第12章操作电源

第12章操作电源一、概述1、操作电源：供电站控制环保自动装置；供电站操作机械调节器机械；供电站独立的事故照明。2、交流操作电源1）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。2）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、硅整流型直流操作电源优点：可以提高操作电源的可靠性。1）电容贮能式整流操作电源：A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B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、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。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；发生短路时，∪c（直流母线电压）下降，∪c（直流母线电压）升高由电流源供电给：电源Ⅱ——保护、信号、跳闸；二、蓄电池直流操作系统优点：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1）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、由蒸馏水稀释容器：由绝缘材料制成（防酸隔爆透明塑料缸）极板数为单数，最少不少于3片，负极板比正极板多一片。每一块正极板都要类在负极板之间，以使正极板两面都能发生化学反应。2）放电及放电特征：化学能——电能E=0.85+d0.85+1.21=2.06V比重放电末端：1.8VPbO2+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。特点：eq\o\ac(○,1)蓄电池充好电后，既断开充电设备，由蓄电池向直流负荷充电。（经常、短时、事故）eq\o\ac(○,2)待蓄电池放电约为75～80%时，就需要进行充电。eq\o\ac(○,3)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）自放电原因：电解液中含有杂质，形成局部的短路回路。容器内电解液上下层的比重不同，极板上下电动势不同形成环流。特点：eq\o\ac(○,1)蓄电池总是处于充满电的状态，随时应付短时负荷。eq\o\ac(○,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。eq\o\ac(○,3)管理维护量少，可靠性高。3、蓄电池直流系统的接线关键元件：双臂电池调节器。放电手柄b-1充电手柄b-2充电过程中，电池数n减少放电过程中，电池数n增加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+2NiOCd+NiO2=CdO+NiO2）运行特点：eq\o\ac(○,1)内阻小，可瞬时放电倍率可达10倍的额定容量。eq\o\ac(○,2)体积小，重量轻、可直接安装在直流屏上，非常方便。eq\o\ac(○,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。eq\o\ac(○,4)具有自动调压装置，能保持直流母线电压的恒定。eq\o\ac(○,5)具有自动恒流功能，浮充电时能自动恒定。eq\o\ac(○,6)综合造价低，维护方便。eq\o\ac(○,7)单个电池端电压低（1.2～1.3）电池数目多。三、电气接线的绝缘监察1、直流系统的绝缘监察1）为什么需要装设？若发生一点接地故障不及时处理，易发展成二点接地故障，引起信号、控制、继电保护、自动装置等回路的误动作。2）直流绝缘监察装置eq\o\ac(○,1)测量部分：SA+VSA在中间位置：2-1，5-8通—PV显示∪mSA在“+”位置：2-1，5-6通—PV显示∪+SA在“-”位置：1-4，5-8通—PV显示∪-、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∪+=∪meq\o\ac(○,2)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。2、交流系统的绝缘监察1）为什么要设置？针对小接地电源系统中，当发生一相接地时，故障相对地电压=0非故障相对比电压上升但由于三相对称，系统可继续运行2h，但时间一长升高的电压会引起对地绝缘击穿而形成相向短路。2）交流绝缘监察装置TV：为万能接线，可用一台三相五线式TV或三台单相TV。主二