电力知识积累

脱扣电流：指配电线路中出现过载或短路后，断路器（开关）发生脱扣（即跳闸）保护动作时的电流。该脱扣电流动作值一般在断路起出厂前做整定后设置好的，按国标分：长延时脱扣电流、短延时脱扣电流、瞬时脱扣电流，脱扣电流一般为线路额定值的倍数，所以一般较大。（一般2倍脱扣）脱扣：线路中出现过载或短路后，断路器（开关）会发生跳闸保护动作，切断故障回路，这就叫脱扣。热脱扣（过载过流）是通过双金属片过电流延时发热变形推动脱扣传动机构；磁脱扣（接地短路）是通过电磁线圈的短路电流瞬时推动衔铁带动脱扣。脱扣等级规定了从冷态开始，对称的三相负载在7.2倍整定电流时间，不同的脱扣等级具有不同的脱扣时间：CLASS10A脱扣时间为2-10SCLASS10脱扣时间为4-10SCLASS20脱扣时间为6-20SCLASS30脱扣时间为9-30S分励：即在断路器内部安装一线圈，该线圈通85%~110%的额定电压Ue后，能使断路器分闸，用于远程控制断路器。因采用线圈通电获得励磁并使开关发生分闸动作，所以该线圈叫分励线圈，为断路器内部附件之一。另外还有辅助开关、报警开关、欠电压线圈等附件。压力释放阀装在一般装在变压器侧壁或油箱盖上，一旦发生故障，油箱内压力大到一定值时，压力释放阀动作，压力释放后，又可恢复密封。发信号瓦斯保护是在内部产生气体或者油流作用，接通信号或者跳闸回路，引起注意或者直接切除。动作跳闸如果变压器内部是突然短路故障等，防暴盖和防暴筒以及重瓦斯保护等都不能及时使变压器内部压力泄去，往往会造成变压器爆炸或者变压器本体变形等，故现在都改用压力释放阀。瓦斯保护就是利用反应气体状态的瓦斯继电器（又称气体继电器）来保护变压器内部故障的。在瓦斯保护继电器内，上部是一个密封的浮筒，下部是一块金属档板,两者都装有密封的水银接点。浮筒和档板可以围绕各自的轴旋转。在正常运行时，继电器内充满油，浮筒浸在油内，处于上浮位置，水银接点断开；档板则由于本身重量而下垂，其水银接点也是断开的。当变压器内部发生轻微故障时，气体产生的速度较缓慢，气体上升至储油柜途中首先积存于瓦斯继电器的上部空间，使油面下降，浮筒随之下降而使水银接点闭合，接通延时信号，这就是所谓的“轻瓦斯”；当变压器内部发生严重故障时，则产生强烈的瓦斯气体，油箱内压力瞬时突增，产生很大的油流向油枕方向冲击，因油流冲击档板，档板克服弹簧的阻力，带动磁铁向干簧触点方向移动，使水银触点闭合，接通跳闸回路，使断路器跳闸，这就是所谓的“重瓦斯”。重瓦斯动作，立即切断与变压器连接的所有电源，从而避免事故扩大，起到保护变压器的作用。纹波系数，简单的说，就是直流电压中的交流成分的峰峰值。纹波就是一个直流电压中的交流成分。直流电压本来应该是一个固定的值，但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波后得来的，由于滤波不干净，就会有剩余的交流成分，即便如此，就是用电池供电也因负载的波动而产生波纹。事实上，即便是最好的基准电压源器件，其输出电压也是有波纹的。纹波的表示方法可以用有效值或峰值来表示，可以用绝对量，也可以用相对对量来表示。例如一个电源工作在稳压状态，其输出为100V5A,测得纹波的有效值为10mV,这10mV就是纹波的绝对量，而相对量即纹波系数=纹波电压/输出电压=10mv/100V=0.01%，即等于万分之一。浮充电压基础电压范围内的工作电压有浮充电压，均衡电压和终止电压三种.在通信电源供电系统中，整流器和蓄电池并接于馈电线上,当市电正常时,由整流器供电,同时也给蓄电池微小的补充电流,这种供电方式称为浮充,这一过程中整流器输出的电压称为浮充电压。避雷器有管式和阀式两大类。阀式避雷器分为碳化硅阀式避雷器和金属氧化物避雷器（又称氧化锌避雷器）。管式避雷器其结构原理见图。