变电站操作电源的选择剖析
变电站操作电源有关问题分析(提纲)
变电站操作电源有关问题分析(提纲)(提纲)1 变电站供电电源与操作电源任何建筑物都需要有供电电源，变电站也不可能例外。
变电站室内照明与办公用电以及开关柜柜内照明、除湿器等需要供电电源外，还需要由操作电源给断路器保护控制回路、信号回路、继电保护与监控装置供电，才能够保证变电站可靠运行。
为开关柜或配电间隔中的断路器、电动负荷开关与电动隔离开关操动机构储能的电源应称为储能电源，但习惯上称为合分闸电源；断路器、电动负荷开关与电动隔离开关合分闸操作回路电源称为保护与控制电源；反映断路器、负荷开关与各种隔离开关合分闸位置的信号回路，以及微机保护与监控装置信号输入回路电源称为信号电源；微机保护与监控装置本身需要的电压称为装置电源，上述储能（合分闸）回路、保护与控制回路、信号回路以及微机保护与监控装置需要的电源，总称为变电站操作电源。
开关柜柜内照明、除湿器以及变电站室内照明与办公用电等需要的电源，可靠性也有较高要求，但设计上与变电站操作电源还是有区别的。
2 变电站供电电源设计1）变电站的供电电源需要设计两路电源供电，大中型变电站可设计两台所用变，可由变压器低压侧取得220／380V电源时，可设计一台所用变。
小型变电站一般由变压器低压侧取得220／380V电源，同时可选用容量为400V A以上的电压互感器，经过容量为400V A以上的100／220V 升压变压器升压后作为操作电源。
2）变电站操作电源可靠性要求非常高，需要单独设计。
开关柜柜内照明、除湿器以及变电站室内照明与办公用电等电源；当变电站在某一建筑物内部时，可以与建筑物内部备用电源统一考虑；当变电站为独立建筑物时，供电电源由所用变引出后，需要备用电源时宜另行设计，否则会增加操作电源的容量与投资，也会影响到操作电源的可靠性。
3）直流电源有关技术指标（1）国家标准《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB／T14285－2006）第6.3.1条规定：继电保护和安全自动装置的直流电源，电压纹波系数应不大于2%，最低电压不低于额定电压的85%，最高电压不高于额定电压的110%。
变电站直流系统讲解
蓄电池：阀控式密封铅酸蓄 电池
■ 该蓄电池组运行过程中充电方式通常有三种： ■ （1）初充电 ■ （2）浮充电 ■ （3）均衡充电
■ （1）初充电：
■ 新安装的蓄电池或大修中更换的蓄电池第一次充电， 称为初充电。初充电电流为1.0倍I10（10小时率放 电电流），单体电池充电电压到2.3~2.4V时电压平 衡，电压下降即可投运，即转为浮充运行。
电池巡检单元
开关量检测单元
■ 开关量检测单元是对开关量在线检测及告警干节点输出的一 种设备。比如在整套系统中哪一路断路器发生故障跳闸或者 是哪路熔断器熔断后开关量检测单元就会发出告警信号，并 能通过监控系统显示出是哪一路断路器发生故障跳闸或者是 哪路熔断器熔断。目前开关量检测单元可以采集到1-108路 开关量和多路无源干节点告警输出。
■ 蓄电池在充电和放电过程中，端电压的变化很大，放电时，酸性蓄电池 每个蓄电池的端电压由2V下降到1.75-1.8V；充电时则由2.1升高到2.6-2.7。 为了维持直流母线电压的稳定，在充放电过程中必须调整电压。在电力 系统中，多采用端电池调节器，用来调节接到母线上蓄电池的数目，以 维持直流母线的电压。为此，将全部蓄电池分为两部分，一部分固定不 调的基本蓄电池，另一部分是可调的端电池。在充放电过程中，通过改 变段电池的数目，达到维持母线电压基本稳定的目的。
直流系统的用途
■ 广泛应用于水力、火力发电厂，各类变电站 和其它使用直流设备的用户(如发电厂、变电 站、配电站、石化、钢铁、电气化铁路、房地 产等)，为信号设备、保护、自动装置、事故 照明及断路器分、合闸操作提供直流电源，它 也同样广泛的应用于通信部门、计算机房、医 院、矿井、宾馆，以及高层建筑的可靠应急电 源，用途十分广泛。
■ 还有直流系统的心脏是蓄电池，对蓄电池进行 科学的维护是直流系统的核心工作。
深入探讨配电系统继电保护操作电源的选用
操作 电源可 以简单 地分为直流操 作电源和交流操 作电源两大类 。
１ 直 流 操作 电源
目前 电力系统 中常见 的直 流操作 电源系统有 以下几种 ： 蓄 电池 组直 流 系统 、 硅整流 电容 储能直流 系统 和复式 整流 直流 系统 。 １ ． １ 蓄 电池组 直流 系统
Ｔ Ａ Ｑ ． Ｔ Ａ Ｃ ： 电流互感器 Ｋ Ａ １ ． Ｋ Ａ ２ ； Ｇ Ｌ － １ ５ 过流继电器 Ｙ Ａ １ Ｙ Ａ ２ ： 过流脱扣线 圈 圈１ 操作电源 工作原理图
