1、變電站直流系統監視裝置設計(圖文)關鍵詞：變電站，直流系統，監視裝置引言：隨著科學技術的進步和人民生活水平的提高，社會生活和經濟的開展使用電量迅速上升，電能質量要求也不斷提高，電網設備現代化建設要求也隨之開展。變電站是電力系統的一個重要組成局部，電力系統中不少運行控制是在變電站內完成的。作為變電站中不可或缺的二次設備，直流系統的性能和質量直接影響到變電站乃至整個系統的穩定運行和設備平安。正常運行時應能保證斷路器的合閘和跳閘；在事故狀態下，母線電壓降低甚至消失時，仍能保證繼電保護系統可靠的工作，可靠的直流電源給變電站中的控制電路、信號回路、保護電路、通信設備、自動裝置、事故照明等供電。本文對變電

2、站直流系統主要監視裝置進行了設計和工作原理分析，運行結果證明，該裝置運行穩定可靠，能夠保證系統的平安運行。監視裝置的設計可以從以下幾個方面考慮：一 絕緣監視裝置圖11通用的絕緣監察裝置接線圖母線轉換開關CK有三個工作位置，平時CK置于母線;位置垂直置放，起觸點CK1-2,CK5-8,CK9-11均閉合，電壓表2V接于正、負母線之間，可測量正負母線電壓。假設將CK手柄轉到+對地;位置時，CK1-2，CK5-6閉合，2V接到正極與地之間，可測正母線對地電壓。假設將CK手柄轉至-對地;位置時，CK5-8，CK1-4閉合，2V接到負極與地之間，可測負母線對地電壓。假設兩極對地絕緣良好，那么正極對地和負

3、極對地都指示零伏。假設發生正極接地故障，那么正母線對地電壓為零伏，此時負母線對地電壓為正、負母線之間的電壓；反之亦然。發出監視信號功能主要由直流絕緣監察繼電器局部來完成。圖11中的為兩只等值的電阻通常為一個內阻較高的繼電器和與直流系統正極對地電阻與負極對地電阻組成了電橋的四個臂相當于一個檢流計如圖12所示。圖12絕緣監察裝置原理圖正常時電橋平衡，線圈中沒有電流，繼電器不動作。當任一級的對地絕緣電阻下降時的線圈中即有電流流過，當電流超過其整定值時，起動其常開觸點閉合，進而起動中間繼電器。在11圖的下部可看出：ZJ的觸點閉合后，信號指示燈發亮光，發出預告信號。二 電壓監察裝置電壓監視也很重要，圖2

4、1是電壓監察接線圖，用來監視直流系統母線電壓，KV1低壓繼電器，KV2為過壓繼電器。圖21電壓監察裝置接線圖其原理是：當直流母線電壓低于或高于允許值時，電壓繼電器KV2或KV1動作，點亮光字牌H1或H2，發出預告信號。由于直流母線電壓過低，可能使繼電保護裝置和斷路器操作機構拒絕動作；電壓過高，對長期帶電的繼電器、信號燈會造成損壞或縮短使用壽命，通常低電壓繼電器KV1的動作電壓整定為直流母線額定電壓的75%，過電壓繼電器KV2的動作電壓整定為直流母線額定電壓的1.25%。三 信號裝置變電所內信號裝置可反映出電氣設備工作狀態，預告信號是在某些電氣設備出現了不正常運行狀態時發出的信號，如斷路器合閘、

5、跳閘狀態用紅、綠燈或位置繼電器來反映；隔離開關多用本身帶有的位置指示器指示工作狀態；發電機運行中的調相狀態和發電狀態用燈光表示；事故音響信號采用高音笛聲，預告信號的音響采用電鈴聲響。一旦出現異常就會通知運行人員盡快采取措施，進而解除事故信號，使裝置復歸，保證系統正常運行。圖31用ZC-23型沖擊繼電器構成的事故信號裝置的回路圖由于大型變電站電氣接線較復雜，斷路器的數量也較多，通常采用能重復動作的事故和預告信號裝置。由于預告信號電路設置0.20.3s的短延時，需設沖擊繼電器，具有沖擊自動復歸的特性，以防止某些瞬時性故障時，誤發信號或某些不需瞬時發出的預告信號。其工作原理是：當斷路器事故粉渣或按下

