变配电所的直流系统[详细]

1、变配电所,的 直 流 系 统,2,变配电所的直流系统,直流系统组成：直流操作电源、直流供电网络、直流负荷。 操作电源：为变电所的控制、信号、继电保护、监控计算机、自动装置和断路器等的操作供电的工作电源。 操作电源分类：,直流操作电源,交流操作电源,直流系统的概述,第一节,4,第一节 直流系统的概述,变电所的直流负荷分类 对操作电源的基本要求 操作电源的分类,5,1、变电所的直流负荷分类,变电所的直流负荷按其用电特性可分为：,经常负荷：在各种运行状态下由直流电源不间断供电的负荷。,事故负荷：当变电所失去交流电源全所停电时，由直流电源供电的负荷。,冲击负荷：断路器合闸时的短时冲击电流及此时直流母线

2、所承担的其他负荷电流的总和。,6,保证供电的可靠性。 具有足够的容量，能满足各种工况对功率的要求。 具有良好的供电质量。 使用寿命、维护工作量、设备投资、布置面积合理。,2、对操作电源的基本要求：,7,3、直流操作电源的种类,独立式,非独立式,蓄电池直流电源,电源变换式直流电源,硅整流电容储能直流电源,复式整流直流电源,8,3.1 蓄电池直流电源,可重复使用的化学电源。 充电：电能化学能 放电：电能化学能 不依赖于交流系统的运行，具有很高的稳定性和可靠性。 应用：大中型变电所和对可靠性要求较高的小型变电所。,9,3.2 电源变换式直流电源,应用：中小型变电所。 独立式直流电源。,10,3.3

3、硅整流电容储能直流电源,组成：硅整流装置、储能电容器。 交流系统正常时，由整流装置供电给直流负荷，同时向电容浮充电。 交流系统故障，甚至全所停电时，电容器放电向重要直流负荷供电。 适用：35kV及以下电压等级的小容量变电所，或继电保护较简单的110kV及以下电压等级的终端变电所。,11,3.4 复式整流直流电源,组成：电压源、电流源。 正常情况下，由所用变压器的输出电压整流后供电。 事故情况下，由TA的二次电流通过铁磁谐振稳压器变换为交流电压，再整流输出。 可用于线路较多、继电保护较复杂、容量较大的变电所。,蓄电池的基本概念,第二节,13,第二节 蓄电池的基本概念,蓄电池分类 蓄电池的电气特性

4、 蓄电池的运行方式,14,1、蓄电池分类,酸性蓄电池：铅酸蓄电池,碱性蓄电池：镉镍电池,结构：正极板（PbO2）、负极板（Pb） 、硫酸溶液、隔板、蓄电池槽、蓄电池盖等。,结构：正极板（氧化镍）、负极板（镉-铁） 、溶液（氢化钾或氢化钠中加入适量的氢化锂）。,15,铅酸蓄电池,Pb+2H2SO4+PbO2 PbSO4+2H2O+PbSO4,放电,充电,实际工作中，可以根据电解液比重的变化，来判断蓄电池的放电程度和作为确定蓄电池放电终了的标志。,充电时的副反应：电解水释放氢气和氧气。,蓄电池型号：,额定容量：Ah,16,2、蓄电池的电气特性,电动势、开路电压、工作电压 容量 电池内阻 放电特性

5、充电特性 自放电特性,17,3、蓄电池的运行方式,充放电运行方式 浮充电运行方式 正常时，蓄电池组和整流设备并接在直流母线上，整流设备一方面向直流负荷供电，一方面以较小的充电电流向蓄电池浮充电，以补充蓄电池的自放电。 当交流系统或整流设备故障时，甚至全所停电，由蓄电池维持向直流负荷的连续供电，保证供电不中断。,广泛采用,蓄电池直流系统,第三节,19,第三节 蓄电池直流系统,一、铅酸蓄电池的直流系统 一组蓄电池构成的直流系统 二组蓄电池构成的直流系统 二、镉镍蓄电池的直流系统,蓄电池的直流系统,端 电 池 调 整 器 示 意 图,图74 两组蓄电池构成的直流系统,24,第四节 硅整流电容储能直流

6、系统,硅整流直流电源的特点：寿命长，投资省，维护简便，占地面积小；非独立式直流电源。 适用：中小型变电所，尤其是35kV及以下变电所。 提高供电可靠性的措施： 采用可靠的交流电源。 采用储能电容器和复式整流。,合闸母线,控制母线,正常运行时，进行浮充储能； 在交流系统故障或整流装置故障时，保证对重要负荷的持续供电。,采用可靠的交流电源（两路互为备用）： 一路取自本所的所用变压器；一路取自与本所无直接电气联系的电源。 若变电所的主接线在高压侧有断路器时，一台所用变压器接负荷出线侧，另一台所用变压器接在电源进线断路器外侧。,Y,d11,返 回,30,第五节 直流系统的绝缘监察,装设绝缘监察的原因：

7、 直流系统发生一点接地时，没有短路电流流过，熔断器不会熔断，仍能继续运行，但是，这种故障必须及早发现并处理，否则可能引起信号回路、控制回路、继电保护和自动装置回路不正确动作，所以在直流系统中必须装设绝缘监察装置。,U(+),U(-),32,绝缘电阻下降的极性测量,若U(+)0，U(-)0，表明直流系统正常； 若U(+)U(m)，U(-)0，表明负极绝缘电阻下降，尤其当U(+)U(m)，U(-)0，表明负极接地； 若U(-)U(m)，U(+)0，表明正极绝缘电阻下降，尤其当U(-)U(m)，U(+)0，表明正极接地。,图7-9(a)信号电路图,绝缘电阻下降的 极性测量电路图,SA置于“正对地”位

8、置时，1-2、6-5接通，电压表测量的是正对地电压U(+)； SA置于“负对地”位置时，1-4、5-8接通，电压表测量的是负对地电压U(-)； SA置于“母线”位置时，1-2、5-8接通，电压表测量的是母线间电压U(m)。,直流系统正常运行时，SA置于“母线”位置,绝缘电阻测量电路,正常时，电桥平衡，欧姆刻度指无穷大。 若正极绝缘电阻下降，将SM1置在“I”，调节R3使电桥平衡，读R3上的百分数x；再将SM1置在“II”，读PV2的欧姆读数R，则,若负极绝缘电阻下降，将SM1置在“II”，调节R3使电桥平衡，读R3上的百分数x；再将SM1置在“I”，读PV2的欧姆读数R，则,绝缘监察装置电路图,直流系统正常运行时，SM置于“母线”位置，R+=R- ，又R1=R2，所以电桥平衡，在KRD线圈中只有很小的不平衡电流，因此继电器KRD不会动作。当某一极母线的绝缘电阻下降至低于允许值时，电桥失去平衡，当KRD线圈中流过的电流足够大时，KRD动作，其常开触点闭合，启动KM，发预告信号。,38,期末考试题型,一、填空（30分，每空1分） 二、判断（15分，每题1分） 三、简答（30分，每题5分） 四、画图（15分，每题5分） 五、分析（15分）,39,直流系统正常运行时，SM置于“母线”位置，R+=R- ，又R1=R2，所以电桥平衡，