内间隙（又称灭弧间隙）置于产气材料制成的灭弧管内，外间隙将管子与电网隔开。雷电过电压使内外间隙放电，内间隙电弧高温使产气材料产生气体，管内气压迅速增加，高压气体从喷口喷出灭弧。管式避雷器具有较大的冲击通流能力，可用在雷电流幅值很大的地方。但管式避雷器放电电压较高且分散性大，动作时产生截波，保护性能较差。主要用于变电所、发电厂的进线保护和线路绝缘弱点的保护。碳化硅避雷器其基本工作元件是叠装于密封瓷套内的火花间隙和碳化硅阀片（电压等级高的避雷器产品具有多节瓷套）。火花间隙的主要作用是平时将阀片与带电导体隔离，在过电压时放电和切断电源供给的续流。碳化硅避雷器的火花间隙由许多间隙串联组成，放电分散性小，伏秒特性平坦，灭弧性能好。碳化硅阀片是以电工碳化硅为主体，与结合剂混合后，经压形、烧结而成的非线性电阻体，呈圆饼状。碳化硅阀片的主要作用是吸收过电压能量，利用其电阻的非线性（高电压大电流下电阻值大幅度下降）限制放电电流通过自身的压降（称残压）和限制续流幅值，与火花间隙协同作用熄灭续流电弧。碳化硅避雷器按结构不同，又分为普通阀式和磁吹阀式两类。后者利用磁场驱动电弧来提高灭弧性能，从而具有更好的保护性能。碳化硅避雷器保护性能好，广泛用于交、直流系统，保护发电、变电设备的绝缘。金属氧化物避雷器其基本工作元件是密封在瓷套内的氧化锌阀片。氧化锌阀片是以ZnO为基体，添加少量的Bi2O3、MnO2、Sb2O3、Co3O3、Cr2O3等制成的非线性电阻体，具有比碳化硅好得多的非线性伏安特性，在持续工作电压下仅流过微安级的泄漏电流，动作后无续流。因此金属氧化锌避雷器不需要火花间隙，从而使结构简化，并具有动作响应快、耐多重雷电过电压或操作过电压作用、能量吸收能力大、耐污秽性能好等优点。由于金属氧化锌避雷器保护性能优于碳化硅避雷器，已在逐步取代碳化硅避雷器，广泛用于交、直流系统，保护发电、变电设备的绝缘，尤其适合于中性点有效接地（见电力系统中性点接地方式）的110千伏及以上电网。弧光接地过电压：当金属或者其他导体靠近高压线,距离达到放电距离,就会产生电弧放电,当距离足够小,电弧不能自动熄灭,就是弧光接地了;电网是三相的,当某一相突然（弧光接地）电位为零,变成两相了.电网的电压就由线电压升高到相电压;这个就是过电压,因为电弧通常是短时和间歇性,就会产生过电压;假如引起谐振甚至会高过相电压;引起的原因就是通常发生风吹着树靠近高压线或者其他事故导致的;也有汽车天线靠近等等.当发生单相间隙性弧光接地故障时，由于不稳定的间歇性电弧多次不断的熄灭和重燃,在故障相和非故障相的电感电容回路上会引起高频振荡过电压，非故障相的过电压幅值一般可达3.15〜3.5倍相电压，这种过电压是由于系统对地电容上电荷多次不断的积累和重新再分配形成,在3.5倍过电压的持续作用下，造成电气设备绝缘的积累性损伤，在非故障相的绝缘薄弱环节造成对地击穿，进而发展成为相间短路事故。弧光接地过电压的危害及其限制措施：弧光接地过电压又称间隙性弧光接地过电压，当中性点非直接接地系统发生单相间隙性弧光接地故障时，由于不稳定的间歇性电弧多次不断的熄灭和重燃，在故障相和非故障相的电感电容回路上会引起高频振荡过电压，非故障相的过电压幅值一般可达3.15〜3.5倍相电压，这种过电压是由于系统对地电容上电荷多次不断的积累和重新再分配形成的，是断续的瞬间发生的且幅值较高的过电压，对电力系统的设备危害极大，主要表现在以下几个方面：⑴随着电网的发展，具有固体绝缘的电缆线路应用较多，由于固体绝缘击穿的积累效应，当系统发生单相弧光接地时，在3.5倍过电压的持续作用下，造成电气设备绝缘的积累性损伤，在非故障相的绝缘薄弱环节造成对地击穿，进而发展成为相间短路事故。⑵弧光接地过电压使电压互感器饱和，容易激发铁磁谐振，导致过电压或电压互感器爆炸事故。