kv变电所的继电保护毕业设计

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器跳闸，同时兼做低压侧的单相接地保护。2．电流速断保护，采用三相三继电器星型接线，装于变压器高压侧，作用于信号和断路器跳闸。3．零序电流保护，零序电流保护作为接地短路的后备保护。4．装于高压侧的过负荷保护，由于过负荷保护一般三相对称，因此采用单相一继电器接线。作用于信号。5．瓦斯保护，装于变压器上。轻瓦斯作用于信号，重瓦斯作用于信号和断路器跳闸。3.2.3变电所母线联络装置应配置的继电保护母线联络装置是两组线路和电源的重要切换设备，在保护时应考虑到两组线路的特点，现给出以下配置：1．过电流保护，采用两相两继电器接线，作用于信号和断路器跳闸。2．速断保护，采用两相两继电器接线，作用于信号和断路器跳闸。3.310KV变电所的短路电流计算3.3.110KV变电所短路电流计算的概念和意义通常情况下在三相交流运行的电力系统当中，主要包括了以下几种短路故障：三相短路、两相短路和单相接地短路。一般来说，三相短路的电流值最大。可以达到额定电压的很多倍。短路时产生很大的电动力和很高的温度，损坏电气设备。短路时电压大大降低，严重影响到系统的正常运行。在短路过程中，短路电流的波动情况取决于电力系统的电源容量或是短路点离电源的距离。短路电流计算内容应该包括最大短路电流值，用来校验电气设备的热稳定、动稳定和分断能力，整定继电保护装置；同时还应该求出最小的短路电流值，用来校验继电保护设备的灵敏度。3.3.210KV变电所标幺值法短路电流的计算标幺值是一种相对单位制法，其值为该设备的实际值与选定的基准值的比值。采用标幺值法进行短路计算时，通常需要首先选定基准容量和基准电压，则对于本设计，基准容量选择为，与其对应的基准电流和基准电抗可以由下式推导(3-1)(3-2)1.三相短路电流计算对于本设计，其计算电路如图3-2所示。图3-2短路电流计算电路图1)基准值的选定由图3-2可知变电所高压侧的电压等级为10KV，低压侧电压等级为0.38KV，则其标幺值法的基准值为：高压侧，低压侧。而2)计算电路中主要元件的电抗标幺值a.电力系统的电抗标幺值计算已知系统在最大方式下，，因此b.架空线路的电抗标幺值计算查相关手册得到，已知架空线路长则有c.电力变压器的电抗标幺值计算查手册可以得到s9-630/10的，于是有 由于是两台同型号变压器，所以，所以该电路的短路等效电路如图3-3所示。图3-3短路等效电路图3)对于短路点K-1的计算①最大运行方式下计算a.总电抗标幺值b.三相短路电流周期分量的有效值c.其他的三相短路电流为d.三相短路容量②最小运行方式下计算a.总电抗标幺值b.三相短路电流周期分量的有效值c.其他的三相短路电流为d.三相短路容量4)对于短路点K-2点的计算①最大运行方式下计算a.总电抗标幺值b.三相短路电流周期分量的有效值c.其他的三相短路电流为d.三相短路容量②最小运行方式下计算a.总电抗标幺值b.三相短路电流周期分量的有效值c.其他的三相短路电流为d.三相短路容量2.两相短路电流计算在系统容量无限大时，发生两相短路的短路电流可以由下式求得(3-3)式中，为短路点的线电压。在无限大容量系统中，两相短路电流和三相短路电流有如下的关系(3-4)因此，在无限大容量系统中，可以计算出该短路点的三相短路电流，从而得到两相短路电流。3.单相短路电流计算在工程设计中，常利用下式计算单相短路电流(3-5)式中，为电源相电压；为单相短路回路的阻抗，可查相关手册。