变电站操作电源的选择
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%。
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。
操作电源(1)
6
7
二、储能电容器检 查装置
为了防止储能电 容器开路或老化， 即电容器容量降低 或失效，应定期检 查电容器的电压、 泄漏电流和容量。 检查装置电路图如 图所示
8
蓄电池的电解液不同，可分为酸性蓄
蓄 电池和碱性蓄电池两种。
电
酸性蓄电池常采用铅酸蓄电池。酸性
池 蓄电池一般适用于大型发电厂和变电站。
直
浮充电运行方式既提高了直流系统供电的可靠 性，又提高了蓄电池的使用寿命．所以得到了广泛 应用。
15
16
三、镉镍蓄电池的直流系统 镉镍蓄电池按其放电电流大小分为中倍率放电型(GNZ)
和高倍率放电型 (GNG)两种。 中倍率放电型镉镍蓄电池与铅酸蓄电池性能相似，其设
计选择可按铅酸蓄电池进行。 高倍率放电型蓄电池的内阻小，瞬时放电串高达20~30
池组、浮充电设备和相关的开关及测量 仪表组成。
11
蓄 电 池 组 GB 是 由 不参加调节的基本(固定) 蓄电池(n。)和参加调节 的 端 电 池 (n’) 两 部 分 组 成。采用端电池的目的 是为了调节蓄电池的接 入数目，以保证母线电 压稳定。端电池通过端 电池调整器进行调节， 端电池调整器的工作原 理如图所示。
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 放电，到达终止电压的时间就短；以小电流放电，到达终止 电压的时间就长。
10
二、蓄电他的直流系统及运行方式 1．蓄电池的直流系统 蓄电池直流系统是由充电设备、蓄电
（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。
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
变电站直流电源系统蓄电池容量选择
㊀㊀收稿日期:２０１９－０６－２０变电站直流电源系统蓄电池容量选择杨亮(内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司ꎬ内蒙古呼和浩特０１００１０)㊀㊀摘㊀要:变电站直流电源系统对于变电站的运行起着至关重要的作用ꎬ一旦直流系统失灵或不能发挥其应有功能ꎬ变电站的运行将无法控制ꎮ所以ꎬ直流系统中蓄电池的选择非常重要ꎬ正确选择直流系统蓄电池容量势在必行ꎮ关键词:直流操作系统ꎻ蓄电池容量中图分类号:Ｆ４０６.３ꎻＴＤ６１１.２㊀㊀文献标志码:Ｂ㊀㊀文章编号:１００８－０１５５(２０１９)１４－０１２８－０２１蓄电池容量选择假设有１座１１０ｋＶ变电站ꎬ计算机监控系统有人值班运行ꎬ主控制室㊁网络控制室和３５ｋＶ配电室设事故照明ꎻ采用１１０Ｖ直流电源系统ꎬ设２组１１０Ｖ阀控式密封铅酸蓄电池组(贫液㊁单体２Ｖ㊁蓄电池个数５２个㊁放电终止电压１.８５Ｖ)ꎬ配备２套充电装置ꎬ２组蓄电池按相同容量配置ꎬ控制负荷和动力负荷合并供电ꎮ全站主要负荷统计见下表ꎮ注:ＤＣ－ＤＣ变换装置额定效率０.９ꎬ通信设备事故放电时间为２ｈꎮ１.１负荷分配１１０ｋＶ变电站设置２组蓄电池ꎬ控制负荷及动力负荷合并供电ꎮ负荷分配时ꎬ控制负荷应按１００％分配至两段母线上ꎬ动力负荷应尽量按５０％分配至两段母线上ꎬ事故照明应按１００％分配至两段母线上ꎮ因此ꎬ负荷分配如下:１＃母线ꎮ控制㊁保护(５ｋＷ)㊁计算机监控系统(２ｋＷ)㊁断路器跳闸(１.５ｋＷ)㊁断路器自投(非电磁操作机构)(１.５ｋＷ)㊁断路器恢复供电合闸(１.