一、運行電源的類(lèi)型和要求1。常用操作電源類(lèi)型蓄電池供電的DC操作電源具有可靠性高、容量大等突出優(yōu)點(diǎn)，但投資大、操作維護復雜。目前應用較廣泛的是整流操作電源。常用的電源有硅整流電容儲能和硅電流帶鎳鎘電池兩種。交流操作電源具有簡(jiǎn)單、經(jīng)濟、操作維護方便等突出優(yōu)點(diǎn)，廣泛應用于小型變電站。交流/DC混合運行電源，如交流運行電源用于合閘，電池組用于繼電保護、自動(dòng)裝置和跳閘。2.操作電源的基本要求供電可靠，也能保證一次回路故障時(shí)二次回路的正常運行。(2)有足夠的容量保證二次回路執行其跳閘和合閘功能。(3)電流類(lèi)別應與二次回路中控制和保護裝置的電流類(lèi)別要求兼容。盡可能簡(jiǎn)單經(jīng)濟，便于操作維護。3.對于用作DC電源的電池組，浮動(dòng)充電設備引起的紋波系數不應大于5%。允許的電壓波動(dòng)應控制在額定電壓的5%以?xún)?。放電結束時(shí)DC母線(xiàn)電壓的下限不應低于額定電壓的85%，充電結束時(shí)DC母線(xiàn)電壓的上限不應高于額定電壓的115%。4.用作DC電源的交流整流電源要求保護裝置在較大負荷下運行時(shí)，DC母線(xiàn)電壓不應低于額定電壓的80%，較大電壓不應超過(guò)額定電壓的115%，并應采取穩壓、限幅和濾波措施。電壓波動(dòng)應控制在額定電壓的5%以?xún)?，紋波系數不應大于5%。(2)采用復合整流時(shí)，應保證保護裝置在各種運行方式和不同故障點(diǎn)、不同相位的短路情況下都能可靠運行。采用電容儲能電源的變電站和水電廠(chǎng)，電力設備和線(xiàn)路應有可靠的遠程后備保護。失去交流電源時(shí)，當幾組保護同時(shí)動(dòng)作時(shí)，或在其他情況下DC能量消耗較大時(shí)，保護和斷路器應動(dòng)作可靠，同一廠(chǎng)的儲能電容器數量應與保護系列相適應。5.交流操作電源要求(1)采用交流操作保護裝置時(shí)，短路保護可通過(guò)被保護元件的電流互感器獲得操作電源。干式變壓器的電能表保護和中性點(diǎn)間接接地電網(wǎng)的接地保護，可通過(guò)變電站使用的電壓互感器或干式變壓器獲得運行功率，也可增加電容儲能功率作為跳閘備用功率。2.保護裝置常用的操作電源1。DC操作電源鉛酸電池鎘鎳電池帶電容儲能的硅整流器2。交流操作電源直動(dòng)式中間電流互感器供電方式分流跳閘交流操作方式采用預充電電容作為跳閘電源的方式。使用干式變壓器作為交流操作電源。五種模式接線(xiàn)圖。screen . width-333)this . style . width=screen . width-333；邊框=0如上圖所示。正常情況下，電流繼電器KA不動(dòng)作，其常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，中間電流互感器TAM二次側處于開(kāi)路狀態(tài)，斷路器跳閘線(xiàn)圈YR不通電，斷路器QF不跳閘。當一次回路發(fā)生相間短路時(shí)，KA動(dòng)作，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，跳閘線(xiàn)圈YR導通。跳閘電流由中間電流互感器TAM提供，它使斷路器QF跳閘并消除短路故障。中間電流互感器的核心做成快飽和，所以也叫“快飽和電流互感器”。其鐵芯快速飽和的目的是：限制短路時(shí)通過(guò)跳閘線(xiàn)圈的電流，一般在7 ~ 12 a以?xún)?；至r #p#分頁(yè)標題#e#

正常情況下，電流繼電器KA的常閉角會(huì )短路(分流)跳閘線(xiàn)圈YR，YR不通電，所以斷路器QF不會(huì )跳閘。當一次回路發(fā)生相間短路時(shí)，KA動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使YR的短路分路支路被切除(稱(chēng)為“去分路”)，使電流互感器的二次電流完全通過(guò)YR，引起斷路器跳閘。這種“分勵脫扣”交流運行方式的突出優(yōu)點(diǎn)是接線(xiàn)簡(jiǎn)單，省去了中間電流互感器，提高了保護靈敏度。但是這個(gè)原理的接線(xiàn)并不完善，因為如果繼電器KA的常閉觸點(diǎn)由于外部振動(dòng)而意外斷開(kāi)，斷路器就會(huì )誤跳閘。因此，實(shí)際電路如圖2-3b所示。這種方法廣泛應用于現代企業(yè)供電系統中。從圖2-3b可以看出，該電路中的電流繼電器(通常為GL型)增加了一對常開(kāi)觸點(diǎn)，與跳閘線(xiàn)圈YR串聯(lián)，以防止斷路器因繼電器常閉觸點(diǎn)意外斷開(kāi)而跳閘。但這個(gè)過(guò)流繼電器的常開(kāi)常閉觸點(diǎn)必須是‘先通后斷轉換觸點(diǎn)’，否則不僅沒(méi)有保護作用，還會(huì )造成電流互感器二次側帶負荷開(kāi)路，這是不允許的。screen . width-333)this . style . width=screen . width-333；邊框=0如圖2-4所示。跳閘線(xiàn)圈YR由預充電電容器供電。該電容器的電容(F)由以下公式確定，其中WYR是跳閘線(xiàn)圈跳閘所需的電能(W.H)，UC是電容器的充電電壓(V)。當電壓互感器容量足夠時(shí)，電壓互感器也可以直接作為跳閘電源。screen . width-333)this . style . width=screen . width-333；邊框=0