6、試驗按鈕SE1時，脈沖變流器TP一次繞組中有電流增量，二次繞組中感應電流起動干簧繼電器KR,KR動作后起動中間繼電器KM。KM有兩對觸點，一對觸點閉合起動蜂鳴器HB，發出音響信號；另一對觸點閉合起動時間繼電器KT1，經一定時間延時后，KT1起動KM1，KM1動作后，使KM失磁返回，于是音響停止，整個事故信號回路恢復到原始狀態。為試驗事故音響信號裝置的完好與否，另設有試驗按鈕SE1，按SE1時，即可起動KSP1，使裝置發出音響信號按上述步驟復歸至原始狀態，使裝置發出音響并按上述程序復歸至原始狀態。按下手動復歸按鈕也可使音響信號解除。圖3-2是ZC-23型沖擊繼電器構成的中央復歸重復動作瞬時預告信

7、號裝置回路圖圖32 ZC-23型沖擊繼電器構成的中央復歸重復動作瞬時預告信號裝置回路圖預告信號例如過負荷信號由過負荷保護繼電器發出。目前，廣泛采用的中央復歸帶重復動作的預告信號裝置，其動作原理與事故音響信號裝置相同，所不同的是只是用光字牌燈泡代替了事故音響信號裝置不對應啟動回路中的電阻R，并用警鈴代替了蜂鳴器。預告信號裝置由單獨的熔斷器FU3、FU4供電，假設FU5或FU6熔斷那么不能發出預告信號，所以對熔斷器電源采用了圖33所示的預告信號裝置的燈光監視的方法。圖33為預告信號裝置的熔斷器監視燈接線圖正常運行時，熔斷器監視繼電器K2帶電，其常開觸點閉合，中央信號屏上的白色指示燈HW亮；當FU5

8、熔斷時，K2失電，其常閉觸點閉合，HW被接至閃光小母線+WTW上發出閃光。圖33所示的閃光裝置接線圖中閃光繼電器由KM、R、C組成。按下按鈕SE時，它相當于一個不對應回路，閃光母線與負電源接通，閃光繼電器KTW的線圈回路接通，電容器C經附加電阻R和不對應;回路中的信號燈充電，于是加在KM兩端的電壓不斷升高，當到達其動作電壓時，KM動作，其常開觸點KM2閉合，閃光母線+WTW與正電源直接接通，信號燈全亮。同時其常閉觸點KM1斷開它的線圈回路，電容C便放電，放電后，電容C 的端電壓逐漸降低，待降至KM的返回電壓時，KM復歸，KM2斷開，KM1閉合，閃光母線經KM、KM1與正電源接通，信號燈呈半亮。

9、重復上述過程，便發出連續閃光。四 全所停電事故信號及事故照明當出現全所停電事故時，接在直流母線上的中央信號裝置停止工作，碰巧晚上值班人員休息時，無法及時發現故障。要求裝設全所停電事故信號裝置。目前采用較多的全所停電事故信號裝置是設一組專用的汽車電池，接一個鈴，該鈴由中央信號裝置直流電源監視繼電器或接在220v直流母線上的電壓監視繼電器的觸點起動，接線如圖35所示。圖35全所停電事故信號晚上發生全所停電事故時，無事故照明會影響到工作。可在主要工作場所裝設應急燈。五 總結監視裝置的設計預防了事故發生的可能性，降低了事故的頻率，為變電所提高了可運行性。如在設計中參加RS485/232接口，通過微機對變電站監視裝置的應用，使變電所及時地查出故障，提醒操作人員對異常現象及時做出判斷，消除了一些人為因素，提高變電所的可利用率。隨著通訊業的開展，對電力行業提出越來越多的要求，有待在各方面進行深入的研究，滿足用電行業更高更合理的要求，這是電力系統開展所需，從而為推動電力事業作出更大的奉獻。【4】電力系統用蓄電池直流電源裝置運行與維護技術規程，曲陽龍工作室,2003.1【5】費萬民，張艷莉直流操作電源中主要物理量的檢測電工技術，2000(9)【6】祝郁煌主編.電氣二次局部M.第一版,北京：中國水利水電出