发电厂及变电站电气设备操作电源

发电厂及变电站电气设备

第4章操作电源4.1概述1、操作电源：供电给控制、保护、自动装供电给操作机械调节器机；供电给独立的事故照明。2、交流操作电源

*优点：二次接线简单、投资少、维护量小，易于实现自动化和运动化。

*缺点：可靠性比直流电源低。原因：①交流操作的继电器不够成熟；

②交流电源依赖电厂本身；

③交流电源有时点分散的、有时点集中的、有时分散与集中相结合的。3、直流操作电源蓄电池组硅整流电容储能直流操作电源复式整流操作电源4、直流负荷的分类经常性负荷、事故性负荷、冲击性负荷4.2蓄电池组直流操作电源优点：电源独立，不受一次电网事故的影响，可靠性高、适应性强。缺点：价格贵。1、铝酸蓄电池的结构和工作原理组成：正极版—PbO2、玻璃丝管结构，呈褐色负极版—Pb、涂膏式结构，呈浅灰色电解液—纯H2SO4、由蒸馏水稀容器：由绝缘材料制成（防酸隔爆透明塑料缸）

2）放电及放电特征：化学能——电能E=0.85+d（d为比重）0.85+1.21=2.06V

放电末端：1.8V

化学方程式：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O

在放电过程中，正负极板均形成PbSO4，H2SO4比重下降，内阻增加。注意：放电电流不能过大。3）充电及充电特征：充电电源——化学能化学方程式：2PbSO4+2H2O=PbO2+Pb+2H2SO4

在充电过程中，正负极板还原形成PbO2、Pb、电势渐增。

2、蓄电池的运行方式

1）充电—放电方式

——对蓄电池进行周期性的充电和放电。

#蓄电池充好电后，既断开充电设备，由蓄电池向直流负荷（经常、短时、事故）充电。

#待蓄电池放电约为75～80%时，就需要进行充电。

#充电设备的功率应满足蓄电池组的充电和经常性负荷的需要。

2）浮充电运行方式

设置两台充电设备，一台主充电机先将蓄电池充好电，另一台主充电机同蓄电池并联运行，除担负直流负荷外，还以较小的电流向蓄电池进行浮充电。（补偿蓄电池的自放电损耗）

特点：1、蓄电池总是处于充满电的状态，随时应付短时负荷。2、蓄电池放电机会不多，每3个月进行一次放电，再进行一次均衡充电，以避免硫化。3、管理维护量少，可靠性高。4、镉镍蓄电池（碱性蓄电池）

1）组成：正极板（镉Cd）负极板（镍化物

Ni2O3、NiO3）电解液（KOH不参加化学反应，而起到传导的作用）容器化学方程式：Cd+Ni2O3=CdO+2NiO

Cd+NiO2=CdO+NiO

2）运行特点：

1内阻小，可瞬时放电倍率可达10倍的额定容量。

2体积小，重量轻、可直接安装在直流屏上，非常方便。

3反应过程中不会产生有害气体，防爆性能好，可直接安装在中控室内。

4具有自动调压装置，能保持直流母线电压的恒定。

5具有自动恒流功能，浮充电时能自动恒定。

6综合造价低，维护方便。

7单个电池端电压低（1.2～1.3）电池数目多。

4.3硅整流电容储能直流操作电源

——可以提高操作电源的可靠性。

硅整流：由厂用电源低压整流为直流电源

要求可靠，一般有两个独立的电源。电源Ⅰ（三相整流，容量大）：供电给合闸、操作、保护、信号。电源Ⅱ（单相整流，容量小）：供电给操作、保护、信号。

电容储能的作用：当电力系统发生短路时，会引起Id升高，∪c（直流母线电压）下降，利用电容储能对保护装置和断路器的跳闸线图放电，使断路器跳闸，将事故切除。

4.4复式整流操作电源

复式电源电压源：一般取自厂用变或TV，经全波整流，电抗器滤波成直流电源；。电流源：一般取自TA，经稳压器成直流电源。

1）正常情况下，由电压源供电给：电源Ⅰ——合闸，电源Ⅱ——保护、信号、跳闸；

2）发生短路时，∪c（直流母线电压）下降，Id升高,

由电流源供电给：电源Ⅱ——保护、信号、跳闸。4.5直流绝缘监察装置

1、测量部分：SA+V

若绝缘良好，R+=R-，电桥平衡∪+=∪-=0

若正极接地，∪+=0∪-=∪m

若负极接地，∪-=0∪+=∪m2、信号部分：ZJJ+∪D+GP

绝缘良好时，R+=R-，电桥平衡，KSE（ZJJ）不动作；若某一级绝缘电阻下降，则电桥平衡被打破，KSE（ZJJ）动作。对比：交流系统的绝缘监察

TV：为万能接线，可用一台三相五线式TV或三台单相TV。主二次绕组接成