第7章供配电技术与应用.ppt

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第七章供配电系统的二次回路及其自动装置与自动化7-1供配电系统的二次回路及其操作电源7-2高压断路器的控制和信号回路7-3电测量仪表与绝缘监视装置7-4供配电系统的自动装置7-5高层建筑自动化系统7-6二次回路的接线和接线图7-1供配电系统的二次回路及其操作电源二次回路：

供配电系统的二次回路，是指用来控二次回路：

供配电系统的二次回路，是指用来控制、指示、监测和保护一次电路运行的电路。

包括控制、指示、监测和保护一次电路运行的电路。

包括控制系统，信号系统，监测系统及继电保护和自动装置制系统，信号系统，监测系统及继电保护和自动装置等。

等。

二次回路的操作电源：

是供给高压断路器跳、合二次回路的操作电源：

是供给高压断路器跳、合闸回路和继电保护装置、信号回路、监测系统及其他闸回路和继电保护装置、信号回路、监测系统及其他二次设备所需的电源。

二次设备所需的电源。

一、由蓄电池组供电的直流操作电源：

一、由蓄电池组供电的直流操作电源：

蓄电池也叫二次电池，可充电电池，因其电解质由强蓄电池也叫二次电池，可充电电池，因其电解质由强酸或强碱组成，因此又分成铅酸蓄电池、碱性蓄电池。

按酸或强碱组成，因此又分成铅酸蓄电池、碱性蓄电池。

按铅酸蓄电池中电解液存在的方式，铅酸蓄电池分为开口式铅酸蓄电池中电解液存在的方式，铅酸蓄电池分为开口式（富液）铅酸蓄电池和阀控式（贫液）密封铅酸蓄电池。

（富液）铅酸蓄电池和阀控式（贫液）密封铅酸蓄电池。

碱性有铁镍蓄电池、镉镍蓄电池、锌银蓄电池、镍氢电池，碱性有铁镍蓄电池、镉镍蓄电池、锌银蓄电池、镍氢电池，镉镍电池使用较多。

可充锂电池因良好性能目前逐步应用镉镍电池使用较多。

可充锂电池因良好性能目前逐步应用于电力系统。

于电力系统。

（一）铅酸蓄电池：

该蓄电池以方型为主，圆柱形的

（一）铅酸蓄电池：

该蓄电池以方型为主，圆柱形的不多不多,容器材料为玻璃、橡胶或塑料。

容器材料为玻璃、橡胶或塑料。

由正极板由正极板PbOPbO22，PbPb的负极板和的负极板和p=1.2p=1.21.3g/cm31.3g/cm3的稀的稀电解液电解液HH22SOSO44构成。

充、放电的化学反应式为：

构成。

充、放电的化学反应式为：

+2+2+PbPb+2+2单个电池的单个电池的长期接于操作电源母线。

长期接于操作电源母线。

用于调节电压，接于专门的调压开关用于调节电压，接于专门的调压开关特点：

特点：

不受供电系统运行情况的影响，工作可靠。

不受供电系统运行情况的影响，工作可靠。

充电时排出氢和氧的混合气体及硫酸蒸气，充电时排出氢和氧的混合气体及硫酸蒸气，有爆有爆炸危险及强腐蚀性，对人体健康和设备安全有影响。

炸危险及强腐蚀性，对人体健康和设备安全有影响。

单独装设在专用房间，且防腐防爆，故投资很大。

单独装设在专用房间，且防腐防爆，故投资很大。

（二）镉镍蓄电池

（二）镉镍蓄电池正极板为正极板为Ni（OH）3负极板为负极板为cd，电解液为，电解液为KOH或或NaOH。

充、。

充、放电的化学反应式为：

放电的化学反应式为：

单个电池的单个电池的UN=1.2V，充电完，充电完U=1.75V。

电解液未参与反应，只起传导电流的作用。

电解液未参与反应，只起传导电流的作用。

特点：

特点：

不受供电系统运行情况的影响，工作可靠。

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，无需专用房间，投资降低。

寿命长，腐蚀性小，无需专用房间，投资降低。

二、由整流装置供电的直流操作电源二、由整流装置供电的直流操作电源

（一）硅整流电容储能式直流电源

（一）硅整流电容储能式直流电源为了避免交流供电系统运行的影响，困此不单独使用硅整流器为了避免交流供电系统运行的影响，困此不单独使用硅整流器来作直流操作电源，而是配合以电容储能。