电压 平稳 ， 容量较 大， 供电质量好。 蓄 电池 组直流 系统的主要缺 点是价 格 电流 必须达 到５ Ａ 以上 保护才能 动作 ， 若继 电保护 的整定值恰在５ Ａ以下， 昂贵、 结 构复杂 ， 早 期的蓄 电池组 运行维 护工作量 较大 ， 但随 着微机控 制 就会 出现继 电器动 作而 脱扣器不动 作的 情况 ， 此时 保护 将形同虚 设 ， 同 的 免维 护蓄 电池组 直流 系统 的出现 ， 其运行 维护 工作量 大大 降低 了， 这 时这 类继 电保护 的动作 时限 较难 精确 整定 ， 因此 ， 上下级 断路 器的动 作 种直 流操作 电源系统 在整个 电力系统 中得到 了十分广泛 的应用 ， 已经成 电流 、 动 作时 限配合变得较 为困难 ， 继 电保 护的选择 性 及速动性 达不 到 为 电力企业各发电厂和变 电所的标 准 配置。 要求 限制 了它的应用 。 所以 ， 这类操作电源一般应 用在断路器较少、 接 线 但是 ， 很 多电力用 户尤 其是 中小 型用 户对 蓄电池组 直流 系统的认可 简单 的中小 型用户配 电系统 中， 同时， 由于其 简单可靠的特点 ， 在德 阳电业 度不高 ， 最主要 的原 因就 是价 格 昂贵 ， 他们 需要 的是 经济、 实惠 、 可 靠的 局 １ Ｏ ｋ Ｖ配电网柱上真空断路 器中也广泛 采用。 操 作 电源 系统 ； 此外 ， 虽然 免维护 蓄电池 组 的运行 维护 工作量 已经大 大 ２ ． ２ 交流电压操作 电源 降低了， 但 对于技 术水平普 遍有限 的用户电气运行人 员来讲， 仍需 要加强 交流电压操作 电源结 构简单 ， 一 般从 站用变压器或 电压互 感器二次
变电站二次系统及保护原理
二、直流绝缘检测装臵 当直流系统发生一点接地后应立即进行检查处理，以 避免发生两点接地故障。这就需要设臵直流系统对地 绝缘检测装臵，当直流系统对地绝缘严重降低或一电 接地之后发出告警信号。 直流系统的绝缘 检测装臵的种类很多，但是不管 那种装臵，其构成原理均为点钱平衡原理。目前使用 最广泛的是微机型绝缘检测装臵，不但可以检测全直 流系统对地绝缘状况，还可判断出接地的极性，还能 测试出具体发生接地的直流馈线
直流母线的接线方式；取决于蓄电池组的数量，对直 流负荷的供电方式及充电设备的配臵方式，在大型发电 厂及变电站，直流母线的接线方式为单母线分段或双母 线。根据需要，从每段或每条直流母线上引出多路直流 软件，将直流电源引至全厂或全站的配电室，及控制室 的小母线，或引至动力设备的输入母线上。 从各直流小母线上又分别引出多路出线，分别接至保 护盘，控制盘、事故照明盘或其他直流负荷盘 4、直流监控装臵 为测量，监视及调整直流系统运行状况，及发出异常 报警信号，对直流系统应设臵监控装臵。直流监控装臵 应包括测量表计，参数越线和回路异常报警系统等
直流系统的绝缘检测
前已述及，发电厂变电站的直流系统分布面广， 回路繁多，很容易发生故障或异常，其中最常见的 异常现象是直流系统的接地故障 一、直流系统的接地危害 运行实践表明，直流系统一点接地，容易致使断路 器偷跳。此外，当直流系统发生一点接地后，若 在发生另一点接地后，将可能造成直流系统短路， 致使直流电源中断供电，或造成断路器 误跳或拒 跳的事故发生。 当控制回路发生两点接地后，断路器会发生误跳或 拒跳，
（2）镉—镍蓄电池的正极为氧化镍，负极为镉—铁，
其电解液采用氢氧化钠或氢氧化钾溶液，并加入少量 的氢氧化铝，电池内部的化学反应为： 2Ni（OH)2+Cd(OH)2=2NiOH+Cd+2H2O(充放电过程 是可逆的)。 （3）电气参数，蓄电池的电气参数包括： a额定电压常用铅蓄电池的额定电压为2-2.5V/只， 镉—镍电池的额定电压为1.25V/只。 b额定容量;是指放电时间10h(或)5h，放电终止电压 为1.8V（铅酸蓄电池）或1V镉—蓄电池时的放电容量。 铅酸蓄电池的容量小的有几十安时，大的有1600Ah， 而镉—镍蓄电池的容量小的有10Ah,大的有500 Ah
变电所直流操作电源设备选择维护
关于变电所直流操作电源设备的选择与维护探讨摘要:随着社会的发展,用电量越来越大,对电力系统的要求越来越高,系统的安全性、可靠性、稳定性是供电企业最为关心的问题。
直流系统作为变电站的“心脏”，应在保证直流系统最大供电可靠性的原则下，根据变电站实际情况制定直流系统运行维护方法，确保直流系统安全可靠运行。
本文从直流操作电源设备所需的功率容量、性能、特点、使用范围、电池的选用及维护等方面,提出了如何合理选择直流电源设备,对确保电力系统安全稳定运行进行了分析和探讨。
关键词:直流电源;设备;整流模块;维护中图分类号：v423.4+4 文献标识码：a 文章编号：abstract: with the development of society, the power consumption is more and more big, the electric power system to demand more and more, the system’s security, reliability and stability is the power supply enterprise to the most concern. dc system as the transformer substation “heart”, should keep dc system under the principle of maximum power supply reliability, according to the actual situation of dc system