工厂供电-第7章--工厂供电系统二次回路和自动装置

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工厂供电
第七章 工厂供电系统的 二次回路和自动装置
第二节 高压断路器的控制 和信号回路
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第二节 高压断路器的控制和信号回路
一.概述 高压断路器的控制回路,是指控制(操作)高压断路
器分、合闸的回路。它取决于断路器操作机构的型式和操 作电源的类别。
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第二节 高压断路器的控制和信号回路
一.概述 信号回路是用来指示一次系统设备运行状态的二次
(7)并联电容器组的总回路上,应装设三只电流表,分别测量三相电流; 并应装设一只无功电能表。
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第三节 电测量仪表与绝缘监视装置
一.电测量仪表
6~10kV高压线路上装设的电测量仪表电路图
a)接线图 b)展开图 TA-电流互感器 TV-电压互感器 PA-电流表 PJ1-三相有功电能表 PJ2-三相无功电能表 WV-电压小母线
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第一节 二次回路及其操作电源
二.直流操作电源
(二)由整流装置供电的直流操作电源 整流装置主要有硅整流电容储能式和复式整流两种。
1、硅整流电容储能式直流电源 硅整流器供给直流操作电源;同时通过电容器储能,
在交流供电系统电压降低或电压消失时,由储能电容器对 继电器和跳闸回路放电,使其正常动作。
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第一节 二次回路及其操作电源
一次电路发生短路 故障时的状态:
WC-控制小母线 WS-信号小母线 WAS-事故音响信号小母线 SA-控制开关
SB-按钮 SQ-储能位置开关 YO-电磁合闸 线圈 YR-跳闸线圈 QF1~6-断路器辅助触点 M-储能电动机 GN-绿色指示灯 RD-红色指示灯 KM-继电保护出口继电器 触点
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工厂供电
符合GB/T50063-2008《电力装置的电测量仪表设计规范》 的规定。
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第三节 电测量仪表与绝缘监视装置
一.电测量仪表
(三)变配电装置中各部分仪表的配置要求
(1)在工厂的电源进线上,必须装设计费的有功电能表和无功电能表, 应采用标准的电能计量柜。
(2)每段母线上,必须装设电压表测量电压。在中性点非直接接地的电 力系统中,各段母线上还应装设绝缘监视装置。
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第一节 二次回路及其操作电源
一.二次回路及其分类
二次回路的操作电源,是供高压断路器分、合闸回路 和继电保护装置、信号回路、监测系统及其他二次回路所 需的电源。因此对操作电源的可靠性要求很高,容量要求 足够大,且要求尽可能不受供电系统运行的影响。
二次回路的操作电源,分直流和交流两大类。
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第一节 二次回路及其操作电源
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第一节 二次回路及其操作电源
二.直流操作电源
现在在工厂供电系统中广泛使用免维护铅酸蓄电池, 其极板的栅架采用铅钙合金制造,充电时产生的水分解量 少,加之其外壳采用密封结构,释放出来的硫酸蒸气也少。 因此免维护铅酸蓄电池较之传统的铅酸蓄电池,具有不需 添加电解液、对接线和触头等的腐蚀小、充电后蓄电的时 间长、安全可靠、不污染环境等突出优点。
硅整流器供给直流操作电源;同时通过电容器储能,在交流供电系统电 压降低或电压消失时,由储能电容器对继电器和跳闸回路放电,使其正 常动作。 复式整流器是指提供直流操作电压的整流器电 源有两个: (1)电压源——由所用变压器或电压互感器 供电,经铁磁谐振稳压器(当稳压要求较高时 装设)和硅整流器供电给控制、保护等二次回 路。 (2)电流源——由电流互感器供电,同样经 铁磁谐振稳压器(也是稳压要求较高时装设) 和硅整流器供电给控制、保护等二次回路。
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第一节 二次回路及其操作电源
二.直流操作电源
3、由微机控制的高频开关直流操作电源 微机控制的高频开关直流操作电源,主要由交流输入单
元、充电单元、微机监控单元、电压调整单元、绝缘监察单 元、直流馈电单元、蓄电池组、电池巡检单元、通信系统等 部分组成,分为充电柜、馈电柜和蓄电池柜。