或按下式计算(3-6)式中，、分别为变压器单相的等效电阻和电抗；、分别为相线与N线或与PE线的短路回路电阻和电抗，可由相关手册查得。在相关手册查得本设计用变压器单相短路电流为第4章10KV变电所进出线继电保护设计4.1带时限过电流保护设计1．带时限过电流保护的原理带时限的过电流保护在运用当中可以作为主保护或是下级保护拒动的远后备保护，同时也可以作为本线路主保护拒动时的近后备保护。这里采用了定时限的过电流保护，这种保护的整定动作时间固定。在一般的情况下，过电流保护能保护线路的全长，也能作为邻近保护的后备保护。如图4-1(a)所示，电流互感器分别接于保护线的A、C两相，正常工作时断路器QF闭合，在系统中由于短路而导致的短路电流增大时，流入电流继电器的电流增大，继电器启动，经过时间继电器KT的延时后，信号传送至信号继电器线圈，接通脱扣线圈而断路器跳闸。同时信号继电器发出故障信号。（a）（b）图4-1(a）带时限过电流保护的接线原理图;(b)带时限过电流保护展开图2．带时限过电流保护的整定计算1）动作电流的整定计算(4-1)式中—可靠系数，取1.2(DL)至1.3(GL)；—返回系数，取0.85；—过负荷电流，；—接线系数，取1；—电流互感器变比(300/5)；所以取。2）动作时间的整定计算一般比相邻保护动作时间大一个阶梯时间，这里相邻的为速断保护，时限过电流保护作为它的后备保护。其动作时间为1s。3）灵敏度的校验保护的灵敏度校验为(4-2)式中为最小运行方式下，线路末端两相短路稳态电流；在过电流保护作为后备保护时，灵敏度大于1.2即满足要求；，满足要求。在此选择GL-11/5型过电流继电器即能满足要求。4.2速断保护设计1．电流速断保护原理作为进线保护的主保护，要求速断保护能迅速地切除故障。需要注意的是，这里采用瞬时速断保护是不合适的。因为母线短路和馈线出口短路的短路电流是一样的，根本无法区分是母线故障还是馈线短路。所以进线只能采用定时限速断电流保护。图4-2是无时限电流速断保护的原理图，由图中可以知道，它和前面不同的地方在于没有时间继电器，这是为了时现瞬时动作。(a)(b)图4-2(a)电流速断保护原理图;(b)电流速断保护展开图2．电流速断保护的整定计算1）动作电流的整定(4-3)式中—最大运行方式下线路末端的三相短路超瞬态电流—可靠系数，取1.2(DL)或1.5(GL)则2）灵敏度校验按最小方式运行下线路始端两相短路电流校验，则有(4-4)式中为最小运行方式下，线路始端两相短路电流；因此，；不满足灵敏度要求，因此装设带时限的速断保护来实现。按照相邻元件末端短路时的最大三相短路整定，其整定电流为(4-5)式中为最大运行方式下相邻元件末端三相短路稳态电流。则有，取57A；灵敏度校验为：，满足要求；动作时间整定为0.5s，设计原理图如图4-1所示。这里选择DL-31/100型电流继电器，整定倍数为8倍。4.3欠电压保护设计1．欠电压保护的基本原理在工厂运行过程中，由于发生HYPERLINK"/wiki/%E7%9F%AD%E8%B7%AF"短路故障等原因，线路电压会在短时间内出现大幅度降低甚至消失的现象。这会给线路和电气设备带来很大的损伤。例如：让电动机疲倒、堵转，从而产生很大的短路电流，以至于烧坏电动机。当线路中电压降低到一定程度时，会引起电动机疲倒。这时的电压称为临界电压。线路电压降低到临界电压时，保护电器启动，这是欠电压保护，它的任务主要是防止设备因过载而烧毁。当本路电压低于临界电压保护电器才动作的称为失压保护，其主要任务则是防止电动机自起动。在本设计中采用了欠电压保护，装于出线上。