５ｋＷ)㊁ＵＰＳ电源(５ｋＷ)㊁事故照明(５ｋＷ)ꎮ２＃母线ꎮ控制㊁保护(５ｋＷ)㊁计算机监控系统(２ｋＷ)㊁断路器跳闸(１.５ｋＷ)㊁断路器自投(非电磁操作机构)(１.５ｋＷ)㊁断路器恢复供电合闸(１.５ｋＷ)㊁直流长明灯(２ｋＷ)㊁ＤＣ－ＤＣ变换装置(２ｋＷ)㊁事故照明(５ｋＷ)ꎮ１.２负荷统计１＃㊁２＃母线负荷统计见下表(用于简化计算法)ꎮ根据负荷统计可以看出ꎬ负荷尽量平均分配后２＃母线各阶段放电电流较１＃母线大ꎬ由于２组蓄电池按相同容量配置ꎬ因此直流系统蓄电池容量按照２＃母线计算电流进行选择较为合理ꎮ１.３简化计算法选择蓄电池容量(１)初期(１ｍｉｎ)冲击蓄电池１０ｈ放电率计算容量:Ｃｃｈｏ＝１.４ˑ１４３.４３ː１.２４＝１６１.９４Ａｈꎮ(２)第一阶段计算容量:Ｃ１＝１.４ˑ１３４.３３ː０.７８＝２４１.１Ａｈꎮ(３)第二阶段计算容量:Ｃ２＝１.４ˑ[１３４.３３ː０.５４＋(１３４.３３－１３４.３３)ː０.７８]＝３４８.３Ａｈꎮ(４)第三阶段计算容量:Ｃ３＝１.４ˑ[１３４.３３ː０.３４４＋(１３４.３３－１３４.３３)ː０.４２８＋(１６.１６－１３４.３３)ː０.５４]＝２４０.３Ａｈꎮ(５)随机负荷计算容量:Ｃｒ＝１３.６４ː１.３４＝１０.２Ａｈꎮ将随机负荷计算容量叠加到Ｃ２后容量为３５８.５Ａｈꎬ与初期(１ｍｉｎ)冲击蓄电池１０ｈ放电率计算容量比较ꎬ取较大值ꎬ即蓄电池计算容量为８２１３５８.５Ａｈꎮ因此ꎬ蓄电池容量选择４００Ａｈꎮ１.４阶梯计算法选择蓄电池容量阶梯计算法负荷统计与简化计算法中负荷统计略有不同ꎬ即阶梯计算法中Ｉ１等于简化计算法中Ｉｃｈｏꎬ阶梯计算法中Ｉ２等于简化计算法中Ｉ１ꎬ阶梯计算法中Ｉ３等于简化计算法中Ｉ２ꎬ阶梯计算法中Ｉ４等于简化计算法中Ｉ３ꎬ随机负荷相同ꎮ(１)第一阶段计算容量:Ｃ１＝１.４ˑ１４３.４３ː１.２４＝１６１.９４Ａｈꎮ(２)第二阶段计算容量:Ｃ２＝１.４ˑ[１４３.４３ː０.７８＋(１３４.３３－１４３.４３)ː０.８０]＝２４１.５Ａｈꎮ(３)第三阶段计算容量:Ｃ３＝１.４ˑ[１４３.４３ː０.５４＋(１３４.３３－１４３.４３)ː０.５５８＋(１３４.３３－１３４.３３)ː０.７８]＝３４９Ａｈꎮ(４)第四阶段计算容量:Ｃ４＝１.４ˑ[１４３.４３ː０.３４４＋(１３４.３３－１４３.４３)ː０.３４７＋(１３４.３３－１３４.３３)ː０.４２８＋(１６.１６－１３４.３３)ː０.５４]＝２４０.７Ａｈꎮ(５)随机负荷计算容量:Ｃｒ＝１３.６４ː１.３４＝１０.２Ａｈꎮ将随机负荷计算容量叠加到Ｃ３后容量为３５９.２Ａｈꎬ与第一阶段计算容量比较ꎬ取较大值ꎬ即蓄电池计算容量为３５９.２Ａｈꎮ因此ꎬ蓄电池容量选择４００Ａｈꎮ２结语根据上述简化计算法和阶梯计算法对变电站直流系统蓄电池容量计算ꎬ最终计算结果非常接近ꎬ所选蓄电池容量相同ꎮ正确合理选择变电站直流系统蓄电池容量对于保证变电站的运行非常重要ꎮ参考文献:[１]电力工程直流电源系统设计技术规程[Ｓ].２０１５.[２]工业与民用供配电设计手册[Ｍ].北京:中国电力出版社ꎬ２０１６.(责任编辑:陈文明)９２１。
变电站直流屏蓄电池参数和容量选择
1.85 1.340 1.240 0.800 0.780 0.558 0.540 0.432 0.428 0.347 0.344 0.263 0.262 0.214 0.180 0.157 0.140 0.123 0.123
1.87 1.270 1.180 0.764 0.755 0.548 0.520 0.413 0.408 0.336 0.334 0.259 0.258 0.209 0.177 0.155 0.137 0.120 0.120
