第7章 变电所的监控系统与自动装置.ppt

第7章 变电所的监控系统和自动装置 7.1 变电所的操作电源 操作电源是用来对断路器的分、合闸回路，继电保护装置以及其它信号回路供电的电源。 低压配电线路： 静电电容器：为了监视三相负荷是否平衡，需装设三只电流表。如需计量其无功电能，还应加装一只无功电能表。 对三相负荷平衡的低压动力线路，可只装设一只电流表； 对三相负荷长期不平衡的低压照明线路及动力和照明混合电路，应装设三只电流表。如需计量电能，还应加装一只三相四线制的有功电能表； 对三相负荷平衡的动力线路，可只装设一只单相有功电能表（实际电能为其计度的3倍）。 7.5 变电所常用自动装置 一、三相自动重合闸装置 1．概述 自动重合闸的概念：当架空线路上发生故障时，由继电保护装置将其迅速断开，延时（0.5）后重新将故障线路自动投入的装置，简称ARD。 装设ARD的好处：对暂时性故障，合闸成功后可保证供电的可靠性，减少停电损失。 对三相一次自动重合闸装置的基本要求： 除遥控变电所外，应采用控制开关手柄位置与断路器位置“不对应原则”起动ARD； ARD的起动条件为：SA在“合闸后”位置，QF在“跳闸”位置。 手动跳闸时不应重合； 手动合闸于故障线路不重合； ARD只能动作一次； ARD动作后应能自动复归，准备再次动作； ARD的动作时间应尽可能短，一般为0.5～1.5s； ARD应能实现重合闸“后加速”或“前加速”，以便与继电保护配合。 2．三相一次自动重合闸的基本工作原理（图7-17 ） 前加速：是指自动重合闸前加速保护动作，即当线路上发生永久性故障时，第一次以瞬时加速跳闸，第二 次则以定时限跳闸。 后加速：是指自动重合闸后加速保护动作，即当线路上发生永久性故障时，第一次带时限跳闸，第二次以瞬时加速跳闸。 图中： KT：用于建立ARD的动作时间 KM：执行元件 R4 ：充电电阻，可控制电容C的充电速度 R5：KT的热稳定电阻 R6 ：电容C的放电电阻 R7 ：信号灯降压电阻 HL：信号灯 KLB：防跳继电器 KM1：跳闸位置继电器 KAC：加速继电器 图7-17 三相一次自动重合闸原理接线图 正常工作时：QF处于合闸位置，SA1处于“合闸后”位置，其触点SA121-23接通，SA2处于合闸位置，电容C经电阻R4而充满电压，电容C两端电压等于电源电压，信号灯HL亮。 线路短路，保护动作时：QF跳闸，QF3-4打开，QF1-2闭合→KM1起动→ KT线圈得电→ 其触点KT延时闭合→ 电容C向KM线圈放电→ KM动作。 KM动作后KM1-2打开→信号灯HL灭；KM3-4、KM5-6闭合→KO得电→ QF合闸。 若合闸成功，所有继电器复位，电容C经10～15s再次充满电压，准备再次动作； 若合闸不成功，保护再次跳闸，尽管KM1和KT又起动，但因电容C两端电压太低，不能使KM动作，保证只重合一次。 手动跳闸时：触点SA16-7接通→YR得电→ QF跳开。此时由于触点SA121-23打开，SA12-4接通，重合闸回路失去正电源，不可能动作； SA12-4接通后，电容C经R6放电，电容C上的电压迅速降低。 手动合闸时：触点SA15-8接通→ YO得电→ QF合闸，同时SA121-23与SA121-22接通，SA12-4断开，重合闸回路获得正电源，正电源经电阻R4向电容C充电，但需经电压经10～15s才能充到操作电源电压。 触点SA121-22接通后，使加速继电器KAC动作，若线路上有故障，则QF合闸后，继电保护随即动作，使QF瞬时动作。这时电容两端的电压还比较低，不能使KM动作，故QF不能重合。 防跳继电器KLB的作用：防止触点SA5-8被粘住或KM动作后其常开触点KM3-4、KM5-6被粘住时，且线路上发生永久性故障，出现断路器多次重合闸现象。 3．自动重合闸与继电保护的配合 ARD前加速保护方式（图7-18） 优点：只需装设一套ARD装置，设备投资少。 缺点：合闸不成功会扩大事故范围，主要用于35kV及以下线路。 图7-18 重合闸前加速保护动作原理图 ARD后加速保护方式（图7-19） 优点：能快速切除永久性故障，不会扩大事故范围。 缺点：在每个断路器处都装有一套ARD装置，投资大，主要用于35kV以上线路。 图7-19 重合闸后加速保护动作原理图 当工作电源电压消失时，使备用电源自动而迅速地投入工作，以保证供电连续性的自动装置，简称APD。 二、备用电源自动投入装置 1．概述 备用电源自动投入装置的基本形式（图7-20） 明备用接线方式：APD装在备用进线断路器上。 暗备用接线方式： APD装在母线分段断路器上。 图7-20 备用电源自动投入的两种基本接线方式 a）明备用 b）暗备用 工作电源