其保护原理图如4-3所示。图4-3欠电压保护原理图2．欠电压保护整定计算欠电压保护的整定电压为(4-6)式中为正常工作时的最低工作电压，一般取为额定电压的90%；为可靠系数，取1.1；为低电压继电器的返回系数，取1.25；因此，；动作时间整定为0.5s。选择JVR-380型电压继电器。4.4电流测量和电机储能回路设计1．电流测量回路设计在前面章节中，对于一次系统的分析可知，进线端采用的是两相电流互感器接线，分别接于保护线段的A、C两相。因此选择了两个电流表分别接在A、C相上，用以测量电流值。如图4-4所示。图4-4电流测量回路2．电机储能回路设计在断路器需要跳闸来实现保护功能时，是由电机储能设备为其提供跳闸能量的，那么在正常工作情况下，储能电路就要储存足够的能量，为故障状况下的跳闸准备能量。其设计电路如图4-5所示。图4-5电流测量回路4.5防跳闸、合闸信号及事故分闸信号设计在变电所正常或是不正常状态下，为了便于值班人员观察，都会设置一些很直观的信号来表示变电所当前的工作状态。这些直观信号就是信号继电器发出的灯光或是报警信息。如图4-6和4-7所示。图4-6合闸和防跳闸回路图4-7事故分闸信号回路第5章10KV变电所变压器继电保护设计5.1S9_630/10变压器基本参数介绍S9_630/10变压器为三相油浸式变压器，其主要参数如下：安装位置：户外正常安装相数/频数：三相50HZ中性点方式：接地电压变比：6±2×2.5％／0.4KV阻抗电压：4.5％额定容量：630KVA联结组号：Dyn11分接范围：高压侧±2×2.5％分接方式：无励磁调压绝缘方式：变压器油绝缘等级：F现场工频耐压/雷电冲击耐压：25/65KV结构形式：密闭油浸绕组：铜冷却方式：自然液冷低压侧出线形式：绝缘母线温度显示控制装置：要5.2变压器的故障类型和不正常工作状态在10KV变电所中，变压器作为用来降低电压的必备电气设备，它的故障会对供电系统的安全性带来巨大威胁，同时变压器本身也是十分贵重的。因此在实际运用中，要根据实际情况对变压器进行可靠的继电保护装置的配置，以保证变压器能够正常工作。变压器的故障可以分为内部故障和外部故障。内部的故障是指油箱内的故障，主要包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路和铁芯的因过电流而烧坏，同时产生的电弧会损坏绕组间的绝缘、烧坏铁芯、使绝缘材料和变压器油分解产生大量的气体，有时可能会引起变压器油箱的爆炸；油箱外的故障主要是指套管和引出线上发生相间短路以及接地短路等故障。变压器的不正常工作状态主要有：变压器外部短路，通过长期实践可知，变压器发生单相接地短路的概率最大，约占到总故障的83%，其次是两相接地短路，大约8%。引起的短路电流、负荷长时间超过额定值引起的过负荷，各种原因引起的冷却能力下降等问题。这些不正常运行状态会使绕组和铁芯产生大量的热。另外，在中性点不接地运行的星型接线变压器中，外部发生接地短路时，有可能造成变压器中性点过电压，威胁其绝缘；而容量较大的变压器在过电压或是低频率等异常情况下运行会使变压器过励磁，引起铁芯和其他金属构件的过热。变压器在不正常工作状态时，继电保护应视其严重程度发出故障信号或跳闸，确保变压器不受到毁灭性的伤害。变压器故障时，除了变压器各侧电压、电流会较正常时有所变化，其内部的冷却油、气、温度等非电气量也会与正常时不同。因此就可以根据这些物理量的改变确定变压器的继电保护方式和类型。