for substation operation maintenance method, ensure the safe and reliable operation of the dc system. this article from dc operating power equipment the power needed capacity, properties, characteristics, use scope, battery choose andmaintenance and so on, proposed how to choose a dc power equipment, to ensure the safe and stable operation of the power system are analyzed and discussed.keywords: dc power; equipment; rectifier module; maintenance引言直流系统的稳定可靠对变电站的安全运行起着至关重要的作用，因为直流系统要给继电保护、控制、信号、计算机监控、事故照明、交流不间断电源等提供电源，因此对供电的可靠性要求很高。
110kV变电站直流电源系统的运行原理分析
110kV变电站直流电源系统的运行原理分析广东省茂名市525000摘要：随着我国电力工业的快速发展，电力系统的发展趋势也越来越明显。
但是，直流电源为这些设备提供保护、信号和操作电源，在可靠性、安全性和经济性上都有很大的提高，而在某些高灵敏度的集成电路和计算机保护设备中，对电源的性能要求也越来越高，因此，为了满足变电站设备的保护和操作电源的高要求。
关键词：110kV变电站；直流电源；原理分析1.直流电源系统概念直流供电系统在水力发电厂、火力发电厂、各类变电站等领域有着广阔的应用前景。
直流电源系统是一个非常复杂的系统，它的每一个部件都是由直流电源构成的，它可以为直流电机、继电器、信号系统、直流电机、UPS、通信系统等系统提供足够的电力。
该系统可为继电保护、设备自动化控制等提供必要的供电保障。
智能输电系统中，交流与直流并用，共同工作。
在实际运行中，如果设备发生故障，将会对交流电源产生很大的影响，甚至会直接影响到相关的设备，使其无法正常工作，从而引起严重的事故。
因此，为保证设备的正常运转，直流供电将起到关键的作用，保障相关设备的正常运转。
目前国内很多变电站的运行维护都是依靠直流电源来完成，例如：保护装置、变电站遥控装置、直流充电器等。
由于直流供电是一种较为稳定的供电方式，因此能够有效地保障电网的正常运转。
因此，直流供电在整个电网中占有重要的位置。
为确保电网安全高效运行，推动全自动化运行的实现与发展，必须使直流供电标准更加标准化、高效。
我国变电所的组成部件包括信号设备、事故照明设备、远程电气操作设备等，均是通过直流电源提供的，以保证其正常工作。
2.变电站直流系统工作原理2.1.工作方式变电所的直流电源是由两组直流电源组成，即两组直流电源，即双直流工作电源，采用了一种新型的直流电路连接方式，直流屏配线合理，两组交叉控制，电源切换方便安全、人性化、智能化，在变电站发挥了其最大效能。
变电所的直流系统由一组高频开关电源和一组蓄电池组成，其中两组直流用的高频开关电源和两组蓄电池被连接在一根直流母线上，并由两组电池组成。
UPS在箱式变电站操作电源中的应用
UPS在箱式变电站操作电源中的应用摘要：通过对箱式变电站操作电源的分析，提出使用UPS作为箱式变电站高压柜操作电源的控制方案。
UPS电源应用在空间狭小的箱式变电站中，能最大限度利用箱变中有限的空间，提高系统可靠性和经济性。
实践证明完全能满足高压交流操作的工作特点，对大容量箱式变电在选择操作电源方面，提出了新的思路。
关键词：不间断电源（UPS）箱式变电站操作电源1 引言在城镇电网建设中，因土地资源紧张，箱式变电站越来越多的得到了应用。
箱式变电站高压侧较多采用如图1的接线方式。
对于容量较大的箱式变电站，因需要安装保护装置，需要有操作电源，因箱式变电站安装直流柜操作电源不现实，所以多采取交流操作电源，操作电源一般都是采取TV（电压互感器）供电方式。
TV供电方式主要是利用TV向操作回路提供电源，为交流操作方式。
操作电源采用TV供电方式有如下弊端。
图1 典型用户方案图1、当进线柜要承担电能计量功能时，由于计量用TV必须使用独立的二次线圈，如果计量和操作回路分别使用一组TV，则很难装在一台高压开关柜中，而且造价高。
对于这种情况，往往对TV二次侧采用双绕组的方式（如图2），一组精度为0.2S级的绕组用于计量，另一组大容量绕组用于提供操作电源，有TV 直接提供220V操作电源。
如果操作回路中有整流器件，将产生谐波并耦合到计量回路中，影响计量精度。
2、对于TV供电方式，当高压母线或进线发生两相或三相短路时，电压互感器安装处的残压非常低，当系统二次电压下降到低于断路器分闸线圈最低动作电压时，断路器不能完成分闸动作。
3、大容量箱式变电站都采用微机保护，而微机保护器的工作电源也是取自于TV提供的电源，当2情况发生时，将使保护器因为没有工作电源而不能正常工作。
