線1YMa/b/cⅠ’、2YMa/b/cⅠ’經(jīng)電壓切換（由刀閘輔助接點及中間繼電器1ZJ1、1ZJ2實現(xiàn)）后接至接線盒，再接入電能表DNB。3.3電壓小母線的編號原則電壓小母線的編號原則：第一位：A,B，C指相別。第一位：6指電壓回路。第二位：3指I號（段）母線，4指II號（段）母線。第三位：I指220kV，II指110kV，III指35kV（或10kV）例如：A630I就是指220kVI號母線A相二次電壓。3.4PT并列回路PT并列用于變電站母線是雙母線或者單母分段的結(jié)構(gòu)，當其中一段母線PT檢修需要退出運行時，時為了保證二次保護、計量、測量電壓的持續(xù)接入，需采用PT并列，即將另外一段母線PT的二次電壓并列到該PT所連接的小母線。當電壓并列切換把手7QK切至“并列”位置時，回路＋電源接通，此時只要母聯(lián)開關(guān)及其兩側(cè)刀閘在合上位置，其輔助接點DL、1G、2G閉合，1GZJ、2GZJ線圈勵磁，其常開接點閉合，使并列繼電器BLJ線圈勵磁。BLJ線圈勵磁后，其常開接點閉合，I、II母二次電壓實現(xiàn)并列。PT并列的原則必須一次并列后才能進行二次并列。就是說在PT二次并列前，必須保證母聯(lián)開關(guān)在合閘位置，I、II段母線處于并列運行狀態(tài)。一般通過在回路中接入母聯(lián)開關(guān)及母聯(lián)兩側(cè)刀閘位置的輔助接點來確保兩段母線都在運行狀態(tài)，只有當母聯(lián)開關(guān)及其兩側(cè)刀閘都在合位時，才能并列成功。兩種常用的PT并列裝置國電南自YQX-12P南瑞繼保RCS-9663D3.5PT電壓切換回路

根據(jù)線路或變壓器運行方式的變化（有時候掛I母運行、有時候掛II運行），需要接入相應的母線PT二次電壓，這就需要進行PT電壓切換。一般220kV的操作繼電器箱里面帶有電壓切換回路，而110kV則是在線路保護裝置里集成有電壓切換插件。

通過線路（或主變）掛不同母線時，其1、2號刀閘常開輔助接點1G、2G接通中間繼電器1ZJ1、1ZJ2來實現(xiàn)兩段母線電壓切換。220kV電壓切換回路110kV電壓切換回路（說明見下頁）

交流電壓切換回路由1YQJ和2YQJ兩組切換繼電器組成。其中1YQJ1、1YQJ2、1YQJ3,2YQJ1、2YQJ2、2YQJ3為單位置繼電器，1YQJ4、1YQJ5、1YQJ6、1YQJ7、1YQJ8,2YQJ4、2YQJ5、2YQJ6、2YQJ7、2YQJ8為雙位置繼電器。1YQJ由隔離開關(guān)1G的輔助接點（常開）啟動，由隔離開關(guān)1G的輔助接點（常閉）來復歸；2YQJ由隔離開關(guān)2G的輔助接點（常開）啟動，由隔離開關(guān)2G的輔助接點（常閉）來復歸。當1YQJ動作時，第一組母線的電壓互感器1PT的二次電壓經(jīng)閉合的1YQJ接點接入保護裝置，同時送出必要的配合接點；當2YQJ動作時，第二組母線的電壓互感器2PT的二次電壓經(jīng)閉合的2YQJ接點接入保護裝置，同時送出必要的配合接點。注意：PT并列與PT電壓切換本質(zhì)不同！通過前面分析，我們知道，PT二次并列與PT電壓切換是完全不一樣的概念，應注意區(qū)分二者的區(qū)別。4、直流系統(tǒng)回路直流系統(tǒng)充電柜直流系統(tǒng)饋線柜直流系統(tǒng)一般按雙電雙充配置，母線電壓為220V，設(shè)置兩段直流母線，兩段母線之間設(shè)置聯(lián)絡(luò)開關(guān)。蓄電池采用兩組全密封閥控式鉛酸蓄電池（300Ah、104只/組、2V/只）。直流柜通常包括兩面高頻開關(guān)電源充電柜和兩面饋線柜。每面充電屏裝設(shè)220V/10A充電模塊7只，按N+1熱備用方式運行，饋線屏內(nèi)共裝設(shè)若干路16A饋線和若干路40A饋線。直流系統(tǒng)配置兩套分布式多功能微機監(jiān)控裝置。直流監(jiān)控裝置通過通訊口與站內(nèi)的微機監(jiān)控系統(tǒng)通訊，同時，直流系統(tǒng)信息也通過硬接點方式上傳給變電站微機監(jiān)控系統(tǒng)。直流系統(tǒng)一般配置兩臺微機直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置。安裝在饋線屏上，該裝置能在線實時監(jiān)測直流系統(tǒng)正負母線及各饋線的正負對地絕緣電阻和絕緣故障。此外，直流一般還配置智能蓄電池巡檢儀，對每只蓄電池進行電量檢測，并通過通訊口接入充電柜監(jiān)控裝置。4.1直流系統(tǒng)說明4.2直流系統(tǒng)原理圖系統(tǒng)工作原理交流輸入正常時 系統(tǒng)交流輸入正常時，兩路交流輸入經(jīng)過交流測控模塊選擇其中一路輸入，給各個充電模塊供電。充電模塊將輸入的三相交流電輪換為220V的直流電源，經(jīng)隔離二極管隔離后輸出，一方面給電池充電，另一方面給動力負載供電或提供控制母線電源。系統(tǒng)中的監(jiān)控部分對系統(tǒng)進行管理和控制，信號通過各個采集模塊處理后，再由監(jiān)控模塊統(tǒng)一管理，在監(jiān)控模塊的顯示屏上提供人機操作界面，并接入到遠程監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)還配置絕緣監(jiān)測儀，監(jiān)測母線絕緣情況或支路絕緣情況。當其中一路交流發(fā)生故障時，系統(tǒng)會自動切換到另一路交流輸入電源。當主回路恢復正常供電時，系統(tǒng)又自動切換回到第一路。交流輸入停電或異常時 當兩路交流同時發(fā)生故障或停電時，充電模塊停止工作，由蓄電池組供電，同時監(jiān)控模塊會發(fā)出交流故障告警信號，發(fā)出聲光報警。監(jiān)控模塊監(jiān)測電池電壓、放電時間、當電池放電到一定程度時，監(jiān)控模塊會發(fā)出蓄電池故障告警，此時應停止放電。交流輸入恢復正常以后，充電模塊恢復對電池充電（嚴格按充電曲線充電，即：主充電、均充、浮充）。直流系統(tǒng)運行注意事項