5.3S9_630/10变压器的继电保护配置按GB50062—1992规定：对电力变压器的下列故障及异常运行方式，应装设相应的保护装置：1、绕组及其引出线的相间短路和中性点直接接地侧的单相接地短路；2、绕组的匝间短路；3、外部短路引起的过电流；4、中性点直接接地系统中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；5、过负荷；6、油面降低；7、变压器温度升高或油箱压力升高或冷却系统故障。根据S9_630/10变压器的各种参数，查阅相关资料，现给出如下继电保护配置。5.3.1带时限的过电流保护带时限的过电流保护是将被保护线路的电流接入过电流继电器，在线路发生短路时，线路中的电流剧增，当线路中电流增大到整定值时，过电流继电器动作，并且用时间继电器来保证动作的选择性。按照动作时间特性区分，有定时限过电流保护和反时限过电流保护两种。由于变压器高压侧装设有断路器，因此选择了定时限过电流保护。同时考虑到低压侧的单相接地短路保护，这里采用三相三继电器接线方式兼做低压侧的单相短路保护，适合小型配电所，接线简便，经济适用。1．定时限过电流保护的基本原理定时限过电流保护装置的动作时间按整定的动作时间固定不变，与故障电流大小无关。定时限过电流保护装置由电磁式系列继电器组成，其组成原理电路图如5-1所示。（a）（b）图5-1(a)定时限过电流保护原理图;(b)定时限过电流保护的展开图当变压器高压侧发生相间短路或单相短路时，较大的故障电流使电流继电器KA1、KA2和KA3瞬时动作，其触点闭合，接通时间继电器KT的线圈回路，其触点经一定时间的延时后闭合，接通信号继电器KS和中间继电器KM线圈回路，KS动作后，其指示牌掉下，同时接通信号回路，发出灯光信号或者音响信号。KM动作后，接通断路器QF跳闸线圈YR回路，使断路器QF跳闸，切除故障部分。在变压器低压侧发生单相接地短路时，工作原理同上。QF跳闸后，其辅助触点QF1—2随之切断跳闸回路，以减轻KM触点的工作。在短路故障切除后，继电保护装置除了KS外的其他所有继电器都自动返回起始状态，KS可以手动复位。2．定时限过电流保护的整定计算1)动作电流的整定，为保证被保护元件通过最大负荷电流时过电流保护不误动作，并且在外部故障切除后能可靠返回，其动作电流为(5-1)式中—可靠系数，取1.2(DL)至1.3(GL)；—返回系数，取0.85；—变压器一次侧额定电流；—综合负荷的自启动系数，取1.5至3；—电流互感器变比（200/5）；由此取；2)动作时间整定，按照阶梯原则整定，高于相邻的定时限过电流保护一个时间阶，即式中(定时限一般为0.5s，反时限为0.7s)。为相邻定时限过电流保护的整定时间。一般取作0.5到0.7s。所以在这里取为0.5s。3)灵敏度校验，躲过最小运行方式下，低压侧两相短路时流过高压侧的短路电流来校验。则有(5-2)式中为最小运行方式下变压器低压侧两相短路时，流过高压侧的稳态电流；所以有满足要求。在这里选择GL-11/5型继电器。5.3.2变压器的电流速断保护当过电流保护动作时限大于0.5s时，就需要装设电流速断保护。变压器的电流速断保护是防止被保护范围内发生金属性单相或多相短路时产生电流长时间冲击而引起的事故扩大，并且波及故障线路及其以上的设备，一般都作用于断路器跳闸。1.电流速断保护的工作原理在带时限的过电流保护当中，它有越靠近电源其过电流保护动作时间越长的缺点，但是短路电流则是与靠近电源其值越大，危害更加严重。因此，在GB50062—1992中规定，如果过电流保护动作时限超过0.5到0.7秒，应该装设瞬时动作的电流速断保护。