变电站直流系统监视装置设计(图文)

1、变电站直流系统监视装置设计(图文)关键词：变电站，直流系统，监视装置引言：随着科学技术的进步和人民生活水平的提高，社会生活和经济的开展使用电量迅速上升，电能质量要求也不断提高，电网设备现代化建设要求也随之开展。变电站是电力系统的一个重要组成局部，电力系统中不少运行控制是在变电站内完成的。作为变电站中不可或缺的二次设备，直流系统的性能和质量直接影响到变电站乃至整个系统的稳定运行和设备平安。正常运行时应能保证断路器的合闸和跳闸；在事故状态下，母线电压降低甚至消失时，仍能保证继电保护系统可靠的工作，可靠的直流电源给变电站中的控制电路、信号回路、保护电路、通信设备、自动装置、事故照明等供电。本文对变电

2、站直流系统主要监视装置进行了设计和工作原理分析，运行结果证明，该装置运行稳定可靠，能够保证系统的平安运行。监视装置的设计可以从以下几个方面考虑：一 绝缘监视装置图11通用的绝缘监察装置接线图母线转换开关CK有三个工作位置，平时CK置于母线;位置垂直置放，起触点CK1-2,CK5-8,CK9-11均闭合，电压表2V接于正、负母线之间，可测量正负母线电压。假设将CK手柄转到+对地;位置时，CK1-2，CK5-6闭合，2V接到正极与地之间，可测正母线对地电压。假设将CK手柄转至-对地;位置时，CK5-8，CK1-4闭合，2V接到负极与地之间，可测负母线对地电压。假设两极对地绝缘良好，那么正极对地和负

3、极对地都指示零伏。假设发生正极接地故障，那么正母线对地电压为零伏，此时负母线对地电压为正、负母线之间的电压；反之亦然。发出监视信号功能主要由直流绝缘监察继电器局部来完成。图11中的为两只等值的电阻通常为一个内阻较高的继电器和与直流系统正极对地电阻与负极对地电阻组成了电桥的四个臂相当于一个检流计如图12所示。图12绝缘监察装置原理图正常时电桥平衡，线圈中没有电流，继电器不动作。当任一级的对地绝缘电阻下降时的线圈中即有电流流过，当电流超过其整定值时，起动其常开触点闭合，进而起动中间继电器。在11图的下部可看出：ZJ的触点闭合后，信号指示灯发亮光，发出预告信号。二 电压监察装置电压监视也很重要，图2

4、1是电压监察接线图，用来监视直流系统母线电压，KV1低压继电器，KV2为过压继电器。图21电压监察装置接线图其原理是：当直流母线电压低于或高于允许值时，电压继电器KV2或KV1动作，点亮光字牌H1或H2，发出预告信号。由于直流母线电压过低，可能使继电保护装置和断路器操作机构拒绝动作；电压过高，对长期带电的继电器、信号灯会造成损坏或缩短使用寿命，通常低电压继电器KV1的动作电压整定为直流母线额定电压的75%，过电压继电器KV2的动作电压整定为直流母线额定电压的1.25%。三 信号装置变电所内信号装置可反映出电气设备工作状态，预告信号是在某些电气设备出现了不正常运行状态时发出的信号，如断路器合闸、

5、跳闸状态用红、绿灯或位置继电器来反映；隔离开关多用本身带有的位置指示器指示工作状态；发电机运行中的调相状态和发电状态用灯光表示；事故音响信号采用高音笛声，预告信号的音响采用电铃声响。一旦出现异常就会通知运行人员尽快采取措施，进而解除事故信号，使装置复归，保证系统正常运行。图31用ZC-23型冲击继电器构成的事故信号装置的回路图由于大型变电站电气接线较复杂，断路器的数量也较多，通常采用能重复动作的事故和预告信号装置。由于预告信号电路设置0.20.3s的短延时，需设冲击继电器，具有冲击自动复归的特性，以防止某些瞬时性故障时，误发信号或某些不需瞬时发出的预告信号。其工作原理是：当断路器事故粉渣或按下