高频开关直流电源屏具有稳压和稳流的精度高、输出波 形的失真小、体积小、重量轻、效率高、可靠性和自动化程 度高等优点,因此在需要直流操作电源的场所得到推广应用。
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第二节 高压断路器的控制和信号回路
一.概述
对断路器的控制和信号回路的要求:
(1)应能监视控制回路的保护装置及其分、合闸回路的完好性,以保证 断路器的正常工作。 (2)合闸或分闸完成后,应能使命令脉冲解除,即能切断合闸或分闸的 电源。 (3)应能指示断路器正常合闸和分闸的位置状态,并在自动合闸和自动 跳闸时有明显的指示信号。 (4)断路器的事故跳闸信号回路,应按“不对应原理”接线。 (5)对有可能出现不正常工作状态或故障的设备,应装设预告信号。
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第一节 二次回路及其操作电源
二.直流操作电源
采用交流操作的断路器,应采用交流操作电源。相应地, 所有保护继电器、控制设备、信号装置及其他二次元件均 应采用交流型式。
采用交流操作电源,可使二次回路大大简化,投资大 大减少,工作可靠,维护方便,但是它不适于比较复杂的 继电保护、自动装置及其他二次回路。交流操作电源广泛 用于中小型工厂变配电所中采用手动操作或弹簧储能操作 及继电保护采用交流操作的场合。
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第二节 高压断路器的控制和信号回路
三.采用电磁操作机构的断路器控制和信号回路
合闸时的状态: 分闸时的状态: 一次电路发生短路 故障时的状态:
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第二节 高压断路器的控制和信号回路
四.采用弹簧操作机构的断路器控制和信号回路
CT7型弹簧操作机构的断路 器控制和信号回路原理图
合闸时的状态:
分闸时的状态:
二.直流操作电源
(一)由蓄电池组供电的直流操作电源 蓄电池主要有铅酸蓄电池和镉镍蓄电池两种。 1.铅酸蓄电池
铅酸蓄电池在放电和充电时的化学反应式为:
PbO2+Pb+2H2SO
放电 4 充电
2PbSO4+2H2O
铅酸蓄电池的额定端电压(单个)为2V。蓄电池充电终了时,端电压可 达2.7V;放电后,端电压可下降到1.95V。为获得220V的操作电压,需蓄 电池的个数为n =230÷1.95≈118个。考虑到充电终了时端电压的升高, 因此长期接入操作电源母线的蓄电池个数为n1 =230÷2.7≈88个,而其 他n2 =n-n1 =118-88=30个蓄电池则用于调节电压,接于专门的调 节开关上。
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第二节 高压断路器的控制和信号回路
二.采用手动操作的断路器控制和信号回路
电磁操作机构的断 路器控制和信号回 路原理图
WC-控制小母线 WL-灯光信号小母 线 WF-闪光信号小母线 WS-信号小母 线 WAS-事故音响信号小母线 WO-合 闸小母线 SA-控制开关 KO-合闸接触器 YO-电磁合闸线圈 YR-跳闸线圈 KM-继电保护出口继电器触点 QF1~6-断路器QF的辅助触点 GN-绿色指示灯 RD-红色指示灯 ON-合闸操作方向 OFF-分闸操作 方向
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第三节 电测量仪表与绝缘监视装置
一.电测量仪表
(三)变配电装置中各部分仪表的配置要求
(4)3~10kV的配电线路,应装设电流表、有功和无功电能表各一只。 (5)380V的电源进线或变压器低压侧,各相应装一只电流表。如果变压 器高压侧未装电能表时,低压侧还应装设一只有功电能表。 (6)低压动力线路上,应装设一只电流表。低压照明线路及三相负荷不 平衡率大于15%的线路上,应装设三只电流表分别测量三相电流。如需 计量电能,一般应装设一只三相四线有功电能表。对负荷平衡的三相动 力线路,可只装设一只单相有功电能表,实际电能按其计量的3倍计。
工厂供电
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工厂供电
第七章 工厂供电系统的二次回路 和自动装置
本章首先讲述工厂供电系统二次回路的概念及其 操作电源,接着依次讲述高压断路器的控制和信 号回路、电测量仪表与绝缘监视装置,并讲述自 动重合闸装置与备用电源自动投入装置及供电系 统远动化的基本知识,最后讲述二次回路的安装 接线及接线图的绘制方法。本章内容也是保证供 电一次系统安全可靠运行的基本技术知识。
(4)仪表的测量范围(量限)和电流互感器电流比的选择, 宜满足电力装置回路以额定值运行时,仪表的指示在标度 尺的2/3处。
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第三节 电测量仪表与绝缘监视装置
一.电测量仪表
(二)对电能计量仪表的一般要求
(1)月平均用电量在1000MW·h及以上或变压器容量为2000kVA及以上高 压侧计费的电力用户电能计量点,应采用0.5级的有功电能表。