电流速断保护是一种瞬时动作的过电流保护。对于使用DL型继电器而言，电流速断保护就相当于在定时限过电流保护当中去除时间继电器，在电流继电器启动后直接启动信号继电器和中间继电器，最后由中间继电器接通跳闸回路，从而达到保护的目的。如图5-2所示，其中KA1、KA2、KA3是电流继电器，在电流超过整定值时，电流继电器动作接通信号继电器发出故障信号，再接通中间继电器接通跳闸回路。(a)(b)图5-2(a)电流速断保护原理图;(b)电流速断保护展开图2.电流速断保护的整定计算1)动作电流的整定为了保证前后两级瞬动的电流速断保护的选择性，电流速断保护的整定电流应该按照躲过二次侧母线三相短路电流来整定。因此其整定公式为(5-3)式中—可靠系数，取1.5(GL)；—保护装置的接线系数，两相两继电器接线时取1；—最大运行方式下变压器低压侧三相短路时，流过高压侧（保护安装处）的超瞬态电流；—保护装置连接的电流互感器变比，取40；所以有：，取86A；瞬动电流倍数取为8倍。2)灵敏度的校验灵敏度的校验按照最小运行方式下，保护装置安装处两相短路电流校验(5-4)式中为最小运行方式下保护安装处两相短路超瞬态电流。有；满足要求。在这里选择DL-31/100型继电器则满足要求。5.3.3低压侧单相短路保护变压器低压侧的单相接地保护原理和定时限过电流保护线路的保护类似，因此在设计时高压侧过电流保护采用三相三继电器的接线方式兼做低压侧的单相短路保护如图5-1所示，这种接线方式的优点在于它既能实现相间短路保护，还能实现低压侧的单相短路保护，通过实践可知，对于Dyn11的配电变压器，它的保护灵敏度完全满足要求，这样的设计经济适用，是小配电所的首选方案。5.3.4变压器低压侧零序电流保护变压器的主保护通常采用差动保护和瓦斯保护，除了主保护外变压器还应装单相接地保护的后备保护。后备保护的作用是为了防止由外部故障引起的变压器绕组过电流，并作为相邻元件（母线或线路）保护的后备以及在可能的条件下作为变压器内部故障时主保护的后备。变压器的单相接地保护的后备保护通常采用低压侧装设三相均带电流脱扣器的低压断路器保护、低压侧三相均装设熔断器保护、零序保护等，也有采用阻抗保护作为后备保护的时候。零序保护原理接地故障是电力系统运行中最常见的故障形式。在中性点直接接地系统的变压器，一般要在变压器上装设接地保护，用来当做变压器的主保护和相邻元件接地保护的后备保护。在变压器发生接地故障时，其中性点将出现零序电流，母线出现零序电压，变压器的接地后备保护就是反应这些电气量而构成的。在本次设计当中，采用变压器的零序电流保护作为接地短路时的后备保护。装于变压器的低压侧。如图5-3所示，保护用的电流互感器接于变压器的中性线上。图5-3中性点直接接地变压器零序电流保护原理图零序电流保护的整定计算1)动作电流的整定保护的动作电流应躲过正常运行时，变压器中性线上流过的最大不平衡电流，其值按照GB1094.1-5《电力变压器》规定，不超过额定电流的35%。其计算公式为：(5-5)式中为可靠系数，在此取1.2；为变压器低压侧的额定电流为909.4A；则有，取10A。保护的灵敏度校验按照最小运行方式下，低压侧母线或母干线单相接地稳态短路电流校验(5-6)式中为最小运行方式下变压器低压侧母线或母干线末端单相接地稳态短路电流，则有满足要求。选择GL-12/10型继电器。3)保护动作时限整定动作时限应该比引出线零序电流后备段的最大动作时限大一个阶梯时限。在这里取1s。5.3.5过负荷保护1.