⑶弧光接地过电压的能量由电源提供，持续时间较长，当过电压超过避雷所能能承受的400A2ms的能量时，就会造成避雷器的爆炸事故。因220KV及以下电压等级的系统中，系统的绝缘水平主要决定于雷电过电压（大气过电压），故这一电压等级的避雷器主要用于限制雷电过电压，要求3.5倍以下的过电压不动作，而弧光接地过电压一般不超过3.5倍，避雷器对弧光接地过电压根本不能限制。目前我国限制弧光接地过电压的措施主要有中性点直接接地或经小电阻接地，中性点采用经消弧线圈或自动调谐的消弧线圈接地，采用消弧及过电压保护装置（简称XHG）⑴中性点直接接地或经小电阻接地，弧光接地过电压问题并不突出，一般情况下最大过电压不超过2．5倍的相电压，但扩大了单相接地时的故障电流，加剧了故障点的烧伤、牺牲了对用户供电的可*性。⑵采用消弧线圈或自动调谐的消弧线圈。由于消弧线圈的电感电流补偿了系统的电容电流，降低了故障点的残流，有利于接地电弧的熄灭，避免了长时间燃弧而导致相间弧光短路的可能性。同时可带单相接地运行，提高了供电可*性，但现行消弧线圈设计自动跟踪或自动调谐是在电网工频下完成的。在稳定电弧接地和金属性接地阶段，通过故障点电流才是经消弧线圈自动跟踪补偿（或自动调谐）后的残流，此时非故障相上发生的过电压较低，最大才达2．3倍相电压，而间歇性弧光接地时产生的过电压已不再是稳态的正弦波，而以高次谐波为主，显然，当频率增加时，对于电容电流是增加的，而电感电流是减少的，无法补偿谐波电流。⑶采用消弧及过电压保护装置（简称XHG）XHG装置主要由三相组合式过电保护器TBP,可分相控制的高压真空接触器JZ,微机控制器ZK,高压限流熔断器组件FUR及带有辅助二次绕组的电压互感器PT等组成，一旦系统发9生单相间隙性弧光接地过电压微机控制器ZK立即判别故障类型与相别并向故障相的真空接触器JZ发出动作指令，真空接触器JZ在0．1S左右完成合闸动作，间隙性弧光接地随之被转化为金属性接地，弧光接地过电压消失，真空接触器动作之前的过电压由三相组合式过电压保护器TBP限制在较低的数值，由于时间短，能量不超过TBP允许的400A2ms的能量指标，仍可保证TBP的安全，该装置限制过电压的机理与电网对电容电流的大小无关，因而其保护性能不随电网运行方式的改变而改变。电力系统稳定器（PSS）是现代励磁控制系统中的一部分，其基本功能是通过附加稳定信号（转子速度偏差、加速功率和频率偏差）控制励磁以加强发电机转子振荡的阻尼，抑制电磁振荡。直流系统容量计算一个220站，终期3台主变,220出线6回,110出线12回,35出线12回，另有35电容9台经常负荷，估6kW,负荷系数0.6,计算电流16.36A事故负荷，估10.8kW，负荷系数1,计算电流49.1AUPS,按5kW,负荷系数0.6,计算电流13.64A额定电压220V,阀式铅酸蓄电池104只，终止电压1.87V变电站按无人值守站考虑容量选择:Cc=Kk*Csx/KccCsx=（16.36+13.64+49.1）*2=158.2Kcc查＜直流系统设计技术规程〉表B8,取0.668计算结果Cc=331.56Ah取直流系统容量为400Ah充电装置额定电流满足均衡充电要求:Ir＞（1I10~1.25I0）+Ijc=55.3~65.3A取充电装置额定电流80A高频开关电源整流装置数量N=N1+N2=4+1=5请教这里的前辈，我没有算错吧。关键是无人值守站的事故照明负荷，需要计入2小时负荷么？查＜直流系统设计技术规程〉的15页，事故照明负荷的持续放电时间只表示有1小时而不是2小时。如果是按1小时计算的话，Csx就应该是(16.36+13.64)*2+49.1=109.1了，系统所需容量将降低到228.65Ah。那样我选300Ah的电池就好了。但南方电网的标设里面，凡是三台主变的220新站，都用400Ah。