操作电源课件6

1、 第六节、变电所操作电源第六节、变电所操作电源 教学要求：教学要求： 1、了解操作电源的作用、分类与要求、了解操作电源的作用、分类与要求 2、了解直流操作电源的原理、特点和（维护、了解直流操作电源的原理、特点和（维护) （3、了解变电所继电保护自动装置新技术）、了解变电所继电保护自动装置新技术） 一、变电所操作电源一、变电所操作电源 （P214） 1、操作电源的含义操作电源的含义 操作电源操作电源是所用电的一部分，是供给全是所用电的一部分，是供给全所开关电器的控制回路、继电保护回路、自动所开关电器的控制回路、继电保护回路、自动装置和中央信号系统的最重要的电源，在任何装置和中央信号系统的最重要的

2、电源，在任何情况下都应保证供电的可靠性。情况下都应保证供电的可靠性。2、操作电源的基本要求、操作电源的基本要求(1) 保证供电的可靠性保证供电的可靠性，最好装设独立的直流操作电，最好装设独立的直流操作电源，如蓄电池操作电源，以免交流系统故障时，影源，如蓄电池操作电源，以免交流系统故障时，影响操作电源的正常供电。响操作电源的正常供电。(2) 具有足够的容量，具有足够的容量，能满足各种工况的对功率的要能满足各种工况的对功率的要求。求。(3) 具有良好的供电质量具有良好的供电质量。正常运行时，操作电源母。正常运行时，操作电源母线电压波动范围小于线电压波动范围小于5%额定值；事故时不低于额定值；事故时

3、不低于90%额定值；失去浮充电源后，在最大负载下的直流电额定值；失去浮充电源后，在最大负载下的直流电压不低于压不低于80%额定值；波纹系数小于额定值；波纹系数小于5% 。(4) 使用寿命、维护工作量、设备投资、布置面积合使用寿命、维护工作量、设备投资、布置面积合理。理。3、操作电源的分类、操作电源的分类按电源性质按电源性质交流操作电源交流操作电源直流操作电源直流操作电源独立操作电源独立操作电源非独立操作电源非独立操作电源蓄电池直流电源蓄电池直流电源电源变换式直流电源电源变换式直流电源复式整流直流电源复式整流直流电源硅整流电容储能直硅整流电容储能直流电源流电源按电压等级按电压等级220V110V

4、48V24V用于强电回路用于强电回路用于弱电回路用于弱电回路二、交流操作电源二、交流操作电源 （P214） 交流操作电源交流操作电源直接使用交流电源直接使用交流电源。 1、一般供电类型：、一般供电类型： 由电流互感器向断路器的跳闸回路供电；由电流互感器向断路器的跳闸回路供电；由厂由厂(站站)用变压器向断路器的合闸回路供电；用变压器向断路器的合闸回路供电；由电压互感器由电压互感器(或厂用变压器或厂用变压器)向控制、信号回路供电。向控制、信号回路供电。 2、特点：、特点： 简单、方便、投资小，它只适用于不重要的终端简单、方便、投资小，它只适用于不重要的终端变电站，或用于发电厂中远离主厂房的辅助设施

5、。变电站，或用于发电厂中远离主厂房的辅助设施。3、交流操作电源的供给形式交流操作电源的供给形式 1）变流器供给操作电源）变流器供给操作电源 当电气设备短路时，利用当电气设备短路时，利用短路电流短路电流经经变变流器流器供给操作回路作为跳闸操作电源。供给操作回路作为跳闸操作电源。 2）交流电压供给操作电源）交流电压供给操作电源 上述变流器供给操作电源，只能作为跳上述变流器供给操作电源，只能作为跳闸操作电源，合闸必须具有闸操作电源，合闸必须具有交流或直流交流或直流操作操作电源。电源。三、直流操作电源直流操作电源 （P215） 1、直流负荷的分类、直流负荷的分类 2、硅整流电容储能直流电源、硅整流电容

6、储能直流电源 3、铅酸蓄电池直流电源、铅酸蓄电池直流电源 4、镉镍蓄电池的直流电源、镉镍蓄电池的直流电源1经常性负荷经常性负荷 经常性负荷是在各种运行状态下，由经常性负荷是在各种运行状态下，由直流电源不间断供电直流电源不间断供电的负荷。的负荷。它包括：经常带电的直流继电器、信号灯、位置指示器和经常点燃它包括：经常带电的直流继电器、信号灯、位置指示器和经常点燃的直流照明灯，由直流供电的交流不停电电源，即逆变电源装置等。的直流照明灯，由直流供电的交流不停电电源，即逆变电源装置等。2事故负荷事故负荷 事故负荷是指在事故情况下事故负荷是指在事故情况下必须由直流电源供电必须由直流电源供电的负荷，包括的负