蓄電池的容量按發(fā)生全站失壓后，可正常供給控制、信號、繼電保護及自動裝置、事故照明等設(shè)備正常運行12小時的容量來設(shè)計的，發(fā)生全站失壓后，必須迅速恢復站用電的供給，主控室應保留1排事故照明燈亮，并切斷多余的事故照明。防止直流系統(tǒng)因蓄電池過放電而發(fā)生崩潰現(xiàn)象。直流回路是絕緣系統(tǒng)，交流回路是接地系統(tǒng)。開工作票時應注明防止交流電串入直流系統(tǒng)內(nèi)。并采取相應的防范安全措施。嚴禁共用一條電纜。直流回路的接線原則為：環(huán)路設(shè)計、開環(huán)運行、獨立工作、短時并列。直流系統(tǒng)內(nèi)兩套絕緣監(jiān)察裝置不允許并列運行。當直流系統(tǒng)需要短時并列運行時，必須先退出某一段直流系統(tǒng)的絕緣監(jiān)察裝置。方可短時并列運行。在直流回路上測量直流電壓時，必須使用高阻電壓表。在直流回路上工作，必須穿絕緣鞋，戴絕緣手套，防止誤碰直流帶電體。運行中的直流系統(tǒng)必須連有至少一組蓄電池，嚴禁使用充電機直接帶負荷運行；運行人員應定期檢查充電裝置的自檢信息是否正常。4.3直流回路操作注意事項

直流系統(tǒng)有兩段母線，分別由兩套獨立的蓄電池及充電機供電。有的出線雖然接至不同的母線，但是都接去同一個負荷，使得兩段直流母線存在并列點。在正常情況下，兩套蓄電池是禁止并列的，這就要求我們注意，對于有可能存在并列點的出線，只能有一個空開在合位。（具體的并列點，可查現(xiàn)場接線）知識點：為什么兩套蓄電池不允許并列運行？一般廠家要求不是同批次出廠的電池不可以組成同一電池組，是為了讓同組電池的特性盡量一致，降低電池的自放電。直流系統(tǒng)分段運行的目的就是為了保證直流系統(tǒng)的可靠性，正常運行時兩組電池不應該并列，因為兩組電池的特性不一致，自放電情況不一樣，容易出現(xiàn)一組欠充，一組過充的情況。特殊情況下需要短時間并列，應調(diào)整兩段母線電壓（調(diào)整浮充柜）在壓差盡量小的范圍（減小環(huán)流）才能并列，但是此方式不能長期運行。兩組或兩組以上的蓄電池長期并聯(lián)，不但會造成電池的充電不足，還會造成電池內(nèi)耗的增加。直流系統(tǒng)接地故障及處理

