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《变电所操作电源》.doc

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小型变电所断路器操作电源的供电方式 来源:《农村电气化》   时间:2008-01-09  字体:[ 大 中 小 ] 江苏金湖县供电公司 刘建戈 请登陆:高压开关网 浏览更多信息   在小型用户变电所以及开闭所中,由于开关柜的数量较少,线路结构简单,多为单回路进线,通常没有所用电或外电源,这给断路器的操作电源的选取带来了一定的困难。目前,小型变电所的断路器操作电源主要有以下几种方式:TV供电方式、DC供电方式、UPS供电方式。   典型的用户方案见图1,单回进线二条出线。高压用户的电费计量方式通常是高供高计,考虑到计量的独立性,要配置一台单独的高压计量柜,这样就需要四台高压柜。较为经济的方法是采用三台高压开关柜,将计量功能加到进线柜中。本文以三台10kV高压开关柜来讨论,结论适用于35kV高压开关柜,同时由于电磁操作机构很少使用,本文涉及到的操作机构指弹簧操作机构。 来源: 来源:高压开关网 1 TV供电方式   TV为电压互感器,用来进行电压信号变换的电力设备。TV供电方式主要是利用TV向操作回路提供电源。一种方法是直接利用TV提供100V操作电源;另一种方式是由TV经过中间变压器提供220V操作电源。   因为TV的二次侧额定电压通常为100V,在选用断路器操作机构及其它元件时应将其工作电压定为100(110)V。考虑到断路器操作机构的分合闸及电机储能和保护设备的功率5,TV采取V形接线时,每只TV二次绕组容量应不小于500VA,采取Y形接线每只TV二次绕组容量应不小于300VA。   在企业用户中,进线柜通常还承担电能计量的功能。而根据电能计量的要求,计量用TA或TV必须用独立的二次线圈,不能加装其它设备。TV供电方式,虽然断路器在分合闸时通常没有负荷,但电机储能可达数十秒钟,同时用来指示断路器分合闸状态的指示灯,以及保护元件的工作都会形成压降,致使电能计量误差,这是供电部门所不允许的。如果计量和操作回路分别使用一组TV,很难安装在一台高压开关柜中,势必要增加一台单独的高压计量柜而增加工程造价。对于这种情况,可以对TV采用二次侧双绕组的方式。一组精度为0.2级的绕组用于计量,另一组大容量绕组用于提供操作电源,见图2。 来源: 来源: 来源:高压开关网   图2中如果操作回路有整流器件,将在BK中产生谐波并耦合到计量回路中,对计量精度产生影响。操作回路电压的变化都有可能对计量产生影响。   在高压电源正常的情况下,TV供电可以满足断路器的分合闸要求。当电压互感器、变压器发生近区故障时,特别是高压母线或出线处发生两相或三相短路时,电压互感器安装处的残压非常低,二次电压迅速下降到低于断路器的分闸线圈的最低动作电压(额定工作电压的70%)。此时,若采有微机保护,保护设备将不能正常工作;若采用DL或GL系列电流继电器构成的保护,即使电流继电器动作,但由于操作电源电压过低,断路器将拒分,从而扩大事故范围,上一级保护动作,扩大停电范围。实践中,我们除了利用保护的出口跳断路器,同时把断路器的过流脱扣线圈串入电流回路。在发生故障时,直接利用断路器操作机构上的过流脱扣器跳断路器。   使用过流脱扣器构成保护,也有潜在的不安全因素。故障时一旦GL电流断电器或ZJ5型中间继电器的接点配合不好,以及接点卡涩出现常开接点不能及时闭合,TA二次绕组还会出现开路的情况。由于此时流经TA一次侧的故障电流很大,会在二次侧产生很高的电压,会破坏TA的绝缘,烧毁二次回路,引起上一级保护动作扩大故障范围。 请登陆:高压开关网 浏览更多信息 2 DC供电方式   DC供电方式,是采用蓄电池通过直流电源屏向操作回路提供电源。在电力系统中变电所基本都是DC供电方式。系统正常运行时,由整流电路或高频开关电源提供直流操作电源;交流失电时,由蓄电池经稳压回路提供直流操作电源。在变电所中使用直流电源供电,完全可以避免TV供电时可能出现的上述问题。   直流电源,可靠性好造价高,通常一套50Ah直流电源屏价格近十万元。开闭所由于结构紧凑,放置直流电源屏也很困难。目前,市场上有一种小型直流电源设备,即直流电源箱和壁挂直流电源。直流电源箱和壁挂直流电源与标准的直流电源屏一样,通常都是由高频开关电源和微机监控装置组成,可以对蓄电池、直流电压、电流、绝缘进行监控,甚至具有“四遥”功能。直流电源箱和壁挂直流电源的容量一般在10~36Ah之间,完全可以满足16台以内断路器的操作要求。这种小型直流电源体积较小,可挂在墙上或在墙角安装,适合装在小型变电所的高压配电房内,价格一般为同类直流电源屏的1/3~1/2。   以图1的方案考虑,一只10Ah的壁挂式直流电源就足可以够用了。在很多的项目中已开始采用此种操作电源供电方式,都取得了很好的效益

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