7、荷，包括事故照明、汽轮机或一些重要辅助机械的润滑油泵、发电机的氢冷事故照明、汽轮机或一些重要辅助机械的润滑油泵、发电机的氢冷密封油泵和载波通信的备用电源等。密封油泵和载波通信的备用电源等。3冲击负荷冲击负荷 冲击负荷是断路器合闸时的短时冲击电流及此时直流母线所冲击负荷是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他负荷承受的其他负荷(包括经常性负荷和事故负荷包括经常性负荷和事故负荷)电流的总和。电流的总和。1、直流负荷的分类、直流负荷的分类2 2、硅整流加电容储能直流电源、硅整流加电容储能直流电源 （P215P215）储能电容器组为了保证在交流系统发生短路故储能电容器组为了保证在交流系统

8、发生短路故障时，仍然能使控制、保护及断路器可靠动作。障时，仍然能使控制、保护及断路器可靠动作。两组整流器两组整流器 U1和和 U2。 U1容量大，供给合闸电源；容量大，供给合闸电源； U2容量小，供给控制、保护电源。容量小，供给控制、保护电源。 V3保证只能由保证只能由U1 向向U2供电。供电。 V1、V2保证储能电容器组不向直流母线供电。保证储能电容器组不向直流母线供电。 3、铅酸蓄电池直流电源、铅酸蓄电池直流电源 （P216） 1）铅酸蓄电池能把电能转换成化学能存储。铅酸蓄电池能把电能转换成化学能存储。 2）蓄电池的电解液不同，可分为）蓄电池的电解液不同，可分为酸性蓄电池酸性蓄电池和和碱性

9、蓄电池碱性蓄电池两种。两种。 酸性蓄电池常采用酸性蓄电池常采用铅酸蓄电池铅酸蓄电池。酸性蓄电池一般。酸性蓄电池一般适用于大型发电厂和变电站。适用于大型发电厂和变电站。 碱性蓄电池适用于中、小型发电厂和碱性蓄电池适用于中、小型发电厂和 110kV以下以下的变电站。碱性蓄电池有的变电站。碱性蓄电池有铁镍、镉镍铁镍、镉镍等几种。发电厂等几种。发电厂和变电站常采用和变电站常采用镉镍碱性蓄电池镉镍碱性蓄电池。3）蓄电池的容量）蓄电池的容量 蓄电池的蓄电池的容量容量(Q)是蓄电池蓄是蓄电池蓄电能力的重要标志电能力的重要标志。容量。容量 Q是是指定的放电条件指定的放电条件(温度、放电电流、终止电压温度、放电

10、电流、终止电压)下所放出的电下所放出的电量称为蓄电他的容量，单位用量称为蓄电他的容量，单位用 A h(安培小时安培小时)表示。蓄电池表示。蓄电池放电至终止电压的时间称放电率，单位为放电至终止电压的时间称放电率，单位为 h(小时小时)率。率。 蓄电池的容量一般分为额定容量和实际容量两种。蓄电池的容量一般分为额定容量和实际容量两种。 （1）额定容量）额定容量 额定容量是指充足电的蓄电池在额定容量是指充足电的蓄电池在25oC时，以时，以10h放电率放放电率放出的电能。出的电能。 （2）实际容量）实际容量 蓄电池实际容量与放电电流的大小关系甚大，以大电流蓄电池实际容量与放电电流的大小关系甚大，以大电流

11、放电，到达终止电压的时间就短；以小电流放电，到达终止放电，到达终止电压的时间就短；以小电流放电，到达终止电压的时间就长。电压的时间就长。4）蓄电他的直流系统及运行方式）蓄电他的直流系统及运行方式 （1）蓄电池的直流系统）蓄电池的直流系统 蓄电池直流系统是由充电设备、蓄电蓄电池直流系统是由充电设备、蓄电池组、浮充电设备和相关的开关及测量池组、浮充电设备和相关的开关及测量仪表组成。仪表组成。 蓄电池组蓄电池组GB是由是由不参加调节的基本不参加调节的基本(固定固定)蓄电池蓄电池(n。)和参加调节和参加调节的端电池的端电池(n)两部分组两部分组成。成。采用端电池的目的采用端电池的目的是为了调节蓄电池的