解决上述问题经济、可靠的方法是箱式变电站的高压开关柜操作电源采用不间断电源—UPS。
2 UPS供电方式的工作原理UPS也叫不间断电源，是由电池组、逆变器和其它电路组成，能在电网停电时提供交流电力的电源设备。
变电所操作电源二次回路设计
变电所操作电源二次回路设计建设综合勘察研究设计院有限公司 苏 静摘要：以10kV变电所为载体进行操作电源二次回路设计：作为直流操作电源（蓄电池操作电源）的充电电源的进线柜的设计；直流操作电源的设计；直流操作电源的载体直流屏布置图的设计。
关键词：不平衡电流；励磁涌流；全波傅立叶算法；硬件系统变电所是用来对电力系统中的电能（包括电压和电流）进行变换、集中和分配的场所。
在变电所中，为了用户得到质量高且安全性能高的电能，进行电压的变换和电气设备、输送电能的电缆的保护[1]。
变电站致力于从综合自动化模式向信息快速化、数字模块化和人工智能化的方向转变。
变电站二次接线是电力系统生产过程的重要组成部分，对安全生产、运行和维护的电力系统具有非常重要的作用，是经济、安全运行的重要保障，二次回路故障经常损坏或影响电力生产的正常运行[2-4]。
1955年前国内发电厂和变电站的建设规模较小，其直流操作电源系统大多采用110kV、单母线和不带端电池的蓄电池组，1956年后发电厂和变电站的建设规模增大。
1984年后随着欧美设计技术的引进以及发电厂和变电站建设规模的不断增大，在直流操作电源系统的设计上又开始普遍采用单母线接线和不带端电池的蓄电池组，对于控制负荷则推行采用110V电压，而动力负荷则采用220V电压。
这一期间设计的主导思想是以适当加大蓄电池的容量、允许电压有较大的波动范围为代价达到简化接线、提高可靠性目的。
对于220kV及以下电压等级的变电站一般由一组蓄电池组构成的直流操作电源；对于容量较大和500kV以上的大型变电站则装设由两组蓄电池组构成的直流操作电源；对于220kV的变电站，2002年国家电力公司要求全部装设两组蓄电池组[5,6]。
这一发展过程表明，随着大机组、超高压工程的发展人们更加关注的是直流电源的可靠性，并为此提高电池组的容量和增加数量，普遍采用单母线连接方式，提高工程造价。
1 变电所操作电源1.1 操作电源的基本要求为确保电源的基本要求、确保电源运行的可靠性，最好安装具有独立存储功能的直流电源；具有足充的可供三种负载运行的电能，保证一次系统和二次系统对电源的需求，即便是一次系统出现问题时二次系统也可放心使用[7]；具有蓄电池的直流操作电源系统，当电池充电或检查放电时直流负载不应影响正常供电；使用寿命长，更少的维护工作，设备投资少，低噪音的干扰，布置面积小。
变电站直流电源系统配置技术原则要点
变电站直流电源系统配置技术原则要点直流电源是变电站中的一个重要组成部分，用于向电网供电、给保护设备和自控设备供电。
如何配置合理的直流电源系统，对于保证变电站电力系统的安全稳定运行至关重要。
本文将从变电站直流电源系统配置的技术原则要点进行介绍。
一、直流电源系统简介变电站的直流电源系统通常由两部分组成：主电源和备用电源。
主电源一般分为两级，包括高压整流、低压整流和高低压隔离等设备，用于向电网供电；备用电源则包括蓄电池组和备用发电机，用于在主电源故障或停电时提供有限的备用电力支持。
直流电源系统的配置涉及到电源选择、电源质量、电源互备、电池容量等多个方面，下面将重点介绍一些配置的技术原则要点。
二、直流电源的选择在直流电源的选择方面，应首先考虑主电源和备用电源的选择。
主电源和备用电源一般都需要选择可靠性高、稳定性好、能耗低的直流电源。
高压整流器和低压整流器的输出电压应该稳定，并且需要具有较低的波动度和噪声，以确保供电的质量。
备用电源一般应选用容量较大、自放电率低的蓄电池组和可靠性高的发电机。
三、直流电源的质量直流电源的质量对于整个电力系统的运行非常重要。
为了保证直流电源的质量，应尽可能在变电站的主电源和备用电源上采用精密的电源质量监测仪器或设备，监测关键参数如电压、电流、功率等，及时发现电源的质量问题并进行处理。
此外，在购买直流电源的过程中，应注意选择质量可靠的厂商和品牌。
四、直流电源的互备变电站的直流电源需要配置备用电源，以确保在主电源故障或停电时，保护设备和自控设备能够继续工作。
备用电源通常选用蓄电池组和发电机，必须配置合理的充电和放电装置，确保备用电源能够及时投入使用。
在配置上，还应设置一些自动切换装置，以实现主备电源自动切换，避免手动操作过程中可能引起的错误。
五、直流电池的容量蓄电池组是备用电源的核心部分之一，直接影响到备用电源的可靠性。
蓄电池组的容量应根据变电站设备用电负荷量的大小及备用电源的切换时间来确定。
变电站直流电源系统蓄电池容量选择
变电站直流电源系统蓄电池容量选择摘要：电厂和变电站中的电力操作电源都采用的直流电源，它为直流负荷提供电源，是如今电力系统控制、保护的基础。
直流负荷在 110kV 及以下变电所中又可分为经常性负荷、事故（应急）负荷及冲击负荷三大类。
经常性负荷主要包括经常带电的继电器、信号灯、位置指示器及直流常明灯或其他常接入直流系统中的用电设备。
事故（应急）负荷是变电所失去交流电源全所停电时，必须由直流电源供电的负荷，主要为应急照明负荷等。