直流系統(tǒng)發(fā)生接地時，絕緣檢測儀能自動顯示接地主回路號及接地電阻值；直流系統(tǒng)電壓高于上限值或低于下限值均會發(fā)出報警信號，根據(jù)絕緣檢測儀液晶顯示器顯示的接地回路號，進一步確定準確的接地點；當系統(tǒng)發(fā)出接地告警后，禁止在直流回路上進行與查找接地無關(guān)的工作。直流系統(tǒng)設(shè)備故障處理1直流系統(tǒng)設(shè)備事故處理的規(guī)定1.1發(fā)生直流接地信號后(直流屏上出現(xiàn)“絕緣降低”信號，后臺機上發(fā)出接地告警信號)，查看正、負極的對地電壓，記錄正、負對地電壓值，匯報調(diào)度及變電專責。1.2如果直流接地發(fā)生在某一回路正進行操作或工作時，應首先停止該回路上的操作或工作并在該回路上尋找接地點。1.3查找直流接地故障的規(guī)定：查找和處理直流系統(tǒng)接地故障工作必須兩人進行，處理時不得造成短路或另一點接地。查找直流系統(tǒng)接地故障，可以使用儀表檢查，所用儀表為高阻儀表（內(nèi)阻不應低于2000歐／伏），禁止使用燈炮法查找直流系統(tǒng)接地。經(jīng)調(diào)度同意后按以下順序查找直流系統(tǒng)接地故障（拉開時間不超過3秒）：

----臨時接出的直流工作電源

----事故照明切換裝置和經(jīng)常使用的直流照明

----直流饋電屏及直流充電機上電壓表電源

----35kVPT直流電源

----110kVPT直流電源

----220kVPT直流電源

----35kV開關(guān)合閘電源

----110kV開關(guān)合閘電源

----220kV開關(guān)合閘電源

----UPS直流電源直流系統(tǒng)設(shè)備故障處理（續(xù)）經(jīng)調(diào)度同意并退出保護出口壓板后，進行以下的操作：

----退出35kV控制、保護電源

----退出110kV控制、保護電源

----退出220kV控制、保護電源不允許采用退出保護及控制電源的方法來查找直流接地，而應使用查找直流接地裝置進行查找。若查找直流接地裝置不能使用，需要查找直流接地的，應向調(diào)度申請，采用停運一次設(shè)備的方法進行查找。若一次設(shè)備無法停運，則采用分別退出保護等方法，盡量避免和縮短無保護運行的時間。在采用拉路尋找直流接地點，斷開各專用直流回路后，不管該回路是否接地，均應盡快合上。如果該回路存在接地點，并且又不重要時，可暫時放在斷開位置。在拉路前應采取必要措施，防止直流失壓引起保護誤動。無論是哪極發(fā)生接地，在退出各專用直流回路保險時，均應先退正極保險，后退負極保險，投入保險的順序與此相反。1.4直流系統(tǒng)正極接地電壓不得超過額定母線電壓的50％，負極接地電壓不得超過額定母線電壓的65％。6、不間斷電源系統(tǒng)（UPS）6.1UPS系統(tǒng)簡述UPS不間斷電源與直流系統(tǒng)一起組成變電站的專用不間斷電源，向微機、通訊、自動化設(shè)備、事故照明及其他不能停電交流用電設(shè)備供電，其特點交直流供電、保證供電可靠性；零切換不間斷供電；配合自動化設(shè)備使用，對UPS直流狀態(tài)、交流狀態(tài)、故障狀態(tài)、逆變狀態(tài)、旁路狀態(tài)進行監(jiān)控。6.2UPS回路接線圖6.3UPS的工作原理

當市電正常時，交流輸入經(jīng)過UPS濾波后輸出50HZ±0.5%，AC220V±1%，相位與輸入端同步的純正正統(tǒng)波。如果交流輸入異常，單片機立即喚醒直流系統(tǒng)工作。經(jīng)過UPS高頻變壓器隔離整流后產(chǎn)生正負總線均為350V的總線電壓，可保證在滿載輸出時，交、直流在線切換輸出零中斷。當交流恢復正常，自動零切換到交流工作。雙機熱備份的原理： 為了提高安全性和可靠性，本系統(tǒng)采用兩臺UPS進行主、備份使用，當其中一臺出現(xiàn)故障時，另一臺則負責供電。在主機的交流旁路接入一臺UPS，正常情況下，主機旁路開關(guān)斷開，逆變開關(guān)閉合，由主機向負載供電；當主機因溫度過高、逆變失敗、主機電池損壞等原因發(fā)生故障，或主機因電池電壓過低而關(guān)機時，備份機會無中斷地投入，向負載供電。6.4UPS操作注意事項1、開啟UPS前，將所帶負載關(guān)掉，待UPS轉(zhuǎn)逆變工作后再開啟負載電源。關(guān)掉UPS前，也關(guān)掉所有負載電源，再關(guān)UPS。2、對UPS的交流、直流供電輸入的開關(guān)時間必須大于10秒，不可連續(xù)開關(guān)輸入交流或者直流；否則易損壞機器！6、交、直流合