第7章-变配电所的直流系统

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,变配电所,的 直 流 系 统,1,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,2,直流系统的概述,第一节,3,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,4,1、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所承担的其他负荷电流的总和。,5,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：,6,3、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,7,3.1 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。,8,3.2 电源变换式直流电源,应用：中小型变电所。,独立式直流电源。,9,3.3 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。,10,3.4 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。,11,蓄电池的基本概念,第二节,12,第二节 蓄电池的基本概念,蓄电池分类,蓄电池的电气特性,蓄电池的运行方式,13,1、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（PbO,2,）、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）。,14,铅酸蓄电池,Pb+2H,2,SO,4,+PbO,2,PbSO,4,+2H,2,O+PbSO,4,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,15,2、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,充电特性,自放电特性,16,3、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,17,蓄电池直流系统,第三节,18,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,19,蓄电池的直流系统,20,端 电 池 调 整 器 示 意 图,21,图74 两组蓄电池构成的直流系统,22,23,第四节 硅整流电容储能直流系统,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。,24,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。,25,26,27,28,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,29,第五节 直流系统的绝缘监察,L+,L-,6,7,QF,YT,SA,E,A,B,装设绝缘监察的原因：,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。,30,L,+,L,-,R,+,R,-,v,L,+,L,-,R,+,R,-,v,L+,L-,R+,R,V,R-,L-,L+,R-,R,V,R+,U,(+),U,(-),31,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。,32,图7-9(a)信号电路图,L+,L-,R,1,R,2,R,+,R,-,K1,33,绝缘电阻下降的,极性测量,电路图,SA置于“正对地”位置时，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,34,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,35,36,绝缘监察装置电路图,触点号,“母线”位置,“正对地”位置,“负对地”位置,1-2,1-4,4-5,5-8,9-11,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。,37,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）,38,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。,39,40,41,42,DX-3型闪光继电器的内部电路,43,DX-3型,闪光继电器,构成的,闪光装置图,44,