由此可见，直流电源其工作的可靠性是十分重要的。
要保证直流电源可靠安全、不间断地供电，直流电源中蓄电池的正确选择、系统的合理设计是关键。
这其中，蓄电池的容量选择是极为重要的，蓄电池容量既要满足系统需求，也不能过于太大，造成浪费。
关键词：变电站；直流电源系统；蓄电池；容量选择1变电站直流电源系统蓄电池分析变电站电源系统可分为交流系统和直流系统，交流系统负责站用电照明、检修电源、站内计算机设备的供电，由站用变压器二次侧得到，交流电源系统结构较为简单。
相比交流电源，直流电源对变电站二次系统的稳定运行更为重要，这也是二次设备普遍采用直流电源供电的主要原因。
蓄电池组是由一定数量的单个蓄电池串联而成的一种与站内交流系统无关的供电设备，其供电可靠性高、电压稳定、容量较大、能满足提出的基本要求。
变电站常用的蓄电池主要有三种，分别是铅酸蓄电池、锡镍蓄电池和阀控密封式铅酸蓄电池，目前变电站应用最多的是阀控密封式铅酸蓄电池。
按照《国家电网公司物资采购标准二次设备卷电源系统册》蓄电池组通用技术规范规定，单体蓄电池常用电压等级为 2V 或者 12V。
在结构上来说，蓄电池主要由正极板、负极板、隔板、槽、盖、完全阀、极柱端子、电解液等构成，各组成部件要满足一定的性能要求。
用于连接不同蓄电池的接线板、终端接头等选用具有优良导电性能的金属材料，并且具有较强的防腐蚀性能。
蓄电池的槽、盖、完全阀等部件要具有优良的防火、防泄漏、防污等性能。
变电所供电电源有关问题研究与分析
Ｏ 言 引
任 何 建 筑 物 都 需 要 有 供 电 电 源 ，变 电所 也 不 可 能 例 外 。
变 电所 室 内照 明与 办 公 用 电 以及 开 关 柜柜 内照 明 、 除 湿器 等 需 要供 电 电源 外 ，还 需 要 由操作 电源 给 断路 器 保 护 控 制 回路 、信 号 回路 、 继 电保 护 与 监控 装 置 供 电 ，才能 够 保 证 变 电所 可 靠 运 行 。 为开 关 柜 或配 电间 隔 中 的断 路器 、 电动 负 荷 开 关 与 电动 隔 离 开 关操 动 机 构储 能 的 电源应 称 为储 能 电源 ，但 习惯 上 称 为 合 分 闸 电源 ：断 路器 、 电动 负荷 开 关 与 电动 隔 离 开 关合 分 闸操作 回 路 电源 称 为 保护 与 控 制 电源 ：反 映 断路 器 、 负荷 开 关与 各 种 隔 离开 关 合 分 闸位 置 的 信号 回路 ，以 及微 机 保 护 与监 控 装 置 信 号 输入 回路 电源称 为信 号 电 源 ；微 机 保护 与监 控 装 置 本身 需 要 的 电压 称 为 装 置 电源 ，上述 储 能 （ 分 闸 ） 路 、保 护 与 控 制 合 回 回 路 、信 号 回 路 以及 微 机保 护与 监控 装置 需 要 的 电 源 ，总 称 为 变 电站 操 作 电源 。开 关 柜柜 内照 明 、 除湿 器 以及 变 电所 室 内照 明 与办 公 用 电等需 要 的 电源 ，可 靠 性 也有 较 高 要 求 ，但 设 计 上 与 变电所 操作 电源 还是 有 区别 的。
摘 要 ：针 对 变 电所供 电 电源设 计 、 变 电所操 作 电源 可靠性 要 求 、变 电所操 作 电 源种 类 、 变电所 操作 电源 电压 等 级 选择 、 变 电所操 作 电源容 量 选择 等进 行 了比较 深 入 的分 析 和研 究 ，为对 变 电所设 计 人 员 以及安 全 运 行人 员提 供 了经验 和 参考 。 关 键词 ：变 电所 ；供 电 电源 ；电压 等级 ；电源容 量
操作电源基础知识讲解
4)储能电容组供10kv保护和跳闸回路。防止10
10kv馈线故障，保护动作而断路器因操作失 灵而拒绝跳闸（此时由于跳闸线圈长时间通 电而将电容器所储存能量消耗完）时，起后 备保护作用的断路器也无法动作。造成事故 进一步扩大。 5)Z2防止电容器向控制母线上的其他元件放 电，只能向保护和跳闸回路放电。
器、整流器接至母线隔离变压器有多个抽头。 5）电流源取自发电机中性点处的电流互感
器或系统联络变的35kv线路的断路器套管式电 流互感器上。一般取2～3个。
正常时，电压源和电流源并联运行，整流
后供给控制操作、保护和信号等回路。 6）单相复式整流装置原理图有三部分
⑴供晶体管保护及弱电信号用的24V直流电压 系
3、元件作用： 1)RC阻容吸收器作为硅整流器的过电压保护。 2)R1限制控制、信号母线侧短路时流过Z1的电流
R1的选择应保证看控制、信号回路最大负荷 电流时，电压不超过15%。在220KV直流系 统 中，一般R1=10欧。 3)Z1二极管防止合闸回路或合闸母线故障时整 流器Ⅱ向合闸母线供电。在220KV直流系统
分散贮能方式：即各个回路均设贮能电容器保 证本回路供电的可靠性。
4、贮能电容器组的选择
AC
1 2
CU
2 c
106
J
Uc不能超过400V。
5、容量的选择 ⑴电容器组的贮能应大于保护和跳闸线圈所消
耗的能量。 ⑵保护动作发出跳闸脉冲时，电容器组的端电
压应保证跳闸全过程中均能>断路器线圈的最 低动作电压（65%Ue）。 10kv少油断路器跳闸线圈的工作要求：选择
统。 ⑵供断路器跳、合闸用的220V整流系统。 ⑶供断路器电磁操动机构合闸用的220V直流系
