操作電源課件6

1、 第六節(jié)、變電所操作電源第六節(jié)、變電所操作電源 教學(xué)要求：教學(xué)要求： 1、了解操作電源的作用、分類與要求、了解操作電源的作用、分類與要求 2、了解直流操作電源的原理、特點和（維護、了解直流操作電源的原理、特點和（維護) （3、了解變電所繼電保護自動裝置新技術(shù)）、了解變電所繼電保護自動裝置新技術(shù)） 一、變電所操作電源一、變電所操作電源 （P214） 1、操作電源的含義操作電源的含義 操作電源操作電源是所用電的一部分，是供給全是所用電的一部分，是供給全所開關(guān)電器的控制回路、繼電保護回路、自動所開關(guān)電器的控制回路、繼電保護回路、自動裝置和中央信號系統(tǒng)的最重要的電源，在任何裝置和中央信號系統(tǒng)的最重要的

2、電源，在任何情況下都應(yīng)保證供電的可靠性。情況下都應(yīng)保證供電的可靠性。2、操作電源的基本要求、操作電源的基本要求(1) 保證供電的可靠性保證供電的可靠性，最好裝設(shè)獨立的直流操作電，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，影響操作電源的正常供電。響操作電源的正常供電。(2) 具有足夠的容量，具有足夠的容量，能滿足各種工況的對功率的要能滿足各種工況的對功率的要求。求。(3) 具有良好的供電質(zhì)量具有良好的供電質(zhì)量。正常運行時，操作電源母。正常運行時，操作電源母線電壓波動范圍小于線電壓波動范圍小于5%額定值；事故時不低于額定值；事故時

3、不低于90%額定值；失去浮充電源后，在最大負(fù)載下的直流電額定值；失去浮充電源后，在最大負(fù)載下的直流電壓不低于壓不低于80%額定值；波紋系數(shù)小于額定值；波紋系數(shù)小于5% 。(4) 使用壽命、維護工作量、設(shè)備投資、布置面積合使用壽命、維護工作量、設(shè)備投資、布置面積合理。理。3、操作電源的分類、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220V110V

4、48V24V用于強電回路用于強電回路用于弱電回路用于弱電回路二、交流操作電源二、交流操作電源 （P214） 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。 1、一般供電類型：、一般供電類型： 由電流互感器向斷路器的跳閘回路供電；由電流互感器向斷路器的跳閘回路供電；由廠由廠(站站)用變壓器向斷路器的合閘回路供電；用變壓器向斷路器的合閘回路供電；由電壓互感器由電壓互感器(或廠用變壓器或廠用變壓器)向控制、信號回路供電。向控制、信號回路供電。 2、特點：、特點： 簡單、方便、投資小，它只適用于不重要的終端簡單、方便、投資小，它只適用于不重要的終端變電站，或用于發(fā)電廠中遠離主廠房的輔助設(shè)施

5、。變電站，或用于發(fā)電廠中遠離主廠房的輔助設(shè)施。3、交流操作電源的供給形式交流操作電源的供給形式 1）變流器供給操作電源）變流器供給操作電源 當(dāng)電氣設(shè)備短路時，利用當(dāng)電氣設(shè)備短路時，利用短路電流短路電流經(jīng)經(jīng)變變流器流器供給操作回路作為跳閘操作電源。供給操作回路作為跳閘操作電源。 2）交流電壓供給操作電源）交流電壓供給操作電源 上述變流器供給操作電源，只能作為跳上述變流器供給操作電源，只能作為跳閘操作電源，合閘必須具有閘操作電源，合閘必須具有交流或直流交流或直流操作操作電源。電源。三、直流操作電源直流操作電源 （P215） 1、直流負(fù)荷的分類、直流負(fù)荷的分類 2、硅整流電容儲能直流電源、硅整流電容