交流供电系统正常运行来作直流操作电源，而是配合以电容储能。

交流供电系统正常运行时，通过硅整流器供给直流操作电源，同时通过电容器储能，当交时，通过硅整流器供给直流操作电源，同时通过电容器储能，当交流供电系统电压降低或消失时，由储能电容器对继电器和跳闸回路流供电系统电压降低或消失时，由储能电容器对继电器和跳闸回路提供电源，使其能正常动作。

提供电源，使其能正常动作。

U1硅整流器主要作用于断路器合闸，并可向控制、信号和保护硅整流器主要作用于断路器合闸，并可向控制、信号和保护回路供电。

回路供电。

U2硅整流器的容量较小，作为硅整流器的容量较小，作为U1硅整流器的备用电源，硅整流器的备用电源，只向控制、信号和保护回路供电。

贮能电容器多采用大容量的电解只向控制、信号和保护回路供电。

贮能电容器多采用大容量的电解电容器，其容量应能保证继电保护和跳闸回路可靠动作。

电容器，其容量应能保证继电保护和跳闸回路可靠动作。

硅整流电容储能式直流系统接线图硅整流电容储能式直流系统接线图

（二）复式整流的直流操作电源：

（二）复式整流的直流操作电源：

复式整流是指直流操作电压的整流电源有二：

复式整流是指直流操作电压的整流电源有二：

电压源：

由变配电所的所用变压器或电压互感器供电，电压源：

由变配电所的所用变压器或电压互感器供电，经铁磁谐振稳压器经铁磁谐振稳压器（当稳压要求高时装设当稳压要求高时装设）和硅整流供电给控制、和硅整流供电给控制、信号和保护等二次回路。

信号和保护等二次回路。

电流源：

由电流互感器供电，同样经铁磁谐振稳压器电流源：

由电流互感器供电，同样经铁磁谐振稳压器（也是当稳压要求高时装设也是当稳压要求高时装设）和硅整流供电给控制、信号和保护和硅整流供电给控制、信号和保护等二次回路。

等二次回路。

能保证交流供电系统在正常或故障情况下直流系统均能能保证交流供电系统在正常或故障情况下直流系统均能可靠地供电。

其输出功率大，电压稳定性好。

可靠地供电。

其输出功率大，电压稳定性好。

复式整流装置接线示意图复式整流装置接线示意图三、交流操作电源：

三、交流操作电源：

高压高压QF跳闸回路的供电方式：

直接动作式和去分流跳闸式。

跳闸回路的供电方式：

直接动作式和去分流跳闸式。

特点特点：

投资少，运行维护方便，二次回路简单可靠。

：

投资少，运行维护方便，二次回路简单可靠。

用途：

采用交流操作电源，可以使二次回路大大简化，投资用途：

采用交流操作电源，可以使二次回路大大简化，投资大大减少，而且工作可靠，维护方便，但是不适合用于比较复杂大大减少，而且工作可靠，维护方便，但是不适合用于比较复杂的继电保护、自动装置及其他二次回路。

用于中小变配电所中断的继电保护、自动装置及其他二次回路。

用于中小变配电所中断路器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路器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。

合。

7-2高压断路器的控制和信号回路一、概述一、概述11、高压断路器控制回路：

是控制高压断路器跳、合闸的回路。

、高压断路器控制回路：

是控制高压断路器跳、合闸的回路。

它取决于断路器操动机构的型式和操作电源的类别它取决于断路器操动机构的型式和操作电源的类别22、信号回路：

是用来指示一次电路运行状态的二次回路。

、信号回路：

是用来指示一次电路运行状态的二次回路。

断路器位置信号：

用来显示断路器正常工作的位置状态。

断路器位置信号：

用来显示断路器正常工作的位置状态。

信号用途信号用途事故信号：

用来显示断路器在事故情况下的工作状态。

事故信号：

用来显示断路器在事故情况下的工作状态。

预告信号：

是在一次设备出现不正常状态时或在故障初预告信号：

是在一次设备出现不正常状态时或在故障初期发出报警信号。

期发出报警信号。

二、采用手动操作的断路器控制和信号回路：

二、采用手动操作的断路器控制和信号回路：

三、采用电磁操动机构的断路器控制和信号回路三、采用电磁操动机构的断路器控制和信号回路操作电源采用硅整流器带电容储能的直流系统，控制开操作电源采用硅整流器带电容储能的直流系统，控制开关采用双向自复式并具有保持触点的关采用双向自复式并具有保持触点的LW5型万能转换开关。