1.90 1.190 1.120 0.685 0.676 0.495 0.490 0.383 0.381 0.323 0.321 0.254 0.253 0.200 0.170 0.150 0.131 0.118 0.118
10kV配电站的应急照明系统采用自带蓄电池的应急照明 灯具，不从直流屏取电。
因此本配电站的主要直流负荷包括10kV真空断路器 的弹簧操作机构分合闸线圈、微机综合保护器、继电器、 智能操控装置，无线测温装置、弧光接地保护控制器，信 号 灯及 线 路 损耗 等。该10 kV配电站 设 计 为有人值 班，因 此按照规范交流停电时间按1h考虑。 1.1 直流负荷统计
直流负荷按功能分类分为控制负荷和动力负荷，本 案例按照规范分类，信号灯、微机保护装置、智能操控专 制、弧光保护接地装置、无线测温装置、多功能表、电流 变 送器 等为控制负荷，断路 器电磁 操 动的合闸机 构为 动 力负荷。
1
7360 33.45
经常负荷 电流 （A）
1.72 4.58 0.46 0.17 0.17 0.06 0.06
初期 （min）
0～1 1.72 4.58 0.46 0.17 0.17 0.06 0.06 20.07
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。
kV变电站电气设备选择
目录摘要 (2)关键字 (2)第一章引言 (2)第二章电气主接线设计 (3)2.1电气主接线的概念及其重要性 (3)2.2 电气主接线的基本形式 (3)第三章主变压器的选择 (5)3.1主变压器的台数和容量选择 (6)3.2主变压器形式的选择 (6)3.3连接方式 (7)3.4选择原则 (7)3.5主变压器选择的结果 (7)第四章 220kV电气部分短路电流计算 (8)4.1变压器的各绕组电抗标么值计算 (10)4.2 10kV侧短路电流计算 (11)4.3 220kV侧短路电流计算 (14)4.4 110kV侧短路电流计算 (15)第五章导体和电气设备的选择 (17)5.1电气设备选择的要求 (17)5.2 220kV侧设备的选择和校验 (18)5.3 110kV侧设备的选择和校验 (21)5.4 10kV侧设备的选择和校验 (23)小结 (26)参考文献 (27)附录 (28)220kV变电站电气设备选择张洋洋摘要：随着我国科学技术的发展，电力系统对变电站的要求也越来越高，本设计讨论的220KV 变电站电气设备的选择设计，首先对原始资料进行分析，然后选择合适的主变压器，在此基础上进行主接线设计，短路电流计算等一系列相关工作。
关键字：变电站短路电流计算设备选择第一章引言毕业设计是我们在校期间最后一次综合训练，它从思维，理论以及动手能力方面给予我们严格的要求，使我们的综合能力有了进一步的提高。
能源是社会生产力的重要组成部分，随着社会生产的不断发展，人类对使用能源质量要求也越来越高。
电力是工业的基础，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位，是实现国家现代化的战略重点。
电能也是发展国民经济的基础，是一种无形的，不能大量存储的二次能源。
如果要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，这是世界发展的规律。
因此，做好电力规划，加强电网建设，就很尤为重要。
同时，电气设备的选择在改变或调整电压等方面在电力系统中起着重要的作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。