过负荷保护的工作原理在大多数情况下，变压器的过负荷是三相对称的，在小型变电所中，为了节约成本，在此选择只用一个电流继电器的单相一继电器接线方式，在有人值班的变电所，变压器的过负荷保护一般经延时作用于信号。对于降压变压器装设于变压器的高压侧。其原理图如5-4。(a)(b)图5-4(a)过负荷保护原理图;(b)过负荷保护展开图2.过负荷保护的整定计算过负荷保护的动作电流按照躲过变压器的额定电流来整定公式(5-7)式中为变压器高压侧的额定电流；为电流互感器变比(取200/5)。所以，取3A保护的动作时限应该考虑到后备保护的最长动作时间，一般取作10到15s。这里选择GL-11/5型继电器。5.3.6瓦斯保护1.瓦斯保护的原理和优点在油浸式变压器油箱内发生故障时，由于故障点局部高温使变压器油温升高，油内气体排除形成气泡，若故障点有电弧产生则变压器油使其他绝缘材料分解出大量气体，这些气体会由油箱内上升到油枕上部，故障越严重产生的气体越多，气体流速就越快。利用这种气体实现保护的原理称为瓦斯保护或是气体保护。气体保护具有灵敏度高、动作迅速、简单经济的优点。当变压器严重漏油或匝间短路时，其他保护不能反应，而气体保护能工作。但瓦斯保护只能反应油箱内部故障，不能反应油箱外套管和断路器引线上的短路故障，因此不能单独作为变压器的主保护，必须和其他保护配合使用。2.瓦斯保护继电器的工作原理如图5-5所示，气体继电器安装在变压器油箱与油枕间的连接管道上，为使气体能够顺利进入气体继电器和油枕，变压器顶盖与水平面之间夹角应有1%到5%的坡度，连接道应有2%的坡度。图5-5气体继电器安装示意图3.瓦斯保护的接线如图5-6所示为气体保护接线图，当气体继电器KG轻瓦斯触点（上触点）闭合，通过信号继电器KS1，延时发出预告信号；重瓦斯触点（下触点）闭合后，经信号继电器KS2，连接片XB接通中间继电器KM作用于断路器跳闸，从而切除变压器。(a)(b)图5-6(a)瓦斯保护原理接线图;(b)瓦斯保护展开图为了避免继电器KG下触点受油的冲击出现跳动现象造成保护失效，KM具有自保持功能，利用第三对触点进行自锁，以保证断路器可靠跳闸，跳闸后可利用解除按钮SB解除自锁或利用QF1辅助触点解除自锁。为了防止气体保护在变压器漏油或KG实验时误动作，出口回路连接片XB用于将KG下触点切换到信号灯，使重瓦斯保护退出工作。5.4电机储能操作机构变压器断路器的电机储能操作机构和其他断路器一样，需要在正常工作状态下储能，为故障情况下的跳闸提供能量。所以就要设计可靠的电机储能电路，实现这个功能。其设计电路如5-7所示。图5-7电机储能操作机构5.5断路器合闸、分闸信号断路器的合闸、分闸信号反应的是变电所系统的工作状态，当系统出现故障时，会伴随着断路器的动作。为了提醒值班人员及时排除故障，保证最大限度地减小用户在停电状态下的时间，就需要故障时发出的故障信号。其电路图如5-8所示。图5-8断路器合闸、分闸信号5.6变压器故障及事故分闸信号当变压器发生故障时，需要发出信号，提醒值班人员及时维修。其信号电路如图5-9所示。图5-9变压器故障及事故分闸信号5.7事故信号回路及光字牌显示变压器光字牌显示是最直接的信号表现方式，可以供值班人员直观准确地了解到设备的运行状态，其设计如图5-10所示。图5-10事故回路及光字牌显示第6章10KV变电所母线联络断路器继电保护设计6.1测量回路设计测量回路是线路运行过程中不可或缺的部分，它能直观显示出当前系统的运行状态，便于值班人员准确地进行判断。在故障时能快速准确地找出故障点，进行维修，大大缩短电力用户在停电检修状态下的时间。因此测量回路有着重大意义。