型万能转换开关。

四、采用弹簧操动机构的断路器控制和信号回路四、采用弹簧操动机构的断路器控制和信号回路弹簧机构是利用预先储能的合闸弹簧释放能量，使断路弹簧机构是利用预先储能的合闸弹簧释放能量，使断路器合闸。

合闸弹簧由交直流两用电动机拖动储能，也可手动器合闸。

合闸弹簧由交直流两用电动机拖动储能，也可手动储能。

以其能量消耗低储能。

以其能量消耗低,无渗漏无渗漏,环境适应性强等特点近年来环境适应性强等特点近年来得到了广泛应用。

得到了广泛应用。

下图是采用下图是采用CT7CT7型弹簧操动机构的断路器控制和信号回路型弹簧操动机构的断路器控制和信号回路原理图，其控制开关采用原理图，其控制开关采用LW2LW2或或LW5LW5型万能转换开关。

型万能转换开关。

采用弹簧操动机构的断路器控制和信号回路采用弹簧操动机构的断路器控制和信号回路7-3电测量仪表与绝缘监视装置一、电测量仪表：

监视供电系统一次设备的运行状态一、电测量仪表：

监视供电系统一次设备的运行状态计量一次系统消耗的电能计量一次系统消耗的电能常用测量仪表：

对一次电路的电力运行参数作经常测量，选常用测量仪表：

对一次电路的电力运行参数作经常测量，选用途用途择测量和记录用的仪表。

择测量和记录用的仪表。

电能计量仪表：

对一次电路进行供用电的技术经济考核分析和电能计量仪表：

对一次电路进行供用电的技术经济考核分析和对电力用户用电量进行测量，计量的仪表。

对电力用户用电量进行测量，计量的仪表。

（一）对电测量仪表的要求：

（一）对电测量仪表的要求：

要求其测量范围和准确度要满足变配电装置要求其测量范围和准确度要满足变配电装置运行监视和电能计运行监视和电能计量的要求，并力求外形美观，便于观测，经久耐用。

量的要求，并力求外形美观，便于观测，经久耐用。

（三）变配电装置中各部分仪表的配置要求：

（三）变配电装置中各部分仪表的配置要求：

11、在企业的电源进线上，或经供电部门同意的电能计量点，须装、在企业的电源进线上，或经供电部门同意的电能计量点，须装设计费的有功电度表和无功电度表，且宜采用全国统一标准的电能计量设计费的有功电度表和无功电度表，且宜采用全国统一标准的电能计量柜。

为了解负荷电流，进线上还应装设一只电流表。

柜。

为了解负荷电流，进线上还应装设一只电流表。

22、变配电所的每段母线上必须装设电压表测量电压。

在小接地电、变配电所的每段母线上必须装设电压表测量电压。

在小接地电流系统中，各段母线还应装设绝缘监视装置。

流系统中，各段母线还应装设绝缘监视装置。

33、对降压、对降压TT，应装设电流表、有功电度表、无功电度表、有功功，应装设电流表、有功电度表、无功电度表、有功功率表和无功功率表。

率表和无功功率表。

44、3310KV10KV的配电线路，应装设电流表，有功和无功电度表各一的配电线路，应装设电流表，有功和无功电度表各一只。

只。

55、380V380V的电源进线或的电源进线或TT低压侧，各相应装一只电流表。

若低压侧，各相应装一只电流表。

若TT高压侧高压侧未装未装电度表，低压侧还应装设有功电度表一只。

电度表，低压侧还应装设有功电度表一只。

66、低压动力线路，应装设一只电流表和一只单相有功电度表。

低、低压动力线路，应装设一只电流表和一只单相有功电度表。

低压照明线路及三相负荷不平衡率大于压照明线路及三相负荷不平衡率大于15%15%的线路上，应装设三只电流表的线路上，应装设三只电流表分别测量三相电流，及装设一只三相四线有功电度表。

分别测量三相电流，及装设一只三相四线有功电度表。

77、并联电力电容器组的总回路上，应装设三只电流表，分别测量、并联电力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度表。

三相电流，并应装设一只无功电度表。

610KV高压线路电测量仪表电路图高压线路电测量仪表电路图二、绝缘监视装置：

二、绝缘监视装置：

11、概念及装设地点：

、概念及装设地点：

绝缘监视装置用于小接地电流的系统中，绝缘监视装置用于小接地电流的系统中，监视该