第12章操作電源

第12章操作電源一、概述1、操作電源：供電站控制環(huán)保自動(dòng)裝置；供電站操作機(jī)械調(diào)節(jié)器機(jī)械；供電站獨(dú)立的事故照明。2、交流操作電源1）優(yōu)點(diǎn)：二次接線簡(jiǎn)單、投資少、維護(hù)量小，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和運(yùn)動(dòng)化。2）缺點(diǎn)：可靠性比直流電源低；原因：①交流操作的繼電器不夠成熟；②交流電源依賴電廠本身；③交流電源有時(shí)點(diǎn)分散的、有時(shí)點(diǎn)集中的、有時(shí)分散與集中相結(jié)合的。3、硅整流型直流操作電源優(yōu)點(diǎn)：可以提高操作電源的可靠性。1）電容貯能式整流操作電源：A硅整流：由廠用電源低壓整流為直流電源。要求可靠，一般有兩個(gè)獨(dú)立的電源。電源Ⅰ（三相整流，容量大）供電給合閘、操作、保護(hù)、信號(hào)。電源Ⅱ（單相整流，容量?。┕╇娊o操作、保護(hù)、信號(hào)B電容儲(chǔ)能的作用：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，會(huì)引起Id升高，∪c（直流母線電壓）下降，利用電容儲(chǔ)能對(duì)保護(hù)裝置和斷路器的跳閘線圖放電，使斷路器跳閘，將事故切除。4、復(fù)式整流操作電源復(fù)式電源電壓源：一般取自廠用變或TV，經(jīng)全波整流，電抗器濾波成直流電源。電流源：一般取自TA，經(jīng)穩(wěn)壓器成直流電源。正常情況下，由電壓源供電給：電源Ⅰ——合閘電源Ⅱ——保護(hù)、信號(hào)、跳閘；發(fā)生短路時(shí)，∪c（直流母線電壓）下降，∪c（直流母線電壓）升高由電流源供電給：電源Ⅱ——保護(hù)、信號(hào)、跳閘；二、蓄電池直流操作系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：電源獨(dú)立（不受一次電網(wǎng)事故的影響）可靠性高、適應(yīng)性強(qiáng)。缺點(diǎn)：價(jià)格貴。1、鋁酸蓄電池的結(jié)構(gòu)和工作原理1）組成：正極版—PbO2、玻璃絲管結(jié)構(gòu)，呈褐色負(fù)極版—Pb、涂膏式結(jié)構(gòu)，呈淺灰色電解液—純H2SO4、由蒸餾水稀釋容器：由絕緣材料制成（防酸隔爆透明塑料缸）極板數(shù)為單數(shù)，最少不少于3片，負(fù)極板比正極板多一片。每一塊正極板都要類在負(fù)極板之間，以使正極板兩面都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。2）放電及放電特征：化學(xué)能——電能E=0.85+d0.85+1.21=2.06V比重放電末端：1.8VPbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O在放電過(guò)程中，正負(fù)極板均形成PbSO4，H2SO4比重下降，內(nèi)阻增加。注意：放電電流不能過(guò)大。3）充電及充電特征：充電電源——化學(xué)能2PbSO4+2H2O=PbO2+Pb+2H2SO4在充電過(guò)程中，正負(fù)極板還原形成PbO2、Pb、電勢(shì)漸增。2、蓄電池的運(yùn)行方式1）充電—放電方式——對(duì)蓄電池進(jìn)行周期性的充電和放電。特點(diǎn)：eq\o\ac(○,1)蓄電池充好電后，既斷開(kāi)充電設(shè)備，由蓄電池向直流負(fù)荷充電。（經(jīng)常、短時(shí)、事故）eq\o\ac(○,2)待蓄電池放電約為75～80%時(shí)，就需要進(jìn)行充電。eq\o\ac(○,3)充電設(shè)備的功率應(yīng)滿足蓄電池組的充電和經(jīng)常性負(fù)荷的需要。