6、儲能直流電源 3、鉛酸蓄電池直流電源、鉛酸蓄電池直流電源 4、鎘鎳蓄電池的直流電源、鎘鎳蓄電池的直流電源1經(jīng)常性負(fù)荷經(jīng)常性負(fù)荷 經(jīng)常性負(fù)荷是在各種運行狀態(tài)下，由經(jīng)常性負(fù)荷是在各種運行狀態(tài)下，由直流電源不間斷供電直流電源不間斷供電的負(fù)荷。的負(fù)荷。它包括：經(jīng)常帶電的直流繼電器、信號燈、位置指示器和經(jīng)常點燃它包括：經(jīng)常帶電的直流繼電器、信號燈、位置指示器和經(jīng)常點燃的直流照明燈，由直流供電的交流不停電電源，即逆變電源裝置等。的直流照明燈，由直流供電的交流不停電電源，即逆變電源裝置等。2事故負(fù)荷事故負(fù)荷 事故負(fù)荷是指在事故情況下事故負(fù)荷是指在事故情況下必須由直流電源供電必須由直流電源供電的負(fù)荷，包括的負(fù)

7、荷，包括事故照明、汽輪機或一些重要輔助機械的潤滑油泵、發(fā)電機的氫冷事故照明、汽輪機或一些重要輔助機械的潤滑油泵、發(fā)電機的氫冷密封油泵和載波通信的備用電源等。密封油泵和載波通信的備用電源等。3沖擊負(fù)荷沖擊負(fù)荷 沖擊負(fù)荷是斷路器合閘時的短時沖擊電流及此時直流母線所沖擊負(fù)荷是斷路器合閘時的短時沖擊電流及此時直流母線所承受的其他負(fù)荷承受的其他負(fù)荷(包括經(jīng)常性負(fù)荷和事故負(fù)荷包括經(jīng)常性負(fù)荷和事故負(fù)荷)電流的總和。電流的總和。1、直流負(fù)荷的分類、直流負(fù)荷的分類2 2、硅整流加電容儲能直流電源、硅整流加電容儲能直流電源 （P215P215）儲能電容器組為了保證在交流系統(tǒng)發(fā)生短路故儲能電容器組為了保證在交流系統(tǒng)

8、發(fā)生短路故障時，仍然能使控制、保護及斷路器可靠動作。障時，仍然能使控制、保護及斷路器可靠動作。兩組整流器兩組整流器 U1和和 U2。 U1容量大，供給合閘電源；容量大，供給合閘電源； U2容量小，供給控制、保護電源。容量小，供給控制、保護電源。 V3保證只能由保證只能由U1 向向U2供電。供電。 V1、V2保證儲能電容器組不向直流母線供電。保證儲能電容器組不向直流母線供電。 3、鉛酸蓄電池直流電源、鉛酸蓄電池直流電源 （P216） 1）鉛酸蓄電池能把電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能存儲。鉛酸蓄電池能把電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能存儲。 2）蓄電池的電解液不同，可分為）蓄電池的電解液不同，可分為酸性蓄電池酸性蓄電池和和堿性

9、蓄電池堿性蓄電池兩種。兩種。 酸性蓄電池常采用酸性蓄電池常采用鉛酸蓄電池鉛酸蓄電池。酸性蓄電池一般。酸性蓄電池一般適用于大型發(fā)電廠和變電站。適用于大型發(fā)電廠和變電站。 堿性蓄電池適用于中、小型發(fā)電廠和堿性蓄電池適用于中、小型發(fā)電廠和 110kV以下以下的變電站。堿性蓄電池有的變電站。堿性蓄電池有鐵鎳、鎘鎳鐵鎳、鎘鎳等幾種。發(fā)電廠等幾種。發(fā)電廠和變電站常采用和變電站常采用鎘鎳堿性蓄電池鎘鎳堿性蓄電池。3）蓄電池的容量）蓄電池的容量 蓄電池的蓄電池的容量容量(Q)是蓄電池蓄是蓄電池蓄電能力的重要標(biāo)志電能力的重要標(biāo)志。容量。容量 Q是是指定的放電條件指定的放電條件(溫度、放電電流、終止電壓溫度、放電