智慧变电站交直流一体化电源系统的设计与研究
《装备维修技术》2021年第8期—111—智慧变电站交直流一体化电源系统的设计与研究郭 杰（杭州奥能电源设备有限公司，浙江 杭州 310011）常规的变电站控制器在我国当前的电力系统控制工程中仍然发挥着最重要的作用，并且是目前我国电力行业中最常用的现代电力控制方式。
尤其是在中国广大地区，其应用情况在复杂的情况下会更加广泛，根据地区的不同，工业技术水平也不均匀。
因此，普通的变电站控制器在中国的变电站控制项目中仍显示出其历史性的基本功能。
1、一般情况下电源系统应用原理分析尽管目前处于网络智能时代的后面，但许多传统的变电站仍在我国当前的社会电力行业中被广泛使用，尤其是在一些经济欠发达的地区。
这种类型的电源通常采用几种不同的方法，例如直流，交流和通信电源。
操作过程仍然存在很多弊端，主要体现在以下几个方面：首先，目前变电站的电源管理工作如下。
需要对四个不同的电源进行分类和维护，以进行人员维护和管理。
例如，变电站维护人员可以管理交流和直流电源。
USP 可以有一个专职管理人员，通信功率需要维护的人员进行通信工作。
其次，系统内容比较大，需要多个供应商提供子系统，不能同时考虑不同的资源，导致一次性投资比较大，以后要获得的经济效益比较差。
最后，从数字化开发和设计过程的角度来看，当前在活动变电站中集成自动化系统的安装越来越多地转向数字化。
许多自动化平台已经建立了完整的信息共享平台，但是它们与实际的管理过程有关。
在不断变化的过程中，子系统的数字化构建变得更加困难。
2、一体电源系统的组成一体化电源系统由交流电源、直流电源、不间断电源（UPS）、逆变电源（INV）、通信用直流电源（DC/DC）、监控系统等组成。
一体化电源系统采用组合式监控系统，分散控制、集中管理。
子监控单元采用模块化、积木式设计，可根据系统输出容量和馈线路数，通过配置相应数量的监控模块，满足智慧变电站的不同需求，组合方式更加灵活。
网络架构图 3、智慧变电站当前在一体电源系统的主要应用方式 我们正在谈论的智慧变电站是一种将交流和直流电源结合在一起的电源，专注于一种新型的电源控制，这种电源控制与常规电源控制有很大的不同。
操作电源
国内制造厂成套供应的镉镍蓄电池直流系统屏，适用
110kv及以下电压等级的发电厂和变电站。BZGN-10S型镉镍 蓄电池直流系统由充电设备、蓄电池、浮充电设备和相应的 开关及仪表组成。
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2．事故负荷
事故负荷是指在事故情况下必须由直流电源供电的负荷，包括 事故照明、汽轮机或一些重要辅助机械的润滑油泵、发电机的氢冷 密封油泵和载波通信的备用电源等。
3．冲击负荷
冲击负荷是断路器合闸时的短时冲击电流及此时直流母线所 承受的其他负荷(包括经常性负荷和事故负荷)电流的总和。
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整 流 操 作 的 直 流 系 统
是通过硅整流设备，将交流电源变换为直流电源， 作为发电厂和变电所的直流操作电源。 一、硅整流电容储能直流系统 储能电容器组为了保证在交流系统发生短路故障时， 仍然能使控制、保护及断路器可靠动作。
两组整流器 U1和 U2。
U1容量大，供给合闸电源； U2容量小，供给控制、保护电源。 V3保证只能由U1 向U2供电。 V1、V2保证储能电容器组不向直流母线供电。
（3）波纹系数小于5%。
（4）使用寿命、维护工作量、设备投资、布置面积等应合理。
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二、操作电源的分类
1．交流操作电源
2．直流操作电源
（1）硅整流电容储能直流电源
硅整流电容储能直流电源是一种非独立式的直流电源。 它是由硅整流设备和电容器组成的。
（2）蓄电池直流电源
蓄电池是一种独立可靠的直流电源，它不受交流电源的影响。 它是发电厂和变电站常用的操作电源。
碱性蓄电池。
蓄电池的电解液不同，可分为酸性蓄 电池和碱性蓄电池两种。
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一、蓄电池的容量
蓄电池的容量(Q)是蓄电池蓄电能力的重要标志。容量 Q是 指定的放电条件(温度、放电电流、终止电压)下所放出的电 量称为蓄电他的容量，单位用 A • h(安培小时)表示。蓄电池 放电至终止电压的时间称放电率，单位为 h(小时)率。 蓄电池的容量一般分为额定容量和实际容量两种。 1．额定容量 额定容量是指充足电的蓄电池在25oC时，以10h放电率放 出的电能。 2．实际容量 蓄电池实际容量与放电电流的大小关系甚大，以大电流
浅谈变电站一次设备的设计与选择
浅谈变电站一次设备的设计与选择摘要：由于电气设备和载流导体得用途及工作条件各异,因此它们的选择校验项目和方法也都完全不相同。
本文针对110kV变电站电气一次设计中的部分技术问题。
包括变电站主接线、电气平面布置和主变压器的选择提出了一些技术设想,可为其他工程设计提供借鉴和参考。
