[其他]一種變電所直流電源的構成方法

在審

• 申請號: 101986000003005
• 申請日: 1986-05-02
• 公開（公告）號: CN1004249B
• 公開（公告）日: 1989-05-17
• 發明（設計）人: 韓柏青
• 申請（專利權）人: 韓柏青
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種變電所直流電源的構成方法，是根據電容器可以貯存能量的原理，由充電回路、貯能回路、放電回路和監視、檢測回路所構成。用來作為１１０ｋＶ及以下電壓等級中、小型變電所的保護和跳閘電源。正常運行時，裝置由三相橋整流器進行浮充電；電網故障時，裝置貯存的能量供給保護動作和斷路器跳閘。本發明與其他類型直流電源方式相比，具有投資低、壽命長、體積小、運行簡便、維護費用低等優點，并具有足夠的可靠性。

一種變電所直流電源的構成方法，本發明涉及一種按電容器貯能供電原理構成直流電源的方法用來作為110KV及以下電壓等級中、小型變電所的保護和跳閘電源。

用電容器貯能作為中、小型變電所的保護和跳閘電源（以下簡稱為保護電源），在已有技術，如《電力工程設計手冊》（上海科學技術出版社1981年1月新1版）第十六章16-2節中，是由貯能電容器組、電容器組的充、放電回路、電容器組的檢查裝置等主要部份所組成。電容器組用來貯存電場能量，當系統故障伴隨所用電源電壓降低甚至完全消失時，利用這一能量供給繼電保護動作和斷路器跳閘;充電回路用以在正常運行時向電容器組提供能量，并保證在系統故障時不向直流主系統反饋能量;放電回路與保護和跳閘回路相接，隨時準備向保護和跳閘回路提供電源;電容器組的檢查裝置用來檢查電容器組的容量是否滿足要求。

電容器組通常按兩大組配置，一組供給6～10kV饋線的保護電源，另一組供給其它設備的保護電源。兩大組容量均相等，其數值根據該手冊介紹的三種電容量選擇計算方法確定，其結果是：當整流器采用三相橋式時，每組為6000μF;整流器采用單相橋式時為3000μF。

在許昌繼電器研究所1976年7月出版的《發變電二次線通用設計圖冊（四）220V直流系統定型屏》典型設計中，貯能電容器按兩組配置，且對于110kV變電所：第一組C_I＝18000μF，供給110kV線路和主變各側跳閘;第二組C_Ⅱ＝9000μF，供給35kV和6～10kV饋線跳閘。對于35kV變電所：第一組C_Ⅰ＝9000μF，供給35kV線路和主變各側跳閘;第二組C_Ⅱ＝4500μF，供給6～10kV饋線跳閘。

在冶金工業部南昌有色冶金設計院1976年7月編制出版的《35/6（10）千伏變電所、6（10）-千伏配電所二次接線圖集220伏電容補償硅整流操作GD751》典型設計中，貯能電容器也是按兩組配置，且對于35kV內橋接線變電所，C_Ⅰ＝C_Ⅱ＝8000μF;對于其它接線方式的變電所，C_Ⅰ＝C_Ⅱ＝6000μF。

理論分析和長期實踐都已表明，現行方案主要存在下述問題：

1.貯能電容量普通選擇過小，沒有考慮到整流操作的變電所直流母線電壓有可能長時間運行在80%Ue＝0.8×220＝176V，以及斷路器跳閘線圈動作電壓剛好調整在上限值65%Ue＝143V等不利條件的影響，也沒有按保護的動作邏輯關系從電路的分析角度去解決電容量的計算問題。因此，目前變電所配置的貯能電容量，大都不能滿足可靠性要求。

2.貯能電容器的分組及保護電源分配方式，不能滿足保護動作斷路器拒分時后備保護動作及斷路器跳閘對電源的可靠性要求。

3.電容器組的檢查裝置按反映電容器組貯存能量的大小（1/2CU²）而構成，因此，受整流電源電壓變化的影響，電容量的檢查結果往往給出錯誤的結論。

4.充電回路的熔斷器和電容器組的熔斷器均未得到合理監視。

5.電容器組的充電電源主張采用單相橋式整流器，其目的是用以提高電容器的充電電壓，減少電容器組的容量。由于電容器的充電電壓為整流器輸出直流脈動電壓的峰值，所以與三相橋式整流器相比，單相橋式整流器所提供的充電電壓可由前者的230V提高到345V，從而可使電容器組的容量大為減少。但選擇單相橋式整流器作為電容器組的充電設備將帶來如下問題：

①因合閘用整流器按三相橋式接線，故當充電用整流器因故停用或處在備用狀態時，電容器組的充電電壓將由原設計的345V下降為230V，從而造成保護電源能量嚴重不足。