10、電流、終止電壓)下所放出的電下所放出的電量稱為蓄電他的容量，單位用量稱為蓄電他的容量，單位用 A h(安培小時安培小時)表示。蓄電池表示。蓄電池放電至終止電壓的時間稱放電率，單位為放電至終止電壓的時間稱放電率，單位為 h(小時小時)率。率。 蓄電池的容量一般分為額定容量和實際容量兩種。蓄電池的容量一般分為額定容量和實際容量兩種。 （1）額定容量）額定容量 額定容量是指充足電的蓄電池在額定容量是指充足電的蓄電池在25oC時，以時，以10h放電率放放電率放出的電能。出的電能。 （2）實際容量）實際容量 蓄電池實際容量與放電電流的大小關(guān)系甚大，以大電流蓄電池實際容量與放電電流的大小關(guān)系甚大，以大電流

11、放電，到達終止電壓的時間就短；以小電流放電，到達終止放電，到達終止電壓的時間就短；以小電流放電，到達終止電壓的時間就長。電壓的時間就長。4）蓄電他的直流系統(tǒng)及運行方式）蓄電他的直流系統(tǒng)及運行方式 （1）蓄電池的直流系統(tǒng)）蓄電池的直流系統(tǒng) 蓄電池直流系統(tǒng)是由充電設(shè)備、蓄電蓄電池直流系統(tǒng)是由充電設(shè)備、蓄電池組、浮充電設(shè)備和相關(guān)的開關(guān)及測量池組、浮充電設(shè)備和相關(guān)的開關(guān)及測量儀表組成。儀表組成。 蓄電池組蓄電池組GB是由是由不參加調(diào)節(jié)的基本不參加調(diào)節(jié)的基本(固定固定)蓄電池蓄電池(n。)和參加調(diào)節(jié)和參加調(diào)節(jié)的端電池的端電池(n)兩部分組兩部分組成。成。采用端電池的目的采用端電池的目的是為了調(diào)節(jié)蓄電池的

12、接是為了調(diào)節(jié)蓄電池的接入數(shù)目，以保證母線電入數(shù)目，以保證母線電壓穩(wěn)定。壓穩(wěn)定。端電池通過端端電池通過端電池調(diào)整器進行調(diào)節(jié)，電池調(diào)整器進行調(diào)節(jié)，端電池調(diào)整器的工作原端電池調(diào)整器的工作原理如圖所示。理如圖所示。（2）充電）充電放電運行方式放電運行方式 充電充電放電運行方式放電運行方式就是將已充好電的蓄電池接就是將已充好電的蓄電池接帶全部直流負(fù)荷，即正常運行是處于放電工作狀態(tài)帶全部直流負(fù)荷，即正常運行是處于放電工作狀態(tài)。 因為交流系統(tǒng)可能在蓄電池任何放電程度下發(fā)生因為交流系統(tǒng)可能在蓄電池任何放電程度下發(fā)生故障，為了保證直流系統(tǒng)供電的可靠性，故障，為了保證直流系統(tǒng)供電的可靠性，在蓄電池在蓄電池放電到額

13、定電壓的放電到額定電壓的7580(未放電至終止電壓未放電至終止電壓)時，時，就停止放電，準(zhǔn)備充電。就停止放電，準(zhǔn)備充電。（3）浮充電運行方式）浮充電運行方式 浮充電運行方式就是將充好電的蓄電池浮充電運行方式就是將充好電的蓄電池 GB與與浮充電整流器浮充電整流器 U2并聯(lián)運行并聯(lián)運行, 即整流器即整流器U2接帶母線上接帶母線上的經(jīng)常性負(fù)荷，同時向蓄電池浮充電，使蓄電池經(jīng)的經(jīng)常性負(fù)荷，同時向蓄電池浮充電，使蓄電池經(jīng)常處于充滿電狀態(tài)，以承擔(dān)短時的沖擊負(fù)荷。常處于充滿電狀態(tài)，以承擔(dān)短時的沖擊負(fù)荷。 浮充電運行方式既提高了直流系統(tǒng)供電的可靠浮充電運行方式既提高了直流系統(tǒng)供電的可靠性，又提高了蓄電池的使用