6、试验按钮SE1时，脉冲变流器TP一次绕组中有电流增量，二次绕组中感应电流起动干簧继电器KR,KR动作后起动中间继电器KM。KM有两对触点，一对触点闭合起动蜂鸣器HB，发出音响信号；另一对触点闭合起动时间继电器KT1，经一定时间延时后，KT1起动KM1，KM1动作后，使KM失磁返回，于是音响停止，整个事故信号回路恢复到原始状态。为试验事故音响信号装置的完好与否，另设有试验按钮SE1，按SE1时，即可起动KSP1，使装置发出音响信号按上述步骤复归至原始状态，使装置发出音响并按上述程序复归至原始状态。按下手动复归按钮也可使音响信号解除。图3-2是ZC-23型冲击继电器构成的中央复归重复动作瞬时预告信

7、号装置回路图图32 ZC-23型冲击继电器构成的中央复归重复动作瞬时预告信号装置回路图预告信号例如过负荷信号由过负荷保护继电器发出。目前，广泛采用的中央复归带重复动作的预告信号装置，其动作原理与事故音响信号装置相同，所不同的是只是用光字牌灯泡代替了事故音响信号装置不对应启动回路中的电阻R，并用警铃代替了蜂鸣器。预告信号装置由单独的熔断器FU3、FU4供电，假设FU5或FU6熔断那么不能发出预告信号，所以对熔断器电源采用了图33所示的预告信号装置的灯光监视的方法。图33为预告信号装置的熔断器监视灯接线图正常运行时，熔断器监视继电器K2带电，其常开触点闭合，中央信号屏上的白色指示灯HW亮；当FU5

8、熔断时，K2失电，其常闭触点闭合，HW被接至闪光小母线+WTW上发出闪光。图33所示的闪光装置接线图中闪光继电器由KM、R、C组成。按下按钮SE时，它相当于一个不对应回路，闪光母线与负电源接通，闪光继电器KTW的线圈回路接通，电容器C经附加电阻R和不对应;回路中的信号灯充电，于是加在KM两端的电压不断升高，当到达其动作电压时，KM动作，其常开触点KM2闭合，闪光母线+WTW与正电源直接接通，信号灯全亮。同时其常闭触点KM1断开它的线圈回路，电容C便放电，放电后，电容C 的端电压逐渐降低，待降至KM的返回电压时，KM复归，KM2断开，KM1闭合，闪光母线经KM、KM1与正电源接通，信号灯呈半亮。

9、重复上述过程，便发出连续闪光。四 全所停电事故信号及事故照明当出现全所停电事故时，接在直流母线上的中央信号装置停止工作，碰巧晚上值班人员休息时，无法及时发现故障。要求装设全所停电事故信号装置。目前采用较多的全所停电事故信号装置是设一组专用的汽车电池，接一个铃，该铃由中央信号装置直流电源监视继电器或接在220v直流母线上的电压监视继电器的触点起动，接线如图35所示。图35全所停电事故信号晚上发生全所停电事故时，无事故照明会影响到工作。可在主要工作场所装设应急灯。五 总结监视装置的设计预防了事故发生的可能性，降低了事故的频率，为变电所提高了可运行性。如在设计中参加RS485/232接口，通过微机对变电站监视装置的应用，使变电所及时地查出故障，提醒操作人员对异常现象及时做出判断，消除了一些人为因素，提高变电所的可利用率。随着通讯业的开展，对电力行业提出越来越多的要求，有待在各方面进行深入的研究，满足用电行业更高更合理的要求，这是电力系统开展所需，从而为推动电力事业作出更大的奉献。【4】电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程，曲阳龙工作室,2003.1【5】费万民，张艳莉直流操作电源中主要物理量的检测电工技术，2000(9)【6】祝郁煌主编.电气二次局部M.第一版,北京：中国水利水电出