如圖2-5所示。干式變壓器TS1和TS2接在主變壓器二次側作為交流操作電源簡(jiǎn)單方便，但可靠性不高。3.由鉛酸電池1供電的DC操作電源。鉛酸蓄電池的結構與性能鉛酸蓄電池的正極板為二氧化鉛(PbO2)，負極板為鉛(Pb)，電解液為稀硫酸(H2SO4)，密度為1.20 ~ 1.29 g/cm3。電池外殼由玻璃或塑料制成。固定式耐酸防爆

式鉛酸蓄電池的型號和技術(shù)數據可查有關(guān)廠(chǎng)家資料。放電的化學(xué)反應式為 Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O 充電的化學(xué)反應式為 2PbSO4 2H2OPbO2 2H2SO4 Pb充電終止電壓為2.7V，放電終止電壓為1.8V(按10h放電率)。電池額定電壓為2V。鉛酸蓄電池不宜過(guò)放電和過(guò)充電蓄電池充好電后，即使不帶負荷，隨著(zhù)時(shí)間的增長(cháng)也會(huì )耗去一部分電量，這稱(chēng)為“自放電現象”。鉛酸蓄電池一晝夜可因此耗去0.5％～1％的容量。為了彌補自放電損耗，通常采用浮充電方式運行，即以很小的電流隨時(shí)給蓄電池充電。2、按浮電方式運行的含合閘電源的直流操作電源（1）單母線(xiàn)直流系統結線(xiàn)圖2-6screen.width-333)this.style.width=screen.width-333;" border=0>圖a為常見(jiàn)的按浮充電方式運行的蓄電池組單母線(xiàn)直流系統原理結線(xiàn)。它采用一套硅整流設備兼作蓄電池充電及浮充電電源，并選用手動(dòng)端電池調整器SA。該系統具有以下特點(diǎn)①設有專(zhuān)用直流合閘小母線(xiàn)，以保證變電所內斷路器遠距離合閘的電壓要求②正常運行時(shí)浮充電設備可以對全部蓄電池進(jìn)行浮充電，其電流通路如圖2-7b所示③利用手動(dòng)端電池調整器SA的充電手柄作為合閘母線(xiàn)的電壓調整手柄（2）蓄電池容量的選擇蓄電池容量按下列兩個(gè)條件選擇，取其中較大者：①按事故狀態(tài)下持續放電容量選擇 Q=Krel(IL I`L)t式中，IL為經(jīng)常性直流負荷電流；I`L為事故狀態(tài)下增加的直流負荷電流；t為事故持續時(shí)間，一般取為1h；Krel為可靠系數，可取1.1②按較大沖擊負荷電流選擇： IL.max=IL I`L Ion.max式中，IL和I`L的含義如①：Ion.max為斷路器較大合閘電流（3）蓄電池總臺數的確定①蓄電池總臺數按下式確定 n=UWB/Udsc式中，UWB為直流母線(xiàn)正常工作電壓，取1.05UN,UN為直流系統額定電壓，Udsc為單個(gè)蓄電池事故放電末期允許的終止電壓，取1.95V②蓄電池基本臺數按下式確定no=UWB/Uch式中，Uch為單個(gè)蓄電池充電末期終止電壓，取平均值2.6V；UWB仍取1.05UN。③端電池指用來(lái)調節母線(xiàn)電壓的那些蓄電池，其臺數為nend=n－no （4）充電設備和浮充電設備的選擇①充電設備的充電電流按下式計算 Ich=IL Ich.max式中，IL為蓄電池組經(jīng)常性直流負荷電流；Ich.max為蓄電池組較大充電電流，可取10h放電電流。②充電設備的較高電壓按下式計算 Uch=nUch.(max)式中，n為蓄電池總臺數；Uch.(max)為單個(gè)蓄電池充電末期的較高電壓，取2.7V③充電設備的功率按下式計算 Pch=UchIch=Uch(Ich.max IL)①其浮充電流按下式計算Ich.fl=IL Idsc.pr=IL 0.15×式中，IL為蓄電池組經(jīng)常性直流負荷電流；Idsc.pr為其自放電電流；QN為所用蓄電池的額定容量（A.h）②浮充電設備的功率按下式計算 Pch.fl=UchIch.flscreen.width-333)this.style.width=screen.width-333;" border=0>#p#分頁(yè)標題#e#