14、壽命所以得到了廣泛性，又提高了蓄電池的使用壽命所以得到了廣泛應(yīng)用。應(yīng)用。4、鎘鎳蓄電池的直流電源、鎘鎳蓄電池的直流電源 （P216） 鎘鎳蓄電池按其放電電流大小分為鎘鎳蓄電池按其放電電流大小分為中倍率放電型中倍率放電型(GNZ)和高倍率放電型和高倍率放電型 (GNG)兩種。兩種。 中倍率放電型鎘鎳蓄電池與鉛酸蓄電池性能相似，其設(shè)中倍率放電型鎘鎳蓄電池與鉛酸蓄電池性能相似，其設(shè)計選擇可按鉛酸蓄電池進行。計選擇可按鉛酸蓄電池進行。 高倍率放電型蓄電池的內(nèi)阻小，瞬時放電串高達高倍率放電型蓄電池的內(nèi)阻小，瞬時放電串高達2030倍率，很適用于電磁操作機構(gòu)的斷路器的合、跳閘沖擊。倍率，很適用于電磁操作機構(gòu)

15、的斷路器的合、跳閘沖擊。 國內(nèi)制造廠成套供應(yīng)的鎘鎳蓄電池直流系統(tǒng)屏，適用國內(nèi)制造廠成套供應(yīng)的鎘鎳蓄電池直流系統(tǒng)屏，適用110kv及以下電壓等級的發(fā)電廠和變電站。及以下電壓等級的發(fā)電廠和變電站。BZGN-10S型鎘鎳型鎘鎳蓄電池直流系統(tǒng)由充電設(shè)備、蓄電池、浮充電設(shè)備和相應(yīng)的蓄電池直流系統(tǒng)由充電設(shè)備、蓄電池、浮充電設(shè)備和相應(yīng)的開關(guān)及儀表組成。開關(guān)及儀表組成。四、變電所繼電保護自動裝置新技術(shù)變電所繼電保護自動裝置新技術(shù) （P204） 1、傳統(tǒng)的變電站存在的問題：、傳統(tǒng)的變電站存在的問題：1）安全性、可靠性不能滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)高可靠性）安全性、可靠性不能滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)高可靠性的要求。的要求。 2）供

16、電質(zhì)量缺乏科學(xué)的保證（電能質(zhì)量的主要指標(biāo)）供電質(zhì)量缺乏科學(xué)的保證（電能質(zhì)量的主要指標(biāo)是電壓、頻率和諧波）是電壓、頻率和諧波） 。3）占地面積大，增加了征地投資。）占地面積大，增加了征地投資。 4）不適應(yīng)電力系統(tǒng)快速計算和實時控制的要求。）不適應(yīng)電力系統(tǒng)快速計算和實時控制的要求。 5）維護工作量大，設(shè)備可靠性差，不利于提高運行）維護工作量大，設(shè)備可靠性差，不利于提高運行管理水平和自動化水平。管理水平和自動化水平。 2、微機保護的優(yōu)越性、微機保護的優(yōu)越性 ： 1）靈活性強）靈活性強 ； 2）綜合判斷能力強）綜合判斷能力強 ； 3）性能穩(wěn)定，可靠性高）性能穩(wěn)定，可靠性高 4）微機保護利用微機的記憶功

17、能，可明）微機保護利用微機的記憶功能，可明顯改善保護性能、提高保護的靈敏性顯改善保護性能、提高保護的靈敏性 ； 5）微機保護利用微機的智能特性，可實）微機保護利用微機的智能特性，可實現(xiàn)故障自診斷、自閉鎖和自恢復(fù)；現(xiàn)故障自診斷、自閉鎖和自恢復(fù)； 6）體積小、功能全；）體積小、功能全； 7）運行維護工作量小，現(xiàn)場調(diào)試方便。）運行維護工作量小，現(xiàn)場調(diào)試方便。 3、微機保護的功能、微機保護的功能 ： 1）高壓輸電線路的主保護和后備保護；）高壓輸電線路的主保護和后備保護； 2）主變壓器的主保護和后備保護；）主變壓器的主保護和后備保護； 3）無功補償電容器組的保護；）無功補償電容器組的保護； 4）母線保護；）母線保