2）浮充電運(yùn)行方式——設(shè)置兩臺(tái)充電設(shè)備，一臺(tái)主充電機(jī)先將蓄電池充好電，另一臺(tái)主充電機(jī)同蓄電池并聯(lián)運(yùn)行，除擔(dān)負(fù)直流負(fù)荷外，還以較小的電流向蓄電池進(jìn)行浮充電。（補(bǔ)償蓄電池的自放電損耗）自放電原因：電解液中含有雜質(zhì)，形成局部的短路回路。容器內(nèi)電解液上下層的比重不同，極板上下電動(dòng)勢(shì)不同形成環(huán)流。特點(diǎn)：eq\o\ac(○,1)蓄電池總是處于充滿電的狀態(tài)，隨時(shí)應(yīng)付短時(shí)負(fù)荷。eq\o\ac(○,2)蓄電池放電機(jī)會(huì)不多，每3個(gè)月進(jìn)行一次放電，再進(jìn)行一次均衡充電，以避免硫化。eq\o\ac(○,3)管理維護(hù)量少，可靠性高。3、蓄電池直流系統(tǒng)的接線關(guān)鍵元件：雙臂電池調(diào)節(jié)器。放電手柄b-1充電手柄b-2充電過(guò)程中，電池?cái)?shù)n減少放電過(guò)程中，電池?cái)?shù)n增加4、鎘鎳蓄電池（堿性蓄電池）1）組成：正極板（鎘Cd）負(fù)極板（鎳化物Ni2O3、NiO3）電解液（KOH不參加化學(xué)反應(yīng)，而起到傳導(dǎo)的作用）容器化學(xué)方程式：Cd+Ni2O3=CdO+2NiOCd+NiO2=CdO+NiO2）運(yùn)行特點(diǎn)：eq\o\ac(○,1)內(nèi)阻小，可瞬時(shí)放電倍率可達(dá)10倍的額定容量。eq\o\ac(○,2)體積小，重量輕、可直接安裝在直流屏上，非常方便。eq\o\ac(○,3)反應(yīng)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生有害氣體，防爆性能好，可直接安裝在中控室內(nèi)。eq\o\ac(○,4)具有自動(dòng)調(diào)壓裝置，能保持直流母線電壓的恒定。eq\o\ac(○,5)具有自動(dòng)恒流功能，浮充電時(shí)能自動(dòng)恒定。eq\o\ac(○,6)綜合造價(jià)低，維護(hù)方便。eq\o\ac(○,7)單個(gè)電池端電壓低（1.2～1.3）電池?cái)?shù)目多。三、電氣接線的絕緣監(jiān)察1、直流系統(tǒng)的絕緣監(jiān)察1）為什么需要裝設(shè)？若發(fā)生一點(diǎn)接地故障不及時(shí)處理，易發(fā)展成二點(diǎn)接地故障，引起信號(hào)、控制、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置等回路的誤動(dòng)作。2）直流絕緣監(jiān)察裝置eq\o\ac(○,1)測(cè)量部分：SA+VSA在中間位置：2-1，5-8通—PV顯示∪mSA在“+”位置：2-1，5-6通—PV顯示∪+SA在“-”位置：1-4，5-8通—PV顯示∪-、若絕緣良好，R+=R-，電橋平衡∪+=∪-=0若正極接地，∪+=0∪-=∪m若負(fù)極接地，∪-=0∪+=∪meq\o\ac(○,2)信號(hào)部分：ZJJ+∪D+GP絕緣良好時(shí)，R+=R-，電橋平衡，KSE（ZJJ）不動(dòng)作若某一級(jí)絕緣電阻下降，則電橋平衡被打破，KSE（ZJJ）動(dòng)作。2、交流系統(tǒng)的絕緣監(jiān)察1）為什么要設(shè)置？針對(duì)小接地電源系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生一相接地時(shí)，故障相對(duì)地電壓=0非故障相對(duì)比電壓上升但由于三相對(duì)稱，系統(tǒng)可繼續(xù)運(yùn)行2h，但時(shí)間一長(zhǎng)升高的電壓會(huì)引起對(duì)地絕緣擊穿而形成相向短路。2）交流絕緣監(jiān)察裝置TV：為萬(wàn)能接線，可用一臺(tái)三相五線式TV或三臺(tái)單相TV。主二