在10KV变电所中，母线联络柜是关系到备用线路和当前运行线路的切换，因此科学的测量回路设计很重要。如图6-1所示。图6-1母线联络处电流测量回路6.2过电流保护及掉闸回路1.过电流保护原理母线联络处的过电流保护原理与前面进线处过电流保护相同，在此不再赘诉。图6-2过电流保护原理图2.整定计算1)动作电流整定过电流保护的动作电流整定：应躲过任一母线的最大负荷电流，其整定公为(6-1)式中为一段母线最大负荷（包括电动机自启动引起的）电流；可靠系数取1.3(GL)；取300/5；则有，取3A。2)动作时限整定由于这里就只做速断保护和过电流保护，因此过电流保护作为速断保护的后备保护，取时限0.5s。3)灵敏度校验过电流保护的灵敏度校验：按最小运行方式下，流过保护安装处的短路电流校验，其校验公式为(6-2)为最小运行方式下母线两相短路时，流过保护安装处的稳态电流。则有，满足要求。选择GL-12/5型继电器。6.3电流速断保护设计1.电流速断保护原理母线联络短路器的速断保护和进线处速断保护原理一样，如图6-2所示。同样采用了两相两继电器接线方式。同时母线联络处断路器的电流速断保护仅在分段断路器合闸瞬间投入，合闸后就自动解除。图6-3电流速断保护原理图2.整定计算1)动作电流的整定，按躲过系统最小运动方式下，母线两相短路时，流过保护安装时的超瞬态电流。则有(6-3)式中为负荷系数，在这里取4；为电流互感器额定一次电流；则有瞬动电流倍数为18/5=3.6，取4倍。2）灵敏度校验按照躲过最小运行方式下，保护处两相短路稳态电流整定。则有(6-4)所以；满足要求。选择DL-31/20型继电器。第7章10KV变电所信号系统设计中央信号回路的类型和设计要求变电所信号系统按照用途不同可以分为事故信号、位置信号、故障信号和指挥联络信号等。其中，事故信号主要是在断路器因事故跳闸过后，继电保护动作启动蜂鸣器作为音响信号，同时断路器位置指示灯发出灯光，指示事故的范围及性质以引起值班人员的注意；故障信号主要是在设备不正常运行时，继电保护系统启动警铃作为音响信号，同时光字牌点亮；位置信号包括了断路器和隔离开关位置信号，前者用灯光表示其闸刀位置，后者有专门的指示器表示其位置状态；在这里，作为10KV级别的配电所，一般不做指挥和联络信号。现代化的供电技术一般要求信号回路满足以下的要求。1．断路器事故跳闸时，蜂鸣器能发出音响信号，其相应的位置指示灯光闪光，点亮“掉牌未复归”光字牌。2.发生故障时，能发出区别于事故音响的音响信号，并点亮故障性质的光字牌。3.显示信号应能保证断路器的位置指示正确。4.音响信号应能重复动作，并能手动及自动复归，而故障性质的显示灯任然保留。7.2中央事故信号回路7.2.1中央事故信号回路的构成中央事故信号是中央信号组成的两大部分之一，其主要是指已酿成事故以后发出的信号，让值班人员和维修人员尽快地限制事故的发展，将已经发生事故的设备隔离，保证其他正常运行的设备不受到损害而继续工作。具有中央复归和重复动作的事故信号电路的主要元件就是冲击继电器，它能接受各种事故脉冲，而后转化为音响信号，冲击继电器的信号各不相同这里我选择ZC-23型冲击继电器来构成中央事故信号回路。7.2.2利用ZC-23型冲击继电器构成的中央事故信号回路设计1.ZC-23型冲击继电器的工作原理及内部电路ZC-23型冲击继电器内部电路如图所7-1示。图7-1ZC-23型冲击继电器内部电路图在图中，U为变流器；KC为中间继电器；KRD为干簧继电器；V1、V2为二极管；C为电容器。