关键词：变电站；一次设备；设计由于电气设备和载流导体得用途及工作条件各异,因此它们的选择校验项目和方法也都完全不相同。
但是，电气设备和载留导体在正常运行和短路时都必须可靠地工作，为此，它们的选择都有一个共同的原则。
一、电气设备选择的一般原则1.应满足正常运行检修短路和过电压情况下的要求并考虑远景发展。
2.应满足安装地点和当地环境条件校核。
3.应力求技术先进和经济合理。
4.同类设备应尽量减少品种。
5.与整个工程的建设标准协调一致。
6.选用的新产品均应具有可靠的试验数据并经正式签订合格的特殊情况。
选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。
7.绝缘水平：在工作电压的作用下，电器的内外绝缘应保证必要的可靠性。
接口的绝缘水平应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。
由于变压器短时过载能力很大，双回路出线的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。
高压电器没有明确的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足各种可能方式下回路持续工作电流的要求。
二、一次设备的设计与选择（一）高压断路器的选择高压断路器在高压回路中起着控制和保护的作用，是高压电路中最重要的电器设备。
型式选择：本次在选择断路器，考虑了产品的系列化，既尽可能采用同一型号断路器，以便减少备用件的种类，方便设备的运行和检修。
选择断路器时应满足以下基本要求：1.在合闸运行时应为良导体，不但能长期通过负荷电流，即使通过短路电流，也应该具有足够的热稳定性和动稳定性。
2.在跳闸状态下应具有良好的绝缘性。
3.应有足够的断路能力和尽可能短的分段时间。
变电站刀闸不拉开操作电源运行的安全性分析
电 力 安 全 技 术
Ｚ
变 电站 刀闸不拉开操 作 电源 运 行 的 安 全 性 分 析
陈锦 祥 ，何 惠 东 ， 刘 玲
（ 州供 电局 ，广 东 广 州 ５ ０ ６ ） 广 １２ ０
［ 摘
要］ 阐述 了变 电站 刀闸拉 开操作 电源运行 的缘 由和 不拉 开操 作 电源运行 的需 求。通过 刀
降低了后台机远方操作和程序化操作的价值。如果 按措施要求执行 ，操作一把刀闸需增加投、退刀闸
控 制和 电机 电源 空开 ４个操 作项 目 ，完成 一个 操作 项 以 １ 的时问计算 ，一把刀 闸操作便增加 了 １ ｎ ５ Ｓ ｍｉ 的时 间 ，如果 计 算变 电路途 和走 位 时间将 更长 。如 果 刀 闸不拉开 操作 电源 运行 ，便 可节省 不少 操作 时
接点发生绝缘击穿，刀闸会 自动合上 。这样的回路 结构，即使运行 中刀闸操作 电源不拉开 ，误分 、误 合刀闸的危险性也极高。 随着各 种设计 规范 的标准 化 ，隔离刀 闸及接地 刀闸的控制回路结构已得到很大的优化。为防止刀 闸、接地刀闸的误分 、误合，在刀闸、接地刀闸控
制 回路 中加 入 了 “ 电气 五 防” 电气 闭锁 、后 台机 远
橡胶皮 电缆相 比，绝缘击穿强度提高了 ６ ０％，介
质损耗 降低为过 去的 １ ２０ ／ ０ ，可持续工作温度 达
８ ０～ ９ ０℃。 回路绝 缘 自然 击穿 或受 外力 破 坏 ，特
电网发展水平相对滞后的现实便形成了矛盾 。 提高变 电站综合 自动化和 智能技术水平 是解
决矛 盾 的有效 途径之 一 ，后 台机远 方操 作和程 序 化
上 世纪 ９ 代 ，发 生 了几起 刀 闸操 作 回路 绝 ０年
变电站直流电源设备选用与维护分析
图 １整 流模 块 原 理 框 图 二 、 流操 作 电源 的 性 能 及特 点 直
１纹 波 电压 ．
输出的直 流操作电源纹波电压应小于 ０１ ．％。 ２ 备的噪音 ． 设 直流操作 电源产生的噪音是多方面的 ，但主要是 由交流充电环节 产生的噪音 。以前的充电设备利用磁饱和电抗 器， 经过二极管桥式整 流 对蓄 电池充 电 ， 这种方 式噪音大 ， ５６ ｄ 在 ５ ５Ｂ之间 ， 如果 电抗 器安装不 好， 噪音就更大 。随着晶闸管技术的发展 ， 晶闸管进行整流滤波给 利用 蓄电池充电， 噪音在 ５ ５ｄ ０ ５ Ｂ之 间， 在现场只有 一丝噪音的感 觉。 目前 ， 随着高新技术 的快速发展 ， 高频开关 的问世 ， 利用高频开关技 术将工频 交流电变成直流 电， 流操 作电流 向小型化 、 能化发展 ， 直 智 噪音也得 到 充 分 控 制 ， 大 于 ４ ｄ 在 现 场 已感 觉 不 到 噪 音 ， 工 作 人 员 创 造 了舒 不 ５Ｂ， 为 适的环境。所以 ， 在选择直流操作电源设备 时， 应采用高性能 的高频开
前 言
其他用 电设备的影响 ， 至使设备损坏 。 甚
５允 许 环境 温度 ． 随着科学技术 的发展 ， 电气 元 件 均 趋 向 于 智 能 化 、 型 化 ， 对 这 小 但
随 着 社 会 的 发 展 ， 电 量 越 来 越 大 ， 电 力 系 统 的要 求 越来 越 高 ， 用 对
１容 量 ．