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第三节 电测量仪表与绝缘监视装置
一.电测量仪表
(一)对常用测量仪表的一般要求 (1)能正确反映电力装置的运行参数,监测电力装置回路的 绝缘状况。 (2)交流回路仪表的精确度等级,除谐波测量仪表外,不应 低于2.5级;直流回路仪表的精确度等级,不应低于1.5级。 (3)1.5级和2.5级的常测仪表,应配用不低于1.0级的互感器。
(3)35~110/6~10kV的电力变压器,应装设电流表、有功功率表、无功 功率表、有功电能表、无功电能表各一只。6~10/3~10kV的电力变压 器,在其一侧装设电流表、有功和无功电能表各一只。6~10/0.4kV的 电力变压器,在高压侧装设电流表和有功电能表各一只;如为单独经济 核算单位的变压器,还应装设一只无功电能表。
二.直流操作电源
1、硅整流电容储能式直流电源
储能电容器C1用于对高
压线路的继电保护和跳闸回
路供电,而储能电容器C2用
于对其他元件的继电保护和 跳闸回路供电。储能电容器 多采用容量大的电解电容器, 其容量应能保证继电保护和 跳闸回路可靠地动作。
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第一节 二次回路及其操作电源
二.直流操作电源
2、复式整流的直流操作电源
第七章 工厂供电系统的 二次回路和自动装置
第三节 电测量仪表与 绝缘监视装置
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第三节 电测量仪表与绝缘监视装置
一.电测量仪表
电测量仪表是指对电力装置回路的运行参数作经常测 量、选择测量和记录用的仪表以及作计费或技术经济分析 考核管理用的计量仪表的总称。
电测量仪表按其用途分为常用测量仪表和电能计量仪 表两类。
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工厂供电
第七章 工厂供电系统的 二次回路和自动装置
第一节 二次回路及其 操作电源
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第一节 二次回路及其操作电源
一.二次回路及其分类
工厂供电系统或变配电所的二次回路是指用来 控制、指示、监测和保护一次电路运行的电路,亦 称二次系统。
包括控制系统、信号系统、监测系统及继电保 护和自动化系统等。
二次回路按其电源性质分: 有直流回路和交流回路。 按其用途分:有断路器控制(操作)回路、信 号回路、测量和监视回路、继电保护和自动装置回 路等。
月平均用电量小于1000MW·h而大于100MW·h或变压器容量为 315kVA及以上高压侧计费的电力用户电能计量点,应采用1.0级的有功 电能表。 (2)在315kVA及以上的变压器高压侧计费的电力用户电能计量点和并联 电力电容器组,均应采用2.0级的无功电能表。
(3)0.5级的有功电能表,应配用0.2级的互感器。1.0级的有功电能表, 1.0级的专用电能计量仪表,2.0级计费用的有功电能表及2.0级的无功 电能表,应配用不低于0.5级的互感器。
回路。信号按用途分,有断路器位置信号、事故信号和预 告信号等。
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第二节 高压断路器的控制和信号回路
一.概述
位置信号:用来显示断路器正常工作的位置状态。红灯亮, 表示断路器处在合闸位置;绿灯亮,表示断路器处在分闸 位置。
事故信号:用来显示断路器在一次系统事故情况下的工作 状态。红灯闪光,表示断路器自动合闸;绿灯闪光,表示 断路器自动跳闸。此外,还有事故音响信号和光字牌等。 预告信号:是在一次系统出现不正常工作状态时或在故障 初期发出的报警信号。
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第一节 二次回路及其操作电源
二.直流操作电源
2、镉镍蓄电池
镉镍蓄电池在放电和充电时的化学反应式为: Cd+2Ni(OH)3 充放电电 Cd(OH)2+2Ni(OH)2
镉镍蓄电池的额定端电压(单个)为1.2V。充电终了时端 电压可达1.75V;放电后端电压为1V。
镉镍蓄电池组作操作电源,不受供电系统运行情况的 影响、工作可靠,大电流放电性能好、比功率大、机械强 度高、使用寿命长、腐蚀性小、无须专用房间从而大大降 低投资等优点。
中央信号装置发出音响或灯光信号
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第二节 高压断路器的控制和信号回路
二.采用手动操作的断路器控制和信号回路
合闸时的状态:
Βιβλιοθήκη Baidu分闸时的状态:
一次电路发生短路 故障时的状态:
一WC-控制小母线 WS-信号小母线 GN-绿色指示灯 RD-红色指示灯 R-限 流电阻 YR-跳闸线圈(脱扣器) KM-继电保护出口继电器触点 QF1~6-断路器QF的辅助触点 QM-手动操作机构辅助触点:
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