ZC-23型冲击继电器的基本原理是：利用串接在直流信号回路的微分变流器U，将回路中跃变后持续的矩形电流脉冲变成暂态的尖峰电流脉冲，去启动干簧继电器KRD，干簧继电器的常开触点闭合，启动出口中间继电器KC。其中二极管V2的作用是和电容器C一样起到抗干扰的作用；二次侧的V1的作用是过滤掉一次回路因电流突然减小而产生的反响电动势，阻止它流入没有方向性的干簧继电器。2.ZC-23型冲击继电器构成的事故信号电路图和工作原理利用ZC-23型冲击继电器构成的中央事故信号电路图如图7-2所示。图中，SB1为实验按钮；SB3为音响解除按钮；K为冲击继电器；KC1、KC2为中间继电器，KT1为时间继电器；KVS1为熔断器监察继电器。图7-2ZC-23型冲击继电器构成的事故信号电路当断路器发生事故跳闸时，若事故单元的控制开关与断路器的位置不一致，信号母线+700和M780给出脉冲信号，冲击继电器动作，启动蜂鸣器发出音响信号。在发出音响信号时，出口中间继电器KC触点启动时间继电器KT1，其触点延时闭合后启动中间继电器KC1，其常闭触点断开，音响失电。此外按下SB3也可实现手动复位；KVS1是熔断器监察继电器，当其熔断或是接触不良时，其线圈失电而点亮相应光字牌，启动预告回路。7.3中央预告信号回路7.3.1中央预告信号回路的构成中央预告信号系统和中央事故信号系统一样，都是由冲击继电器构成的。但原理稍有不同。事故信号是利用不对应原理将电源和事故音响母线接通的，预告信号则是利用继电保护出口继电器触点K与预告信号母线接通启动的。重复动作也不同。在此补详述。7.3.2由BC-4Y型冲击继电器构成的中央预告信号电路由BC-4Y型冲击继电器构成的中央预告信号回路电路图如图7-3所示。图中，SB3为实验按钮；SB5为音响解除按钮；K3为BC-4Y型冲击继电器；KC3、KC4为中间继电器。KT2、KT3为时间继电器。图7-3BC-4Y冲击继电器构成的预告信号图如上图所示，当设备发生不正常运行时，预告信号启动回路接通，光字牌点亮，同时冲击继电器K3启动，则K3中的出口继电器K的常开触点闭合，启动时间继电器KT2，它的常开触点经短暂延时后闭合，启动中间继电器KC3，KC3的第一对常开触点形成自保持电路；第二对常开触点闭合，启动警铃HAB，发出音响信号；第三对常开触点闭合短接冲击继电器端子11和16之间的电阻，使冲击继电器延时后自动复归；第四对常开触点闭合后启动时间继电器KT3，其常开触点延时启动中间继电器KC4，KC4的常开触点断开，切断KC3的自保持回路，解除音响，实现了音响信号的延时自动复归，按下音响解除按钮SB5，可实现音响信号的手动复归。第8章10KV变电所二次回路的操作电源8.1对操作电源的基本要求操作电源是为二次系统回路的控制、信号、测量回路及继电保护装置、自动装置和短路器的操作机构等提供可靠的工作电源。在变电所中主要采用直流操作电源。对变电所的操作电源应满足一下基本要求：首先，二次回路的操作电源应保证可靠的供电，最好为独立的直流操作电源，以免交流系统故障时影响操作电源的正常供电。其次，操作电源应具有足够的容量，以保证正常运行时操作电源母线电压波动范围小于的额定值；事故时的母线电压不低于90%的额定值；失去浮充电源后，在最大负载下的直流电压不低于80%的额定值。再次，操作电源的电压波纹系数小于5%。最后，操作电源的使用寿命长、维护工作量小、设备投资少、布置面积应该合理实用。8.2操作电源的选取1．操作电源的分类变电站二次系统的操作电源按其性质，可以分为直流操作电源和交流操作电源两大类。交流操作电源是将二次侧低压直接引用为二次系统的操作电源。直流操