110kV重要变电所和220kV及以上的变电所是从重要性和满足继电保护、断路器跳闸机构双重化的供电需求出发，规定装设2组蓄电池。蓄电池个数的选择蓄电池组的运行必须满足其正常运行时母线电压为标称电压的105%，在线均衡充电电压时母线电压不应超过标称电压的110%，事故放电末期的母线电压为其标称电压的85%，即标称电压为220V的直流系统的母线电压允许在187〜242V之间波动。这样浮充电压为2.23V,均充电压可以选在2.28〜2.33V之间，事故放电末期电压选择在1.8V以上，完全满足了直流母线电压在允许范围内波动。根据计算，220V蓄电池组的个数对于单体2V的蓄电池只能选择在103或104个。多了则正常运行时直流母线电压偏高，降低浮充电压则对蓄电池寿命有影响。浮充电压对于阀控式密封铅酸蓄电池宜选择2.23V，这是一个直流系统长期可靠运行和关系蓄电池寿命的重要问题。不同发电形式成本比较发电形式火力发电水利发电核能发电风力机并网发电光伏发电柴油发电小型风力发电机发电成本(平均值)0.3元/度0.4元/度0.9元/度0.55元/度3.3元/度1元/度0.7元/度微机小电流接地系统选线装置本装置适用于中性点不接地、经消弧线圈接地、经电阻接地的小电流接地系统。能正确区分线路接地与系统谐振。MLX-620北京思达星电力自动化有限公司★本装置采用零序电压启动，根据谐波电流的大小和电流相位的变化，诊断出故障线路。实测和多年运行证明，利用该原理选线，准确率高达100%。根据软件自动跟踪系统零序电流的变化，自动调整放大倍数，适用于各种不同的接地工况。★故障线路有独立的报警输出接点，通过软件选择故障线路报警、BCD编码及开关量三种输出方式。当系统产生零序电压时，能正确区分线路接地与系统谐振。若为谐振，可测量显示零序过电压、谐振频率及发生时间等实时数据。具有完善的消谐功能。★可检测两个电压等级接地的故障，可区分系统故障为线路接地还是母线接地，可区分接地故障与PT一次断线故障。★可通过软件选择RS422、RS485及RS232通讯接口，设定波特率及相应参数，并随机带有多种通讯规约。微机消谐记录装置产品型号：WXJ-620北京思达星电力自动化有限公司当电力系统发生铁磁谐振时，本装置自动辩别频率，微机自动计算，导通本装置在PT开口三角形输出端并联的双向可控硅,自动吸收谐振能量，消除谐振，而不需人工干预和中断供电。适用于66KV及以下电压等级的中性点不接地、经消弧线圈接地、经电阻接地的小接地电流系统，可广泛应用于电力、石油、化工、煤炭、冶金、建筑等供电系统。系统功能如果系统产生零序过电压，能自动区分并显示接地或谐振故障，并分别报警。自动消除分频、基频、高频的铁磁谐振，具有十六次以上的谐振追忆功能，并自动显示零序电压值及频率。可控硅导通时间由软件精确控制，显示时间小于2秒。如现场不接三相母线电压，则对电阻接地的判断灵敏度不高，经电阻的接地故障可能会误判断为工频谐振。一次消谐是在三相PT高压侧中性点和地之间接入消谐电阻，也就是在铁磁谐振的串联谐振回路中串入电阻，电阻可增大系统阻尼，消耗谐振的幅度和能量；二次消谐是在二次开口三角上并入消谐装置，通过瞬时短接开口三角来改变PT感抗，破坏谐振条件。如果一次中性点装的是那种变阻器式的一次消谐器的话，二次还应该再装二次消谐器。因为变阻器只对基波谐振比较有效果，而二次消谐器对于1/2分频和1/3分频更能起作用。如果二次装微机消谐器则更好，因为微机谐器可以全频道段起到消谐作用。特别的，现在有一种再零序剩余补偿线圈的（俗称四线圈PT），还有一种电容式PT,这两种PT自身能起到抗谐振的作用，则不用装消谐器，如果加消谐器反而有可能烧毁PT。铁磁谐振过电压产生是一个非线性过程,它的谐振频率有1/2、1/3、1/6及1/8工频，另有高次谐振有2倍、3倍频或更高倍频和工频等谐振，系统中有时会几种谐振同时发生。消谐方法有十余种，微机消