12、接是为了调节蓄电池的接入数目，以保证母线电入数目，以保证母线电压稳定。压稳定。端电池通过端端电池通过端电池调整器进行调节，电池调整器进行调节，端电池调整器的工作原端电池调整器的工作原理如图所示。理如图所示。（2）充电）充电放电运行方式放电运行方式 充电充电放电运行方式放电运行方式就是将已充好电的蓄电池接就是将已充好电的蓄电池接带全部直流负荷，即正常运行是处于放电工作状态带全部直流负荷，即正常运行是处于放电工作状态。 因为交流系统可能在蓄电池任何放电程度下发生因为交流系统可能在蓄电池任何放电程度下发生故障，为了保证直流系统供电的可靠性，故障，为了保证直流系统供电的可靠性，在蓄电池在蓄电池放电到额

13、定电压的放电到额定电压的7580(未放电至终止电压未放电至终止电压)时，时，就停止放电，准备充电。就停止放电，准备充电。（3）浮充电运行方式）浮充电运行方式 浮充电运行方式就是将充好电的蓄电池浮充电运行方式就是将充好电的蓄电池 GB与与浮充电整流器浮充电整流器 U2并联运行并联运行, 即整流器即整流器U2接带母线上接带母线上的经常性负荷，同时向蓄电池浮充电，使蓄电池经的经常性负荷，同时向蓄电池浮充电，使蓄电池经常处于充满电状态，以承担短时的冲击负荷。常处于充满电状态，以承担短时的冲击负荷。 浮充电运行方式既提高了直流系统供电的可靠浮充电运行方式既提高了直流系统供电的可靠性，又提高了蓄电池的使用

14、寿命所以得到了广泛性，又提高了蓄电池的使用寿命所以得到了广泛应用。应用。4、镉镍蓄电池的直流电源、镉镍蓄电池的直流电源 （P216） 镉镍蓄电池按其放电电流大小分为镉镍蓄电池按其放电电流大小分为中倍率放电型中倍率放电型(GNZ)和高倍率放电型和高倍率放电型 (GNG)两种。两种。 中倍率放电型镉镍蓄电池与铅酸蓄电池性能相似，其设中倍率放电型镉镍蓄电池与铅酸蓄电池性能相似，其设计选择可按铅酸蓄电池进行。计选择可按铅酸蓄电池进行。 高倍率放电型蓄电池的内阻小，瞬时放电串高达高倍率放电型蓄电池的内阻小，瞬时放电串高达2030倍率，很适用于电磁操作机构的断路器的合、跳闸冲击。倍率，很适用于电磁操作机构

15、的断路器的合、跳闸冲击。 国内制造厂成套供应的镉镍蓄电池直流系统屏，适用国内制造厂成套供应的镉镍蓄电池直流系统屏，适用110kv及以下电压等级的发电厂和变电站。及以下电压等级的发电厂和变电站。BZGN-10S型镉镍型镉镍蓄电池直流系统由充电设备、蓄电池、浮充电设备和相应的蓄电池直流系统由充电设备、蓄电池、浮充电设备和相应的开关及仪表组成。开关及仪表组成。四、变电所继电保护自动装置新技术变电所继电保护自动装置新技术 （P204） 1、传统的变电站存在的问题：、传统的变电站存在的问题：1）安全性、可靠性不能满足现代电力系统高可靠性）安全性、可靠性不能满足现代电力系统高可靠性的要求。的要求。 2）供

16、电质量缺乏科学的保证（电能质量的主要指标）供电质量缺乏科学的保证（电能质量的主要指标是电压、频率和谐波）是电压、频率和谐波） 。3）占地面积大，增加了征地投资。）占地面积大，增加了征地投资。 4）不适应电力系统快速计算和实时控制的要求。）不适应电力系统快速计算和实时控制的要求。 5）维护工作量大，设备可靠性差，不利于提高运行）维护工作量大，设备可靠性差，不利于提高运行管理水平和自动化水平。管理水平和自动化水平。 2、微机保护的优越性、微机保护的优越性 ： 1）灵活性强）灵活性强 ； 2）综合判断能力强）综合判断能力强 ； 3）性能稳定，可靠性高）性能稳定，可靠性高 4）微机保护利用微机的记忆功

17、能，可明）微机保护利用微机的记忆功能，可明显改善保护性能、提高保护的灵敏性显改善保护性能、提高保护的灵敏性 ； 5）微机保护利用微机的智能特性，可实）微机保护利用微机的智能特性，可实现故障自诊断、自闭锁和自恢复；现故障自诊断、自闭锁和自恢复； 6）体积小、功能全；）体积小、功能全； 7）运行维护工作量小，现场调试方便。）运行维护工作量小，现场调试方便。 3、微机保护的功能、微机保护的功能 ： 1）高压输电线路的主保护和后备保护；）高压输电线路的主保护和后备保护； 2）主变压器的主保护和后备保护；）主变压器的主保护和后备保护； 3）无功补偿电容器组的保护；）无功补偿电容器组的保护； 4）母线保护；）母线保