选择蓄电池时 ， 要根据设备所需容量来选择蓄 电池的容量 ， 电池 蓄 的额定容量也 叫保证容量 ， 是按 国家有关部 门颁布 的标准 ， 保证 电池在 定的放 电条件下应该放出的最低 限度的容量 。
一
２ 自放 电 率 ． 电池 的 自放 电率 越 低 越 好 。
电力工程直流操作电源系统的原理、设计与设备选择
电力工程直流操作电源系统的原理、设计与设备选择许继电源XX2005年8月201.直流操作电源的历史与发展发电厂和变电站中，为控制、信号、保护和自动装置（统称为控制负荷），以及断路器电磁合闸、直流电动机、交流不停电电源、事故照明（统称为动力负荷）等供电的直流电源系统，通称为直流操作电源。
1.1直流操作电源的历史根据构成方式的不同，在发电厂和变电站中应用的有以下几种直流操作电源：1）电容储能式直流操作电源：是一种用交流厂（站）用电源经隔离整流后，取得直流电为控制负荷供电的电源系统。
正常运行时，它给与保护电源并接的足够大容量的电容器组充电，使其处于荷电状态；当电站发生事故时，电容器组继续向继电保护装置和断路器跳闸回路供电，保证继电保护装置可靠动作，断路器可靠跳闸。
这是一种简易的直流操作电源，一般只是在规模小、不很重要的电站使用。
2）复式整流式直流操作电源：是一种用交流厂（站）用电源、电压互感器和电流互感器经整流后，取得直流电为控制负荷供电的电源系统，在其设计上，要在各种故障情况下都能保证继电保护装置可靠动作、断路器可靠跳闸。
这也是一种简易的直流操作电源，一般只是在规模小、不很重要的电站使用。
3）蓄电池组直流操作电源：由蓄电池组和充电装置构成。
正常运行时，由充电装置为控制负荷供电，同时给蓄电池组充电，使其处于满容量荷电状态；当电站发生事故时，由蓄电池组继续向直流控制和动力负荷供电。
这是一种在各种正常和事故情况下都能保证可靠供电的电源系统，广泛应用于各种类型的发电厂和变电站中。
以上电容储能式和复式整流式直流操作电源系统，在六、七十年代有较多的应用，八十年代以后，由于小型镉镍碱性蓄电池和阀控式铅酸蓄电池的应用，这种操作电源在发电厂和变电站中已不再采用。
而蓄电池组直流操作电源系统，其应用历史悠久，且极为广泛。
现代意义上的直流操作电源系统就是这种由蓄电池组和充电装置构成的直流不停电电源系统，通常简称为直流操作电源系统或直流系统。
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变电站操作电源的选择
变电站操作电源断电后,控制、信号与数字式(微机保护与监控装置电源同时断电,变电站就会在无继电保护情况下运行;此时一旦发生短路事故就会引起越级跳闸,由上一级变电站的继电保护动作跳闸,从而造成全站停电,扩大停电范围,增加事故停电造成的经济损失;如果发生过电流或过负荷,继电保护拒动会烧毁变压器或相关设备。
所以变电站操作电源的可靠性必须保证,变电站的负荷等级越高,操作电源的可靠性要求就越高。
1.交流操作与直流操作的选择
交流操作设备简单,价格低但可靠性也低。
常规继电器式继电保护如果选用电流脱扣器,事故跳闸与操作电源无关,高压熔断器保护事故跳闸也与操作电源无关,所以可选用交流操作。
目前数字式(微机保护与监控装置已经得到广泛应,由于数字式(微机保护装置的装置电源断电后就会停止运行,而且数字式(微机监控装置只能够通过合闸与分闸线圈进行合闸与分闸操作,所以采用交流操作电源的变电站,选用数字式(微机保护与监控装置后,必须选用可靠的后备电源。
目前一般选用ups不间断电源作为后备电源。
但ups不间断电源不仅过载能力差,而且不适用于感性负荷。
变电站采用直流操作需要选用直流屏,价格高但可靠性也高,变电站采用数字式(微机保护与监控装置后,应优先选用直流操作。
但直流电源蓄电池容量大时价格比较高。
现在变电站用
小型直流电源已经开始推广,它可以分散安装于电压互感器柜或隔离柜仪表室,也可以集中组屏替代现有直流屏,当变电站开关柜数量不超过10面时可以选用小型直流电源,并采用分散安装方式。
2.操作电源的电压等级选择
由于现有ups不间断电源的标准输出电压为ac220v,所以交流操作电源电压应选用ac220v,如果选用ac110v,就要选用输出电压为ac110v的非标准ups不间断电源,会给订货与日后维护造成不必要的麻烦。
直流操作电源电压有dc220v、dc110v与dc48v三种。
dc220v与dc110v广泛应用于各种变电站,dc48v主要用于有配电网自
动化的环网柜与箱式变压器。
断路器曾经采用电磁操动机构,其合闸电流都大于100a,所以直流操作电源都选用dc220v。
现在电磁操动机构已经被淘汰,弹簧储能操动机构与永磁操动机构的储能与合分闸操作需要的电流都非常小,一般不超过5a,所以采用直流操作时,应选用dc110v电压等级。
国家建筑标准设计图集d203-1~2《变配电所二次接线》说明中已经提出采用弹簧储能操动机构后,直流操作应优先选用dc110v电压等级,但并没有引起大家的重视。
3.操作电源的容量选择
变电站操作电源容量一直没有引起设计与运行单位重视。
变电站操作电源容量计算也存在许多不确定因素,设计时一般都根据经验来选择,交流操作后备电源容量一般选用1~3kva。
直流
操作的直流屏蓄电池容量一般选用38~100ah。