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1、第七节 供电系统的常用自动装置一、备用电源自动投入装置（一）备用电源自动投入装置的作用与类型 在要求供电可靠性较高的变配电所中，通常设有两路及以上的电源 进线。如果装设备用电源自动投入装置（APD），则当工作电源线路突 然断电时，在APD作用下，自动将工作电源断开，将备用电源投入运行 ，从而大大提高供电可靠性，保证对用户的不间断供电。 工作电源与备用电源的接线方式可分为两大类：明备用接线方式和 暗备用接线方式。明备用方式是指在正常工作时，备用电源不投入工作，只有在工作 电源发生故障时才投入工作，如图a所示。暗备用方式是指在正常时，两电源都投入工作，互为备用，如图b所 示。 供电系统中常用的自动
2、装置包括备用电源自动投入装置、自动重合 闸装置和按频率自动减负荷装置等，本节仅介绍前面两种自动装置。续上页在图a中，APD装设在备 用电源进线断路器QF2上。在 正常情况下，断路器QF1闭合 ，QF2断开，负荷由工作电源 供电。当工作电源故障时， APD动作，将QF1断开，切除 故障电源，然后将QF2闭合， 使备用电源投入工作，恢复 供电。 续上页在图b中，APD装 设在母联断路器上 QF3。在正常情况下 ，断路器QF1,QF2闭 合，母联断路器QF3 断开，两个电源分别向两段母线供电。若 电源A(B)发生故障， APD动作，将 QF1(QF2)断开，随即 将母联断路器QF3闭 合，此时全部负
3、荷均 由B(A)电源供电。 续上页1）不论什么原因失去工作电源，APD都能迅速起动并投入备用电源； 2）必须在工作电源确已断开、而备用电源电压也正常时，才允许投入备用电源；3）APD应只动作一次，以免将备用电源重复投入永久性故障回路中； 4）当电压互感器二次回路断线时，APD不应误动作。（二）对备用电源自动投入装置的基本要求续上页工作电源断电 失压保护动作 QF1跳闸 触点QF13-4断开 KT断电、触点延时断开 触点QF11-2闭合 KO通电动作 YC通电 QF2合闸备用电源投入、供电恢复。若备用电源合于故障回路上，则保护动作、使其立即跳闸后，触点 QF21-2闭合 ，但KT触点延时后已经断
4、开，保证 QF2不会重新合闸。（三）备用电源自动投入装置的原理 二、自动重合闸装置简介运行经验表明，电力系统的故障特别是架空线路上的故障大多是暂时性 的，多数能很快地自行消除。因此，采用自动重合闸装置（ARD），迅速恢 复供电，从而大大提高供电可靠性，避免因停电带来巨大损失。 当线路上发生短路故障时，保护装置KA动作，接通跳闸回路，使QF自动跳 闸。同时，断路器触点QF3-4闭合，重合闸继电器KAR起动，经整定的时限后其 常开触点闭合，使合间接触器KO通电动作，从而使断路器重合闸。 下图是说明一次自动重合闸的原理电路图。第六章 供电系统的自动化6.1 概述 6.2 变电所综合自动化系统的基本功
5、能 6.3 变电所综合自动化系统的结构6.4 供电系统的微机保护第一节 概 述一、配电自动化的主要内容 配电自动化是20世纪80年代末期逐步发展起来的，内容也在不断变化 。通常将变电所综合自动化、馈线自动化、用户管理自动化等三方面的内容称为配电自动化系统（DAS）。它主要由计算机系统、通信系统以及远方 终端设备组成，以实时的方式实行对配电网的远方监视、控制和操作，并 与上一级的电力调度自动控制系统相联系，是一种可以使配电在远方以实 时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统，主要包括配电网监视控 制和数据采集系统（SCADA）、配电网地理信息系统（DGIS）和需方管理（ DSM）等几个部分。
6、续上页进线监视是指对配电网进线变电站的开关位置，母线电压，线路电流 ，有功和无功功率以及电量的监视。 配电电自动动化（DAS） 配电电网SCADA系 统统 地理信息系统（GIS） 需方管理（DSM ） 进线监视 10kV变电所自动化（SA） 馈线自动化（FA） 变压器巡检与无功补偿 负荷监控与管理（LCM） 远方抄表与电能计费自动化（AMR） 馈线自动化（FA）是指在正常情况下，远方实时监视馈线分段开关与 联络开关的状态和馈线电压、电流的情况，而且能完成线路开关的远方合 闸和分闸操作，在发生故障时获取故障记录，并自动判别和隔离馈线故障 区段以及恢复对非故障区域供电。 变压器巡检是指对配电网中变
7、压器、箱式变的参数远方监视。无功补 偿是指对补偿电容器的自动投切和远方投切等。 续上页变电所的综合自动化系统是将变电所的继电保护装置、控制装置、测 量装置、信号装置综合为一体，以全微机化的新型二次设备替代机电式的 二次设备，用不同的模块化软件实现机电式二次设备的功能，用计算机局部网络通信替代大量信号电缆的连接，通过人机接口设备，实现变电所的 综合自动化管理、监视、控制及打印记录等所有功能。 与常规变配电所的二次系统相比，变配电所综合自动化系统具有下列 优点： 功能综合化 结构微机化并为变配电所实现无人值班提供了可靠的技术条件。 操作监视屏幕化 运行管理智能化地理信息系统（GIS）的引入，是因为
