12 变配电所操作电源
12.1 直流操作电源的方案恳求
12.1.1直流体系的负荷[66]
110kV及以下变电所的直流负荷可分为常常负荷、事端负荷及冲击负荷三大类。
常常负荷首要包括常常带电的继电器、信号灯、方位指示器及直流常明灯或别的常接入直流体系中的用电设备，一般可取1~2kW。
事端负荷是变电所失掉交流电源全所停电时，有必要由直流体系供电的负荷，首要为事端照明负荷。事端照明负荷核算见表12−1−1。
变电所的冲击负荷首要是断路器的合闸组织在断路器合闸时的短时（0.1~0.5s）冲击电流。
12.1.2 10kV及以下变配电所直流操作电源方案准则[5]
12.1.2.1 供一级负荷的配电所或大型配电所，当装有电磁操动组织的断路器时，应选用220V或110V蓄电池组作为合、分闸直流操作电源；当装有绷簧储能操动组织的断路器时，宜选用小容量镉镍电池设备作为合、分闸操作电源。
12.1.2.2 中型配电所当装有电磁操动组织的断路器时，合闸电源宜选用硅整流，分闸电源可选用小容量镉镍电池设备或电容储能。对首要负荷供电时，合、分闸电源宜选用镉镍电池设备。
当装有绷簧储能操动组织的断路器时，宜选用小容量镉镍电池设备或电容储能式硅整流设备作为合、分闸操作电源。
选用硅整流作为电磁操动组织合闸电源时，应校核该整流合闸电源能确保断路器在事端状况下牢靠合闸。
12.1.3直流体系接线
12.1.3.1 铅酸蓄电池直流体系[66]
110kV及以下变电所直流体系及直流屏典型方案准则：
（1）直流系一同般选用220V或110V电压。
（2）接线办法选用单母线分段接线。变电所蓄电池组一般不设端电池。
（3）蓄电池组按GF型固定防酸隔爆式铅酸蓄电池进行编制。蓄电池容量规范为200，300，400，500，600，800，1000Ah。蓄电池个数依据直流体系电压等级而定，对220V取104~107个，对110V取52~53个。
（4）直流配电屏的操作和保护设备选用空气开关或刀开关（组合开关）和熔断器。屏内母线为绝缘铜母线。直流体系应能承受5~10kA的短路电流。
（5）每段直流母线上均应设绝缘督查和电压督查设备。
（6）直流信号馈线有基地继电器（DZ−810/A型）监督及信号灯监督两种接线。选用主动空气开关时，馈线失电监督是运用主动空气开关的辅佐触点和钮扣开关构成的信号体系来完毕。
（7）事端照明选用由直流母线直接供电，变电所一般无需装设事端切换设备。
（8）直流配电屏和充电整流屏的构造选用关闭定型屏（高2260mm，宽800mm，深600mm）。
12.1.3.3 带电容储能设备的整流直流体系[65]
带电容储能设备的整流直流体系在正常作业时，直流电源由硅整流器供应；当体系缺陷，即交流电源电压降低或不见时，由电容储能设备放电使保护跳闸。利益是出资者，作业保护便当。缺陷是牢靠性不如蓄电池。
12.1.3.4 带镍镍蓄电池组的整流直流体系[65]
（1）电池组自身是独立的化学动力，较电容储能牢靠。
（2）选用电池组时不用增设+DM灯母线，信号灯直接接在操控母线回路上，能悉数监督操控回路无缺状况。
（3）当电动机回路较多时，其低电压保护可选用不相一同限的分批跳闸办法，蓄电池容量也不需加大。
12.1.4.2 镉镍蓄电池[66]
（1）镉镍蓄电池型式。碱性镉镍蓄电池如今有高倍率GNG（GNC）和中倍率GNZ两种（低倍率国内较少运用）。当冲击合闸电流是挑选要素时，选用高倍率GNG（或GNC）电池是合理的。当事端继续电流大于30A，或许核算选用高倍率蓄电池大于等于60Ah时，选用高倍率蓄电池应作经济技能比照，以选用更大容量的中倍电池为宜。60Ah以上的高倍率蓄电池只需在格外场合下选用。
高倍率碱性镉镍蓄电池又分为全烧结和半烧结两种。有实验证实，在各种恒放逐电倍率下，半烧结电池的放电容量及放电电压均优于全烧结电池。所以选用半烧结电池是经济合理的。
GNG系列烧结（半烧结）式镉镍蓄电池具有充放电电压平稳、高倍率放电能坚持高的端电压、承受过放电才调强、自放电小及运用寿数长等特征。
（2）镉镍蓄电池容量的挑选：
1）阶梯负荷核算法：阶梯负荷核算法核算公式为
（12−1−15）
式中——温度为25℃时的额外放电率换算容量，Ah；
——牢靠系数，取1.2，包括以下三项；
——运用系数，指蓄电池运用、保护、温度等抵偿系数，举荐用1.04；
——方案裕度系数，取1.15；
——蓄电池老化系数，取1.0（镉镍电池浮充作业20年，容量100%）；故；
——容量换算系数，是由放电时刻、蓄电池作业温度（规范定为25℃）和蓄电池容许最低电压在纷歧样倍率放电时实测制造的联络曲线，1/h。
阶梯负荷核算法是将放电时所需的容量分红若干阶梯来进行核算，如图12−1−6。
（12−1−16）
（12−1−17）
（12−1−18）
这种办法期望的物理含义是先以容量的蓄电池用开端放电，在第小不时将具有容量的蓄电池并联接入，使其分管的电流，然后，在小不时将具有容量的蓄电池并联接入，使其分管的电流。总的承当上述三个时期的蓄电池容量为。
仍用上式核算，只不过为负值。可是这么算出的蓄电池容量总和有时比独自按前期最大电放逐电要小，这是不合理的。因而应别离核算最大电放逐电容量和阶梯放电容量，挑选其间的最大值，便是所求的蓄电池容量。
阶梯负荷核算法的核算根底是放电特性曲线。其核算精确性有赖于此曲线，运用时留心搜集及查验。此处仅阐明其核算办法。
2）电压操控核算法。电压操控核算法是先依据事端放电容量进行开端容量挑选，再依据初选的蓄电池容量，查相应的蓄电池一小时局端放电后冲击放电（合闸电流）曲线，得蓄电池冲击放电电压。
a）核算事端容量
（12−1−19）
式中——事端放电容量，Ah；
——事端放电电流，A；
——事端放电时刻，h，一般取1h。
b）核算蓄电池容量
（12−1−20）

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