8、配电网节点多，设备分散，其运 行管理工作常与地理位置有关，将一些属性数据库与GIS结合，可以更加直 观地进行运行管理。配电自动化中的GIS主要包括设备管理（FM）、用户信 息系统（CIS）、SCADA功能、停电管理系统（OMS）等内容。 第二节 变电所综合自动化系统的基本功能 1.数据采集2.数据处理与记录3.控制与操作闭锁4、微机保护 5、与远方操作控制中心（或电力部门调度中心）通信 6、人机联系功能 7、自诊诊断功能 8、变电变电 所综综合自动动化系统统的数据库库 屏幕显示 通过键盘输入数据 人工操作控制 运行参数及信息的打印记录 运行参数的统计统计 、分析与计计算 各种事件信息的顺序记忆
9、并登录存档 运行参数和设备的越限报警及记录 模拟量 状态量 脉冲量 第三节 变电所综合自动化系统的结构 将变电变电 所内各回路的数据采集、微机保护护及监监控单单元综综合为为一个 装置，就地安装在数据源现场现场 的开关柜上，相互独立，通过过网络电缆络电缆 连连接与变电变电 所主控室的监监控主机设备设备 通信。 1、对其结构的原则要求1）可靠性计算机长期连续工作，应具有较强的抗干扰能力和自 检恢复功能，重要部件采用双CPU互为备用。 2）实用性性能价格比要优3）先进性2、结构 （1）集中式结构（2）分布分散式结构（3）分布集中组组屏结结构 续上页 续上页 续上页 第四节 供电系统的微机保护 利用计
10、算机系统（微处理器）采集和处理来自电力系统运行过程中的数据，并通过数值计算迅速而准确判断系统中发生故障的范围，经过严密 逻辑过程后有选择性地执行跳闸等命令。这种基于计算机系统的继电保护装置，就是微机保护。（1）有极强的综合分析与判断能力，自动识别，排除干扰，可靠性高。 （2）微机保护的特性主要是由软件决定的，具有较大的灵活性，保护性能的选择和调试方便。 （3）具有较完善的通信功能，便于构成综合自动化系统，提高系统运行的自动化水平。 与机电式或晶体管元件构成的模拟式继电保护相比较，微机保护具有 下列特点： 续上页 微机保护的硬件基本构成 数据采集系统微机系统开关量输入/输出系统续上页 下图示出了
11、配电变压器采用微机保护的一个实例接线图。该变压器装 设有三相式电流速断和带时限过电流保护、高压侧单相接地保护以及瓦斯 保护与温度保护等。续上页 第一章 低压电器n作用与分类n接触器n继电器n开关n熔断器第一节 分类与作用n电器定义：一种能控制电路的设备。n低压电器：用于交流1200V、直流 1500V级以下的电路中起通断、保护、 控制或调节作用的电器产品。n高压电器：交流1200V以上、直流 1500V以上。分类n图1-1电力拖动系统组成n主电路：由电动机、（接通、断开、控 制电动机的）接触器主触点等电器元件 组成。（电流大）n控制电路：由接触器线圈、继电器等电 器元件组成。（电流小）n任务：
12、根据给定的指令，依照自动控制 系统的规律和具体的工艺要求对主电路 进行控制。 按操作方式分n手动电器：刀开关、按钮、转换开关n自动电器：低压断路器、接触器、继电 器按用途分n低压配电电器：刀开关、低压断路器、 熔断器等。n低压控制电路：接触器、继电器、控制 器、按钮等。电磁式低压电器n电器分感测部分和执行部分。n组成：吸引线圈、铁心、衔铁、铁轭、 空气气隙。n图1。2。1电接触n触点接触形式：点接触、线接触、面接 触n接触电阻理想情况下：触点闭合：接触电阻为零 。触点断开：接触电阻无穷 大。图1。2。12电弧与灭弧n电弧产生：在触点由闭合状态过渡到断 开状态的过程中产生的电弧。气体自持 放电形
13、式之一，是一种带电质点的急流 。n电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很 高的温度和密度很大的电流。灭弧方法n电动力灭弧n图1。2。13n灭弧栅灭弧n图1。2。14n磁吹式灭弧装置n灭弧罩灭弧n图1。2。15第二节 接触器n定义：用来自动地接通或断开大电流电 路的电器。n分：交流接触器、直流接触器。n组成：触点系统、电磁机构、灭弧装置 。接触器结构n交流接触器n光盘n直流接触器n图1。7。2接触器主要技术参数n额定电压：指主触点的额定工作电压。 直流有：24V、48V、110V、220V、440V 交流有：36V、127V、220V、380V 额定电流：主触点的额定电流。 机械寿命（1000万次以上）与电气寿命（ 100万次以上） 操作频率：每小时的操作次数 一般：300次/h、 600次/h、 1200次/h 表1.7.2接通与分断能力：可靠接通和分断的电流 值。 接通时：主触点不应发生熔焊。 分断时：主触点不应发生长时间燃弧。型号、含义nP32 CJ20
